自行車用電氣系統的製作方法

2023-10-06 10:15:24

專利名稱：自行車用電氣系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電氣系統，特別是涉及一種能夠搭載在自行車上的自行車用電氣系統。
背景技術：
近年來，在自行車上搭載有多個電氣組件。例如，在通過電機來輔助人力驅動的助力自行車中，搭載有電機、轉矩傳感器以及旋轉傳感器的單元、前燈、操作單元、以及助力控制部等電氣組件。另外，當搭載電動變速裝置時，搭載有電動變速裝置用的電機等驅動部件以及檢測變速位置的級數傳感器(position sensor)等單元化的電氣組件。以往，像這樣的多個電氣組件的連接，是針對每個電氣組件分別布線控制信號用的信號線組件的。另外，公知通過電力通信線來連接兩個電氣組件的自行車用電氣系統(例如，參照專利文獻1)。在以往的自行車用電氣系統中，使用電力線通信技術通過電力線來連接設在前變速器上的控制單元、和設在車把手(handelbar)上的控制單元。控制單元和與其連接的各電氣組件，通過信號線來進行連接。專利文獻1 日本特開2003-312750號公報

發明內容
在以往的電氣系統中，需要與連接在各個控制單元上的電氣組件的數量相當的傳輸控制信號的信號線，特別是當電氣組件的數量增加時信號線的數量變多。另外，當在離控制單元遠的位置配置多個電氣組件時，信號線的長度變長。並且，必須對每個電氣組件連接不同的信號線。因此，布線作業變得困難。本發明的課題在於，在自行車用電氣系統中能夠容易地進行布線作業。本發明的其它課題在於，在自行車用電氣系統中能夠容易地進行包含電動機的電氣組件的布線作業。發明1中的自行車用電氣系統，是能夠搭載在自行車上的系統。自行車用電氣系統設有各自具備能夠經由電力線進行通信的電力線通信部的第1電氣組件、第2電氣組件以及第3電氣組件。第1電氣組件的電力線通信部和第2電氣組件的電力線通信部通過第 1電力線連接。第2電氣組件的電力線通信部和第3電氣組件的電力線通信部通過第2電力線連接。在該電氣系統中，第1電氣組件、第2電氣組件以及第3電氣組件各自具有能夠經由電力線進行通信的電力線通信部。因此，能夠在各個電氣組件中對控制信號進行調製並重疊到電力上、或從重疊有控制信號的電力中解碼出控制信號。這裡，第1電氣組件、第2電氣組件以及第3電氣組件各自具有電力線通信部，所以如果在任意一個電氣組件中設有控制部、或者將任意一個電氣組件與控制部連接，則只要通過電力線在三個電氣組件之間分別連接，就能夠完成布線並控制多個電氣組件。這樣， 只要在兩個電氣組件之間通過電力線連接即可，因此布線長度變短。另外，電力線是2芯的線，因此與需要和控制信號的數量相當的信號線相比，布線數量變少。並且，即使是不同功能的電氣組件，也能夠通過相同的2芯電力線來進行連接。因此，能夠容易地進行布線作業。發明2中的自行車用電氣系統，在發明1所述的系統中，第1電氣組件、第2電氣組件以及第3電氣組件中的至少一個電氣組件能夠與電源連接。在這種情況下，能夠從與電源連接的電氣組件經由電力線向剩餘的電氣組件提供電力。發明3中的自行車用電氣系統，在發明1所述的系統中，第1電氣組件、第2電氣組件以及第3電氣組件中的至少一個具有控制部，該控制部經由第1電力線以及第2電力線中的至少一個來傳輸控制信號並控制剩餘的電氣組件。在這種情況下，三個電氣組件中的一個具有控制部，因此從具有控制部的電氣組件開始的布線也變得容易。發明4中的自行車用電氣系統，在發明3所述的系統中，第1電氣組件具有控制部。在這種情況下，位於端部的第1電氣組件具有控制部。因此，通過將第1電氣組件配置在後託架(carrier)等的自行車端部，電力線不用交錯就能夠將第2電氣組件以及第3電氣組件與第1電氣組件連接。因此，布線作業變得更容易。發明5中的自行車用電氣系統，在發明1所述的系統中，電力線通信部具有將第1 電力線以及第2電力線連接起來的電力線連接部。