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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist auf Fahrräder und insbesondere auf elektronische
Steuervorrichtungen für
Fahrräder
gerichtet.
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In
letzter Zeit sind einige Fahrräder
mit elektronischen Steuervorrichtungen ausgestattet worden, in denen
Computerchips eingebaut sind. Beispiele für solche Steuervorrichtungen
umfassen Vorrichtungen für
automatisches Schalten von Gangschaltvorrichtungen, die von der
Fahrradgeschwindigkeit abhängig
sind, und Vorrichtungen für
Steueranzeigevorrichtungen, die die Fahnadgeschwindigkeit, die zurückgelegte
Strecke und dergleichen anzeigen. Das US Patent Nr. 4,952,196 offenbart
einen Aufbau zum Steuern einer automatischen Gangwahlvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 16.
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Manchmal
kann ein programmierter Mikroprozessor einen Systemfehler auf Grund
elektrischer Störung
oder einer anderen Beeinträchtigung
bzw. Störung
oder infolge eines Programmierfehlers oder dergleichen erfahren,
was zum Beispiel bewirkt, dass das Programm in die falsche Routine
eintritt, und bewirkt, dass die Gangschaltvorrichtungen und/oder Anzeigevorrichtungen
nicht funktionieren. Einige elektronische Steuervorrichtungen sind
mit einem Reset-Schalter bzw. Rücksetzschalter
ausgestattet, um den Mikroprozessor auf die zutreffende Routine zurückzustellen.
Konventionelle Rücksetzschalter umfassen
jene, welche im Innern der Steuervorrichtung, aber sichtbar durch
eine runde Zugangsöffnung,
die typischerweise ungefähr
2 mm im Durchmesser ist, angeordnet sind, wobei der Rücksetzschalter
durch Verwenden der Spitze eines Kugelschreibers oder einigen anderen
spitzen Gegenständen
gedrückt
wird. Das Betätigen
des Rücksetzschalters
sendet ein Rücksetzsignal
an die Rücksetzschnittstelle
des Mikroprozessors und der Mikroprozessor setzt entsprechend zurück.
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Da
ein Fahrrad typischerweise im Freien verwendet wird, hat solch ein
Rücksetzschalter
das Risiko des Eindringens von Wasser und Staub in die Zugangsöffnung und
in die Steuervorrichtung. Außerdem,
da die Zugangsöffnung
relativ schmal ist, ist es nicht möglich, die Rücksetzbetätigung auszuführen, wenn
kein spitzer Gegenstand zum Ausführen
der Rücksetzbetätigung griffbereit
ist, was für
den Fahrer große
Unannehmlichkeit erzeugt.
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Einige
Vorrichtungen behandeln solche Probleme durch vollständige Entfernung
des handbetätigten
Rücksetzschalters.
In diesen Vorrichtungen ist es erforderlich, die Rücksetzbetätigung durch
Unterbrechung der Stromversorgung durchzuführen, wie zum Beispiel durch
Trennen einer Batterie, die als Stromversorgung verwendet wird.
