TWI751405B - 用於無線通信之裝置及控制系統 - Google Patents

Abstract

一種用於在一人力載具10上將通信自一有線模式轉換為一無線模式之控制系統26包括一組件28A、一額外組件28B、一通信裝置30A及一額外通信裝置30B。該組件28A經由該通信裝置30A之一介面36A電連接至該通信裝置30A。該通信裝置30A進一步包括一轉換器40A及一傳通信器42A。藉由該介面36A接收自該組件28A之一電信號E1藉由該轉換器40A轉換為一無線信號W，且藉由該傳通信器42A傳達至該額外通信裝置30B。該額外通信裝置30B包括一額外傳通信器42B、一額外轉換器40B及一額外介面36B。該無線信號W藉由該額外傳通信器42B接收，且藉由該額外轉換器40B轉換為一電信號E2。該額外介面36B電耦接至該額外組件28B，且將該電信號E2自該額外通信裝置30B傳達至該額外組件。

Description

用於無線通信之裝置及控制系統

當操作人力載具時，駕乘者輸入經傳達至載具之組件。舉例而言，駕乘者可操控載具之一個位置處的桿以將一刹車力施加於載具之分離位置處的車輪上。此駕乘者輸入之傳達可藉由使用導線或無線傳輸器及接收器來實現。

本文中揭示一種用於人力載具之通信裝置。根據本發明之第一態樣，一種用於一人力載具之通信裝置包含一介面、一轉換器及一傳通信器。該介面經組態以電連接至一電纜，該電纜連接至經組態以安裝至人力載具的組件。該組件具有一纜線埠，該纜線埠經組態以當該組件藉由有線方式與額外組件通信時用於有線狀態中。該額外組件經組態以安裝至該人力載具。該轉換器經組態以將經由該介面自該組件接收之一電信號轉換為一無線信號。該傳通信器經組態以將該無線信號自該轉換器無線地傳達至該額外組件。

藉由根據該第一態樣之該通信裝置，對於使用者有可能的是易於將有線系統轉換為無線系統。

根據本發明之一第二態樣，根據該第一態樣之該通信裝置以一方式組態，使得該電纜為用於電力線通信的一纜線。

藉由根據第二態樣之該通信裝置，對於一使用者有可能的是將該組件用於該無線系統之電力線通信中。

根據本發明之一第三態樣，根據該第一態樣之該通信裝置進一步包含一電力供應器，該電力供應器經組態以將一電力供應至該轉換器及該無線傳通信器。

藉由根據該第三態樣之該通信裝置，對於使用者有可能的是使用需要一外部電源之一組件。

根據本發明之一第四態樣，根據該第三態樣之該通信裝置以一方式組態，使得該電力供應器包括一電力儲存器。

藉由根據第四態樣之該通信裝置，對於使用者有可能的是使用需要一外部電源的一組件。

根據本發明之一第五態樣，根據第四態樣之該通信裝置進一步包含一充電介面，其經組態以自一充電器接收一電力以對該電力儲存器充電。

藉由根據該第五態樣之該通信裝置，對於使用者有可能的是使用需要一外部電源之一組件。

根據本發明之一第六態樣，根據第三態樣至第五態樣中任一項之該通信裝置以一方式組態，使得該電力供應器包括經組態以產生一電力的一發電機。

藉由根據該第六態樣之該通信裝置，有可能減低充電之頻率，藉此增大針對使用者之便利性。

根據本發明之一第七態樣，根據第一態樣至第六態樣中任一項之該通信裝置進一步包含一外殼，其經組態以容納該介面、該轉換器及該無線傳通信器。

藉由根據該第七態樣之該通信裝置，有可能的是保護該介面、該轉換器及該無線傳通信器。

根據本發明之一第八態樣，一種用於一人力載具之控制系統包含根據該第一態樣至該第七態樣中任一項的該組件及該通信裝置。

藉由根據該第八態樣之該控制系統，對於使用者有可能的是易於將有線系統轉換為無線系統。

根據本發明之一第九態樣，根據該第八態樣之該控制系統以一方式組態，使得該組件包括一操作部件，該操作部件經組態以接收來自該人力載具之一駕乘者的一輸入從而操作一額外組件。