在這種情況下，電力線通信部能夠連接兩根電力線，因此例如在第2電氣組件中，能夠通過第1電力線而輸入來自第1電氣組件的控制信號，能夠通過第2電力線向第3電氣組件輸出控制信號。發明6中的自行車用電氣系統，在發明5所述的系統中，第2電氣組件的電力線通信部具有至少三個電力線連接部。在這種情況下，在位於中間的第2電氣組件中具有三個電力線連接部，因此能夠連接三根電力線。所以，除了第1電氣組件和第3電氣組件之外， 還能夠連接其它的電氣組件。發明7中的自行車用電氣系統，在發明1所述的系統中，設有多個第2電氣組件。 在這種情況下，設有多個配置於中間的第2電氣組件，因此第1電氣組件和第3電氣組件能夠經由多個第2電氣組件中的任意一個進行通信。發明8中的自行車用電氣系統，在發明7所述的系統中，多個第2電氣組件具有不同的功能。在這種情況下，將功能不同的多個第2電氣組件配置在第1電氣組件和第3電氣組件之間，因此能夠通過第1電力線將具有不同功能的第2電氣組件與第1電氣組件連接來發揮功能。發明9中的自行車用電氣系統，在發明1所述的系統中，設有多個第3電氣組件。 在這種情況下，設有多個配置在末端的第3電氣組件，因此第1電氣組件能夠經由第2電氣組件與多個第3電氣組件進行通信。發明10中的自行車用電氣系統，在發明9所述的系統中，多個第3電氣組件具有不同的功能。在這種情況下，將功能不同的多個第3電氣組件配置在末端，因此能夠經由通過多個第2電力線連接的第2電氣組件將具有不同功能的第3電氣組件與第1電氣組件連接來發揮功能。發明11中的自行車用電氣系統，在發明3所述的系統中，第2電氣組件具有控制部。在這種情況下，配置在中間的第2電氣組件具有控制部。因此，通過將第2電氣組件配置在自行車的例如掛鈎(hanger)部等中間部分，能夠通過短的電力線不交錯地將第1電氣組件以及第3電氣組件與第2電氣組件連接。因此，布線作業變得更容易。發明12中的自行車用電氣系統，在發明4所述的系統中，設有一個或者多個第2 電氣組件，設有一個或者多個第3電氣組件，控制部識別第2電氣組件以及第3電氣組件的連接。在這種情況下，控制部能夠識別第2電氣組件以及第3電氣組件的連接，因此即使裝卸第2電氣組件或者第3電氣組件，只進行電力線的安裝或者拆卸就能夠容易地應對。發明13中的自行車用電氣系統，在發明11所述的系統中，第2電氣組件以及第3 電氣組件各自具有識別信息，當連接了第2電氣組件或者第3電氣組件時，控制部從所連接的第2電氣組件或者3電氣組件接受識別信息。在這種情況下，控制部在每次連接時接收識別信息，從而能夠可靠地識別所連接的電氣組件。發明14中的自行車用電氣系統，是能夠搭載在自行車上的系統。自行車用電氣系統設有各自具備能夠經由電力線進行通信的電力線通信部的第1電氣組件以及第2電氣組件。第1電氣組件包含電動機以及控制電動機的電動機控制部，第1電氣組件的電力線通信部和第2電氣組件的電力線通信部通過電力線進行連接。在該電氣系統中，第2電氣組件和包含電動機的第1電氣組件組件各自具有能夠經由電力線進行通信的電力線通信部。因此，能夠在各個電氣組件中對控制信號進行調製並重疊到電力上，或從重疊有控制信號的電力解碼出控制信號。電力線是2芯的線，因此即使在將包含電動機的電氣組件與其它的電氣組件連接的情況下，與需要和控制信號的數量相當的信號線相比，布線數量變少。因此，能夠容易地進行布線作業。發明15中的自行車用電氣系統，在發明14所述的系統中，電動機控制部包含逆變器裝置，因此能夠使無刷DC電機以及交流電機等電動機有效地動作。根據本發明，第1電氣組件、第2電氣組件以及第3電氣組件各自具有電力線通信部，因此如果在任意一個電氣組件中設有控制部、或者將任意一個電氣組件與控制部連接， 則只要通過電力線在三個電氣組件之間分別連接，就能夠完成布線並控制多個電氣組件。 這樣，只要通過電力線在兩個電氣組件之間連接即可，因此布線長度變短。另外，電力線是2 芯的線，因此與需要和控制信號的數量相當的信號線相比，布線數量變少。並且，即使是不同功能的電氣組件，也能夠通過相同的2芯電力線來進行連接。因此，能夠容易地進行布線作業。另外根據本發明，第2電氣組件和包含電動機的第1電氣組件組件具有能夠經由電力線進行通信的電力線通信部，因此只要通過電力線在三個電氣組件之間分別連接就完成了布線，布線作業變得容易。


