RU2253896C2 - Bicycle computer (variants) - Google Patents
Bicycle computer (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2253896C2 RU2253896C2 RU2002120313/09A RU2002120313A RU2253896C2 RU 2253896 C2 RU2253896 C2 RU 2253896C2 RU 2002120313/09 A RU2002120313/09 A RU 2002120313/09A RU 2002120313 A RU2002120313 A RU 2002120313A RU 2253896 C2 RU2253896 C2 RU 2253896C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- processor
- main
- output
- auxiliary
- signals
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к устройству, предназначенному для получения, обработки и вывода на дисплей контролируемых данных о велосипеде в процессе езды на нем, т.е. информации относительно скорости движения, частоты вращения педалей, выбранной передачи, пройденного расстояния и т.п. Подобные устройства применительно к транспортным средствам получили название "цикловых компьютеров" (cycle computers - см., например, патент США № 5511435, 1996). Применительно к цикловым компьютерам для велосипедов используется также более конкретный термин "велокомпьютеры" (см., например, проспекты фирм WINORA®, 1994. CATEYE®, 1996, SIGMA SPORT®, 1996).The present invention relates to a device for receiving, processing and displaying controlled data about a bicycle while riding it, i.e. information regarding speed, cadence, gear selected, distance traveled, etc. Similar devices in relation to vehicles are called "cyclic computers" (cycle computers - see, for example, US patent No. 5511435, 1996). As applied to cycling computers for bicycles, the more specific term "cycle computers" is also used (see, for example, prospectuses of WINORA®, 1994. CATEYE®, 1996, SIGMA SPORT®, 1996).
Уровень техникиState of the art
Известны различные варианты цикловых велокомпьютеров (см., например, патенты США № 5264791, 1993 и № 5497143, 1996). Типичный велокомпьютер содержит заключенный в корпус основной модуль с автономным (например, батарейным) источником питания и с дисплеем на его передней стенке для указания, по выбору велосипедиста, таких контролируемых данных, как скорость, время работы педалями, частота оборотов педалей и т.д. (см. патент США №5335188, 1994 г.), а также модуль обработки сигналов, предназначенный для соединения с множеством датчиков и для приема контролируемых данных от датчиков в параллельном формате. В данном цикловом компьютере, так же как и в других известных компьютерах этого типа, модуль обработки сигналов входит в состав основного модуля, т.е. устанавливается внутри его корпуса.There are various options for cyclic cycle computers (see, for example, US patents No. 5264791, 1993 and No. 5497143, 1996). A typical bicycle computer contains a main module enclosed in a housing with an autonomous (e.g. battery) power supply and with a display on its front wall to indicate, at the choice of the cyclist, such controlled data as speed, time of pedaling, cadence, etc. (see US Patent No. 5,335,188, 1994), as well as a signal processing module for connecting to a plurality of sensors and for receiving monitored data from sensors in a parallel format. In this cyclic computer, as well as in other known computers of this type, the signal processing module is part of the main module, i.e. installed inside its body.
Ввиду того, что цикловой велокомпьютер используется, в основном, на открытом воздухе, он должен быть не только компактным, но также и водонепроницаемым, антиударным и стойким к погодным условиям. В дополнение к этому для предотвращения кражи основной модуль велокомпьютера предпочтительно может быть переносным с возможностью снятия с велосипеда.Due to the fact that the cyclic computer is used mainly in the open air, it must be not only compact, but also waterproof, shockproof and resistant to weather conditions. In addition to this, to prevent theft, the main module of the bike computer can preferably be portable with the possibility of removal from the bicycle.
Проблемы, связанные с обеспечением стойкости велокомпьютеров со съемным основным модулем к погодным условиям, иллюстрируются фиг.1-7, на которых представлен обычный имеющийся в продаже цикловой велокомпьютер, совпадающий по своим основным существенным признакам с велокомпьютером по указанному патенту США № 5335188 и принятый в качестве прототипа.The problems associated with ensuring the stability of cycle computers with a removable main module to weather conditions are illustrated in FIGS. 1-7, which show a conventional commercially available cyclic cycle computer that matches in its main essential features a cycle computer according to the aforementioned US patent No. 5335188 and adopted as prototype.