藉由根據該第九態樣之該控制系統，對於使用者有可能的是易於將有線系統轉換為無線系統。

根據本發明之一第十態樣，根據第八態樣或第九態樣之該控制系統進一步包含該額外組件及一額外通信裝置。該額外通信裝置經組態以與該通信裝置無線地通信，且該通信裝置經組態以經由該額外通信裝置與該額外組件通信。

藉由根據該第十態樣之該控制系統，對於使用者有可能的是易於將有線系統轉換為無線系統。

根據本發明之一第十一態樣，根據第十態樣之該控制器以一方式組態，使得該額外通信裝置包括一額外傳通信器、一額外轉換器及一額外介面。該額外傳通信器經組態以與該通信裝置無線地通信。該額外轉換器經組態以將來自該額外傳通信器之一無線信號轉換為一電信號用於該額外組件。該額外介面經組態以電耦接至一額外電纜，該額外電纜與該額外組件連接。

藉由根據該第十一態樣之該控制系統，對於使用者有可能的是易於將有線系統轉換為無線系統。

根據本發明之一第十二態樣，根據該第十一態樣之該控制器以一方式組態，使得該額外電纜為用於電力線傳達之一纜線。

藉由根據該第十二態樣之該控制系統，對於使用者有可能的是易於將有線系統轉換為無線系統。

根據本發明之一第十三態樣，根據第十態樣至第十二態樣中任一項之該控制器以一方式組態，使得該額外通信裝置包括與該通信裝置之該外殼分離的一額外外殼。該額外通信裝置經組態以容納該額外傳通信器、該額外轉換器及該額外介面。

藉由根據該第十三態樣之該控制系統，有可能保護該額外介面、該額外傳通信器及該額外轉換器。

根據本發明之一第十四態樣，根據該第十態樣至該第十三態樣中任一項之該控制器進一步包含一額外電力供應器，該電力供應器經組態以將一電力供應至該額外通信裝置及該額外組件。

藉由根據該第十四態樣之該控制系統，對於使用者有可能的是易於將有線系統轉換為無線系統。

根據本發明之一第十五態樣，根據該第十態樣至該第十四態樣中任一項之該控制器以一方式組態，使得該額外組件包括以下各者中之至少一者：一換檔裝置、一刹車裝置、一懸架、一可調節車座及一輔助行進裝置。

藉由根據該第十五態樣之該控制系統，對於使用者有可能的是易於將有線系統轉換為無線系統。

提供此[發明內容]而以簡化形式引入下文在[實施方式]中進一步描述的概念選擇。此[發明內容]並不意欲識別所主張之標的物之關鍵特徵或基本特徵，亦不意欲用於限制所主張之標的物的範疇。此外，所主張之標的物不限於解決本發明之任何部分中所述之任何或所有缺點的實施。如本文中所使用，術語「小型及/或輕型載具」係指電動及非電動載具而無關於其輪之數目，但不包括具有內燃機引擎作為動力源以驅動輪之四輪式載具或需要駕照以在公路上操作之四輪式載具。

現將參看附圖解釋所選擇實施例，其中相似圖示元件符號貫穿各種圖式指定對應或相同元件。熟習此項技術者自本發明將顯而易見的是，實施例之以下描述經提供僅用於說明而非出於限制如由所附申請專利範圍及其等效物所界定的本發明之目的。

最初參看圖1，展示根據本發明之至少一個所揭示實施例的例示性人力載具10。人力載具10例如為腳踏車，諸如路外腳踏車(諸如，越野腳踏車或山地自行車)。替代地，舉例而言，人力載具10可為道路類型腳踏車、滑板車、腳蹬車或手搖車。人力載具10包括框架12、後輪14、前車輪叉16、前輪18及把手20。後輪14可旋轉地附接至框架12。前車輪叉16可旋轉地附接至框架12。前輪18可旋轉地附接至前輪輪叉16。把手20可旋轉地附接至框架12。前輪輪叉16之旋轉移動與把手20之旋轉移動互鎖。