圖1是採用本發明的第1實施方式的自行車的側面部。圖2是表示作為電氣組件的制動槓桿以及顯示裝置的俯視圖。圖3是表示顯示裝置的模式畫面的顯示的一個例子的圖。圖4是表示顯示裝置的自行車(cycling)計算機畫面的一個例子的圖。圖5是表示本發明的第1實施方式的自行車用電氣系統的電氣組件的配置的圖。圖6是表示本發明的第1實施方式的電氣系統的結構的框圖。
圖7是表示其連接狀態的框圖。圖8是表示電力線通信部的結構的框圖。圖9是表示通過電力線傳輸的控制信號的波形的一個例子的圖。圖10是第2實施方式的與圖6相當的圖。圖11是第3實施方式的與圖6相當的圖。圖12是第4實施方式的與圖6相當的圖。圖13是第5實施方式的與圖6相當的圖。圖14是第6實施方式的與圖6相當的圖。附圖標記說明10 電機單元；12 控制部；14 蓄電池；16f 右制動槓桿(brakelever) ； 16r 左制動槓桿；18 顯示裝置；23 前燈(front lamp) ；24 尾燈；70a 電力線；70b 電力線； 70c 電力線；70d 電力線；70e 電力線；70f 電力線；70g 電力線；71 電力線；71a 電力線；71b 電力線；71c 電力線；71d 電力線；71e 電力線；71f 電力線；71g 電力線；72 插銷(plug)部；90 電力線通信部；90a 電力線連接部；100 電氣系統；120 變速單元； 120f 前變速器(derailIeur) ； 120r 後變速器；122a 掛鈎單元；200 電氣系統；218 顯示裝置；300 電氣系統；400 電氣系統；500 電氣系統；600 電氣系統。
具體實施例方式在圖1中，採用本發明的第1實施方式的自行車是通過電機單元10來輔助人力驅動的助力自行車。自行車具備具有車架主體102和前輪叉103的車架101、車把手部104、 驅動部105、前輪106f、後輪106i 、未圖示的前制動裝置以及後制動裝置、前燈23、以及尾燈 M。前輪叉103圍繞傾斜的軸自由擺動地安裝在車架體102的前部。在車架101中，安裝有包含鞍座111、車把手部104的各部分。驅動部105具有曲柄軸116，自由旋轉地支撐在車架體102的掛鈎部122上；齒輪曲柄118a以及左曲柄118b， 固定在曲柄軸116的兩端；鏈條119，架設在齒輪曲柄118a上；以及內置變速輪轂130，通過鏈條119進行驅動。內置變速輪轂130配置在後輪106r的中心，通過變速電機20進行驅動，例如是8級變速的輪轂。在內置變速輪轂130中，連結有用於進行電動驅動的變速單元 120。如圖6所示，在變速單元120中設有變速電機20、以及用於檢測表示變速位置的變速級數的級數傳感器21。另外，在內置變速輪轂130中例如連結有滾軸制動器、帶式制動器、 盤式制動器等後制動器裝置。在車架主體102的後上部安裝有後託架112。在後託架112中，安裝有包含控制部 12的後託架單元13。後託架單元13能夠裝卸地搭載有後述的電機單元10以及蓄電池14， 所述蓄電池14成為控制部12以及前燈23等的電源，例如使用鎳氫電池、鋰離子電池等。在蓄電池14上一體地安裝有尾燈24。在前輪106f的中心，安裝有前輪106f的驅動輔助用的電機單元10。在電機單元 10中，例如連結有滾軸制動器、帶式制動器、盤式制動器等前制動器裝置。