专利名称：自行车设备的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及自行车设备。除通常自行车部件例如车轮、车架、车座和把手之外，在实际中通常还提供附加自行车设备例如具有显示器的车用计算机以及用于改善自行车可见性和用于在夜间骑车时照亮周围环境的发光装置。
背景技术：
车用计算机以及照明设备通常被提供为独立的附加性能。对于照明设备而言，已经非常普遍地使用由电池供电的设备，以便骑车人可选地在家中充电或者用一个新电池替换。车用计算机通常被提供有在自行车把手上的可装卸固定装置。车用计算机通常被设计为收集和显示有关自行车速度、节奏、行驶距离等的信息。通常在车轮辐条或其他转动部件上安装一个磁铁，以便允许相应安装的磁铁传感器感测磁铁的通过。所得脉冲能够用于计算不同参数以便向骑车人显示这类结果。通常这类车用计算机由电池供电而被提供为不与自行车上的其他部件或设备材料发生交互作用。然而，在最新开发(内部技术)中，车用计算机已被设计为更复杂的系统，它具有显示与自行车传动状态有关信息的能力。
又一个通常被独立地提供的自行车设备部分是一个包括发光装置的照明设备。较早时候照明设备由一个被自行车轮中之一的橡胶部分所啮合而转动的发电机供电。由发电机供电的照明装置的一个问题是光强度正比与转动速度，也即，一旦自行车停驶就没有照明。此外，所需踏蹬力显著地增加了，尤其在低转动速度或者开始转动时更如此。
为减轻以上问题，提供了一个所谓轴发电机。轴发电机具有高效和就所需踏蹬力而言具有改善的感觉。
另一个选项是提供由电池供电的照明设备，它通常被可卸地安装于自行车上，或甚至装于骑车人身上以防被盗。从生态学的观点看，现在无法接受非充电类型的电池，然而，当骑车人不能彻底地将电池充电时，可充电电池会给照明设备带来问题，它的功能将受到影响。此外，所能提供的照明时间被严重地限制。
已知德国实用型号DE 20115816的蜂窝式电话具有一个集成的带有一个显示器和发光装置的车用计算机。以上设备也是由电池供电的，因此车用计算机功能、照明功能和/或蜂窝式电话功能的可用性被严重地限制。此外，需要考虑到所披露的设备只是一个公共盒子内的三个独立设备的机械组合而不提供不同设备之间的任何功能联系或交互作用，唯一例外的是键盘可以既用于蜂窝式电话，又用于将发光装置接通和关断。
因此，需要一种改善的自行车设备，用于提供加强功能而不引起价格上涨。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供这类自行车设备。
根据本发明的自行车设备能够达到以上目的。
具体地，本发明涉及一种自行车设备，它包括一个具有一个显示器和发光装置的车用计算机，其中所述车用计算机和所述发光装置彼此相连并且可连至一个公共的车装发电机，以使这两者都被控制和/或共同地供电。换言之，完全可能减少部件数量以便简化布线，以及由于连至一个公共的车装发电机，能够在所述车用计算机和所述发光装置之间提供可选的功能交互。可以改善任何电池的供电和充电，其中一个重要方面是在任何行车速度下，车用计算机的功率消耗几乎不变，而发光装置的功率需求则可能随着行车速度的改变而改变，这或者由于如果发光装置由一个发电机供电并且包括一个灯则功率消耗随着行车速度的增加而增加，或者由于骑车人希望在不同行车条件下具有不同照明。因此，共同使用的车装发电机能够被设计为较小并且以最有效方式供电。
根据一个优选实施例，所述发光装置被一个CPU控制，该CPU被包括于所述车用计算机内。由于通过CPU在车用计算机与发光装置之间提供一个连接，与行车条件有关的信号能够容易地用于提供合适的照明，以便加强骑车人的安全性。例如，有可能在自行车低速或停驶时提供一种闪烁照明模式，以便为骑车人提供足够的照明，从而容易地被别人注意到。当然，有可能如此设计车用计算机的CPU以便有效地提供发光装置所固有的附加功能。在此意义上，也须注意，车用计算机的CPU也允许提供一种改善的电池管理，相对于已知的自行车设备而言，它本身就早被认为是技术上一种很大的进步。