Как показано на фиг.1, известный велокомпьютер включает основной модуль, находящийся в корпусе 10, выполненном в виде отдельного узла, и дисплей 20 на передней стороне корпуса 10 основного модуля для отображения таких данных, как скорость, пройденное расстояние и т.д. Кнопка 12 для выбора различных наборов данных на дисплее 20 расположена под дисплеем 20. На фиг.2 показана задняя сторона корпуса 10 основного модуля, где имеются крышка 13 отделения для батарей, кнопка 14 режима для переключения различных режимов представления данных и металлические выводы 15 и 16. Выводы 15 и 16 служат для передачи сигналов, представляющих данные замера скорости и частоты вращения педалей и поступающих от датчиков к процессору (не показан), установленному внутри корпуса 10 основного модуля. Имеется также металлический вывод 17 для обеспечения заземления.As shown in FIG. 1, a known cycling computer includes a main module located in a
Как показано на фиг.3, для обеспечения съемности корпуса 10 основного модуля цикловой велокомпьютер обычно оснащается держателем 30 для крепления винтами 31 на руле 90 велосипеда. Корпус 10 основного модуля может быть съемно установлен на держателе 30 движением по стрелке А на фиг.3. Таким образом, каждый раз, когда велосипедист не пользуется велосипедом, он может легко снять корпус 10 основного модуля с держателя 30, а затем снова установить его на место.As shown in figure 3, to ensure the removability of the
На фиг.4 показано соединение между держателем 30 по фиг.3 и двумя датчиками 42 и 52 с помощью проводов 46 и 56. На фиг.5 показано относительное положение магнита 44, который установлен на спице 92 переднего колеса, и датчика 42 по фиг.4, который установлен на внутренней стороне вилки 94 и обращен к магниту 44. На фиг.6 показано относительное положение магнита 54, который установлен на внутренней стороне рычага 95 педали 97, и датчика 52 по фиг.4, который установлен на опоре 96 цепи и обращен к магниту 54.FIG. 4 shows the connection between the
В наборе различных контролируемых данных, которые могут быть представлены на дисплее 20, кроме сигналов текущего времени, формируемых встроенной тактовой схемой в основном модуле, все данные, включая скорость, расстояние, частоту вращения педалей и т.д., обеспечиваются сигналами, получаемыми от датчиков 42 и 52, установленных соответственно на вилке 94 и опоре 96 цепи. Датчики 42 и 52 определяют число оборотов переднего колеса и рычага 95 педали путем взаимодействия с соответствующими магнитами 44 и 54. Датчики 42 и 52 передают воспринятые сигналы к держателю 30 по проводам 46 и 56. Далее сигналы передаются к процессору (не показан), установленному внутри корпуса 10 основного модуля через имеющиеся на держателе 30 металлические выводы 35 и 36. Эти выводы находятся в электрическом контакте с выводами 15 и 16 на задней стенке корпуса 10 основного модуля, когда он установлен на держателе 30. Микропроцессор выполняет, например, идентификацию, подсчет и вычисления по полученным сигналам частоты вращения колес и частоты вращения педали, далее обработанные сигналы выводятся на дисплей 20.In the set of various monitored data that can be displayed on
Так, например, процессор основного модуля вычисляет скорость путем умножения частоты вращения колеса на длину окружности колеса и вычисляет пройденное расстояние на основе вычисленной скорости. Дополнительно на дисплее может быть представлена текущая или средняя частота вращения педалей для того, чтобы облегчить велосипедисту регулирование режима движения.So, for example, the processor of the main module calculates the speed by multiplying the wheel speed by the circumference of the wheel and calculates the distance traveled based on the calculated speed. Additionally, the current or average cadence may be shown on the display in order to make it easier for the rider to adjust the driving mode.
Таким образом, поскольку корпус 10 основного модуля циклового велокомпьютера связан с двумя датчиками 42 и 52, необходимо предусмотреть два вывода 15 и 16 для передачи сигналов от двух датчиков к процессору (предпочтительно в виде микропроцессора) в основном модуле и вывод 17 для общего заземления. В итоге необходимо обеспечить на задней стороне корпуса 10 основного модуля, по меньшей мере, три вывода. Каждый из трех выводов 15, 16 и 17 должен быть установлен на задней стороне корпуса 10 основного модуля с обеспечением водонепроницаемости, чтобы не допустить проникновения воды внутрь корпуса 10 основного модуля и не вызвать короткого замыкания. Типовое устройство водонепроницаемой установки выводов показано на фиг.7. В основании нижней части 10а корпуса 10 основного модуля выполнены гнезда 15а, 16а и 17а. Водонепроницаемые уплотнительные кольца 15b, 16b и 17b расположены соответственно в гнездах 15а, 16а и 17а. Контактные штыри 15с, 16с и 17с вставлены в гнезда таким образом, чтобы проходить через уплотнительные кольца и выступать из гнезд. Пружины сжатия 15d, 16d и 17d установлены между печатной платой 102 и контактными штырями 15с, 16с и 17с и отжимают их наружу. Очевидно, что водонепроницаемая установка контактов сравнительно сложна и требует высоких затрат в изготовлении.Thus, since the
Вслед за современным развитием устройств переключения передач на велосипедных рулях и электронных средств переключения передач возникла потребность в цикловых велокомпьютерах нового поколения, которые в дополнение к сигналам скорости, расстояния, времени и частоты вращения педалей могут также показывать, какая передача выбрана, величину крутящего момента на коленчатом валу, температуру воздуха, географическую высоту и даже частоту пульса велосипедиста (см., например, указанный патент США № 5335188). Это означает значительное увеличение числа датчиков, а следовательно, и металлических выводов на задней стороне основного модуля и соответствующих металлических выводов на держателе. Из-за увеличения числа металлических выводов трудно сохранить компактность основного модуля. Кроме того, необходимо обеспечить водонепроницаемую установку каждого из выводов, что чрезвычайно усложняет конструкцию и повышает стоимость изготовления.Following the modern development of gearshift devices on bicycle handlebars and electronic gearshift means, a need has arisen for a new generation of cycling computers which, in addition to signals of speed, distance, time and cadence, can also indicate which gear is selected, the amount of cranked torque shaft, air temperature, geographic height, and even the cyclist’s heart rate (see, for example, U.S. Pat. No. 5,335,188). This means a significant increase in the number of sensors, and consequently, the metal terminals on the rear side of the main module and the corresponding metal terminals on the holder. Due to the increase in the number of metal leads, it is difficult to maintain the compactness of the main module. In addition, it is necessary to provide a waterproof installation of each of the conclusions, which greatly complicates the design and increases the cost of manufacture.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
С учетом указанной проблемы изобретение направлено на решение задачи создания циклового велокомпьютера, свободного от присущего известным велокомпьютерам ограничения, накладываемого допустимым количеством металлических выводов или контактов в его основном модуле на количество используемых видов данных. За счет снятия указанного ограничения велокомпьютер по изобретению способен принимать и отображать на своем дисплее во время езды на велосипеде неограниченное количество видов информации, подаваемой на вход велокомпьютера. Более конкретная задача заключается в обеспечении возможности увеличить по сравнению с обычными цикловыми велокомпьютерами количество видов информации, отображаемой во время езды, без увеличения количества используемых металлических выводов или контактов.Given this problem, the invention is aimed at solving the problem of creating a cyclic cycle computer, free from the restriction inherent in known cycle computers, imposed by the number of types of data used by the allowable number of metal leads or contacts in its main module. By removing this limitation, the cycle computer of the invention is capable of receiving and displaying on its display while riding a bicycle an unlimited number of types of information supplied to the input of the cycle computer. A more specific task is to provide the ability to increase the number of types of information displayed while riding, compared to conventional cyclic cycle computers, without increasing the number of metal leads or contacts used.