在電機單元10 中，在沒有連接滾軸制動器、帶式制動器、盤式制動器等前制動器裝置的情況下，只要在前輪叉103上設置V制動器、懸臂(cantilever)制動器等制動器裝置即可。如圖6所示，在電機單元10的內部設有輔助電機60、逆變器61、以及速度傳感器62。輔助電機60，例如是 3相無刷DC電機或者交流電機。逆變器61，將從蓄電池14直流輸出的電流轉換為適於輔助電機60的驅動的交流電流。速度傳感器62，檢測輔助電機60的轉速即自行車的速度。另外，如圖6所示，在掛鈎122中設有後述的掛鈎單元122a，所述掛鈎單元12 具有用於檢測作用於曲柄軸116的踏力的轉矩傳感器17以及檢測曲柄軸116的旋轉方向的旋轉傳感器19。後託架單元13在內部具有控制部12。控制部12具有微型計算機，控制所連接的電氣組件。在輔助模式中，控制部12能夠控制電機單元10以使得產生騎車人踏力的最大2 倍的輔助力。控制部12通過多個再生制動模式和多個輔助模式來控制輔助電機60。具體地說，在輔助模式時，控制部12具有通過踏力的m倍的輔助力來進行輔助的強輔助模式、 通過N2倍的輔助力來進行輔助的中輔助模式、以及通過N3倍的輔助力來進行輔助的弱輔助模式的三個輔助模式。N1、N2以及N3表示預定的數字，選擇為m >N2>N3。m例如選擇為2，N2例如選擇為1. 5，N3例如選擇為1。另外，在再生制動模式中，具有通過預定的第1再生制動力來進行再生制動的強再生模式以及通過預定的第2制動力來進行制動的弱再生模式的兩個再生制動模式。所述預定的第2制動力，例如選擇為預定的第1制動力的一半。另外，還具有輔助以及再生制動兩者都不進行的停止模式。在強再生模式或者弱再生模式中，在制動開始之前根據後述的右制動槓桿16f的移動位置來改變再生制動的制動力，當制動開始時通過第1制動力或者第2制動力來進行再生制動。在再生制動模式中，根據後述的右制動槓桿16f的移動位置(後述的槓桿部件31的移動位置)，控制基於作為發電機而發揮功能的後述的輔助電機60的前輪106f的制動力。在再生控制模式中，將從輔助電機60產生的電力蓄積在蓄電池14中並對前輪106f進行制動。車把手部104具有固定在前輪叉103的上部的車把杆114、以及固定在車把杆 114的橫型的車把手杆115。在車把手杆115的兩端，如從上方看自行車的車把手部104的圖2所示，安裝有右制動槓桿16f以及左制動槓桿16r、和手柄15。在車把手杆的中央部， 跨過車把杆114固定有顯示裝置18。顯示裝置18具有液晶顯示畫面18a。液晶顯示畫面 18a例如能夠在顯示圖3所示的輔助以及再生制動模式的選擇畫面等的輔助畫面、和顯示圖4所示的自行車的速度、變速級數以及行駛距離等的自行車計算機畫面中進行切換。在圖3所示的輔助畫面中，例如能夠選擇兩個再生制動模式、以及三個輔助模式，並且也能夠選擇不進行輔助和再生制動的停止模式。當操作第1模式選擇開關Mc或者第2模式選擇開關44d時，光標向上或者下進行移動。而且，當在移動目標上停止操作數秒以上時，就選擇了該模式。另外，光標停在所選擇的模式上。這裡，自行車的左右通常規定為當從後方看自行車時，位於右則設為右，位於左則設為左。右制動槓桿16f通過前制動電纜與前制動裝置連接。左制動槓桿161 通過後制動電纜與後制動裝置連接。右制動槓桿16f以及左制動槓桿16r，各自具備自由裝卸地安裝在車把手杆115 上的安裝支架30、以及自由擺動地安裝在安裝支架30上的槓桿部件31。如圖2所示，安裝支架30具有能夠安裝在車把手杆115上的配置在圖2下部的安裝部41、以及與安裝部41連結的支架部42。安裝部41能夠通過扣緊未圖示的緊固螺栓將安裝支架30固定在車把手部115上。在右制動槓桿16f的支架部42中，能夠裝卸地安裝有用於對變速單元120進行變速操作的變速操作部43。變速操作部43例如具有左右排列配置的換高速檔開關43a和換低速檔開關43b。換高速檔開關43a是用於變速操作到高速側的變速級的開關，換低速檔開關4 是用於變速操作到低速側的變速級的開關。