Jedoch erfordert dies einen beachtlichen Arbeitsaufwand des Fahrers, was
für den
Fahrer ferner große
Unannehmlichkeit erzeugt. Das oben erwähnte US Patent Nr. 4,952,196 stellt
einen störungssicheren
Timermechanismus zum Zurückstellen
des Mikroprozessors auf bekannte Bedingungen bzw. Zustände innerhalb
einer vorbestimmten Zeitdauer seit der letzten Umschaltung zur Verfügung. Jedoch überwacht
dieser störungssichere
Timermechanismus die Bedingung der automatischen Gangwahlvorrichtung,
anstatt eines Fahrzustandes des Fahrrads.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist gerichtet auf verschiedene Merkmale einer
Fahrradsteuervorrichtung, die eine Rücksetzfunktion aufweist. In
einer Ausführungsform
umfasst eine elektronische Steuervorrichtung zum Steuern einer gesteuerten
Vorrichtung, die an einem Fahrrad installiert ist, einen programmierten
Computer, der die Steuervorrichtung steuert. Ein Rücksetzschaltkreis,
der Information empfängt,
die sich auf einen Fahrzustand des Fahrrades bezieht, stellt ein
Rücksetzsignal
an den Computer als Antwort auf das Auftreten eines vorbestimmten
Fahrzustandes bereit. Zusätzliche
erfinderische Merkmale werden durch die nachstehende Beschreibung
offensichtlich werden und solche Merkmale alleine oder in Kombination
mit den obigen Merkmalen können
die Basis von weiteren Erfindungen bilden wie in den Ansprüchen und
ihren Äquivalenten
rezitiert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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1 zeigt
eine Seitenansicht einer besonderen Ausführungsform eines Fahrrades;
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2 illustriert
Verbindungen entlang einer Antriebsnabe, einer Schaltsteuereinheit
und einem Nabendynamo;
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3 zeigt
eine Seitenansicht der Bauteile in der Schaltsteuereinheit;
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4 zeigt
eine Draufsicht der Bauteile in der Schaltsteuereinheit;
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5 zeigt
eine detailliertere Ansicht einer Schaltsteuerung, die an die Lenkstange
montiert ist;
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6 zeigt
ein schematisches Blockdiagramm der elektronischen Bauteile der
Schaltsteuereinheit;
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7 zeigt
ein Blockdiagramm einer besonderen Ausführungsform einer Steuerelementanordnung
mit einer Rücksetzfunktion;
und
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8 bis 11 zeigen
Blockdiagramme von zusätzlichen
Ausführungsformen
einer Steuerelementanordnung mit einer Rücksetzfunktion.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt
eine Seitenansicht einer besonderen Ausführungsform eines Fahrrads.
Dieses Fahrrad ist ein Freizeit-Fahrrad, das umfasst einen Rahmen 1,
der eine Doppelschleifen-Rahmenstruktur 2 aufweist, die
aus geschweißten
Rohren ausgebildet ist, eine Vordergabel 3, die an der
Rahmenstruktur 2 zur Drehung um eine diagonale Achse montiert
ist, eine Lenkstangenkomponente bzw. ein Lenkerbauteil 4,
eine Antriebskomponente bzw. -bauteil 5, ein Vorderrad 6,
an dem ein Nabendynamo 8 mit Bremsen montiert ist, ein
Hinterrad 7, an dem eine Schaltnabe 10 montiert
ist, einen Sattel 11, eine Schaltsteuereinheit 12 zum
Steuern des Schaltens der Schaltnabe 10 und eine Schaltsteuerung 20 für manuelles
Betätigen
der Schaltsteuereinheit 12.
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Die
Lenkstangenkomponente 4 umfasst einen Lenkstangenschaft 14,
der an dem oberen Teil der Vordergabel 3 befestigt ist,
und eine Lenkstange 15, die an dem Lenkstangenschaft 14 befestigt
ist. Bremsgriffe bzw. -hebel 16 und Griffe 17 sind
an beiden Enden der Lenkstange 15 montiert. In dieser Ausführungsform
ist die Schaltsteuerung 20 mit dem rechtsseitigen Bremsgriff 16 integriert.
Die Antriebskomponente 5 umfasst eine Kurbel 37,
die an dem unteren Teil (Tretlagerkomponente) der Rahmenstruktur 2 montiert
ist, und eine Kette 38, die mit der Kurbel 37 und
der Schaltnabe 10 im Eingriff steht. Die Schaltnabe 10 ist
im Stande drei Geschwindigkeitsstufen zu erzeugen, die eine niedrige
Geschwindigkeitsstufe (Geschwindigkeit 1), eine dazwischen liegende
bzw. Zwischen-Geschwindigkeitsstufe
(Geschwindigkeit 2) und eine hohe Geschwindigkeitsstufe (Geschwindigkeit 3)
enthält.
Diese drei Geschwindigkeitsstufen können mittels einer Motoreinheit 29 (3)
in der Schaltsteuereinheit 12 ausgewählt werden. Der Nabendynamo 8 des
Vorderrades 6 kann mit einer Vorderrad-Rollenbremse ausgerüstet werden
und er nimmt einen Wechselstromdynamo 19 (6)
auf, der Strom als Antwort auf die Drehung des Vorderrades 6 erzeugt.