Техническим результатом, достигаемым в изобретении, является возможность велокомпьютера получать сигналы от большего количества датчиков и, соответственно, выдавать больше сигналов без увеличения числа контактов на корпусе основного модуля. Благодаря этому конструкция основного модуля остается простой и компактной при любом количестве датчиков.The technical result achieved in the invention is the ability of the bike computer to receive signals from a larger number of sensors and, accordingly, to issue more signals without increasing the number of contacts on the main module case. Due to this, the design of the main module remains simple and compact with any number of sensors.
Решение названных задач достигается в цикловом велокомпьютере, содержащем процессор, множество датчиков и корпус основного модуля, снабженный дисплеем и выполненный в виде отдельного узла с возможностью съемной установки на держателе при установке указанного велокомпьютера на велосипед. Согласно изобретению указанный процессор является вспомогательным, установлен в указанном держателе и выполнен с возможностью приема в параллельном формате контролируемых данных от множества датчиков и выдачи в последовательном формате сигналов, соответствующих данным от указанных датчиков, при этом велокомпьютер содержит основной процессор, установленный в корпусе основного модуля и выполненный с возможностью приема данных в последовательном формате от вспомогательного процессора и выдаче на дисплей данных, подлежащих отображению.The solution of these problems is achieved in a cyclic cyclic computer containing a processor, many sensors and a main module case, equipped with a display and made as a separate unit with the possibility of removable installation on the holder when installing the specified cycling computer on a bicycle. According to the invention, said processor is auxiliary, installed in said holder and configured to receive in a parallel format monitored data from a plurality of sensors and to output in a serial format signals corresponding to data from said sensors, while the cycle computer comprises a main processor installed in the main module body and made with the possibility of receiving data in serial format from the auxiliary processor and displaying the data to be displayed july
При этом желательно, чтобы цикловой велокомпьютер содержал также кнопку или кнопки для подачи сигналов в параллельном формате на вспомогательный процессор.In this case, it is desirable that the cyclic bicycle computer also contains a button or buttons for supplying signals in parallel format to the auxiliary processor.
Указанное множество датчиков включает, по меньшей мере, два датчика, выбранных предпочтительно из группы, состоящей из датчика скорости колеса, датчика частоты вращения педалей, датчика положения переднего переключателя, датчика положения заднего переключателя, датчика крутящего момента, датчика состояния кнопочного переключателя и датчика различных физиологических показателей велосипедиста.Said plurality of sensors includes at least two sensors, preferably selected from the group consisting of a wheel speed sensor, a pedal speed sensor, a front derailleur position sensor, a rear derailleur position sensor, a torque sensor, a button switch state sensor and various physiological sensors cyclist performance.
Вспомогательный процессор может быть снабжен выводом для выведения управляющего сигнала.The auxiliary processor may be provided with an output for outputting a control signal.
В конкретных предпочтительных вариантах осуществления указанный держатель содержит:In specific preferred embodiments, said holder comprises:
первый выходной контакт, функционально связанный со вспомогательным процессором для приема от вспомогательного процессора сигналов в последовательном формате; иa first output contact operably coupled to the auxiliary processor for receiving signals from the auxiliary processor in a serial format; and
второй выходной контакт, функционально связанный со вспомогательным процессором для приема от вспомогательного процессора синхронизирующего сигнала.a second output contact operably coupled to the auxiliary processor for receiving a synchronization signal from the auxiliary processor.
Соответственно, корпус основного модуля содержит:Accordingly, the housing of the main module contains:
первый входной контакт, функционально связанный с основным процессором для передачи основному процессору сигналов в последовательном формате; иa first input contact operably coupled to the main processor for transmitting signals to the main processor in a serial format; and
второй входной контакт, функционально связанный с основным процессором для передачи основному процессору синхронизирующего сигнала.a second input contact operably coupled to the main processor for transmitting the synchronization signal to the main processor.
В данном варианте выполнения первый выходной контакт способен замыкаться с первым входным контактом, а второй выходной контакт способен замыкаться со вторым входным контактом. В результате передача сигналов в последовательном формате от вспомогательного процессора в основной процессор осуществляется только через указанные первый выходной и первый входной контакты, а передача синхронизирующего сигнала от вспомогательного процессора в основной процессор осуществляется только через указанный второй выходной и второй входной контакты.In this embodiment, the first output contact is capable of closing with the first input contact, and the second output contact is capable of closing with the second input contact. As a result, signals in a serial format are transmitted from the auxiliary processor to the main processor only through the specified first output and first input contacts, and the synchronization signal from the auxiliary processor to the main processor is transmitted only through the specified second output and second input contacts.
Альтернативно велокомпьютер может содержать:Alternative cycle computer may contain:
первую линию передачи сигналов, соединяющую вспомогательный и основной процессоры для передачи сигналов в последовательном формате от вспомогательного процессора к основному процессору, иa first signal line connecting the auxiliary and main processors for transmitting signals in a serial format from the auxiliary processor to the main processor, and
вторую линию передачи сигналов, соединяющую вспомогательный и основной процессоры для передачи синхронизирующего сигнала в последовательном формате от вспомогательного процессора в основной процессор.a second signal transmission line connecting the auxiliary and main processors for transmitting the synchronization signal in serial format from the auxiliary processor to the main processor.
В этом варианте выполнения передача сигналов в последовательном формате от вспомогательного процессора в основной процессор осуществляется только по первой линии передачи сигналов, а передача синхронизирующего сигнала от вспомогательного процессора в основной процессор осуществляется только по второй линии передачи сигналов.In this embodiment, the transmission of signals in serial format from the auxiliary processor to the main processor is carried out only on the first signal transmission line, and the transmission of the synchronization signal from the auxiliary processor to the main processor is carried out only on the second signal transmission line.