在右制動槓桿16f的支架部42中，左右排列配置有照明開關4 和顯示切換開關 44b。顯示切換開關44b是用於將顯示裝置18的液晶顯示畫面18a切換為輔助畫面和自行車計算機畫面的開關。每當按壓操作照明開關44a時，前燈23點亮或者熄滅。另外，每當按壓操作顯示切換開關44b時，顯示裝置18的液晶顯示畫面18a在輔助畫面和自行車計算機畫面中進行切換。在左制動槓桿16r的支架部42中，配置有第1模式選擇開關44c、第2模式選擇開關44d、以及電源開關44e。第1模式選擇開關Mc是以圖3所示的畫面上方向順序選擇再生制動模式以及輔助模式的開關。第2模式選擇開關44d是以圖3所示的畫面下方向順序選擇多個再生制動模式或者多個輔助模式的開關。電源開關Me是在圖2中配置在第2模式選擇開關44d的上方的圓形按鈕開關，是接通或者斷開控制部12的電源的開關。每當按壓第1模式選擇開關Mc時，用於選擇再生制動模式或者輔助模式的光標向畫面上方向順序移動。當光標的移動停止時，就選擇了該模式。第2模式選擇開關44d同樣地向下方向順序移動光標。這裡，顯示在顯示畫面上的各模式排列在上下方向，但是各模式也可以排列顯示在左右方向。每當對電源開關Me進行按壓操作時，接通或者斷開控制部12的電源。在支架部42中設有初始位置調整部50，所述初始位置調整部50具有能夠調整槓桿部件31的初始位置的調整螺栓。另外，在支架部42的內部設有制動傳感器53，所述制動傳感器53使用線性霍爾元件，該線性霍爾元件根據與槓桿部件31的距離來檢測從槓桿部件31的初始位置開始的移動位置。制動傳感器53根據離嵌入在槓桿部件31中的磁鐵M 的距離來檢測從槓桿部件31的初始位置開始的移動位置。根據該移動位置，控制部12進行再生制動控制。〈電氣系統的結構〉如圖5以及圖6所示，本發明的第1實施方式的電氣系統100具備作為電氣組件的後託架單元13、電機單元10、掛鈎單元122a、附設在後輪106r的內置變速輪轂130中的變速單元120、前燈23、顯示裝置18、右制動槓桿16f以及左制動槓桿16r。這些電氣組件通過能夠進行通信的電力線70a 70f以及電力線71來進行連接。在圖5中以實線來表示電力線70a 70f，以比表示所述電力線70a 70f的線更粗的線來表示電力線71。各電力線中的70a 70f以及71構成為包含兩根導線。兩根中的一根是地線。這裡，後託架單元13與配置在電氣系統100的前端的第1電氣組件相當。掛鈎單元122a、前燈23、以及顯示裝置18與配置在電氣系統100的中間的第2電氣組件相當。電機單元10、變速單元 120、右制動槓桿16f以及左制動槓桿16r，與配置在電氣系統100的末端的第3電氣組件相當。另外，電力線70a以及電力線71與第1電力線相當，電力線70c、70e、70f與第2電力線相當。後託架單元13具有控制電氣系統100的電氣組件的控制部12、蓄電池14、以及尾燈M。後託架單元13安裝在後託架112上。控制部12是具有微型計算機的單元。在控制部12中，自由裝卸地安裝有作為電氣系統100的電源的蓄電池14。尾燈M —體地安裝在蓄電池14上。在後託架單元13中，經由電力線71來連接電機單元10。電力線71，是能流過 24伏特的電源電流的電力線。如圖5所示，電力線71從後託架單元13通過座管(seat tube) 10 以及掛鈎部122沿著下管(down tube) 102b向前方延伸，還沿著前輪叉103向輪叉前端延伸，與固定於所述輪轂軸107f的後述的電力線連接部90a(參照圖8)連接。其它的電力線70a 70f是能流過6伏特的電源電流的電力線。因而，在第1實施方式中使用兩種電力線來連接電氣組件。如圖9所示，在各電力線中流過重疊有用於控制各個電氣組件的控制信號CS的電源電流。控制信號CS是包含電氣組件的識別信息和控制內容的串行數據。