Wie in 2 dargestellt, ist die Schaltsteuereinheit 12 mit
dem Wechselstromdynamo 19, der in dem Nabendynamo 8 durch
elektrische Leitung bzw. Verdrahtung 40 untergebracht ist,
elektrisch verbunden und ist mit der Schaltsteuerung 20 durch
elektrische Leitung bzw. Verdrahtung 41 elektrisch verbunden.
Die Schaltsteuereinheit 12 ist mit der Schaltnabe 10 mittels
eines Schaltsteuerkabels 42 mechanisch verbunden.
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Wie
in 3 und 4 dargestellt, umfasst die Schaltsteuereinheit 12 ein
Lampengehäuse 13, das
an eine Lampenhalterung 3a montiert ist, die sich in der
Mitte entlang der Vordergabel 3 zum Unterbringen eines
Leuchtkörpers
bzw. einer Lampe 18 befindet. Die Motoreinheit 29 und
eine Schaltkreiseinheit 30 sind in dem Lampengehäuse 13 untergebracht. Die
Motoreinheit 29 umfasst einen elektrischen Schaltmotor 45,
eine Kabelbetätigungskomponente 46,
die sich in drei Schaltpositionen mittels des Schaltmotors 45 bewegt
und einen Positionssensor 47 (6) zum Erfassen
der Schaltposition der Kabelbetätigungskomponente 46.
Ein Ende des Schaltsteuerkabels 42 ist mit der Kabelbetätigungskomponente 46 verbunden.
Die Schaltkreiseinheit 30 umfasst eine Steuerelementanordnung 25 (6),
die einen Mikroprozessor 50 (7) enthält, der
eine CPU, einen RAM, einen ROM und eine Eingabe/Ausgabe- bzw. I/O-Interface
umfasst.
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Wie
in 5 dargestellt, umfasst die Schaltsteuerung 20 zwei
Bedienungstasten 21 und 22 in der Form von dreieckigen
Drucktastern bzw. -knöpfen,
die nebeneinander angeordnet sind, und einen Bedienungsdrehknopf 23,
der über
den Bedienungstasten 21 und 22 angeordnet ist
und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung 24,
die links von dem Bedienungsdrehknopf 23 angeordnet ist.
Die Bedienungstaste 21 an der linken Seite kann zum manuellen Schalten
von der niedrigen Geschwindigkeitsstufe zu der Zwischen-Geschwindigkeitsstufe
und zu der hohen Geschwindigkeitsstufe verwendet werden. Die Bedienungstaste 22 an
der rechten Seite kann zum manuellen Schalten von der hohen Geschwindigkeitsstufe
zu der Zwischen-Geschwindigkeitsstufe und zu der niedrigen Geschwindigkeitsstufe
verwendet werden. Die Bedienungstasten 21 und 22 können auch
ohne Rücksicht
auf die Fahrradgeschwindigkeit zum Sperren der Schaltnabe 10 in
die niedrige Geschwindigkeitsstufe, oder zum Begrenzen der Bedienung
der Schaltnabe 10 auf die höheren oder niedrigeren zwei
benachbarten Geschwindigkeitsstufen verwendet werden.
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Der
Bediendrehknopf 23 wird zum Schalten zwischen acht automatischen
Schaltmodi (A1 – A8) verwendet,
die acht Anetierpositionen bzw. Rastpositionen verwenden. Die acht
automatischen Schaltmodi (A1 – A8)
sind Modi zum automatischen Schalten der Schaltnabe 10 gemäß einem
Fahnadgeschwindigkeitssignal, das von dem Wechselstromdynamo 19 abgeleitet
wird. Die acht automatischen Schaltmodi (A1 – A8) sind ausgebildet, um
dem Fahrer zu ermöglichen,
Schaltpunkte (z. B. die Geschwindigkeitsgrenzwerte, bei denen Schaltungen auftreten
werden) zum Hochschalten (Schalten von niedrigem Gang zu hohem Gang)
und zum Herunterschalten (Schalten von hohem Gang zu niedrigem Gang)
gemäß dem Wunsch
und der körperlichen Leistungsfähigkeit
des Fahrers einzustellen.