В данном варианте передача управляющих сигналов осуществляется от основного процессора во вспомогательный процессор предпочтительно только по указанной первой линии передачи сигналов, причем вспомогательный процессор предпочтительно содержит контакт для выведения команды управления при получении указанных управляющих сигналов.In this embodiment, the transmission of control signals is carried out from the main processor to the auxiliary processor, preferably only on the specified first signal transmission line, and the auxiliary processor preferably comprises a contact for outputting a control command upon receipt of said control signals.
Представляется также желательным, чтобы в велокомпьютере по изобретению держатель был снабжен третьим выходным контактом для соединения с проводом заземления, связанным с контактом заземления вспомогательного процессора, а корпус основного модуля - третьим входным контактом, функционально связанным с основным процессором для обеспечения соединения основного процессора со схемой заземления. При этом третий выходной контакт способен замыкаться с третьим входным контактом, и соединение основного процессора со схемой заземления должно осуществляться только через эти третий выходной и третий входной контакты.It would also be desirable for the holder in the bicycle computer of the invention to have a third output contact for connecting to a ground wire connected to the ground contact of the auxiliary processor, and a main module housing to have a third input contact functionally connected to the main processor to provide a connection between the main processor and the ground circuit . In this case, the third output contact is able to close with the third input contact, and the main processor must be connected to the ground circuit only through these third output and third input contacts.
Альтернативно велокомпьютер по изобретению может дополнительно содержать третью линию передачи сигналов для соединения основного процессора с проводом заземления, связанным с контактом заземления вспомогательного процессора. При этом соединение основного процессора со схемой заземления должно осуществляться только по третьей линии передачи сигналов.Alternatively, the cycle computer of the invention may further comprise a third signal line for connecting the main processor to a ground wire connected to a ground contact of the auxiliary processor. In this case, the connection of the main processor with the grounding circuit should be carried out only on the third signal transmission line.
Задача изобретения решена также в цикловом велокомпьютере, содержащем держатель для установки указанного велокомпьютера на велосипед, корпус основного модуля, выполненный в виде отдельного узла с возможностью съемной установки в указанном держателе, процессор и множество датчиков для обеспечения процессора контролируемыми данными. Согласно изобретению указанный процессор является вспомогательным процессором, а велокомпьютер содержит основной процессор, установленный в корпусе основного модуля и выполненный с возможностью приема данных в последовательном формате от вспомогательного процессора, причем вспомогательный процессор выполнен с возможностью приема в параллельном формате контролируемых данных от множества датчиков и выдачи в последовательном формате сигналов, соответствующих данным от указанных датчиков, в основной процессор.The objective of the invention is also solved in a cyclic cyclic computer, comprising a holder for mounting said cycle computer on a bicycle, a main module housing made as a separate unit with a possibility of removable installation in said holder, a processor and a plurality of sensors for providing the processor with controlled data. According to the invention, said processor is an auxiliary processor, and the cycle computer comprises a main processor installed in the main module body and configured to receive data in a serial format from an auxiliary processor, the auxiliary processor being configured to receive controlled data in a parallel format from a plurality of sensors and output them to a serial format of signals corresponding to data from the indicated sensors to the main processor.
Задача изобретения решена также в цикловом велокомпьютере, содержащем держатель для установки указанного велокомпьютера на велосипед, корпус основного модуля, выполненный в виде отдельного узла с возможностью съемной установки в указанном держателе, и процессор, выполненный с возможностью приема контролируемых данных. Согласно изобретению указанный процессор является вспомогательным и установлен в указанном держателе, а велокомпьютер содержит основной процессор, установленный в корпусе основного модуля, причем вспомогательный процессор выполнен с возможностью приема указанных контролируемых данных в параллельном формате и выдачи в последовательном формате в основной процессор сигналов, соответствующих данным, поступающим в параллельном формате, а основной процессор выполнен с возможностью приема сигналов от вспомогательного процессора в последовательном формате.The objective of the invention is also solved in a cyclic bicycle computer containing a holder for mounting said bicycle computer on a bicycle, a main module housing made as a separate unit with the possibility of removable installation in said holder, and a processor configured to receive controlled data. According to the invention, said processor is auxiliary and installed in said holder, and the cycle computer comprises a main processor installed in the main module case, wherein the auxiliary processor is adapted to receive said controlled data in a parallel format and to output signals corresponding to the data to the main processor in a serial format, arriving in parallel format, and the main processor is configured to receive signals from the auxiliary processor in the last sequence format.
Дисплей, входящий в состав циклового велокомпьютера, предпочтительно установлен в корпусе основного модуля, и основной процессор выполнен с возможностью выдачи на дисплей подлежащих отображению данных. Таким образом, дисплей в предложенном велокомпьютере отображает один или одновременно несколько параметров из увеличенного набора, таких как скорость, частота вращения педалей, установленная передача, время, километраж и физиологические показатели велосипедиста.The display included in the cyclic cycle computer is preferably mounted in the main module housing, and the main processor is configured to display the data to be displayed. Thus, the display in the proposed bike computer displays one or several parameters from an enlarged set, such as speed, cadence, gear set, time, mileage and physiological parameters of the cyclist.
