用于控制脚踏车,比如竞赛自行车,的操作功能的单元

申请号 CN200410030113.2 申请日 2004-03-19 公开(公告)号 CN1541891A 公开(公告)日 2004-11-03
申请人 坎培诺洛有限公司; 发明人 詹弗兰科·古代尔佐;
摘要 一种用于控制 脚踏 车的操作功能的系统的单元(22),可以在功能上和至少一个补充单元(21)通过至少一个电气连接(105)协同操作。设置在所述单元(22)和所述补充单元(21)之间的至少一个单元(21)被设置为可以从脚踏车上选择性的移去,使得电气连接(105)是可以通过将至少一个远端触点部分(107)暴露在单元(22)上来断开的电气连接。 开关 (32)和所述至少一个电气连接相关联,可以将其选择性的起动,以将所述暴露的远端触点部分(107)和所述单元(22)电气绝缘。
权利要求

1.一种用于控制脚踏车的操作功能的系统的单元(22,21), 其适于用于在功能上和至少一个补充单元(21,22)通过至少一个电 气连接(105)而协同操作;在所述单元(22,21)和所述补充单元 (21,22)之间至少一个单元(21,22)被设置为可以从脚踏车上选 择性的移去,使得所述至少一个电气连接(105)是可以通过在至少 一个远端触点部分(107,108)暴露在所述单元(22,21)上来断开 的电气连接,所述单元(22,21)的特征在于,至少一个开关(32, 35)和所述至少一个电气连接(105)相关联,可以选择性的起动该 开关,以将所述暴露的远端触点部分(107,108)和所述单元(22, 21)电气绝缘。
2.如权利要求1所述的单元(22,21),其中,可以根据所述 补充单元(21,22)到所述单元(22,21)的接近来操作所述开关(32, 35)。
3.如权利要求1或2所述的单元(22,21),其中,当所述单 元(22,21)和所述补充单元(21,22)彼此接近时,所述开关(32, 35)将所述单元(22,21)和所述远端触点部分(107,108)电气连 接。
4.根据先前任一权利要求所述的单元(22,21),其中,所述 电气连接(105)是多线电气连接,可以通过将多个远端触点部分(107, 108)暴露在所述单元(22,21)上来将其断开,并且多个开关(32, 35)和所述电气连接相关联,作为将所述单元(22,21)和所述至少 一个补充单元(21,22)彼此移开的结果,可以选择性的操作该开关, 以将所述暴露的远端触点部分(107,108)和所述单元(22,21)电 气绝缘。
5.如权利要求4所述的单(22,21),其中,在不存在所述 开关(32,35)的情况下,所述多线电气连接(105)的一条线连续 延伸向各个远端部分。
6.如先前的任一权利要求所述的单元(22,21),其中,所述 电气连接(105)被插入至少一个总线(103,104)。
7.如权利要求5和6所述的单元(22,21),其中,连续延伸 的所述的线是所述至少一个总线的地线。
8.如先前的任一权利要求所述的单元(22,21),其中,所述 开关(32,35)是簧片开关,并且可由磁体(31,36)操作。
9.如权利要求1或8所述的单元(22,21),其中,所述开关 (32,35)被安装在一个位置,使得随着所述单元(22,21)和所述 补充单元(21,22)一起协同操作,该开关暴露给所述补充单元(21, 22),使得它可由位于所述补充单元(21,22)上的致动元件(31, 36)操作。
10.如先前的任一权利要求所述的单元(22,21),其中,设置 其用于在所述脚踏车上的稳定安装。
11.如权利要求1所述的单元(22,21),其中,它包括至少一 个用于操作在所述补充单元(21,22)中存在的至少一个开关(35, 32)的致动元件(36,31)。
12.如权利要求11所述的单元(22,21),其中,放置所述致 动元件(36,31),使得其干涉在所述补充单元(22,21)中存在的 对应的致动元件(31,36)。
13.一种用于控制脚踏车的操作功能的系统的补充单元(21, 22),设计为与至少一个根据权利要求1到12中任一条所述的单元 (22,21)协同操作,其特征在于,它包括至少一个用于所述开关(32, 35)的致动元件(31,36)。
14.如权利要求13所述的补充单元(21,22),其中,所述致 动元件(31,36)是磁体。
15.如权利要求13或14所述的补充单元(21,22),其中,其 被设置为可以从所述脚踏车上选择性的移去。
16.如权利要求13到15中任一条所述的补充单元(21,22), 其中,它被设置为显示单元(21)。
17.如权利要求13所述的补充单元(21,22),其中,它包括 至少一个开关(35,32),可以将其选择性的起动,以将所述暴露的 远端触点部分(108,107)和所述单元(21,22)电气绝缘。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种用于脚踏车的控制系统,并且特定的是为竞赛自 行车开发。但是,对于这种可能应用特别是在竞赛自行车中的应用的 参考,并不意味着限定本发明可能的应用领域。