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6 zeigt
ein Blockdiagramm, das die Struktur bzw. Konstruktion des gesamten
Fahrradsteuersystems illustriert. Die breiten Volllinien in der 6 zeigen
Leitungen, die ungefähr
1 A Stromstärke
führen,
die schmalen Volllinien zeigen Leitungen, die ungefähr 5 mA
Stromstärke
führen
und die Strichlinien zeigen Signalleitungen. Das Steuerelement 25 ist
wahlweise mit einem Bedienungs- bzw. Betätigungsschalter 26 (der
den Bediendrehknopf 23 und die Bedienungstasten 21 und 22 in
der Schaltsteuerung 20 schematisch darstellt); mit der
Flüssigkristallanzeigevorrichtung 24;
mit einem Motorantrieb 28; mit einer Stromspeicherelementanordnung 32;
mit einer Ladesteuerschaltung 33; mit einem Dynamo-Wellenformungsschaltkreis 34,
der ein Geschwindigkeitssignal erzeugt, das von dem Ausgang des
Wechselstromdynamos 19 abgeleitet wird; mit einem Autobeleuchtungsschaltkreis 35 an
den Beleuchtungssensor 36 (Beleuchtungsstärkensensor) zum
Steuern des Betriebs des Leuchtkörpers 18;
mit dem Positionssensor 47 der Motoreinheit 29 und
mit anderen Eingabe/Ausgabekomponenten gekoppelt.
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Das
Steuerelement 25 umfasst einen programmierten Mikroprozessor 50 (7),
der das Schalten der Schaltnabe 10 via dem Motorantrieb 28 und
der Motoreinheit 29 gemäß der Fahrgeschwindigkeit
automatisch steuert und der die Information steuert (z. B. Fahrradgeschwindigkeit
und Gangstufe), die auf der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 24, die
in der Schaltsteuerung 20 angeordnet ist, angezeigt wird.
Der Motorantrieb funktioniert bei einer Stromstärke von 1 mA, die von dem Stromspeicherelement 32 geliefert
wird und er steuert eine Stromstärke
von 1 A, die von dem Stromspeicherelement 32 geliefert
wird, um den Schaltmotor 45 zu betreiben. In dieser Ausführungsform,
weist die Flüssigkristallanzeige 24 einen
Mikroprozessor (nicht dargestellt) auf, separat von dem Mikroprozessor 50 des Steuerelement 25,
und dieser Mikroprozessor ist zum Ausführen der Anzeigesteuerung auf
der Grundlage der Information von dem Steuerelement 25 vorgesehen.
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Das
Steuerelement 25 steuert auch den Leuchtkörper 18 durch
den Autobeleuchtungsschaltkreis 35 mittels Einschalten
des Leuchtkörpers 18, wenn
die Umgebungslichtverhältnisse
unter eine bestimmte vorgesehene Beleuchtungsstärke fallen, und mittels Ausschalten
des Leuchtkörpers 18,
wenn die Umgebungslichtverhältnisse über der
vorgesehene Beleuchtungsstärke
sind. Insbesondere versorgt oder unterbricht der Autobeleuchtungsschaltkreis 35 die
1 A Stromabgabe von dem Wechselstromdynamo 19 zum Leuchtkörper 18 als
Antwort auf den Ein/Aus-Signalausgang des Steuerelements 25.
Das Steuerelement 25 erzeugt diese Signale, die auf den Signalen
des Lichtsensors 36 derart basieren, dass der Leuchtmenge 18 automatisch
eingeschaltet wird, wenn die Leuchtmenge unter eine vorbestimmte Grenze
fällt,
und der Leuchtkörper 18 ausgeschaltet wird,
wenn die Leuchtdichte die vorbestimmte Grenze überschreitet.
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Die
Ladesteuerschaltung 33 umfasst zum Beispiel eine Halbwellen-Gleichrichterschaltung,
die eine Wechselstromabgabe von dem Wechselstromdynamo 19 zu
einem Gleichstrom gleichrichtet, der das Stromspeicherelement 32 versorgt.
Das Stromspeicherelement 32 kann zum Beispiel einen Hochleistungskondensator
umfassen, der die Gleichstromenergie speichert, die von der Ladesteuerschaltung 33 abgegeben
wird. Das Stromspeicherelement 32 kann auch Sekundärbatterien
wie Nickel-Kadmium-Batterien, Lithium-Ionen-Batterien, Nickel-Metall-Hydridbatterien
etc. an Stelle von einem Kondensator umfassen.