人力載具10包括控制系統26。在此實施例中，該控制系統26為電子換檔系統。控制系統包括一組件28A及一額外組件28B。如下文所描述，控制系統26經組態以將組件28A與額外組件28B之間的通信自有線模式轉換為無線模式。組件28A安裝於把手20上。額外組件28B安裝於框架12上。舉例而言，組件28A包括以下各者中之至少一者：換檔操作裝置、刹車操作裝置、懸架操作裝置、可調整車座操作裝置，或行進輔助單元操作裝置。在此實施例中，組件28A為用於控制換檔裝置之換檔操作裝置。舉例而言，額外組件28B包括以下各者中之至少一者：換檔裝置、刹車裝置、懸架裝置、可調整車座操作裝置及行進輔助單元。在此實施例中，額外組件28B為用於改變人力載具之速度級別的換檔裝置。換檔裝置可包括前變速器、後變速器及內部齒輪輪轂。在此實施例中，換檔裝置為後變速器。

如圖1中所展示且下文詳細論述，控制系統26包含組件28A、額外組件28B、通信裝置30A及額外通信裝置30B。人力載具10之其他零件為熟知的，且本文中並不予以描述。

圖2展示人力載具10之控制系統26的示意性方塊圖。控制系統26包含組件28A及通信裝置30A。控制系統26進一步包含額外組件28B及額外通信裝置30B。如上文所描述且圖2中所指示，組件28A經組態以安裝至人力載具10。額外組件28B經組態以安裝至人力載具10。組件28A包括一操作部件32，其經組態以接收來自人力載具10之一駕乘者的輸入從而操作額外組件28B。在上文所提供之實例中，電子變速系統之換檔操作裝置為例示性組件28A，且換檔裝置為例示性額外組件28B。因此，例如，包括於組件28A中之例示性操作部件32可包括換檔桿或換檔撥盤。

如圖2中所展示，組件28A具有纜線埠34。纜線埠34經組態以在組件28A藉由有線方式與額外組件28B通信時用於有線狀態。然而，對於組件28A及額外組件28B可需要的是無線地進行通信。如上文所論述，控制系統26經組態以將組件28A與額外組件28B之間的通信經由通信裝置30A及額外通信裝置30B自有線模式轉換為無線模式。通信裝置30A包含經組態以電耦接至電纜38A之介面36A，該電纜連接至組件28A。該電纜38A為用於電力線通信之一纜線。因此，電纜38A除電流之外亦可傳達資料。操作部件32自駕乘者接收輸入，且將此輸入傳達至組件28A。在習知有線通信模式中，組件28A藉由連接至組件28A及額外組件28B之導線將根據駕乘者輸入之指令發送至額外組件28B，如藉由圖2中之虛線所指示。在本文中所描述之控制系統26中，指令經由電纜38A作為資料自組件28A傳達至通信裝置30A。如藉由圖2中之虛點線所指示，額外通信裝置30B經組態以與通信裝置30A無線地通信。根據駕乘者輸入之指令自通信裝置30A無線地發送至額外通信裝置30B。如下文所描述，指令自額外通信裝置30B傳達至額外組件28B，該額外組件接著執行藉由來自駕乘者之輸入指明的動作。在此配置中，通信裝置30A經組態以經由額外通信裝置30B與額外組件28B通信。

圖3展示控制系統26與通信裝置30A之詳細說明之元件的示意性方塊圖。如上文所描述，通信裝置30A包括介面36A以經由電纜38A與組件28A通信。通信裝置30A進一步包含一轉換器40A及一傳通信器42A。轉換器40A經組態以將經由介面36A及電纜38A自組件28A接收之電信號E1轉換為無線信號W，諸如無線電波。傳通信器42A經組態以將該無線信號W自轉換器40A無線地傳達至額外組件30B。因此，傳通信器42A可經組態為傳輸器，並包括天線。如圖3中所展示，通信裝置30A進一步包含外殼44A，該外殼經組態以容納通信裝置30A之介面36A、轉換器40A及無線傳通信器42A。

在一些情況下，可能需要將控制系統26應用至需要外部電源之組件。為此目的，通信裝置30A進一步包含一電力供應器46A，其經組態以將電力供應至轉換器40A及無線傳通信器42A，如圖3中所展示。電力供應器46A包括一發電機48以產生一電力。舉例而言，發電機48可為太陽電池板或壓電裝置。電力供應器46A亦包括電力儲存器50。電力儲存器50可經組態為電池或電容器。通信裝置30A進一步包含一充電介面52，其經組態以自充電器54接收電力。充電器54經由充電介面52連接至電力供應器46A以對電力儲存器50充電。另外或可替代地，發電機48可對電力儲存器50充電。

