TWI223038B

TWI223038B - Illumination-controlled bicycle devices

Info

Publication number: TWI223038B
Application number: TW092115275A
Authority: TW
Inventors: Satoshi Kitamura; Kouji Uno; Kazuhiro Fujii
Original assignee: Shimano Kk
Priority date: 2002-07-10
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2004-11-01
Also published as: DE60320184T2; CN1470428A; EP1381021B1; JP2004042728A; TW200404966A; CN1277718C; EP1381021A2; DE60320184D1; JP3740097B2; US7119668B2; US20040036585A1; EP1381021A3

Description

1223038 ⑴ 玖、發明說明【發明所屬之技術領域】本發明是關於安裝在自行車上的顯示系統及變速系統。【先前技術】作爲安裝在自行車上的顯示系統，已公知的有所謂的循環電腦。循環電腦具有顯示各種資訊的例如由LCD構成的顯示裝置。作爲顯示的各種資訊，例如有自行車車速、各種行駛距離、節奏（腳踏連桿轉速）、變速位置等與行駛狀態有關的資訊，除此之外，還顯示時間等資訊。此外，安裝在自行車上的變速系統，特別是自動變速系統可根據自行車的車速等行駛狀態使變速裝置上移或下移。變速系統具有檢測自行車行駛狀態的行駛狀態檢測手段、變速裝置以及根據行駛狀態對變速裝置進行控制的變速控制手段。 [發明所欲解決的課題] 騎自行車行駛時，由於白天與夜晚的周圍亮度不同，因而如果顯示條件和行駛條件能夠改變則比較方便。比如說’夜晚周圍較暗即使打開前照燈行駛，顯示裝置仍難以看淸楚，行駛起來比較困難。此外，早上和晚上所需要的資訊有時是不同的。而在過去，能夠配合周圍狀況改變顯示條件和行駛條件的只有很少一部分，例如只能根據照度 -5- (2)1223038 改變前照燈的開關而已。因此，存在著不能夠配合周圍狀況提供最佳顯示條件和行駛條件的缺點。本發明的課題是使得自行車顯示系統能夠根據周圍狀況在最佳顯示條件下顯示各種資訊。本發明的另一個課題是使得自行車變速系統能夠配合周圍狀況在最佳的行駛條件下進行變速。

【發明內容】發明1的自行車顯示系統是安裝在自行車上的系統，具有光檢測手段、顯示裝置以及顯示控制裝置。光檢測手段是能夠安裝在自行車上或供騎車人攜帶，能夠檢測周圍照度的手段。顯示裝置是能夠安裝在自行車上，顯示各種資訊的裝置。顯示控制裝置是能夠安裝在自行車上，根據光檢測手段的輸出對顯示裝置進行控制的裝置。

該顯示系統，當通過光檢測手段檢測自行車周圍的照度時，將根據檢測到的照度對顯示裝置的顯示進行控制。例如，在具有背景燈的場合，根據晝夜的區別對背景燈進行開關的控制或者對顔色或光量的控制。此外，還能夠根據晝夜的區別切換所顯示的資訊。其中，由於能夠根據周圍照度對顯示進行控制，因此，能夠與周圍狀況配合在最佳顯示條件下顯示各種資訊。發明2的自行車顯示系統是在發明1記載的裝置中，顯示裝置具有顯示各種資訊的液晶顯示部，以及對液晶顯示部進行照明的背景燈，顯示控制裝置對應光檢測手段的 -6- (3)1223038 輸出對上述背景燈進行控制。在這種場合，由於能夠根據周圍照度對背景燈進行開關、改變顔色、改變光量等的控制’因此，能夠配合周圍狀況容易看淸各種資訊，可以在最佳顯示條件下顯示各種資訊。

發明3的自行車顯示系統是在發明2記載的裝置中，顯示控制裝置根據光檢測手段的輸出對背景燈進行開關的控制。在這種場合，由於可根據周圍照度控制背景燈的開關’因此，能夠通過簡單的控制，配合周圍狀況而更可以淸晰地顯示各種資訊。發明4的自行車顯示系統是在發明2記載的裝置中，背景燈是可改變色調、色度及亮度的光源，顯示控制裝置，根據光檢測手段的輸出改變背景燈的色調、色度及亮度之中的至少一項。在這種場合，不需控制背景燈的開關，而是根據周圍照度改變色調、色度及亮度的其中之一，因此，能夠配合周圍狀況更淸晰地顯示各種資訊。

發明5的自行車用顯示系統是在發明1至4中任一項發明所記載的裝置中，顯示控制裝置根據光檢測手段的檢測輸出切換所顯示的資訊。在這種場合，例如對於上下班使用的自行車’可根據周圍照度切換以下的顯示資訊，即在包括早晨在內的白天顯示時間，而夜晚由於周圍較暗較難判斷速度的速度顯示。因此，能夠配合周圍狀況以最佳顯示條件顯示各種資訊。發明6的自行車顯示系統是在發明1至5中任一項發明所記載的系統中’還具有能夠安裝在自行車上的電燈， -7- (4)1223038 顯示控制裝置根據光檢測手段的檢測輸出對電燈進行點亮控制。在這種場合，對於自行車的前照燈和尾燈等電燈也能夠根據周圍照度進行開關控制和光量控制等點亮控制，因此，能夠更容易看淸各種資訊。

發明7的自行車顯示系統是在發明1至6中任一項發明所記載的系統中，還具有對顯示裝置及顯示控制裝置提供電能的交流發電裝置。在這種場合，顯示裝置和顯示控制裝置是靠交流發電裝置提供的電能動作，因此與使用電池的場合相比，不需要進行電源的更換。發明8的自行車顯示系統是在發明7所記載的系統中，交流發電裝置設在自行車車輪的輪轂軸上。在這種場合，發電裝置是設在位於中心的輪轂軸上，因此所産生的力矩較小，行駛阻力較小。因此，即使發電時腳踏的感覺也不會變得沈重。