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Eine
Austauschbatterie und eine Wiederaufladung wird entbehrlich, da
das Stromspeicherelement 32 elektrische Energie von dem
Wechselstromdynamo 19 speichert, und Komponenten wie das Steuerelement 25 betrieben
werden, die diese elektrische Energie verwenden. Die Überwachung
des restlichen Batteriestromes und das Mitführen von Ersatzbatterien werden
auch entbehrlich und das Schalten kann automatisch erledigt werden,
ohne das Durchführen
der hinderlichen Prozeduren, die durch konventionelle Energiequellen
nötig sind.
Die elektrische Energie von dem Wechselstromdynamo 19,
der gewöhnlich
während
des Tages nicht verwendet wird, kann zur effektiven Verwendung in
der Schaltsteuereinheit 12 eingesetzt werden.
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Der
Dynamo-Wellenformungsschaltkreis 34 bildet ein Geschwindigkeitssignal
von der Wechselstromabgabe von dem Wechselstromdynamo 19. Insbesondere
wird eine Halbperiode von einem Sinuswellenwechselstromsignal extrahiert,
das durch eine Schmitt-Schaltung
oder einen anderen entsprechenden Schaltkreis zur Wellenformung
läuft,
und wird in ein Pulssignal entsprechend der Geschwindigkeit gewandelt.
Das Steuerelement 25 verwendet dieses Signal, um das automatische
Schalten der Schaltnabe 10 zu steuern ohne das Erfordernis
eines separaten Geschwindigkeitssensors.
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Da
Wechselstromdynamos im Allgemeinen eine Vielzahl von peripher angeordneten
Magnetpolen aufweisen, gibt der Wechselstromdynamo ein Wechselstromsignal
mit einer Frequenz ab, die mit der Fahrradgeschwindigkeit und der
Anzahl der Magnetpole in Beziehung steht. Folglich ist es möglich, eine
große
Anzahl von Signalpulsen von dem Wechselstromsignal während jeder
Drehung des Fahrradrades im Vergleich zu einem Geschwindigkeitssignal zu
erhalten, das zum Beispiel von einem konventionellen Geschwindigkeitssensor
erhältlich
ist, der einen an das Fahrradrad befestigten Magneten erfasst bzw.
detektiert. Dadurch kann die Fahrradgeschwindigkeit exakt innerhalb
des Abstandes von einer Drehung des Fahrradrades erfasst werden
und das Schalten kann in Echtzeit mit hoher Präzision gesteuert werden. Ferner,
da das Schalten, basierend auf dem Wechselstromsignal von dem Wechselstromdynamo 19,
gesteuert wird, ist es nicht länger
erforderlich die Schaltsteuereinheit 12 in der Nähe des Fahrradrades
anzuordnen. Eine Begrenzung auf die Befestigungsposition der Schaltsteuereinheit 12 findet
nicht statt.
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Wie
in 7 dargestellt, umfasst in dieser Ausführungsform
das Steuerelement 25 einen Frequenzabtastschaltkreis 52,
der mit dem Wechselstromgenerator 19 und mit einem Rücksetzterminal bzw.
-schnittstelle R des Mikroprozessors 50 verbunden ist.
Der Frequenzabtastschaltkreis 52 tastet die Frequenz des
durch den Wechselstromgenerator 19 abgegebenen Wechselstromsignals.
Wenn die Frequenz eine bestimmte vorher festgelegte Bedingung erfüllt (zum
Beispiel wenn die Frequenz unter einen vorbestimmten Frequenzpegel
wie 5 Hz fällt),
wechselt ein hohes Signal, das normalerweise an den Mikroprozessor 50 abgegeben
wird, auf ein niedriges Signal. Der Mikroprozessor 50 ist
zum Rücksetzen konstruiert,
wenn ein niedriges Signal an dem Rücksetzterminal R eingegangen
ist. Als Ergebnis setzt der Mikroprozessor 50 zurück, wenn
die Frequenz des Wechselstromgenerators 19 unter einen
vorbestimmten Pegel fällt
(z. B. wenn die Fahrradgeschwindigkeit unter einen vorbestimmten
Pegel fallt). Dadurch, wenn der Mikroprozessor 50 auf einen
Systemfehler trifft, wird er eine Rücksetzoperation durchführen ohne
den Bedarf einer manuellen Rücksetzprozedur,
die für
den Fahrer lästig
ist.