圖4展示控制系統26與額外通信裝置30B之詳細說明之元件的示意性方塊圖。出於簡潔起見，電力供應器46A並未展示於通信裝置30A中。額外通信裝置30B包括對應於通信裝置30A的上文描述之數個元件的若干元件。因此，具有與通信裝置30A中之彼等元件實質上相同之功能的元件將在額外通信裝置30B中類似地編號。

如圖4中所展示，控制系統26之額外通信裝置30B包括一額外傳通信器42B、一額外的額外轉換器40B及一額外的額外介面36B。類似於通信裝置30A，額外通信裝置30B包括一額外外殼44B，其經組態以容納額外傳通信器42B、額外轉換器40B及額外介面36B。應瞭解，額外外殼44B與通信裝置30A之外殼44A分離。控制系統26進一步包含一額外電力供應器46B，其經組態以將電力供應至額外通信裝置30B及額外組件28B。

額外傳通信器42B經組態以與通信裝置30A無線地通信以接收根據操作部件32處駕乘者輸入之指令，如上文所描述且藉由虛點線W所指示。因此，額外傳通信器42B可經組態為接收器，並包括天線。額外轉換器40B經組態以將經由額外傳通信器42B自通信裝置30A接收之無線信號W轉換為電信號E2用於額外組件28B。額外介面36B經組態以電耦接至一額外電纜38B，該額外電纜與額外組件28B連接。類似於電纜38A，額外電纜38B為用於電力線通信之纜線。因此，額外電纜38B除電流之外亦可傳達資料。以此方式，根據駕乘者輸入之指令作為資料自額外通信裝置30B傳達至額外組件28B，該額外組件接著執行藉由來自駕乘者之輸入指明的動作。

圖4中之箭頭展示如經由控制系統26自組件28A傳達至額外組件28B的資訊流。如上文所描述，操作部件32在組件28A處自人力載具10之駕乘者接收輸入。輸入以經由介面36A在電纜38A上傳輸之資料的形式自組件28A傳達至通信裝置30A。通信裝置30A經由轉換器40A將資料自電信號E1轉換為無線信號W。另外或可替代地，轉換器40A可將根據針對組件28A之第一協定的電信號E1轉換為根據針對額外組件28B之第二協定的無線信號W。傳通信器42A將無線信號W傳輸至額外通信裝置30B，其中該無線信號W藉由額外傳通信器42B接收。額外轉換器40B將無線信號W轉換為電信號E2，該電信號接著以經由額外電纜38B傳輸之資料的形式傳達至額外組件28B。另外或可替代地，額外轉換器40B可將根據針對組件28A之第一協定的無線信號W轉換為根據針對額外組件28B之第二協定的電信號E2。按此，控制系統26使得人力載具之組件28A與額外組件28B之間的通信能夠自有線模式轉換為無線模式。

雖然僅選擇實施例已經挑選以說明本發明，但熟習此項技術者自本發明將顯而易見的是，可在不背離如所附申請專利範圍中所界定的本發明之範疇情況下在本文中進行各種改變及修改。舉例而言，各種組件之大小、形狀、位置或定向可根據需要及/或期望而改變。展示為彼此直接連接或接觸之組件可具有安置於其間之中間結構。一個元件之功能可由兩個元件執行，且反之亦然。一個實施例的結構及功能可在另一實施例中被採用。不必所有優勢同時存在於特定實施例中。與先前技術相比獨特的每一特徵單獨或與其他特徵組合亦應藉由本申請人視為另外發明的單獨描述，包括藉由此(等)特徵體現的結構及/或功能概念。因此，根據本發明之實施例的前述描述僅用於說明，且並不出於限制如由所附申請專利範圍及其等效物所界定的本發明之目的而提供。

10‧‧‧例示性人力載具 12‧‧‧框架 14‧‧‧後輪 16‧‧‧前車輪叉 18‧‧‧前輪 20‧‧‧把手 26‧‧‧控制系統 28‧‧‧組件 28A‧‧‧組件 28B‧‧‧額外組件 30A‧‧‧通信裝置 30B‧‧‧額外通信裝置 32‧‧‧操作部件 34‧‧‧纜線埠 36A‧‧‧介面 36B‧‧‧額外介面 38A‧‧‧電纜 38B‧‧‧額外電纜 40A‧‧‧轉換器 40B‧‧‧額外轉換器 42A‧‧‧傳通信器 42B‧‧‧額外傳通信器 44A‧‧‧外殼 44B‧‧‧額外外殼 46A‧‧‧電力供應器 46B‧‧‧額外電力供應器 48‧‧‧發電機 50‧‧‧電力儲存器 52‧‧‧充電介面 54‧‧‧充電器 E1‧‧‧電信號 E2‧‧‧電信號 W‧‧‧無線信號/虛點線