背景技术

在脚踏车领域中,在过去的几年中形成了提供代表不同功能的电 子控制系统的趋势。这样,设计这种电子控制系统用于接收和处理由 不同种类的感应器收集的信息,以获得关于脚踏车的操作/运行情况的 信息。
还设计这些电子控制系统用于使得用户可以控制不同种类的致动 器,以根据给定标准,以及通过以自动方式或通过由用户发布的特定 指令的运作,来更改脚踏车的上述操作/运行情况。特别的,已经知道 该技术可以通过电子致动器的方式控制变速装置换档和变速器换档。
为了处理并且提供关于脚踏车的操作/运行情况的信息的需要, 向所述控制系统提供显示单元。
这些显示单元包括具有存储能的所谓的脚踏车计算机的处理 器,其中存储的信息可能还包括关于用户的感应信息。
因此,实现所述可移去的显示设备是有用的,也就是,使得可将 它们从脚踏车的电子控制系统分开。
这个类型的用于控制脚踏车的操作功能的系统是已知的,例如, 从以本申请的名义的意大利专利申请TO2000A000293中。
但是,在上述已知的控制系统中,当移去显示单元时,实现控制 系统的剩余单元仍然固定在脚踏车上,并且,特别的,在所述“固定 的”单元上存在的用于使得可进行可移动的连接的电气连接点仍然暴 露在外,并且不能抵挡,尘土,碰撞和损害。
这些因素可能危及系统的操作并且造成单元电池的放电。另外, 所述连接暴露给外部环境可能是基于静电震动的现象,从而危及灵敏 组件,比如包括在系统中的微处理器的操作。

发明内容

本发明的目的是防止上面概括的缺点并且提出可以将仍然暴露在 系统中的连接点绝缘的解决方案,其中该系统用于当移去可移去的部 分时控制脚踏车的操作功能。
根据本发明,通过用于控制脚踏车的操作功能的系统实现此目 的,该系统包括至少一个具有在下面的权利要求中特别重提的特征的 单元。
基本上,根据本发明的解决方法预见到,为系统的至少一个单元 装备用于中断电连续性并且适于在移去单元的情况下干涉系统的元 件。
附图说明:
现在将仅仅通过非限定性的实例并参考附图来描述本发明,在附 图中:
图1示出了第一操作结构中,根据本发明的用于控制脚踏车的操 作功能的系统的电路原理图;
图2示出了第二操作结构中,根据本发明的用于控制脚踏车的操 作功能的系统的部分电路原理图;并且
图3和4示出了根据基本上类似于在图1和2中所采用的变型的, 这里所描述的解决方案的不同实施例