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In
dieser Ausführungsform
wird der Mikroprozessor 50 zurückgesetzt, wenn die Frequenz
des Signals welches durch den Wechselstromgenerator 19 abgegeben
wird, unter einen vorbestimmten Pegel fällt. Jedoch versteht es sich
von selbst, dass der Mikroprozessor 50 auf das Ereignis
bzw. den Eintritt einer beliebigen Reisebedingung des Fahrrads oder Fahrers
zurückgesetzt
werden kann. Zum Beispiel zeigt 8 eine Ausführungsform,
wobei der Spannungsabtastschaltkreis 152 mit dem Wechselstromgenerator 19 und
mit dem Rücksetzterminal
R des Mikroprozessors 50 verbunden ist. Der Spannungsabtastschaltkreis 152 könnte zum
Beispiel einen einfachen Glättungskreis
umfassen, der einen Kondensator und eine Diode, die mit einer Schmitt-Trigger-Schaltung
in Reihe geschaltet ist. Wenn die Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators 19 eine
bestimmte vorher festgelegte Bedingung erreicht (z. B. wenn die
Ausgangsspannung unter eine vorbestimmte Spannung wie 2 Volt fällt), wechselt
ein hohes Signal, das normalerweise an den Mikroprozessor 50 abgegeben
wird, auf ein niedriges Signal. Da der Mikroprozessor 50 zum Rücksetzen
konstruiert ist, wenn ein niedriges Signal an dem Rücksetzterminal
R eingegangen ist, setzt der Mikroprozessor 50 zurück, wenn
die Spannung des Wechsel stromgenerators 19 unter den vorbestimmten
Pegel fällt
(d. h. wenn die Fahrradgeschwindigkeit unter einen vorbestimmten
Pegel fällt).
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9 zeigt
ein Blockdiagramm von einer anderen Ausführungsform eines Steuerelement 25 mit einer
Rücksetzfunktion.
In dieser Ausführungsform kann
der Mikroprozessor 50 mit einem nicht flüchtigen
Speicher wie einem EEPROM 53 verbunden werden. Verschiedene
Bedienungsinformationen können
im EEPROM 53 vor dem Rücksetzen
gespeichert werden und die gespeicherten Informationen können an
den Mikroprozessor 50, nachdem die Rücksetzoperation abgeschlossen
ist, zurückgesandt
werden. Insbesondere wird in dieser Ausführungsform ein Spannungsabtastschaltkreis 252 mit dem
Rücksetzterminal
R des Mikroprozessors 50 und auch mit einem Eingabe/Ausgabe
(I/O)-Terminal des Mikroprozessors 50 verbunden. Wenn eine
bestimmte vorher festgelegte Bedingung erreicht wird (z. B. wenn
die Spannung des Wechselstromgenerators 19 unter einen
vorbestimmten Pegel fallt), gibt der Spannungsabtastschaltkreis 252 ein
Rücksetzwarnsignal
an den I/O-Terminal des Mikroprozessors 50 ab. Nach Empfang
des Rücksetzwarnsignals speichert
der Mikroprozessor 50 im EEPROM 53 bestimmte Daten,
die gegenwärtig
im RAM gespeichert werden (wie die gesamte Reisestrecke, maximale Geschwindigkeitsdaten,
gegenwärtige
Schaltposition, verschiedene Anzeigedaten, Daten für den ausgewählten Schaltmodus,
etc.). Nach Abgabe des Rücksetzwarnsignals
wartet der Spannungsabtastschaltkreis 252 für ein Zeitintervall,
das für
das Speichern der erforderlichen Informationen im EEPROM 53 ausreichend
ist (z. B. 2 Sekunden), und dann wechselt das hohe Signal, das normalerweise
an den Rücksetzterminal
R des Mikroprozessors 50 abgegeben wird, in ein niedriges
Signal. Da der Mikroprozessor 50 zum Rücksetzen konstruiert ist, wenn
ein niedriges Signal an dem Rücksetzterminal
R eingegangen ist, setzt der Mikroprozessor 50 zurück, wenn
die Spannung des Wechselstromgenerators 19 unter den vorbestimmten
Pegel fällt
(d. h. wenn die Fahrradgeschwindigkeit unter einen vorbestimmten
Pegel fällt).