另外，掛鈎單元12 經由電力線70a而與後託架單元13連接。如圖5所示，電力線70a從後託架單元13沿著座管10 向掛鈎單元12 延伸。掛鈎單元12 安裝在掛鈎部122上。掛鈎單元12 如上述那樣具有轉矩傳感器 17、以及旋轉傳感器19。轉矩傳感器17用於檢測在輔助控制中所使用的踏力。旋轉傳感器19是為了在曲柄軸116向正轉方向(曲柄軸向前進方向旋轉的方向)旋轉時進行輔助動作而設置的。前燈23以及變速單元120分別經由電力線70b以及電力線70c而與掛鈎單元12 連接。前燈23例如是使用LED (發光元件)的省電型的燈，安裝在前輪叉103的前面。變速單元120具有變速電機20和級數傳感器21。通過該級數傳感器21的輸出，在顯示裝置 18上顯示內置變速輪轂120的級數。顯示裝置18經由電力線70d與前燈23連接。如上所述，顯示裝置18具有液晶顯示畫面18a，能夠顯示切換圖3所示的輔助模式畫面、和圖4所示的自行車計算機畫面。此外，在任意一個畫面上都顯示蓄電池14的剩餘量。右制動槓桿16f以及左制動槓桿16ι 分別經由電力線70e以及電力線70f而與顯示裝置18連接。已經詳細地說明了右制動槓桿16f以及左制動槓桿16r，因此省略說明。如圖8所示，在包含搭載有控制部12的電氣組件的各電氣組件中，設有電力線通信部90、以及控制電氣組件的電氣組件控制部92。電力線通信部90通過PLC (Power Line Communications 電力線通信)進行通信、即經由電力線而進行雙向的通信。電力線通信部90具有一個或者多個電力線連接部90a。此外，在圖6以及後述的圖10至圖14的框圖中，不附加標記而通過小的矩形來表示連接電力線的電力線連接部90a。例如，在後託架單元13中設有M伏特用的電力線連接部90a、以及6伏特用的電力線連接部90a，在掛鈎單元12 以及顯示裝置18中設有6伏特用的三個電力線連接部90a。另外，在前燈23中，設有6伏特用的兩個電力線連接部90a。在配置於電氣系統100的末端的電機單元10、變速單元120、右制動槓桿16f以及左制動槓桿16r中，各自設有一個電力線連接部90a。電力線連接部90a具有能夠裝卸設在各電力線70a 70f、71的兩端的插銷部72的形狀，扣合插銷部72。電力線通信部90具有對重疊在電力上的控制信號進行解碼以及調製的信號處理部90b。信號處理部90b例如通過OFDM方式(正交頻分復用方式)對控制信號進行解碼以及調製。
電氣組件控制部92具有微型計算機，控制各個電氣組件(例如變速單元120、顯示裝置18等)。在電氣組件控制部92中，連接有保存電氣組件固有的識別信息的識別信息存儲部。當連接電氣組件時，控制部12從電氣組件接受該識別信息來識別所連接的電氣組件。由此，控制部12向所連接的電氣組件發送控制信號。另外，從所連接的電氣組件處接收控制信號。此外，控制部12具有後託架單元13的電氣組件控制部92的功能。如圖7 所示，各電氣組件以串行總線結構連接。即，在圖8所示的電力線通信部90的內部也設有串行總線SB，通過電力線通信部90和電力線70a 70f、71來構成串行總線SB。由此，除了搭載有控制部12的電氣組件(例如後託架單元1 之外，即使連接或者拆下某個電氣組件，電氣系統100也能夠進行動作。例如，在圖6中，即使拆除前燈23，通過將電力線70b與顯示裝置18連接，電氣系統100也進行動作。另外，在內置變速輪轂130通過普通的變速電纜進行動作時，只要取下電力線70c即可。在這種情況下，電氣系統100也進行動作。在圖10中，在第2實施方式的電氣系統200中全部的電氣組件都通過M伏特的電力線71a 71g來進行連接。因此，在第1實施方式中與後託架單元13連接的電機單元 10，在第2實施方式中經由電力線71e而與前燈23連接。其它的連接方式與第1實施方式相同。前燈23比後託架單元13更靠近電機單元10。