可选地，所述发电机同时提供电能和控制信号，具体是脉冲控制信号。发电机用作能量和信号的公共来源，允许进一步减少部件和布线。
由于只用一个发电机给所述车用计算机及所述发光装置供电，允许使用小尺寸的发电机，它能够容易地被提供为轴发电机。轴发电机的使用之所以特别有利是由于这类发电机比常规发电机较少受泥泞和潮湿的影响。此外，轴发电机的效率较高，其中一个附加优点是蹬车时感觉良好。
在根据本发明的自行车设备的一个优选实施例中，所述发光装置至少部分地与所述车用计算机单一地被提供。由于车用计算机的通常位置是安装在自行车的把手上，以便允许容易地观看其显示，其前面和侧面提供用于有效地按装发光装置元件的空间。在可装卸车用计算机的情况下，也可选地将自行车设备的所述部件用作提灯。
所述车用计算机和所述发光装置之间的功能耦合也可包括一个可选的下述耦合作用，以使发光装置能够给所述显示器打背光。该可选耦合作用可以使用一个简单的彼此靠近的安排，或者通过光纤等。发光装置既供照明又供显示器背光的组合用途允许进一步减少费用和部件。
重要的是在这方面要注意到，通常只当发光装置实际上在发光时，例如黑暗中能见度下降时，才需要显示器的背光。
根据又一个实施例，所述发光装置至少部分地被提供为远离所述车用计算机，具体地是在另一个单独的电池盒内。通过提供至少部分地远离车用计算机的所述发光装置，能够进一步加强骑车人的安全性，因为发光装置不局限于任何前光而也允许向自行车的后方发出信号。可选地在所述单独的电池盒上提供一部分所述发光装置，当所述电池盒是可装卸地固定于自行车上时，允许更容易地将电池盒用作提灯。
虽然发光装置可以包括常规灯泡，但认为该发光装置优选地包括多个发光元件，具体是LED，他们能够至少部分地由所述公共发电机和/或所述车用计算机彼此独立地供电和控制。相对于可用能量而言，多个发光元件的使用允许有更高的效率并且提供更通用的用途。也即，有可能提供被示为用于照亮自行车附近环境的第一发光元件和用于照亮较远距离的另一个发光元件。在这类应用中，有可能在低车速或当停车时照亮附近周围环境，而在较高车速时提供远距离照明。在此应用中，用于远距离照明的所述发光装置的元件被设计为具有高功率消耗也是有利的，因为骑车高速时通常来自发电机的可用能量是高的。
根据又一个优选实施例，发光装置能够提供可变照明模式，例如开灯、闪烁、部分闪烁、全部地或部分地使用不同闪烁间隔或模式等。优选地由车用计算机直接为自行车的每个具体状态提供不同照明模式。
最后，根据本发明的自行车设备优选地也包括至少一个周围光传感器，以便当周围光照明度降低时自动启动发光装置。当然，在这种情况下应该提供一个手动切换装置，用于改变由周围光传感器、车用计算机的CPU或一般车用计算机所提供的照明模式。
总之，应该注意到，本发明提供一个减少部件数量和费用的自行车设备，同时能够增加功能性。根据本发明的自行车设备能够很大地提高骑车人的安全性以及最有效地利用由人力所产生的可用能量。
因此，根据本发明的自行车设备为骑车人带来很大好处而不增加部件、费用或骑车所需人力，并且不再像现有技术中那样需要关心车用计算机和发光装置所用多个电池组的负载情况。
在阅读以下实际优选实施例的详细描述后，本发明的进一步特性和优点将更为明显；所述详细描述只是用作阐述性而丝毫不能被理解为对所附权利要求书中所规定的保护范围加以限制。在优选实施例的详细描述中参考附图，其中图1显示一个具有作为发光装置的集成安装的灯的车用计算机，它是根据本发明的自行车设备的优选实施例的一部分。
图2显示图1的车用计算机部分的使用LED的选代实施例。
图3显示如图1或图2中阐述的被安装于自行车把手上的车用计算机的应用。
图4显示具有一个安装于其上的根据本发明的优选实施例的自行车设备的自行车。
图5显示一个其视图类似于图4的安装于自行车上的根据本发明的自行车设备的选代实施例。