Wenn der Mikroprozessor 50 nach dem Rücksetzen initialisiert, werden
die Inhalte des EEPROM 53 ausgelesen und in dem RAM des
Mikroprozessors 50 platziert. Als Ergebnis ist es möglich die
Informationen zu sichern bzw. zu speichern, die gewöhnlich während des
Rücksetzens
verloren gegangen wären,
und die Fahrradbedienung kann im Anschluss an das Rücksetzen
problemlos fortgesetzt werden.
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In
den obigen Ausführungsformen
wird ein Rücksetzsignal
direkt an den Mikroprozessor 50 durch einen Rücksetzschaltkreis
wie ein Frequenzabtastschaltkreis 52 oder ein Spannungsabtastschaltkreis 152 oder 252 abgegeben,
sobald eine vorbestimmte Bedingung erreicht wurde. Alternativ kann
ein Rücksetzschaltkreis 55,
wie in 10 dargestellt, einen Spannungsabtastschaltkreis 352 und einen
integrierten Rücksetzschaltkreis
(IC) 51 umfassen, wobei der Spannungsabtastschaltkreis 352 wie ein
Rücksetzaktivierungsschaltkreis
funktionieren kann, und der Rücksetz-IC 51 wie
ein separater Rücksetzsignalabgabeschaltkreis
funktionieren kann. In dieser Ausführungsform gibt der Rücksetz-IC 51 ein
Rücksetzsignal
an den Mikroprozessor 50 ab, wenn der Spannungsabtastschaltkreis 352 die Energie
zum Rücksetz-IC 51 unterbricht.
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In
dieser Ausführungsform
weist der Spannungsabtastschaltkreis 352 einen Leistungsschalter 352a auf,
der mit dem Stromspeicherelement 32, mit dem Rücksetz-IC 51 und
mit einem Stromversorgungsterminal Vcc des Mikroprozessors 50 verbunden
ist. Bei Vorliegen einer vorbestimmten Bedingung, wie die vorher
beschriebenen, unterbricht der Leistungsschalter 352a die
Stromversorgung zum Rücksetz-IC 51 und
zum Stromversorgungsterminal Vcc des Mikroprozessors 50,
und ein Rücksetzsignal wird
an den Mikroprozessor 50 durch den Rücksetz-IC 51 abgegeben.
Sobald die vorbestimmte Bedingung nicht länger erreicht wird (z. B. das
Fahrrad beginnt sich bei der Geschwindigkeit schneller als mit einem
vorbestimmten Pegel zu bewegen), schaltet der Leistungsschalter 352a Energie
zum Rücksetz-IC 51 und
zum Mikroprozessor 50 ein und der Mikroprozessor 50 wird
zurückgesetzt.
Daher kann der Mikroprozessor 50 den Normalbetrieb wiederaufnehmen,
sobald sich der Leistungspegel stabilisiert hat.
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11 zeigt
ein Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform eines Steuerelement 25 ähnlich zur
Ausführungsform,
die in 10 dargestellt ist, wobei Funktionen,
die ähnlich
zu jener sind, die in 9 dargestellt ist, hinzugefügt sind.
Wie in 11 dargestellt, sind der Rücksetz-IC 51 und
der EEPROM 53 mit dem Mikroprozessor 50 verbunden
und ein Spannungsabtastschaltkreis 452 weist einen Leistungsschalter 452a auf,
der mit dem Stromspeicherelement 32, mit dem Rücksetz-IC 51 und
mit dem Stromversorgungsterminal Vcc des Mikroprozessors 50 verbunden
ist. Der Spannungsabtastschaltkreis 452 ist auch mit dem
I/O-Terminal des Mikroprozessors 50 verbunden, um ein Rücksetzwarnsignal
an den Mikroprozessor 50 zu liefern.
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Wenn
eine vorbestimmte Bedingung erreicht wird, gibt der Spannungsabtastschaltkreis 452 ein Rücksetzwarnsignal
an den I/O Terminal des Mikroprozessors 50 ab. Die zu speichernde
Information wird dann vom RAM im Mikroprozessor 50 zum
EEPROM 53 abgegeben, wo sie gespeichert wird. Nach einem
vorbestimmten Zeitintervall schaltet der Leistungsschalter 452a die
Energie zum Rücksetz-IC 51 und
Mikroprozessor 50 ab, und ein Rücksetzsignal wird zum Mikroprozessor 50 durch
den Rücksetz-IC 51 abgegeben.