發明9的自行車變速系統是安裝在自行車上，對具有齒輪比不同的多個變速檔的變速裝置進行控制的系統，具有行駛狀態檢測手段、光檢測手段以及變速控制裝置。行駛狀態檢測手段是檢測自行車行駿狀態的手段。光檢測手段是能夠安裝在自行車上或供騎車人攜帶，能夠檢測周圍照度的手段。變速控制裝置能夠安裝在自行車上，根據行駛狀態檢測手段的檢測結果對變速裝置進行變速控制並根據光檢測手段的檢測輸出信號改變變速控制的裝置。作爲該變速系統可根據行駛狀態檢測手段所檢測的行駛狀態對變速裝置進行變速控制。例如，當作爲行駛狀態 -8- (5) (5)1223038 的車速達到預定臨界値以上時上移，達到預定臨界値以下時則下移。此外，當光檢測手段檢測自行車周圍照度時，根據所檢測的照度改變對變速裝置的控制。例如，夜晚要點燈行駛因而電能消耗比白天大爲增加，爲此能夠以減少電能消耗爲目的而改變控制使變速頻度降低。此外，對於夜晚行駛還可以考慮從自動變速轉換爲手動變速，使變速告知用蜂鳴器不發聲等。其中，由於能夠根據周圍照度改變變速控制，因此，能夠配合周圍狀況在最佳行駛條件下進行變速。發明1 0的自行車變速系統是在發明9所記載的系統中，行駛狀態檢測手段可以檢測自行車的車速。在這種場合’能夠利用車速進行最佳自動變速控制。發明1 1的自行車變速系統是在發明9所記載的系統中，行駛狀態檢測手段可以檢測自行車的腳踏連桿轉速。在這種場合，能夠通過自動變速控制使腳踏連桿轉速恢復到預定範圍內。發明12的自行車變速系統是在發明9至11其中之一發明所記載的系統中，還具有能夠安裝在自行車上的電燈；變速控制裝置，根據光檢測手段的檢測輸出對電燈進行點亮控制。在這種場合，對於自行車的前照燈和尾燈等電燈也能夠根據周圍的照度進行開關控制和光量控制等點亮控制，因此，能夠更容易看淸各種資訊。發明1 3的自行車變速系統是在發明9至1 2其中之一發明所記載的系統中，還具有提供電能給變速裝置及變速 -9 - (6)1223038 控制裝置的交流發電裝置。在這種場合，變速裝置和變速控制裝置是靠交流發電裝置提供的電能動作，因此，與使用電池的場合比較不需要更換電源。

發明1 4的自行車變速系統是在發明1 3所記載的系統中，交流發電裝置設在自行車車輪的輪轂軸上。在這種場合，由於發電裝置是設在位於中心的輪轂軸上，因此，戶斤産生的力矩小行駛阻力較小。因此，即使發電時腳踏的感覺也不會變得沈重。發明15的自行車變速系統是在發明14所記載的裝g 中，行駛狀態檢測手段根據來自交流發電裝置的交流信號 fe測fr駿狀_。在追種場合’能夠根據來自交流發電裝置的信號檢測出行駛狀態，因此，不需要行駛狀態檢測用的感測器。

發明16的自行車變速系統是在發明9至15其中之一發明所記載的系統中，變速控制裝置根據光檢測手段的檢測輸出改變變速時間。在這種場合，例如，與白天比較夜晚的變速時間向高速側移動，使夜晚不容易引發變速，則不僅能夠減少電能消耗，還能夠限制夜晚速度的上升。發明1 7的自行車變速系統是在發明1 6所記載的系統中’變速控制裝置根據光檢測手段的檢測輸出，以上移或下移分別改變變速時間。在這種場合，例如，可使得夜晚與白天比較，變速檔之間臨界値的幅度較大，可抑制無謂的變速。發明18的自行車變速系統是在發明9至17其中之一 •10- (7)1223038 發明所記載的裝置中，變速控制裝置具有變速信號產生手段’該變速信號產生手段根據行駛狀態檢測手段的檢測結果產生用來變速到多個檔中的某一檔上的變速信號，並根據所產生的變速信號對變速裝置輸出控制信號。在這種場合，可根據對應行駛狀態的變速信號確實地控制變速裝置。

發明1 9的自行車變速系統是在發明1 8所記載的裝置中，變速信號產生手段具有變速臨界値記憶手段，該變速臨界値記憶手段存儲有記載對應各變速檔的加速臨界値及減速臨界値的變速表，在行駛狀態檢測手段所檢測的行駛狀態超出（或低於）加速臨界値（或減速臨界値）時輸出加速變速信號（或減速變速信號）。在這種場合，進行上移與下移時使用不同的臨界値輸出加速或減速變速信號，因此，不容易在臨界値附近發生反復變速的振盪現象。