本發明之更完整瞭解及其許多伴隨優勢將易於獲得，此係由於前述各者在結合附圖考慮時藉由參看以下詳細描述來更好地理解。

圖1為併有根據本發明之控制系統的實例腳踏車之右側正視圖。

圖2為根據本發明之控制系統的示意性方塊圖。

圖3為根據本發明之控制系統的示意性方塊圖。

圖4為根據本發明之控制系統的示意性方塊圖。

10‧‧‧例示性人力載具

26‧‧‧控制系統

28‧‧‧組件

28A‧‧‧組件

28B‧‧‧額外組件

30A‧‧‧通信裝置

30B‧‧‧額外通信裝置

32‧‧‧操作部件

34‧‧‧纜線埠

36A‧‧‧介面

38A‧‧‧電纜

Claims (15)

1. 一種用於一人力載具10之通信裝置30A，其包含：經組態以電耦接至一電纜38A之一介面36A，該電纜連接至經組態以安裝至該人力載具10之一組件28A，該組件28A具有一纜線埠34，該纜線埠經組態以在該組件28A藉由一有線方式與一額外組件28B通信時用於一有線狀態，該額外組件28B經組態以安裝至該人力載具10；一轉換器40A，其經組態以將經由該介面36A自該組件28A接收之一電信號E1轉換為一無線信號W；及一傳通信器42A，其經組態以將該無線信號W自該轉換器40A無線地傳達至該額外組件28B。
2. 如請求項1之通信裝置30A，其中該電纜38A為用於電力線通信之一纜線。
3. 如請求項1之通信裝置30A，其進一步包含一電力供應器46A，其經組態以將一電力供應至該轉換器40A及該無線傳通信器42A。
4. 如請求項3之通信裝置30A，其中該電力供應器46A包括一電力儲存器50。
5. 如請求項4之通信裝置30A，其進一步包含 一充電介面52，其經組態以自一充電器54接收一電力以對該電力儲存器50充電。
6. 如請求項3至5中任一項之通信裝置30A，其中該電力供應器46A包括一發電機48，該發電機經組態以產生一電力。
7. 如請求項1至5中任一項之通信裝置30A，其進一步包含：一外殼44A，其經組態以容納該介面36A、該轉換器40A及該無線傳通信器42A。
8. 一種用於一人力載具10之控制系統26，其包含：一組件28A；及如請求項1至7中任一項之通信裝置30A。
9. 如請求項8之控制系統26，其中該組件28A包括一操作部件32，其經組態以接收來自該人力載具10之一駕乘者的一輸入從而操作一額外組件28B。
10. 如請求項8或9之控制系統26，其進一步包含：該額外組件28B；及一額外通信裝置30B，其經組態以與該通信裝置30A無線地通信，其中 該通信裝置30A經組態以經由該額外通信裝置30B與該額外組件28B通信。
11. 如請求項10之控制系統26，其中該額外通信裝置30B包括：一額外傳通信器42B，其經組態以與該通信裝置30A無線地通信，一額外轉換器40B，其經組態以將來自該額外傳通信器42B之一無線信號W轉換為用於該額外組件28B之一電信號E2，及一額外介面36B，其經組態以電耦接至一額外電纜38B，該額外電纜與該額外組件28B連接。
12. 如請求項11之控制系統26，其中該額外電纜38B為用於電力線通信之一纜線。
13. 如請求項10之控制系統26，其中該額外通信裝置30B包括一額外外殼44B，其與該通信裝置30A之該外殼44A分離且經組態以容納該額外傳通信器42B、該額外轉換器40B及該額外介面36B。
14. 如請求項10之控制系統26，其進一步包含一額外電力供應器46B，其經組態以供應一電力至該額外通信裝置30B及該額外組件28B。
15. 如請求項9之控制系統26，其中該額外組件28B包括以下各者中之至少一者：一換檔裝置、一剎車裝置、一懸架、一可調整車座及一行進輔助單元。

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