Sobald die vorbestimmte Bedingung nicht länger erreicht wird (z. B. das
Fahrrad beginnt sich bei der Geschwindigkeit schneller als mit einem vorbestimmten
Pegel zu bewegen), schaltet der Leistungsschalter 452a Energie
zum Rücksetz-IC 51 und zum
Mikroprozessor 50 ein und der Mikroprozessor 50 wird
zurückgesetzt.
Folglich kann der Mikroprozessor 50 den Normalbetrieb wiederaufnehmen,
sobald sich der Leistungspegel stabilisiert hat.
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Während das
obige eine Beschreibung von verschiedenen Ausführungsformen von erfinderischen
Merkmalen ist, können
weitere Modifikationen verwendet werden ohne vom Sinn und Umfang
der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel sind die Frequenz-
und Spannungswerte der vorbestimmten Bedingungen, die in den obigen
Ausführungsformen
offenbart werden, lediglich exemplarisch und die Erfindung ist nicht
auf diese Parameter beschränkt.
In den obigen Ausführungsformen
ist eine vorbestimmte Bedingung dazu bestimmt, erreicht zu werden,
wenn die Spannung oder die Frequenz einen vorbestimmten Pegel passiert
bzw. überschreitet,
aber stattdessen könnte
eine vorbestimmte Bedingung bestimmt werden, erreicht zu werden,
wenn die Spannung oder die Frequenz einen vorbestimmten Pegel für ein vorbestimmtes
Zeitintervall passiert bzw. überschreitet.
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In
den obigen Ausführungsformen
wird von der Wechselstromgeneratorspannung oder -frequenz bestimmt,
dass die Fahrinformation eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, aber
eine vorbestimmte Bedingung könnte
von verschiedenen Sensoren wie einem Radgeschwindigkeitssensor oder
einem Kurbelrotationssensor ermittelt werden. Außerdem, obwohl eine Steuervorrichtung
beschrieben wurde, die auf eine Fahrradgangschaltungsvorrichtung
gerichtet ist, würden
erfinderische Merkmale auch gefunden werden bei der Anwendung der
hier vorliegenden bzw. offenbarten Lehren, auf Vorrichtungen zum Steuern
anderer steuerbarer Vorrichtungen wie einer Anzeigevorrichtung oder
einer Aufhängungsvorrichtung.
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Die
Energie von einem Wechselstromgenerator 19, der in einem
Nabendynamo 8 angeordnet ist, der gute Stromerzeugungseffizienz
und niedrigen Fahrwiderstand aufweist, wurde in den obigen Ausführungsformen
beschrieben, aber ein Wechselstromgenerator, der Energie durch Kontakt
mit der Radfelge oder dem Radreifen erzeugt, könnte verwendet werden. Eine
normale Sekundärzelle
könnte auch
zur Stromversorgung verwendet werden.
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Die
Größe, die
Form, der Standort oder die Orientierung der verschiedenen Komponenten
kann wie gewünscht
verändert
werden. Die Komponenten, die direkt verbunden oder gegenseitig in
Kontakt dargestellt werden, können
Zwischenstrukturen aufweisen, die zwischen ihnen angeordnet sind.
Die Funktionen von einer Elementanordnung kann durch zwei ausgeführt werden,
und umgekehrt (z. B. war der Rücksetz-IC 51 ein
separater Chip vom Mikroprozessor 50 in der offenbarten
Ausführungsform,
aber alternativ könnten
diese auf einem einzigen Chip platziert werden). Die Strukturen
und Funktionen von einer Ausführungsform
können
in eine andere Ausführungsform übernommen
werden. Es ist nicht für
alle Vorteile notwendig, in einer besonderen Ausführungsform
gleichzeitig vorhanden zu sein. Daher sollte der Umfang der Erfindung
durch die offenbarten spezifischen Strukturen nicht beschränkt werden, sondern
durch die Definition der beigefügten
Ansprüche.