發明20的自行車變速系統是在發明丨9所記載的裝置中，在變速臨界値記憶手段中，設有對應光檢測手段的檢測輸出的多個變速表，變速信號產生手段根據光檢測手段的檢測輸出從多個變速表中選擇其中之一而輸出加速變速信號或減速變速信號。在這種場合，根據光檢測結果從多個變速表中選擇一個進行變速信號的輸出，因此，通過簡單的控制可以很容易地輸出對應光檢測輸出信號的變速信號。發明2 1的自行車變速系統是在發明9至20其中之一發明所記載的裝置中，變速控制裝置根據光檢測手段的檢 -11 - (8) (8)1223038 測輸出改變行駛狀態檢測手段的檢測時間。在這種場合，夜晚與白天比較行駛狀態檢測時間的間隔較大，則不容易引發變速，可減少夜晚的電能消耗。發明2 2的自行車變速系統是在發明9至2 1其中之一發明所記載的系統中，變速控制裝置根據光檢測手段的檢測輸出信號使得不能變速到特定的變速檔上。在這種場合，可以使夜晚不致變速到最高速檔上，不容易引發變速而可減少夜晚的電能消耗。此外，如不能夠變速爲最高速側變速檔時，同樣能夠限制速度。發明23的自行車變速系統是在發明9至22其中之一發明所記載的系統中，還具有能夠安裝在自行車上，可對變速控制裝置進行手動操作的變速操作部，變速控制裝置根據光檢測手段的檢測輸出，在與行駛狀態檢測手段的結果對應的自動變速控制，和與變速操作部的操作對應的手動變速控制之間進行轉換。在這種場合，如夜晚不能進行自動變速，則可以降低變速頻度以減少夜晚的電能消耗。發明24的自行車變速系統是在發明9至23其中之一發明所記載的裝置中，還具有通過聲音告知自行車變速時間的變速告知手段，變速控制裝置根據光檢測手段的檢測輸出控制變速告知手段的聲音。在這種場合，通過控制告知聲音，與白天比較能夠使安靜的夜晚保持平穩。發明25的自行車變速系統是在發明24的系統中，變速控制裝置根據上述光檢測手段的檢測輸出對上述變速告知手段的音量、音色及通斷其中之一進行控制。在這種場 -12- 1223038 Ο) 合，通過對告知聲音音量、音色及通斷其中之一進行控制，能夠進一步保持夜晚的安靜。【實施方式】 [構成]

圖1中，採用本發明一實施形態的自行車是輕便車，包括：具有雙封閉形車架體2和前叉3的車架1 ·，車把部 4 ;驅動部5 ;安裝有帶制動器的發電器輪轂8的前輪6 ; 安裝有內設變速輪轂1 0的後輪7 ;置於手邊可對內設變速輪轂1 〇進行操作的變速操作部2 0 ;及，根據變速操作部2 0的操作對內設變速輪轂1 〇進行變速控制的變速控制單元12。車架1的車架體2由管材焊接而成。車架體2上安裝有包括車座1 1和驅動部5等在內的各個部分。前叉3安裝在車架體2的前部，圍繞傾斜的軸線自由擺動。

車把部4具有固定在前叉3的上部的車把插管1 4，以及固定在車把插管1 4上的車把桿1 5。在車把桿1 5的兩端安裝有制動握把1 6和把手1 7。右側的制動握把1 6 上一體形成有變速操作部20。驅動部5具有設在車架體2的下部（懸桿部）的帶齒輪曲柄3 7、繞掛在齒輪曲柄3 7上的鏈條3 8以及內設變速輪轂10。內設變速輪轂10是具有低速檔（1速）、中速檔（2速）、高速檔（3速）的3個變速檔的3檔變速內設變速輪轂，通過設在變速控制單元1 2上的馬達單元 -13- (10) (10) 1223038 2 9 (圖6 )能夠得到3個變速位置。固定在前叉3前端的前輪6的發電器輪轂8是能夠安裝滾柱型前制動器的輪轂，內部有利用前輪6的旋轉發電的交流發電機1 9 (圖6 )。如圖2所示，變速控制單元1 2是經電氣配線4 0導電連接在發電器輪轂8內的交流發電機1 9上。此外，變速控制單元1 2還經電氣配線4 1導電連接在變速操作部2 0 上。而且，變速控制單元1 2經變速纜線42與內設變速輪轂1 〇機械性連接。如圖3和圖4所示，變速控制單元12 具有安裝在位於前叉3中途的燈支架3 a上的燈外殼1 3、收納於燈外殼1 3內的馬達單元2 9以及電路單元3 0。如圖3和圖4所示，馬達單元29具有變速馬達45、利用變速馬達4 5的驅動在3個變速位置之間移動的纜線動作部4 6以及檢測纜線動作部4 6變速位置的動作位置感測器47 (圖6 )。變速纜線42的一端連接在該纜線動作部46上。如圖6所示，回路單元30具有包括由CPU、RAM、 R Ο Μ、I / Ο介面等構成微電腦的變速控制部2 5。另外，圖中的粗線表示例如1 Α左右的電流線，實線是表示5 m Α左右的電流線，虛線是表示信號線。變速控制部2 5根據變速操作部2 0的操作使內設變速輪轂1 0對應速度進行自動變速控制，並且對設在變速操作部2 0上的液晶顯示裝置2 4進行顯示控制。該變速控制與顯示控制中，周圍狀況在預定亮度（照度）以下時進行 •14- (11)

不同的控制。此外，還對燈進行控制，使得一體安裝在燈外殼1 3內的燈1 8在周圍狀況在預定亮度（照度）以下時點亮，超過預定亮度時則熄滅。變速控制部2 5中設有記憶變速時使用的變速臨界値的臨界値記憶體2 5 a。與變速控制部2 5連接的有：設在變速操作部2 0上的包括操作旋鈕23及操作按鈕21、22的操作開關26 ;液晶顯示裝置 24 ;作爲對燈1 8和內設變速輪轂1 0和液晶顯示裝置24 等進行控制用的光檢測手段的光感測器3 6 ;以及，利用交流發電機1 9的輸出產生速度信號的發電器波形整形電路3 4。此外，充電控制電路3 3和蓄電元件3 2和自動照明電路3 5經節電電路3 1與變速控制部2 5連接。還連接有馬達驅動器28和馬達單元29的動作位置感測器47和其他輸入輸出部。