Перечень чертежей:List of drawings:
фиг.1 - вид спереди основного модуля обычного циклового велокомпьютера;figure 1 is a front view of the main module of a conventional cyclic cycle computer;
фиг.2 - вид сзади основного модуля обычного циклового велокомпьютера по фиг.1;figure 2 is a rear view of the main module of a conventional cyclic cycle computer of figure 1;
фиг.3 - вид сбоку, показывающий положение основного модуля по фиг.1 при установке на держателе;figure 3 is a side view showing the position of the main module of figure 1 when installed on the holder;
фиг.4 - вид в перспективе, показывающий соединение держателя по фиг.3 с двумя датчиками;FIG. 4 is a perspective view showing the connection of the holder of FIG. 3 with two sensors;
фиг.5 - вид сбоку, иллюстрирующий установку датчика скорости колеса и магнита на колесе;5 is a side view illustrating the installation of the wheel speed sensor and the magnet on the wheel;
фиг.6 - вид в перспективе, иллюстрирующий установку датчика частоты вращения педалей и магнит на педали;6 is a perspective view illustrating the installation of a cadence sensor and a magnet on the pedals;
фиг.7 - вид в разрезе, иллюстрирующий водонепроницаемую установку металлических контактов основного модуля;7 is a sectional view illustrating a watertight installation of metal contacts of the main module;
фиг.8 - структурная схема циклового велокомпьютера согласно первому варианту исполнения;Fig. 8 is a structural diagram of a cyclic bicycle computer according to a first embodiment;
фиг.9 - цикловая диаграмма, представляющая последовательный сигнал, соответствующий входным сигналам, и синхронизирующий сигнал;Fig.9 is a cyclic diagram representing a serial signal corresponding to the input signals, and a clock signal;
фиг.10 - структурная схема циклового велокомпьютера согласно второму варианту исполнения;figure 10 is a structural diagram of a cyclic cycle computer according to the second embodiment;
фиг.11 - структурная схема циклового велокомпьютера согласно третьему варианту исполнения;11 is a structural diagram of a cyclic cycle computer according to a third embodiment;
фиг.12 - структурная схема циклового велокомпьютера согласно четвертому варианту исполнения.12 is a structural diagram of a cyclic cycle computer according to a fourth embodiment.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention
На фиг.8 показана структурная схема циклового велокомпьютера согласно первому варианту исполнения. Цикловой велокомпьютер 1000 включает корпус 10 основного модуля 100 (подобный корпусу известного велокомпьютера - см. фиг.1, 2) и держатель 300. Как и в известных велокомпьютерах, корпус 10 основного модуля 100 съемно устанавливается на держателе 300, как это было описано со ссылкой на фиг.3. Подобно известному основному модулю по фиг.1 и 2 корпус 10 основного модуля содержит основной процессор 110 и дисплей 200 для отображения различных сигналов (или данных), которые обрабатывает и выдает на дисплей основной процессор 110. Дополнительно на передней поверхности корпуса 10 основного модуля 100 предусмотрена кнопка 120 для выбора различных режимов представления сигналов. На задней стороне корпуса 10 основного модуля 100 имеются первый, второй и третий входные металлические контакты 190, 180 и 170 соответственно, подсоединенные к основному процессору 110 соответственно электрическими линиями 191, 181 и 171. Третий входной контакт 170 служит контактом заземления; первый и второй контакты 190, 180 предназначены для передачи основному процессору 110 соответственно сигналов, соответствующих контролируемым данным от датчиков в последовательном формате, и синхронизирующего сигнала (как это будет подробно описано далее). Для каждого из входных контактов 170, 180 и 190 предусмотрена водонепроницаемая установка, подобная показанной на фиг.7.On Fig shows a structural diagram of a cyclic cycle computer according to the first embodiment. The
Держатель 300 имеет в основном такое же исполнение, как и известный держатель 30 по фиг.3 и 4. Однако в соответствии с изобретением в держатель 300 встроен вспомогательный процессор 310. На держателе 300 предусмотрены первый, второй и третий выходные контакты 390, 380 и 370 соответственно, и когда корпус 10 основного модуля установлен на держателе 300, контакты 170, 180 и 190 корпуса 10 основного модуля замыкаются соответственно с контактами 370, 380 и 390 на держателе. Контакты 370, 380 и 390 соединены линиями 371, 381 и 391 передачи сигналов с тремя выходами однонаправленной схемы 320 параллельно-последовательного преобразования сигнала во вспомогательном процессоре 310 (как это будет подробно описано далее). Третий выходной контакт 370 служит контактом заземления схемы 320 вспомогательного процессора 310. Первый и второй выходные контакты 390, 380 служат соответственно для приема от схемы 320 вспомогательного процессора 310 сигналов в последовательном формате и синхронизирующего сигнала.The
Как показано на фиг.8, в дополнение к схеме 320 параллельно-последовательного преобразования сигнала вспомогательный процессор 310 содержит следующие входные контуры (схемы): контур 314 сигнала датчика скорости колеса, контур 315 сигнала датчика частоты вращения педалей, контур 316 сигнала датчика положения переднего переключателя, контур 317 сигнала датчика положения заднего переключателя и контур 318 сигнала от кнопок 81, 82. Выходные сигналы от этих контуров 314, 315, 316, 317 и 318 передаются в схему 320 параллельно-последовательного преобразования сигнала.As shown in FIG. 8, in addition to the parallel-serial
Датчик 42 скорости колеса, установленный в соответствии с фиг.5, соединен с контуром 314 сигнала датчика скорости колеса двумя линиями 46 передачи сигналов, а датчик частоты вращения педалей 52, установленный в соответствии с фиг.6, соединен с контуром 315 сигнала датчика частоты вращения педалей двумя линиями 56 передачи сигналов.The
Датчик 60 положения переднего переключателя, установленный у одного конца рулевой поперечины велосипеда, является трехпозиционным поворотным переключателем, который соединен с контуром 316 сигнала датчика положения переднего переключателя тремя линиями 66, 67 и 68 передачи сигналов и проводом 69 заземления. Датчик 60 положения переднего переключателя входит в состав переднего переключателя (не показан) с тем, чтобы определять, в каком положении находится данный переключатель, и передавать воспринятый сигнал в контур 316.The front
Датчик 70 положения заднего переключателя, установленный у другого конца рулевой поперечины велосипеда, является девятипозиционным поворотным переключателем, который соединен с контуром 317 сигнала датчика положения заднего переключателя девятью линиями 71-79 передачи сигналов и проводом 79' заземления. Датчик 70 определяет, в каком положении находится задний переключатель, и передает воспринятый сигнал в контур 317.The rear
Многопозиционные поворотные переключатели передач и связанные с ними датчики положения таких переключателей типа вышеупомянутых датчиков 60, 70 положения переднего и заднего переключателей подробно описаны, например, в патенте США № 6216078 и в патентных документах, упомянутых в данном патенте.The multi-position rotary gear shifters and associated position sensors of such switches, such as the aforementioned front and rear
Кнопочный переключатель 80, размещенный вблизи одного конца рулевой поперечины велосипеда, имеет две кнопки 81 и 82 дистанционного переключения. Первая кнопка 81 предназначена для выбора режима представления сигналов на дисплее 200, а вторая кнопка 82 является кнопкой включения/выключения для включения или выключения основного модуля 100 велокомпьютера. Кнопочный переключатель 80 соединен с контуром 318 двумя линиями 83 и 84 и проводом заземления 85.