图6显示一个也是安装于自行车上的根据本发明的自行车设备的又一个选代实施例。
图7显示一个根据本发明的自行车设备的不同元件和准备在其上安装该设备的自行车的某些元件的原理图。
图8显示一个其视图类似于图7的修改实施例。
具体实施例方式
在图1中显示一个具有集成发光装置22的车用计算机10，车用计算机10包括一个盒子12，具有在其上表面上的显示器14，还有切换元件16。盒子12的前半部分包括一个斜面部分，其中包括一个用于照亮路面的光源22。在所示实施例中发光装置22由一个灯泡组成，它在图1的阐述中看不见，因为它被一个半透明窗元件所遮住。在所示实施例中，有可能将发光装置22的灯泡如此定位以使光线也能射向上方从而为显示器14做背光。
在图2中显示一个类似于图1中设备的设备，然而其中发光装置22包含五个发光二极管或LED 25。此外，这些LED被放置于方向朝前的前面而不是放置于斜面上。图2中所示实施例允许多种照明模式，这将在说明书中详细描述。
图3显示图1或2中所示设备在自行车把手2上的可能安装方式。此处车用计算机的显示器14连同切换装置16再一次朝着骑车人安装，以便操作车用计算机和/或发光装置。发光装置22朝着前方，并且在所示实施例中也伸至车用计算机盒子的侧面，以便既照亮前方路面又向侧面发送信号，从而改善骑车人的安全性。如所述，发光装置22和具有显示器14的车用计算机装在一个公共的盒子内，在功能上彼此耦合，以及通过由参考符号8所表示的电缆连至一个车装发电机。
在图4中显示了一个自行车，用于更详细地阐述本发明的可能应用。和图3中相同，在自行车把手上安装一个具有连至车用计算机的集成发光装置22的车用计算机10。如所述，具有所包括照明装置的骑车人接口设备可连至一条连线8，它又引至一个固定于自行车车架部件上的电池盒9。电池盒9连至一个用作能量发生装置的轴发电机7。在所示实施例中，该轴发电机能够提供信号，用于供车用计算机计算行车参数，例如自行车速、距离等以及事实上计算一个必需的照明模式。应该注意到，车用计算机10也用于管理包含于所述盒子8内的电池的充电状态。
在图5中，显示了根据本发明的自行车设备的修改实施例。在所示实施例中提供一个附加或选代发光装置，用于发送信号的目的，从而向后方标示自行车的存在。该发光装置通过一条连线11连至车用计算机设备10。此处车用计算机单元的盒子12再次用作一个使用车用计算机的中央控制单元，既供控制车用计算机功能和照明之用，又用于控制电池的充电，该电池可以被包含于盒子9内和/或包含于具有所述照明装置23的盒子内。
图6显示了一个配备有根据本发明的自行车设备的又一个自行车。在所示实施例中，电池盒子9也由发光装置24组成，发光装置24用于加强从侧面观看的自行车可见性。其余元件实际上对应于以前实施例，所以我们可以不再重复。
在图7中显示了一个根据本发明的优选实施例的概念阐述。如所述，盒子12可以包括一个其它不同元件与其连接的中央处理单元CPU。也即，CPU连至一个用于供电的电池36，它可以放在盒子12内，也可以放在一个单独的盒子例如电池盒内，如同以前实施例那样。为完成车用计算机功能，CPU 32也连至信号发生装置例如车速传感器37或通过一个附加或其他单元33连至发电机7，以及一个通信控制单元34可以提供相应的信号给CPU，而CPU又能进行计算以便将与自行车状态有关的数据输出至液晶显示器14。就照明功能而言，CPU 32连至发光装置38，在此实施例中它是一个简单的灯。灯38能够由CPU响应于开关16所提供的切换信号或者响应于用于监测周围亮度的光传感器35的信号而进行控制。为控制发光装置38，除来自电池所提供的有关充电状态或有关发电机所提供的可用电能的信号之外，还能够使用在LCD显示器14上显示的或者由不同信号发生装置所提供的附加数据。
最后，在图8中显示了一个类似于图7所阐述的又一个优选实施例，其中发光装置38由多个LCD元件组成。为允许LCD显示器14得到背光，在LED 38与显示器14之间提供一个可选的光耦合，例如光缆形式的耦合。