如圖5所示，變速操作部20，具有：在其下部左右排列配置的兩個操作按鈕2 1、22 ;配置在操作按鈕21、 22上方的操作旋鈕23 ;以及，配置在操作旋鈕23左方的液晶顯示裝置24。操作按鈕2 1、22是呈三角形狀的按鈕。左側的操作按鈕2 1是用來進行從低速檔向中速檔，從中速檔向高速檔的手動變速的按鈕；右側的操作按鈕22是用來進行從高速檔向中速檔、從中速檔向低速檔的手動變速的按鈕。操作旋鈕2 3是在自動變速1 ( A1 )模式至自動變速3 (A3 )模式的3種自動變速模式與手動（Μ )模式之間進行轉換用的旋鈕，包括停駛（Ρ )模式在內共有5種模 -15- (12) (12)1223038 式：停止位置Ρ、Μ、A1〜A3。其中，自動變速1模式至自動變速3模式的3種自動變速模式是根據來自交流發電機1 9的車速信號使內設變速輪轂1 〇自動變速的模式；手動變速模式是通過操作按鈕2 1、2 2的操作使內設變速輪轂1 0變速的模式。停駛模式是將內設變速輪轂1 〇鎖定的丰吴式。此外，在自動變速1〜3三種模式下，進行上移（從低速側向高速側變速）以及下移（從高速側向低速側變速）時，是通過改變變速時間，具體而言是改變變速時的速度進行自動變速。此時的變速臨界値就每一種變速模式製成表格記憶在變速控制部2 5內的臨界値記憶體2 5 a中的。變速臨界値的一個例子表示於圖7。在此，從A 1模式到A3模式隨著上移及下移的變速時間而逐漸提前。也就是說，A1模式在最高速下變速而A3模式是在最低速下進行變速。通常以A 2模式進行變速爲宜。此外，從A1 模式到A 3模式使各變速檔之間臨界値幅度（差）逐漸變小。上坡時，根據坡度選擇模式即可。或者當形成預定亮度（例如1 5勒克司）以下時，無論選擇何種模式的狀態下，都可以設定爲A1模式，即以最高速進行變速的模式，同時當變成預定亮度（例如20勒克司）以上時可返回所設定原來的變速模式。藉此在電能消耗較大的夜晚能夠降低變速頻度以減少電能的消耗。此外，以高速行駛困難可以對速度加以限制。液晶顯不裝置2 4具有能夠顯示速度和變速檔等的液 -16- U23(m (13) 晶顯示部24a，以及與液晶顯示部正對的背景燈24b。在液晶顯示部24a上可同時顯示現在的行駛速度，並顯示操作後的變速檔。背景燈24b採用的是例如能夠以7種顔色照明的LED。背景燈24b在處於預定亮度（例如1 5勒克司）以下時接通，而形成預定亮度（例如20勒克司）以上時斷開。

節電電路3 1是爲了在自行車停駛時減少電能消耗所設置。蓄電元件3 2所積蓄的電能供給節電電路3 1。節電電路3 1與變速控制部2 5、馬達驅動器2 8、充電控制電路 3 3以及自動照明電路3 5連接’對該等提供蓄電元件3 2 所積蓄的動作用電能，並且在自行車停駛時將所提供的電能切斷。來自交流發電機1 9的信號輸入節電電路3 1，通過該信號判斷自行車是否停駛。通過此節電電路3 1的設置，能夠防止蓄電元件3 2積蓄的電能被無謂消耗。

蓄電元件3 2例如由大容量電容器構成，積蓄交流發電機1 9所輸出，經過充電控制電路3 3整流的直流電能。蓄電元件3 2積蓄的1 m A的電流經節電電路3 1提供給變速控制部2 5、馬達驅動器2 8、充電控制電路3 3以及自動照明電路3 5。並對於馬達驅動器2 8將蓄電元件3 2所積蓄的電能以1A電流直接提供。另外，蓄電元件3 2也可以由鎳鎘電池、鋰離子電池或鎳氫電池等二次電池構成以取代電容器。馬達驅動器28對變速馬達45進行定位控制。馬達驅動器28是以節電電路31所提供的1mA電流動作，對蓄 -17- (14) (14)1223038 電元件3 2提供的1 A電流進行控制而將其作爲定位用電流提供給變速馬達45 ° 充電控制電路3 3例如以半波整流電路構成，將交流發電機1 9輸出的交流電流整流爲例如1 A和5 m A的直流電流。發電器波形整形電路3 4利用交流發電機1 9輸出的交流電流產生速度信號。即，從正弦曲線交流信號例如取出半個周波，使之從施密特電路等適當的波形整形電路中通過，產生與速度對應的脈衝信號。自動照明電路3 5 ’是藉變速控制部25輸出光感測器 3 6檢測輸出的的開關信號動作，將交流發電機1 9輸出的 1 A電流提供給燈1 8或將該電流切斷。藉此當照度形成預定値以下時，燈1 8自動點亮，超過預定照度則熄滅。如上構成的變速控制單元1 2中，以變速操作部20所選擇的自動變速模式或手動變速模式，對內設變速輪轂 1 0進行變速控制。具體地說，例如選擇的是自動變速模式的 A2模式時，則如圖7所示，當車速達到12.7km/h 時，將從1速向上變速到2速。當進而達到17.1 km/h時向上變速到3速。另一方面，當之後車速下降到15.6km/h 時，向下變速到2速，若進一步下降到1 1.5 km/h時，則向下變速到1速。在此爲了防止變速時發生振盪，使得向上變速的時間與向下變速的時間比較，向下變速時的速度較低，由於在進行以上變速時，是利用來自交流發電機 1 9的交流信號對車速進行檢測，因此，車輪每旋轉一周 -18- (15)1223038 期間可多次測得車速，與現有技術比較，能夠即時跟蹤車速的變化而進行變速。

另一方面，當車輪轉動時，節電電路3 1測知車輪旋轉後向變速控制部2 5和充電控制電路3 3等提供控制動作用電能。其結果，變速控制部2 5開始動作，控制液晶顯示裝置24和馬達驅動器28和自動照明電路35和充電控制電路3 3等。並且，將來自交流發電機1 9的電能充電至蓄電元件3 2。此外，發電器波形整形電路3 4提供車速信號給變速控制部2 5。當車輪停止轉動時，節電電路3 1測知車輪停止後切斷控制用電能的供給。藉此可避免停駛時無謂地消耗電能。因此，停駛時即停止蓄電元件 3 2損耗。