具体实施方式

图1示出了用于控制脚踏车(在附图中没有示出)的操作功能的 系统2的部分方框图
在通常的意义下,这样的系统在文件TO2000A000293(已经于 先前引入并在这里结合作为参考)中描述;这使得不需要对其进行详 细描述。
关于这一点,回想起系统2包括显示单元21,控制单元22和电 源单元23就足够了。
在这些中,控制单元22和电源单元23以稳定部件的状态安装在 脚踏车上,即,安装在“固定”位置。而设置显示单元21使得可将 其从脚踏车上选择性的移去。
电源单元23用于管理对于变速装置和变速器的定位请求,并且 管理控制分别和位置传感器16和17相关联的变速装置换档致动器14 和变速器换档致动器15的操作。
所述位置传感器16和17将关于变速装置换档和变速器换档的位 置的信息提供给电源单元13,从而使得可以对致动器14和15进行最 优化控制并执行处理,比如致动器位置的零设置和位置漂移或偏移的 补偿。
电源单元23利用在供电总线103之下的和通信总线104相关联 的连接102,为控制单元22供电。
另外,连接105将总线103和104延伸到显示单元21。
连接105是可断开的,也就是,可拆卸的,使得可以移去显示单 元21,将其和系统的其它部分分开。
可以通过合适的四导体雌雄连接器,或者通过滑动触点实现连接 105,从而在控制单元22上具有触点107并且在显示单元21上具有 相应触点108。仅在图2和4中示意性的表示了所述触点。
在控制单元22中在通信总线104上并联连接微控制器27,并且 向其提供输入28和29,用于接收对应于变速装置换档和变速器换档 的各自的控制。这样微控制器27用于在通信总线104上转发所述指 令到电源单元23。控制单元22包括辅助供电电路30,其以已知方式 监控用于微控制器27的辅助电池34的操作。
显示单元21包括由微处理器25驱动的显示器24。设计微处理 器25用于执行脚踏车计算机功能并且用于利用通信总线104和控制 单元22通信。
辅助供电电路26以已知方式监控用于微控制器25的附加电池33 的操作。
显示单元21进一步包括磁体31,其位于连接105的附近,同时 还有三个簧片开关类型的磁开关32,其能够由磁体31起动用于闭合, 将它们放置在通信总线104上并且在供电总线103的一个导体上。
因此,当将显示单元21安装在脚踏车上时,磁体31保持磁开关 32闭合。
一旦移去显示单元21,安装在它上面的磁体31移动离开磁开关 32。所述磁开关打开,将控制单元22相对于预见用于连接显示单元21 的线的远端107电气绝缘。
因此,因为上述的远端107和安装在脚踏车上的单元22和23物 理上分开并隔离,所以所述远端107对于外部环境和外部介质的可能 的暴露不会影响控制单元22(或者影响电源单元23),
从图2中可能更好的认识这个事实,该图涉及显示单元21已经 被移去并且相对于控制单元22移位了一定距离的情况,这样磁体31 不再在磁开关32上施力,从而磁开关32在打开位置。
特别的,即使触点107保持未覆盖和暴露,属于供电总线103和 通信总线104的相应导体不能,例如,被在触点107的顶部集中的湿 气所短路。所述触点107事实上和前述通信总线104和供电总线103 的导体物理上分开并隔离。
这样,防止了通过连接105的任何电池放电现象。
同样的,防止了通过连接105到总线103和104以及到和它们相 关联的设备的任何静电电荷转移现象。
图1和2示出了三个簧片球状物开关,在第四导体上并没有预见 到这样一个开关。
在图示的实例中,事实上所述导体是供电总线103的接地导体, 还因为三个簧片开关在任意情况下防止形成回线,其不太可能引起前 面提到的不利的现象。
但是,很清楚,供电总线103的两个导体都可能具有比如开关32 这样的开关。
在图3和4中示出的不同实施例(分别对应于图1和2)在通常 意义下采用先前已经描述的相同的电路方案。为了这个原因,为指示 已经描述的相同的或等效的部分和元件,在图3和4中采用已经在图 1和2中出现的相同参考。
图3和4中所示的不同实施例预见到还延伸到连接105的位于显 示单元21上的触点(远端)108,它具有和前面参考位于控制单元22 上的触点107所描述的保护机制相同的保护机制。
也在这个情况中,基于来自单元21的触点108和位于其内部的 组件的物理隔离的保护机制预见到存在多个开关35。
但是,这时开关(再次优选的包括簧片球状物)位于显示单元21 上,从而可以通过放置在控制单元22上的磁体操作。
因此,当显示单元21安装在脚踏车上时,两个单元21和22彼 此靠近,正像磁体31保持开关32闭合一样,磁体36保持开关35闭 合。因此连接105表现出电气连续性特性,充分执行它的功能。
相反的,当从脚踏车移去显示单元21时,将两个单元21和22 移开。磁体31不再能够保持开关32闭合,并且磁体36不再能够保 持开关35闭合。
开关32和35打开,并且作为移去显示单元21和中断连接105 的结果而保持暴露的触点107和108因此和各个单元物理的隔离。
关于开关35的数量和布置的选择,基本上应用和关于开关32所 做出的考虑相同的考虑。
当然,像在图3和4中示意性的示出的,以下面的方式选择磁体 31和36的安装位置,即,磁体不会被相对作用,并且,特别的,因 而防止磁体36保持触点32稳定的闭合,和/或磁体31保持触点35稳 定的闭合。
刚刚描述的解决方法相比已知的解决方法,实现了可观的进步。
通过中断来自及朝向所述单元外部的信号的物理连续性,在这里 提出的用于控制脚踏车的操作功能的系统有益的实现了在控制单元和/ 或在显示单元上的连接点的自动绝缘。
有益的,由根据本发明的系统获得的绝缘不妨碍控制单元和电源 单元独立操作。
因为脚踏车易遭受可观的震动,簧片球状物开关形式的磁开关的 使用在脚踏车上是特别有益的。另外,在显示单元和/或在控制单元上 的磁体是廉价的设备,不需要任意种类的供电。
但是,很清楚簧片球状物开关可能由其它等效的磁或电磁设备代 替,比如其它类型的移动元件继电器或霍尔效应传感器继电器,或者 由开关代替,特别是由其它类型的信号比如光信号射频信号控制的 开关,或者由设计用于引起远程开关进行开关动作的其它类型的传感 器或类似设备控制的开关。
事实上,应当理解,在控制单元22和/或在显示单元21上设置 的磁开关以及放置在显示单元21和/或控制单元22上的磁体实现了一 接近开关设备,当显示单元21被移去或安装在脚踏车上时,其被起 动用于进行开关动作。可能以不同形式制造这样的设备来实现功能上 的等效。
通过实例的方式(并且不希望以任意方式超出可能性的领域), 列举下面的解决方案:
-机械类型的接近开关;
-固定状态类型的接近开关,比如光电发射体/光电探测器对;
-光开关,比如通常的光电池或光电探测器,其能够根据显示单 元21被移去还是安装在脚踏车上来将其暴露或遮蔽;
-电磁场或超声接近传感器
控制系统可能预见到控制单元22将检测到由于移去显示单元21 而引起的开关打开并且将在所述情况中进行干涉,以禁止系统本身的 操作。或者,可以设置控制单元22用于检测磁开关的打开并且实现 一组基本运动功能,比如变速装置换档和变速器换档,在从脚踏车移 去显示单元的情况中保证它的执行。
从上面所述中可以看出,在不脱离本发明的原理的情况下,关于 在这里所描述的和所示的,实施方法和实施例的细节可能有很大不 同,并且因此不脱离如附加权利要求所定义的本发明的范围。
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