Цикловой велокомпьютер, включающий описанные выше структурные части, работает следующим образом.A cycle bike computer, including the structural parts described above, operates as follows.
Когда корпус 10 основного модуля устанавливают на держателе 300, входные контакты 170, 180 и 190 на его задней поверхности замыкаются соответственно с выходными контактами 370, 380 и 390 на держателе 300 и таким образом устанавливается электрическая связь между основным процессором 110 в основном модуле 100 и встроенным в держатель 300 вспомогательным процессором 310.When the
Когда велосипедист едет на велосипеде, оборудованном цикловым велокомпьютером в соответствии с изобретением, данные о скорости колеса воспринимаются датчиком 42 скорости колеса и передаются по линиям 46 в контур 314 сигнала датчика скорости колеса и затем в параллельном формате - в однонаправленную схему 320 параллельно-последовательного преобразования сигнала. Таким же образом данные о частоте вращения педалей воспринимаются датчиком 52, передаются по линиям 56 в контур 315 сигнала датчика частоты вращения педалей и затем в параллельном формате - в однонаправленную схему 320 параллельно-последовательного преобразования сигнала.When a cyclist rides a bicycle equipped with a cyclic bicycle computer in accordance with the invention, wheel speed data is sensed by the
В дополнение к этому сигнал о положении переднего переключателя (т.е. об установленной передаче), формируемый датчиком 60 положения переднего переключателя, передается в контур 316 сигнала положения переднего переключателя и далее в параллельном формате - в схему 320 параллельно-последовательного преобразования. Таким же образом сигнал о положении заднего переключателя, формируемый датчиком 70 положения заднего переключателя, передается в контур 317 сигнала заднего переключателя и далее в параллельном формате - в схему 320 параллельно-последовательного преобразования сигнала.In addition, the front derailleur position signal (i.e., the set gear) is generated by the front
Если включена (нажата) кнопка 81, сигнал выбора режима от этой кнопки через кнопочный переключатель 80 передается в контур 318 сигнала кнопочного переключателя и затем в схему 320 параллельно-последовательного преобразования.If the
Если же включена кнопка 82, от этой кнопки в контур 318 сигнала и далее в схему 320 подается сигнал включения или выключения.If the
Таким образом, однонаправленная схема 320 параллельно-последовательного преобразования сигнала получает контролируемые данные (входные сигналы) в параллельном формате от датчика 42 скорости колеса, датчика 52 частоты вращения педалей, датчика 60 положения переднего переключателя, датчика 70 положения заднего переключателя и кнопочного переключателя 80 и преобразует сигналы, получаемые в параллельном формате, в сигналы в последовательном формате путем параллельно-последовательного преобразования сигналов. Полученные после преобразования сигналы в последовательном формате передаются от вспомогательного процессора 310 в основной процессор 110 только через первую электрическую линию 391, установленный на держателе 300 первый выходной контакт 390 и первый входной контакт 190, установленный в корпусе 10 основного модуля. Одновременно однонаправленная схема 320 параллельно-последовательного преобразования сигнала во вспомогательном процессоре 310 генерирует синхронизирующий сигнал, который передается в основной процессор 110 только через вторую электрическую линию 381, установленный на держателе 300 второй выходной контакт 380 и второй входной контакт 180, установленный в корпусе 10 основного модуля.Thus, the unidirectional parallel-serial
На фиг.9 представлены сигналы, передаваемые от схемы 320 параллельно-последовательного преобразования вспомогательного процессора 310 в основной процессор 110. Последовательный сигнал содержит набор сигналов, включая, например:Figure 9 presents the signals transmitted from the
сигнал ВIТ1, представляющий скорость колеса в соответствии с сигналами (данными) датчика 42,a signal BT1 representing the speed of the wheel in accordance with the signals (data) of the
сигнал BIT2, представляющий частоту вращения педалей в соответствии с сигналами (данными) датчика 52,a signal BIT2 representing the cadence in accordance with the signals (data) of the
сигнал BIT3, представляющий сигналы управления от кнопочного переключателя 80 в зависимости от положения кнопок 81, 82,a BIT3 signal representing control signals from the
сигнал BIT4, представляющий данные о положении переднего переключателя, поступающие от датчика 60,a signal BIT4 representing the position of the front derailleur coming from the
сигнал BIT5, представляющий данные о положении заднего переключателя от датчика 70, и так далее.a BIT5 signal representing the position of the rear derailleur from the
Основной процессор 110 осуществляет идентификацию, подсчет, вычисления и другие операции обработки получаемых сигналов, представленных на фиг.9, и выводит на дисплей 200 основного модуля 100 затребованные велосипедистом обработанные сигналы (данные). На дисплее 200 могут быть представлены одновременно два или более видов сигналов.The