其中，由於設置蓄電元件3 2以積蓄來自交流發電機 1 9的電能，利用該電能使包括變速控制部2 5在內的各個部分動作，因此，不需要進行電池的更換和充電等作業。此外，不需要對電池剩餘容量進行管理或隨身攜帶備用電池，不必就電源進行煩瑣的作業便能夠實現自動變速。而且，基於交流發電機1 9輸出的交流信號檢測車速，並通過該檢測的車速進行變速控制的。交流發電機一般具有多個磁極，因此交流發電機輸出與該磁極數和車速相關頻率所構成的交流信號。因此，與從自行車所通常使用的例如對安裝在車輪上的磁鐵進行檢測的速度感測器所獲得的速度信號比較，每轉一圈即可從交流信號得到多個脈衝信號。因此，在旋轉一圈的時間內能夠精細地檢測車 -19- (16) 速，實現即時的高精度變速控制◦此外’由於是根據來自交流發電機1 9的交流信號進行控制，因此’不必像過去將變速控制單元1 2配置在車輪附近，變速控制單元1 2的安裝位置不受限制。此外，以往在白天不使用的交流發電機1 9的電能可以有效地利用在變速控制單元1 2。

而且，由於是根據光感測器3 6的檢測輸出實施背景燈24b的開和關以及將變速模式固定爲高速模式或解除高速模式，因此，能夠在與周圍狀況對應的最佳行駛條件和顯示條件下進行變速和顯示控制。其次，對變速控制部2 5的控制動作根據圖8〜圖1 2 所示的控制流程圖進行說明。一旦接通電源，在圖8的步驟S 1進行初始設定。其中，計算速度用的周長數據例如設定爲26英寸直徑，變速檔設定在2速（V2 )，並重設各種的標誌。

在步驟 S2〜步驟 S7中，進行夜晚標誌 NF的 ON/OFF處理。夜晚標誌NF是用來區分白天與夜晚用的標誌’當周圍照度IL爲15勒克司以下時爲ON，變爲ON 之後若形成20勒克司以上時則變爲〇FF。具體而言，在步驟S2，從光感測器36讀取照度IL。在步驟S3，判斷夜晚標誌NF是否已變爲ON (二1 )。當夜晚標誌NF不爲ON時，轉移到步驟S4，判斷照度IL是否在1 5勒克司以下。1 5勒克司以下時，轉移到步驟s 5，使夜晚標誌N F 變爲〇 N。若超過1 5勒克司，則跳過本處理而轉移到步驟 -20- I3^gQ38 (17) S8 〇當夜晚標誌NF已爲ON時’從步驟S3轉移到步驟 S6。在步驟S6中，判斷照度IL是否在20勒克司以上。照度IL爲20勒克司以上時，轉移到步驟S7使夜晚標誌 NF變爲OFF。若照度IL不足20時，則跳過步驟S7而轉移到步驟S 8。

在步驟S 8，進行圖9所示的顯示處理。在步驟S 9，判斷操作旋鈕2 3是否設定在停駛（P )模式上。在步驟 S 1 〇，判斷操作旋鈕23是否設定在自動變速1 ( A 1 )模式上。在步驟S 1 1，判斷操作旋鈕23是否設定在自動變速2 (A2 )模式上。在步驟S 1 2，判斷操作旋鈕2 3是否設定在自動變速3 ( A3 )模式上。在步驟S 1 3，判斷操作旋鈕 2 3是否設定在手動變速（Μ )模式上。在步驟S 1 4，判斷是否選擇了輸入輪胎直徑等其他處理。

在操作旋鈕2 3轉動到Ρ位置而設定爲停駛（ρ )模式時，從步驟S 9轉移到步驟S 1 5。在步驟s 1 0，實施停駛 (Ρ )處理。在操作旋鈕2 3轉動到A 1位置而設定爲自動變速1模式時，從步驟S 1 0轉移到步驟s 1 6。在步驟 S 1 6 ’貫施圖1 0所不的自動變速1 ( a 1 )處理。在操作旋鈕2 3轉動到A 2位置而設定爲自動變速2模式時，從步驟S 1 1轉移到步驟S 1 7。在步驟S 1 7，實施圖1 1所示自動變速2 ( A 2 )處理。在操作旋鈕2 3轉動到A 3位置而設定爲自動變速3模式時，從步驟S丨2轉移到步驟s 1 8。在步驟S 1 8，實施與自動變速2 ( A 2 )處理同樣的自動變速3 -21 - (18)1223038 (A3 )處理。在操作旋鈕23轉動到Μ位置而變速模式時，從步驟S 1 3轉移到步驟S 1 9。在實施圖 12所示手動變速（Μ)處理。在選時，從步驟S 1 4轉移到步驟S20，實施所選擇Ε 進行步驟S 8的顯示處理時，是在圖9的斷夜晚標誌NF是否爲ON ( = 1 )。當夜晚標即夜晚時，轉移到步驟S22，判斷背景燈24b 否點亮。若判斷爲點亮，則轉移到步驟S23，示處理並返回主程序。若判斷爲未點亮，則 S28、S29，將背景燈 24b和燈 18點亮，並 S23 ° 當夜晚標誌NF爲OFF、即白天時，從步到步驟S25。在步驟S25，判斷背景燈24b或火j 滅。若熄滅，則轉移到步驟S23。若未熄滅，驟S26、S27，使背景燈24b和燈1 8熄滅，並 S23 ° 在此，對於背景燈24b和燈1 8，是根據如使該等開和關，因此，能夠配合周圍狀況容資訊，在最佳顯示條件下將各種資訊顯示在 2 4 a 上。進行步驟S 1 5的停駛（P )處理時，或者輪轂1 0處於鎖定狀態，或者根據操作按鈕2 作，進行登錄內設變速輪轂1 〇解鎖密碼的理、以及輸入解鎖密碼的密碼輸入處理和核對設定爲手動步驟S 1 9，擇其他處理的處理。步驟S 2 1判 {誌爲ON、或燈1 8是進行各種顯轉移到步驟轉移到步驟驟S 2 1轉移 I 1 8是否熄則轉移到步轉移到步驟周圍照度例易看淸各種液晶顯示部使內設變速 1、22的操密碼登錄處密碼的密碼 -22- 腿03 8 (19) 核對處理等處理。