因此，將前燈23和電機單元10連接起來的電力線71g的長度變得比電力線71短。另外，前燈23安裝在前輪叉103上，因此不會相對電機單元10的電力線連接部90a進行移動。因此，布線變得更容易。在圖11所示的第3實施方式的電氣系統300中，在後託架單元113中，控制部12、 蓄電池14以及尾燈M收納在一個電池單元113a中。由此，能夠提高後託架單元113的防水性能。其它結構與第1實施方式相同。在圖12所示的第4實施方式的電氣系統400中，顯示裝置218能夠與安裝在車把手杆115的中央部的基座單元95通過無線通信而進行連接。顯示裝置218自由裝卸地安裝在基座單元95上。在基座單元95中，設有用於進行與顯示裝置218的無線通信的無線通信部95a。無線通信部95a例如按照特定小電力、IEEE 802. 15. 1標準、EEE802. 15. 4標準等無線通信標準與顯示裝置218進行無線通信。其它結構與第1實施方式相同。在這種情況下，能夠裝卸顯示裝置218，因此能夠攜帶移動顯示裝置218。特別是， 當在顯示裝置218中附加有導航功能或者接收並再生電視廣播以及無線電廣播等的廣播電波的功能等功能時，通過裝卸即使從自行車分離也能夠使用，因此變得更便利。在上述第1至第4實施方式中，說明了具有內置變速輪轂130的自行車，但是在圖 13所示的第5實施方式的電氣系統500中，在具有進行電動驅動的前變速器120f以及後變速器120r的運動型自行車中應用本發明。在圖13中，在掛鈎單元12 中設有四個電力線連接部90a。後變速器120r經由電力線70c與掛鈎單元12 連接。前變速器120f經由電力線70g與掛鈎單元12 連接。 其它結構與第1實施方式相同。這樣，在具有進行電氣驅動的外置變速裝置的自行車中也能夠應用本發明。在第6實施方式的電氣系統600中，將控制部12設在與第2電氣組件相當的掛鈎單元12 中而不是設在後託架單元13中。在後託架112中只設有尾燈24。在該尾燈M 中設有電力線通信部90。因而，尾燈也通過電力線70a與掛鈎單元12 連接。此外，在沒有後託架的情況下，也可以將尾燈M設在擋泥板(fender)或者座撐(seat stay)上。另外，蓄電池14既可以自由裝卸地安裝在控制部12上，也可以自由裝卸地固定在座撐上。在這種情況下，從後託架112到前輪106f的距離變短，因此電力線71的長度變短。另外，多根電力線不易交錯。因此，電力線的布線作業變得更容易。其它結構與第1實施方式相同。以上，說明了本發明的一個實施方式，但是本發明不限於上述實施方式，在不超出發明的主旨的範圍內能夠進行各種變更。(a)在上述實施方式中，將控制部設在第1電氣組件或者第2電氣組件上，但是也可以將控制部設在第3電氣組件上。(b)在上述實施方式中，作為第1電氣組件例示了後託架單元13，作為第2電氣組件例示了掛鈎單元12 、前燈23、以及顯示裝置18，作為第3電氣組件例示了變速單元 120、電機單元10、右制動槓桿16f、以及左制動槓桿16r。但是，電氣組件不限於上述例子。 例如包含進行電動驅動的前、後掛鈎單元、進行電動驅動的鞍座等搭載在自行車上的全部電氣組件。(c)在上述實施方式中，例示了在前輪106f上具有電機單元10的助力自行車，但是，本發明也能夠應用於在曲柄軸配置部分配置有電機單元的助力自行車以及在後輪106r 上配置有電機單元的助力自行車中。當在曲柄軸配置部分中配置有電機的助力自行車的情況下，例如只要拆除後輪輪轂的自由功能並使電機單元針對後輪的前進方向的旋轉也能進行旋轉即可。在這種情況下，也可以在曲柄軸和齒輪曲柄之間設有單向離合器。(d)在上述實施方式中，經由電力線提供的電壓是24V或者6V，但是電壓不限於此，例如也可以是8V 6V的範圍。(e)在上述實施方式中，各電力線70a 70f以及71構成為包含一對導線，但是各電力線也可以包含多對導線來構成，在這種情況下，能夠並行地傳輸信號，因此能夠提高信號的傳輸速度。