Таким образом, сигналы от датчиков 42, 52, 60, 70 и кнопок 81, 82 до своего поступления в основной процессор 110 в основном модуле 100 преобразуются в сигналы в последовательном формате однонаправленной схемой 320 во вспомогательном процессоре 310, который встроен в держатель 300. Благодаря этому, независимо от используемого количества датчиков, требуются всего три пары контактов, чтобы осуществить электрическое соединение между держателем и основным модулем 100, а именно пара контактов 390 и 190 для передачи сигналов от всех датчиков в последовательном формате, пара контактов 380 и 180 для передачи синхронизирующего сигнала и пара контактов 370 и 170 для подсоединения к проводу заземления. Другими словами, корпус 10 основного модуля 100 оснащается всего тремя металлическими входными контактами 170, 180 и 190. В результате цикловой велокомпьютер в соответствии с описанным вариантом выполнения изобретения в сравнении с обычным цикловым велокомпьютером способен содержать больше датчиков и, соответственно, выдает больше сигналов без увеличения числа контактов на задней стороне корпуса 10 основного модуля 100. Благодаря этому конструкция основного модуля остается простой и компактной при любом количестве датчиков.Thus, the signals from
Благодаря тому, что на руле велосипеда дополнительно предусмотрен вышеупомянутый отдельный кнопочный переключатель 80, подсоединенный к вспомогательному процессору, велосипедист может выбрать режим представления сигналов на дисплее, не убирая руки с руля велосипеда.Due to the fact that the aforementioned
На фиг.10 представлена структурная схема циклового велокомпьютера в соответствии со вторым вариантом исполнения изобретения. Цикловой велокомпьютер 1000А по фиг.10 отличается от циклового велокомпьютера 1000 по фиг.8 тем, что в этом варианте исполнения не используется держатель 300, в который был встроен вспомогательный процессор по первому варианту исполнения. В данном исполнении корпус 10 основного модуля установлен непосредственно на рулевой поперечине, а вспомогательный процессор 310 встроен в подходящую для этого часть велосипеда. Перечисленные выше датчики, включая датчик 42 скорости колеса, датчик 52 частоты вращения педалей, датчик 60 положения переднего переключателя, датчик 70 положения заднего переключателя и кнопочный переключатель 80 подсоединены к вспомогательному процессору 310 соответствующими линиями 46, 56, 66-69, 71-79' и 83-85 передачи сигналов, как это было описано для первого варианта исполнения. Далее вспомогательный процессор 310 подсоединен к основному процессору 110 тремя линиями 371, 381 и 391 передачи сигналов. Аналогичным образом сигналы, представленные на фиг.9, передаются от однонаправленной схемы 320 параллельно-последовательного преобразования сигнала во вспомогательном процессоре 310 в корпус 10 основного модуля 100 для обработки и представления обработанных сигналов на дисплее 200 в соответствии с режимом представления по выбору велосипедиста.Figure 10 presents a structural diagram of a cyclic cycle computer in accordance with a second embodiment of the invention. The cyclic cycle computer 1000A of FIG. 10 differs from the
В последнее время разработаны электронные автоматические устройства переключения передач. В таком устройстве используется датчик крутящего момента для определения крутящего момента на валу, а процессор используется для определения того, не превышает ли замеренный крутящий момент предварительно заданной величины. Если превышение имеет место, это означает, что крутящий момент на валу слишком высок, и, следовательно, желательно повысить передачу, чтобы снизить нагрузку велосипедиста. Соответственно, сигнал управления на увеличение передачи выдается процессором и передается на электронное автоматическое устройство переключения передач для выполнения операции переключения на повышенную передачу. С другой стороны, если замеренный крутящий момент ниже предварительно заданной величины, желательно понижение передачи. Аналогичным образом второй сигнал управления передается от процессора на электронное автоматическое устройство переключения передач для выполнения операции переключения на пониженную передачу.Recently developed electronic automatic gear shifting devices. In such a device, a torque sensor is used to determine the torque on the shaft, and a processor is used to determine whether the measured torque exceeds a predetermined value. If the excess occurs, this means that the torque on the shaft is too high, and therefore, it is desirable to increase the gear to reduce the load of the cyclist. Accordingly, a control signal for increasing the transmission is issued by the processor and transmitted to the electronic automatic gear shifting device for performing the operation of shifting to the higher gear. On the other hand, if the measured torque is below a predetermined value, a reduction in gear is desirable. Similarly, the second control signal is transmitted from the processor to the electronic automatic gear shifter to perform the downshift operation.
Упомянутое электронное автоматическое устройство переключения передач уже применяется на практике, и процессор такого устройства может быть интегрирован с основным процессором в основном модуле циклового велокомпьютера в соответствии с изобретением.The said electronic automatic gear shifting device is already being put into practice, and the processor of such a device can be integrated with the main processor in the main cyclic computer module in accordance with the invention.