步驟S 1 6的自動變速1 ( a 1 )處理是將動作位置V P 設定與車速S對應的變速檔上。並且，若與其脫離時，則朝著與其接近的檔逐一進行變速。其中，在圖1 0的步驟 S3 1中，讀取動作位置感測器26的動作位置VP。在步驟 S32中，從來自交流發電機19的速度信號讀取自行車的現在車速S。在步驟S 3 3中，判斷所讀取的現在車速S是否超過對應圖7表示動作位置感測器2 6的動作位置v P 的上移臨界値U ( VP )。在步驟S 3 4中，判斷所讀取的現在車速S是否對應低於動作位置感測器2 6的動作位置 VP的下移臨界値D ( VP)。

在現在車速S超過圖7所示現在變速檔所對應的上移臨界値U ( VP )時，從步驟S33轉移到步驟S35。例如，變速檔爲2速時（VP=2)，若車速s高於22.6km/h，便判斷爲“ yes” 。在步驟S35中，判斷變速檔是否爲' 速。若m 3速日寺’則由於不能夠再加速，因此不作任何處理而轉移到步驟S34。巷低於3速時，則轉移到步驟 S36，爲了使變速檔上移〜檔，將動作位置vp提高一檔之後轉移到步驟S34。於遊，變速馬達Μ動作使內設變速輪穀10上移一檔。現在車速S低於圖7所示現在變速檔所對應的下移臨界値D(vp)時，從步驟S34轉移到步驟S37。例如，變速檔爲2速時（VP=2)，若車速s低於I5 2km/h，便判斷爲“yes” ，在步驟S37中，判斷變速檔是否爲i速。 -23- (20) 若爲1速，則不作任何處理而轉移到主程序。若爲2速以上，則轉移到步驟s 3 8 ’爲了使變速檔下移一檔而將動作位置VP降低一檔後返回王程序。於是，變速馬達45動作使內設變速輪轂1 0下移一檔。

步驟S 1 7的自動變速2 ( A 2 )處理中，同樣將動作位置VP設定在與車速S對應的變速檔上。並且，若與其脫離時，則朝著與其接近的檔逐一進行變速。其中，在圖 1 1的步驟S 4 1中，判斷夜晚標誌N F是否爲ο N。若夜晚標誌NF爲ON，則轉移到圖8的步驟S 1 6，實施自動變速 1 ( A 1 )處理。即，夜晚進行自動變速時，無論何種變速模式下均實施自動變速1處理。其可降低變速頻度，在燈 1 8點亮的狀態下可以使電能消耗大的夜晚能夠減少電能的消耗。