(f)在上述實施方式中，經由將一端部與維修用計算機的接口連接，而另一端部能夠與電氣組件的電力線連接部連接的電纜，將計算機與各電氣組件的任意一個電力線連接部連接，經由所述電纜以及電力線，對包含在各電氣組件中的電氣組件控制部的微計算機的軟體進行版本升級、或讀出電氣組件控制部的狀態或者識別信息。在這種情況下，無論將所述維修用計算機與哪個電力線連接部連接，都能夠對軟體進行版本升級、或讀出電氣組件控制部的狀態或者識別信息，因此能夠將維修用計算機與操作者容易連接的電氣組件控制部連接，操作變得容易。
權利要求
1.一種自行車用電氣系統，能夠搭載在自行車上，該自行車用電氣系統設有各自具備能夠經由電力線進行通信的電力線通信部的第1 電氣組件、第2電氣組件以及第3電氣組件，所述第1電氣組件的所述電力線通信部和所述第2電氣組件的所述電力線通信部通過第1電力線進行連接，所述第2電氣組件的所述電力線通信部和所述第3電氣組件的所述電力線通信部通過第2電力線進行連接。
2.根據權利要求1所述的自行車用電氣系統，所述第1電氣組件、所述第2電氣組件以及所述第3電氣組件中的至少一個電氣組件能夠與電源連接。
3.根據權利要求1所述的自行車用電氣系統，所述第1電氣組件、所述第2電氣組件以及所述第3電氣組件中的至少一個具有控制部，所述控制部經由所述第1電力線以及所述第2電力線中的至少一個來傳輸控制信號，控制剩餘的所述電氣組件。
4.根據權利要求3所述的自行車用電氣系統，所述第1電氣組件具有所述控制部。
5.根據權利要求1所述的自行車用電氣系統，所述電力線通信部具有將所述第1電力線以及所述第2電力線連接起來的電力線連接部。
6.根據權利要求5所述的自行車用電氣系統，所述第2電氣組件的所述電力線通信部具有至少三個所述電力線連接部。
7.根據權利要求1所述的自行車用電氣系統，設有多個所述第2電氣組件。
8.根據權利要求7所述的自行車用電氣系統，所述多個第2電氣組件具有不同的功能。
9.根據權利要求1所述的自行車用電氣系統，設有多個所述第3電氣組件。
10.根據權利要求9所述的自行車用電氣系統，所述多個第3電氣組件具有不同的功能。
11.根據權利要求3所述的自行車用電氣系統，所述第2電氣組件具有所述控制部。
12.根據權利要求4所述的自行車用電氣系統， 設有一個或者多個所述第2電氣組件，設有一個或者多個所述第3電氣組件，所述控制部，識別所述第2電氣組件以及所述第3電氣組件的連接。
13.根據權利要求12所述的自行車用電氣系統，所述第2電氣組件以及所述第3電氣組件，各自具有識別信息， 當連接了所述第2電氣組件或者所述第3電氣組件時，所述控制部從所連接的所述第 2電氣組件或者所述第3電氣組件接受所述識別信息。
14.一種自行車用電氣系統，能夠搭載在自行車上，該自行車用電氣系統設有各自具備能夠經由電力線進行通信的電力線通信部的第1 電氣組件以及第2電氣組件，所述第1電氣組件包含電動機以及控制所述電動機的電動機控制部， 所述第1電氣組件的所述電力線通信部和所述第2電氣組件的所述電力線通信部通過所述電力線進行連接。
15.根據權利要求14所述的自行車用電氣系統，所述電動機控制部包含逆變器裝置。
全文摘要
在自行車用電氣系統中，能夠容易地進行布線作業。自行車用電氣系統是能夠搭載在自行車上的系統。自行車用電氣系統設有各自具備能夠經由電力線進行通信的電力線通信部的第1電氣組件、第2電氣組件以及第3電氣組件。第1電氣組件的電力線通信部和第2電氣組件的電力線通信部通過第1電力線進行連接。第2電氣組件的電力線通信部和第3電氣組件的電力線通信部通過第2電力線進行連接。
文檔編號B62L3/02GK102233940SQ20111009974
公開日2011年11月9日 申請日期2011年4月21日 優先權日2010年4月28日
發明者西原大平, 鈴木崇史, 高俊 申請人:株式會社島野