当考虑到下面详细介绍的若干可能的操作模式时，本发明的优点将更为明显，这里再一次强调，下面的详细介绍只是用作例子而不是限制保护范围。
通过将车用计算机和发光装置耦合，以及通过提供一个用于连接它们至一个车装公共发电机的装置，能够提供具有改善的能量效率的最通用的操作模式。考虑自行车高速行驶的情况，能量发生器例如轴发电机的形式将提供大量可用功率。公共的CPU可以在这种情况下将一部分所述能量存储入电池，可以根据光传感器信号和所监测速度进行计算以及可以控制车用计算机的显示以便向骑车人标示有关骑车的相关信息例如实际速度，与此同时可以向具有多个LED的发光装置提供高功率从而照亮自行车前方一大片区域。假设现在行车速度减小， 自行车前方所需照亮的区域可以较小，由此CPU可以将发光装置的照明强度相应地调整至所产生能量的较低可用水平。选代地，也可能维持一部分发光装置的亮度，而减少另一部分的亮度或者甚至关掉另一部分。
现在考虑自行车停驶的情况，车用计算机本身不再需要任何功率，由此CPU可以根据电池所存可用能量控制发光装置。为使自行车可见性良好，可以例如将发光装置切换为闪烁模式，例如使不同元件随机闪烁、共同闪烁等。如此一来，能够响应于自行车的监测状态即自行车停驶的状态来进一步减少功率消耗。
在所有以上阐述中，应该认为本发明提供一个具有减少费用和加强功能性的自行车设备。在电池被包括于车用计算机盒子内的情况下，该设备能够用作一个可装卸的提灯。如果图6所示实施例中电池盒子9被提供为可从自行车架上拆卸下来，则上述功能也是可用的。
权利要求
1.一种自行车设备，包括一个带有显示器(14)的车用计算机(10)；及发光装置(22、23、24)其特征在于所述车用计算机(10)和所述发光装置(22)彼此耦合并且可连至一个公共的车装发电机(7)从而使两者都能被共同地控制和/或供电。
2.根据权利要求1的自行车设备，其特征在于所述发光装置(22、23、24)由一个被包括于所述车用计算机(10)内的CPU(32)进行控制。
3.根据权利要求1或2的自行车设备，其特征在于所述发电机(7)同时提供电源和控制信号，具体是脉冲控制信号。
4.根据权利要求1至3中的任何一项的自行车设备，其特征在于所述公共发电机(7)是一个轴发电机。
5.根据权利要求1至4中的任何一项的自行车设备，其特征在于所述发光装置(22、23、24)至少部分地与所述车用计算机(10)单一地被提供。
6.根据权利要求1至5中的任何一项的自行车设备，其特征在于所述耦合包括光耦合(39)以使发光装置能够给所述显示器(14)打背光。
7.根据权利要求1至6中的任何一项的自行车设备，其特征在于所述发光装置(22、23、24)至少部分地被提供为远离所述车用计算机(10)，具体地处于一个单独的电池盒(9)内。
8.根据权利要求1至7中的任何一项的自行车设备，其特征在于所述发光装置(22、23、24)包括多个发光元件，具体是LED(25)，它们能够至少部分地被所述公共发电机和/或通过所述车用计算机独立地进行供电和/或进行控制。
9.根据权利要求1至8中的任何一项的自行车设备，其特征在于所述发光装置(22、23、24)能够提供不同照明模式。
10.根据权利要求1至9中的任何一项的自行车设备，其特征在于它包括至少一个周围光传感器(35)。
全文摘要
本发明涉及一种自行车设备，它包括一个具有一个显示器(14)和发光装置(22、23、24)的车用计算机(10)，其中所述车用计算机(10)和所述发光装置(22)彼此相连并且可连至一个公共的车装发电机(7)，以使这两者都被共同地控制和/或供电。因此该自行车设备能够在减少部件数量和减少费用的条件下更有效地工作，同时能够提供增强的功能性。
文档编号B62J11/00GK1496913SQ20031010142
公开日2004年5月19日 申请日期2003年10月17日 优先权日2002年10月18日
发明者竹田和弘 申请人:株式会社岛野