若夜晚標誌NF不爲ON時，則轉移到步驟S42。步驟S42〜步驟S49的處理與圖10所示自動變速1 (Ai) 處理之步驟S 3 3至步驟S 3 8相同而省略說明。另外，步驟 S18的自動變速3(A3)處理與自動變速2(A2)處理相比’只是臨界値不同而處理內容相同並同時省略其說明。步驟S 1 9的手動變速（Μ )處理中，是按照操作按鈕 2 1、2 2的操作逐檔進行變速。在圖1 2的步驟S 5 1中，讀取動作位置感測器2 6的動作位置V Ρ。在步驟S 5 2中，判斷是否對操作按鈕2 1進行操作。在步驟s 5 3中，判斷是否對操作按鈕22進行操作。若對操作按鈕2 1進行操作，則從步驟S 5 2轉移到步驟S 5 4。在步驟s 5 4中，根據現在 -24- (21) 動作位置v P判斷是否爲3速。若現在變速檔不爲3速時，則轉移到步驟S 5 5，將動作位置v P向高速檔側只移動一檔而上移一檔。若現在變速檔爲3速時/則跳過該處理。若對操作按鈕2 2進行操作，則從步驟s 5 3轉移到步驟S 5 6。在步驟S 5 6中，根據現在動作位置v P判斷是否爲1速。若現在變速檔不爲1速時，則轉移到步驟S 5 7，將動作位置VP向低速檔側只移動一檔而下移一檔。若現在變速檔爲1速時，則跳過該處理。如上所述，作爲本實施方式，根據晝夜的區別對背景燈2 4 b進行開和關的控制，並且使自動變速時的變速動作不R，因此，能夠配合周圍狀況而在最佳顯示條件下顯示各種資訊，而且能夠在最佳條件下進行變速。 [其他實施形態] (a )在上述實施形態中速控制，但作爲控制物件的變可以是外裝式。其爲外裝式的也可以對前置式進行控制。此套，對兩套馬達單元進行控制速控制部進行控制，但也可以再有，是根據來自發電輪轂的可以利用來自與輪圈或輪胎接測’還可以利用來自另外設置，是對內設變速輪轂進行變速裝置並不限於內設式，也場合，並不限於對後置式，外，馬達單元也可以設置兩。此外，對顯示裝置是以變另外設置顯示專用控制部。信號對車速進行檢測，但也觸的發電裝置的信號進行檢的車速檢測用感測器的信號 -25- (22) 進行檢測。 (b )在上述實施形態中，一超過上移臨界値u (VP )便立即進行上移變速，但也可以在超過上移臨界値U ( VP )後等待預定時間τ 1或T2以判斷是否再次超過上移臨界値U ( V P )，然後實施變速動作。這種情況下的自動變速1 ( A1 )處理的一例表示於圖1 3。此時，即使對速度信號頻繁進行檢測，也不需頻繁進行變速，可減少引發違背騎車人意願的變速動作。在圖1 3的步驟s 6 1中，讀取動作位置感測器2 6的動作位置VP。在步驟S62中，從來自交流發電機1 9的速度信號讀取自行車的現在車速S。在步驟S 6 3中，判斷所讀取的現在車速S是否超過圖7所示動作位置感測器2 6的動作位置VP所對應的上移臨界値U ( VP )。在步驟S64 中’判斷所讀取的現在車速S是否低於動作位置感測器 26的動作位置VP所對應的下移臨界値D ( VP )。若現在車速S超過圖7所示現在變速檔所對應的上移臨界値U ( VP )，則從步驟S63轉移到步驟S65。例如，變速檔爲2速時（VP=2)，若車速S高於22.6km/h，便判斷爲“ yes” 。在步驟S65中，判斷夜晚標誌NF是否爲 ON (二1 )。若夜晚標誌NF不爲ON，則轉移到步驟 S 66，將等待時間T設定爲預定時間T1。若夜晚標誌爲 ON，則轉移到步驟S67，將等待時間T設定爲比預定時間T 1長的時間T2。之後轉移到步驟S 6 8。在步驟S 6 8中，從步驟S 9 3的判斷結果判斷是否已經 -26- (23) 過了等待時間T。若還沒有經過預定時間T，則轉移到步驟S71，再次讀取車速S。在步驟S72中，判斷再次讀取的現在車速 S是否超過現在變速榣的上移臨界値 U (V Ρ )。若車速S未超過上移臨界値U ( V Ρ )，則不作任何處理而轉移到步驟S64。若車速S超過上移臨界値U (VP )，則返回步驟S 6 8。然後，從步驟S 6 8的判斷結果再次判斷是否經過了等待時間Τ。若判斷爲已經過了等待時間Τ時，從步驟S68轉移到步驟S69。在步驟S69中，判斷變速檔是否爲3速。若爲 3速，由於不能夠再加速，同樣不作任何處理而轉移到步驟S64。右不足3速’則轉移到步驟S70，爲了使變速檔上移一檔，將動作位置 VP上移一檔，之後轉移到步驟 S64。於是，使變速馬達45動作，內設變速輪轂1〇上移一檔。如上所述，若根據晝夜的區別改變變速時間設定之等待時間的設定値，使夜晚的預定時間Τ2較白天的預定時間Τ 1長，則同樣能夠降低變速頻度從而減少電能消耗。 (c )進行自動變速的場合，也可以設計成一到夜晚便不能變速到特定的變速檔。例如，可以設計成不能進入 3速而只#變速爲1速或2速。此時，如圖14所示，在步驟S85判斷夜晚標誌NF是否爲0Ν ;當夜晚標誌NF爲〇 Ν時’轉移到步驟S 8 6，判斷變速檔ν Ρ是否爲2速以上，若爲2速以上，則轉移到步驟S 8 4而不作任何處理即可。其他的處理與圖1 〇所示自動變速1 ( A1 )處理相 -27- (24) 同，故省略其說明。 (d )也可以設計成，一到夜晚，即使選擇自動變速模式也只能賓施手動變速模式。此時，只要如下設計即可，即在各變速模式A1〜A3下，若圖1 1的步驟S41的夜晚標誌NF爲ON，則跳轉到圖8的步驟S 1 9的手動變速處理。

(e )在上述實施形態中，是根據晝夜的區別對背景燈2 4b進行開和關的控制，但使用中也可以根據晝夜的區別，改變背景燈2 4 b的色調、色度及亮度中的至少一項。此外，還可以根據晝夜的區別，切換顯示內容。例如，可以設計成白天顯示時間，夜晚顯示速度。此時，只要在圖 9的進行顯示處理的步驟S 2 7及步驟S 3 0中使色調、色度及亮度中的至少一項或者時間或速度改變即可。

(f )在上述實施形態中，是將變速用的馬達單元設在變速控制單元內，但也可以將變速用馬達和動作位置感測器等馬達單元設置在內設變速輪轂1 0側。此時，只需將變速控制單元與內設變速輪轂1 〇以導電配線而不是以變速線連接即可。 (g )在上述實施形態中，是以檢測車速作爲行駛狀態，但也可以檢測腳踏連桿轉速作爲行駛狀態。此時，既可以直接檢測腳踏連桿轉速，也可以從車速和變速檔進行反推計算而測出腳踏連桿轉速。 (h )在採用變速時可發出告知聲的結構時，也可以設計成夜晚將告知聲關閉或減小音量或者音色與白天不 -28- 12230^· (25) 同。此時，只要採用進行各變速處理（例如圖10的步驟 s 3 5、步驟s 3 7 )時發出告知聲的結構，並且通過控制使告知聲的通斷、音量、音色中的某一項根據晝夜發生變化即可。 (i )在上述實施形態中，光感測器是安裝在自行車上’但也可以由騎車人攜帶，例如通過無線通信等通信方式將照度資料發送給變速控制部。 [發明效果] 根據本發明的自行車顯示系統，能夠根據周圍照度對顯示進行控制，因此，能夠與周圍狀況配合在最佳顯示條件下顯示各種資訊。根據本發明的自行車變速系統，能夠根據周圍照度改變變速控制，因此，能夠與周圍狀況配合在最佳行駛條件下進行變速。【圖式簡單說明】圖1是採用本發明一實施形態的自行車的側視圖。圖2是表示內設變速輪轂與變速控制單元與發電器輪轂之間的連接關係的模式圖。圖3是變速控制單元的剖面側視圖。圖4是變速控制早兀的剖面俯視圖。圖5是變速操作部的立體圖。圖6是變速控制單元的構成方塊圖。 -29·

I^303S (26) 圖7是自動變速各模式下的變速時間表。圖8是變速控制部的主程序的控制流程圖。圖9是顯示處理的控制流程圖。圖1 〇是自動變速1 ( A 1 )處理的控制流程圖。圖1 1是自動變速2 ( A2 )處理的控制流程圖。圖1 2是手動變速（Μ )處理的控制流程圖。