На фиг.11 представлена структурная схема циклового велокомпьютера в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения. В дополнение к датчикам, описанным в первом исполнении, цикловой велокомпьютер 1000В по данному варианту дополнительно содержит датчик 150 крутящего момента, передаваемого на педальный вал. Воспринятый сигнал передается от датчика 150 по линиям 156 в контур 350 сигнала датчика крутящего момента и далее в двунаправленную схему 330 параллельно-последовательного преобразования сигнала во вспомогательном процессоре 310, встроенном в держатель 300. Сигнал от датчика 150 крутящего момента преобразуется вместе с сигналами от других датчиков (42, 52, 60, 70) в последовательный сигнал, который передается от схемы 330 параллельно-последовательного преобразования сигнала вспомогательного процессора 310 в основной процессор 110 в основном модуле 100 только через первый выходной контакт 390 на держателе 300. По сигналу, полученному от датчика 150 крутящего момента, основной процессор 110 определяет, не выходит ли величина передаваемого на вал крутящего момента за заданные пределы. Если определено, что крутящий момент выше предварительно заданной величины, т.е. он слишком велик, желательно повышение передачи. Соответственно сигнал управления выводится от основного процессора 110 и передается во вспомогательный процессор 310. В результате процессор 310 вырабатывает команду управления "ОР" на повышение передачи. Данная команда передается через соответствующий контакт для выведения управляющего сигнала по линии 336 на механизм 450 переключения передач и по линии 456 на электронное автоматическое устройство 400 переключения передач для выполнения операции переключения на повышенную передачу. С другой стороны, если крутящий момент ниже предварительно заданной величины, это означает, что желательно понижение передачи. Соответственно, основной процессор 110 вырабатывает сигнал управления на понижение передачи, и этот сигнал передается на механизм 450 переключения передач электронного автоматического устройства 400 переключения передач для выполнения операции переключения на пониженную передачу.11 is a structural diagram of a cyclic cyclic computer in accordance with a third embodiment of the invention. In addition to the sensors described in the first embodiment, the
В данном случае выходной сигнал управления на повышение или понижение передачи от основного процессора 110 может передаваться во вспомогательный процессор 310 предпочтительно только через указанный первый контакт, образованный замыканием контактов 390 и 190 и только через существующие линии 191 и 391 передачи сигналов.In this case, the output signal to increase or decrease the transmission from the
Цикловой велокомпьютер 1000В согласно третьему варианту исполнения изобретения может иметь общий процессор с электронным автоматическим устройством переключения передач, что увеличивает функциональные возможности циклового велокомпьютера.The
На фиг.12 представлена структурная схема циклового велокомпьютера в соответствии с четвертым вариантом исполнения изобретения. Цикловой велокомпьютер 1000С по фиг.12 отличается от циклового велокомпьютера 1000В по фиг.11 тем, что в этом варианте исполнения не используется держатель 300. В данном исполнении корпус 10 основного модуля установлен непосредственно на рулевой поперечине, а вспомогательный процессор 310 встроен в подходящую для этого часть велосипеда. Перечисленные выше датчики, включая датчик 42 скорости колеса, датчик 52 частоты вращения педалей, датчик 60 положения переднего переключателя, датчик 70 положения заднего переключателя и датчик 150 крутящего момента, а также кнопочный переключатель 80 подсоединены к вспомогательному процессору 310 соответствующими линиями 46, 56, 66-69, 71-79', 156 и 83-85 передачи сигналов, как это было описано для третьего варианта исполнения. Далее вспомогательный процессор 310 подсоединен к основному процессору 110 только тремя линиями 371, 381 и 391 передачи сигналов и выполняет те же функции, что и в описанном третьем варианте.On Fig presents a structural diagram of a cyclic cycle computer in accordance with the fourth embodiment of the invention. The
Хотя в описанных выше четырех вариантах исполнения не включены датчики для определения физиологических показателей велосипедиста и датчики характеристик окружающей среды, таких как температура и давление, на основании приведенной в описании общей концепции специалистам в данной области будет понятно, как произвести дополнение системы указанными и другими датчиками.Although the four options described above do not include sensors for determining the physiological parameters of the cyclist and sensors for environmental characteristics, such as temperature and pressure, based on the general concept described in the description, it will be understood by those skilled in the art how to supplement the system with these and other sensors.
Настоящее изобретение подробно описано применительно к четырем вариантам исполнения, однако, оно не ограничивается показанными вариантами и может включать различные варианты, модификации и усовершенствования, очевидные для специалистов в данной области и не выходящие за сферу действия заявленного изобретения.The present invention is described in detail in relation to the four variants of execution, however, it is not limited to the shown options and may include various options, modifications and improvements obvious to specialists in this field and not beyond the scope of the claimed invention.
Claims (26)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98111767 | 1997-06-27 | ||
US08/896309 | 1997-06-27 | ||
US08/896,309 US6192300B1 (en) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Bicycle computer |
RU98111767/09A RU98111767A (en) | 1997-06-27 | 1998-06-22 | COMPUTER FOR BICYCLE (OPTIONS) |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98111767/09A Division RU98111767A (en) | 1997-06-27 | 1998-06-22 | COMPUTER FOR BICYCLE (OPTIONS) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002120313A RU2002120313A (en) | 2004-02-10 |
RU2253896C2 true RU2253896C2 (en) | 2005-06-10 |
Family
ID=36577201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002120313/09A RU2253896C2 (en) | 1997-06-27 | 1998-06-22 | Bicycle computer (variants) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2253896C2 (en) |
-
1998
- 1998-06-22 RU RU2002120313/09A patent/RU2253896C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002120313A (en) | 2004-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0887251B1 (en) | Bicycle computer | |
US7267352B2 (en) | Apparatus for mounting an electrical component to a bicycle | |
US7243937B2 (en) | Bicycle control apparatus | |
US6204752B1 (en) | Bicycle display unit with backlight | |
US7253610B2 (en) | Self-powered bicycle signal output device and display apparatus using same | |
EP2567884B1 (en) | Bicycles with electronic shifting systems and methods | |
JP3645876B2 (en) | Bicycle electrical equipment control device | |
US6142281A (en) | Speed change control unit for a bicycle provided with a transducer device and transducer device used in this unit | |
US6698307B2 (en) | Electronic shifter for a bicycle | |
US20150210354A1 (en) | Bicycle gear changing control apparatus | |
US20060186158A1 (en) | Water resisting apparatus for a bicycle electrical component | |
US20070024435A1 (en) | Signal generating apparatus for a bicycle control device | |
US6084506A (en) | Display apparatus for a bicycle | |
EP0936136B1 (en) | Gear position sensing unit | |
JP3231018B2 (en) | Bicycle computer | |
CN115848552A (en) | Interface for electric assisted bicycle | |
US7819032B2 (en) | Testing tool for electric bicycle devices | |
US20230002006A1 (en) | Derailleur for human-powered vehicle | |
RU2253896C2 (en) | Bicycle computer (variants) | |
EP1520777B1 (en) | Electronic control device for bicycle | |
EP1693289B1 (en) | Electrical connector apparatus for a bicycle | |
CN209870655U (en) | Bicycle brake handle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080623 |