圖1 3是其他實施形態的相當於圖1 0的流程圖。圖1 4是其他實施形態的相當於圖1 0的流程圖。 [符號說明] 1 車架 8 發電器輪轂 10 內設變速輪轂 12 變速控制單元 18 燈

19 交流發電機 20 變速操作部 2 4 液晶顯示裝置 2 4a 液晶顯不部 24b 背景光 25 變速控制部 36 光感測器 -30-

Claims

(1) , 拾、申請專利範圍 1. 一種自行車用顯示系統，是安裝在自行車上的顯示系統’其特徵爲，具有：能夠安裝在上述自行車上或供騎車人攜帶，能夠檢測周圍亮度的光檢測手段，能夠安裝在上述自行車上，顯示各種資訊的顯示裝置，以及

能夠安裝在上述自行車上，根據上述光檢測手段的輸出信號對上述顯示裝置進行控制的顯示控制裝置。 2 ·如申請專利範圍第1項記載的自行車用顯示系統，其中，上述顯不裝置，具有：顯示上述各種資訊的液晶顯示部，以及對上述液晶顯示部進行照明的背景燈；

上述顯示控制裝置根據上述光檢測手段的輸出信號對上述背景燈進行控制。 3 ·如申請專利範圍第2項記載的自行車用顯示系統，其中，上述顯示控制裝置根據上述光檢測手段的輸出信號對上述背景燈進行開和關的控制。 4 ·如申請專利範圍第2項記載的自行車用顯示系統，其中，上述背景燈是色調，色度及亮度可變的光源，上述顯示控制裝置根據上述光檢測手段的輸出信號改變上述背景燈的色調，色度及亮度之中的至少一項。 5 ·如申請專利範圍第項1至4項中任一項記載的自行 -31 - (2) (2)1223038 車用顯示系統，其中’上述顯示控制裝置根據上述光檢測手段的檢測輸出信號切換所顯示的資訊。 6 .如申請專利範圍第項1至4項中任一項記載的自行車用顯示系統，其中，還具有能夠安裝在自行車上的電燈，上述顯示控制裝置根據上述光檢測手段的檢測輸出信號對上述電燈進行點亮控制。 7 .如申請專利範圍第1至4項中任一項記載的自行車用顯示系統，其中，還具有向上述顯示裝置及顯示控制裝置提供電能的交流發電裝置。 8 .如申請專利範圍第7項記載的自行車用顯示系統，其中，上述交流發電裝置設在上述自行車車輪的輪轂軸上。 9·一種自彳了車用變速系統，是安裝在自行車上，對具有齒輪比不同的多個變速檔的變速裝置進行控制的自行車變速系統，其特徵爲，具有：檢測上述自行車的行駛狀態的行駛狀態檢測手段，能夠安裝在上述自行車上或供騎車人攜帶，能夠檢測周圍照度的光檢測手段，以及㊆夠安裝在上述自行車上，根據上述行駛狀態檢測手段的檢測結果對上述變速裝置進行變速控制並根據上述光檢測手段的檢測輸出信號改變上述變速控制的變速控制裝置。 1 0 ·如申請專利範圍第9項記載的自行車用變速系 -32 - (3) (3)1223038 統，其中，上述行駛狀態檢測手段對上述自行車的車速進行檢測。 1 1.如申請專利範圍第9項記載的自行車變速系統，其中，上述行駛狀態檢測手段對上述自行車的腳踏連桿的轉速進行檢測。 1 2 ·如申請專利範圍第9至1 1項中任一項記載的自行車用變速系統，其中，還具有能夠安裝在自行車上的電燈；上述變速控制裝置根據上述光檢測手段的檢測輸出信號對上述電燈進行點亮控制。 1 3 .如申請專利範圍第項9至1 1項中任一項記載的自行車用變速系統，其中，還具有向上述變速裝置及上述變速控制裝置提供電能的交流發電裝置。 1 4 .如申請專利範圍第1 3項記載的自行車用變速系統’其中’上述父流發電裝置設在上述自行車車輪的輪轂軸上。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項記載的自行車用變速系統，其中，上述行駛狀態檢測手段根據來自上述交流發電裝置的交流信號對上述行駿狀態進行檢測。 1 6.如申請專利範圍第9至1 1項中任一項記載的自行車用變速系統，其中，上述變速控制裝置根據上述光檢測手段的檢測輸出信號改變變速時間。 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項記載的自行車用變速系統，其中’上述變速控制裝置根據上述光檢測手段的檢測 (4)1223038 輸出信號，以上移和下移的至少一種分別改變變速時間。 1 8 ·如申請專利範圍第9至1 1項中任一項記載的自行車用變速系統，其中，上述變速控制裝置，具有變速信號產生手段，該變速信號產生手段根據上述彳7駛狀態檢測手段的檢測結果產生用來變速到上述多個檔中的某一檔上的變速信號，

並根據產生的上述變速信號向上述變速裝置輸出控制信號。 1 9.如申請專利範圍第1 8項記載的自行車用變速系統’其中，上述變速信號產生手段，具有變速臨界値存儲手段’該變速臨界値存儲手段存儲有對應於上述各變速檔的加速臨界値及減速臨界値的變速表，在上述行駛狀態檢測手段所檢測到的行駛狀態超出 (或低於）上述加速臨界値（或減速臨界値）時輸出加速變速信號（或減速變速信號）。

2 0 ·如申請專利範圍第1 9項記載的自行車用變速系統，其中，在上述變速臨界値存儲手段中，設有與上述光檢測手段的檢測輸出信號相對應的多個上述變速表，上述變速信號產生手段根據上述光檢測手段的檢測輸出信號從上述多個變速表中選擇某一個而輸出上述加速變速信號或上述減速變速信號。 2 1 .如申請專利範圍第9至1 1項中任一項記載的自行車用變速系統，其中，上述變速控制裝置根據上述光檢測手段的檢測輸出信號改變上述行駛狀態檢測手段的檢測時 -34 -