(57)【要約】  自転車ペダル機構の回転を検出してその情報を電気自転車車輪モータコントローラに伝えるための装置。様々な実施形態の一態様において、部材の回転を検出するための装置が提供され、この装置は、部材取付ブラケットと、角度位置の電子測定値を提供する回転センサと、前記回転センサに動作的に接続された電池システムと、前記電子測定値を電子的に送信する送信器と、を備える。様々な実施形態の一態様において、自転車ペダル回転を検出するための通信装置が提供される。【選択図】図１
2015514219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材の回転を検出するための装置であって、
部材取付ブラケットと、
角度位置の電子測定値を提供する回転センサと、
前記回転センサに動作的に接続された電池システムと、
前記電子測定値を電子的に送信する送信器と、
を備える装置。
【請求項２】
前記装置が無線式である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記部材取付ブラケットが従来の自転車用クランクに適合するものである、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記部材取付ブラケットが従来の自転車ペダルに適合するものである、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記部材取付ブラケットが調整可能である請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記部材取付ブラケットが、道具を必要とすることなく前記部材に取り付け可能になされている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記装置が、前記部材取付ブラケットに取り外し可能に取り付けられた、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記送信器が、無線通信可能に構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記送信器が、バッテリ電力消費量を減らすために予め決められた閾値に到達したときのみ前記電子測定値を送信するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記回転センサがエンコーダである、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記回転センサが加速度計である、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記回転センサが発電機である、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
自転車ペダル回転を検出するための通信装置であって、
ペダリング機構取付ブラケットと、
前記ペダリング機構取付ブラケットに取り外し可能に取り付けられた回転センサであって、自転車ペダル回転の電子測定値を提供する、回転センサと、
前記回転センサに動作的に接続された電池システムと、
自転車ペダル回転の前記電子測定値を送信する送信器と、
モータ、電池システム、自転車ペダル回転の前記電子測定値を受信する受信器、および制御機構を備える、車輪アセンブリと、
を備え、前記制御機構は自転車ペダル回転の前記電子測定値を受信するように構成され、前記制御機構は前記電池システムからの少なくとも一の入力を有する、通信装置。
【請求項１４】
前記装置が無線通信可能に構成された、請求項１３に記載の通信装置。
【請求項１５】
前記車輪アセンブリが従来の自転車の前輪と置き換えられるように構成された、請求項１３に記載の通信装置。
【請求項１６】
前記回転センサがエンコーダである、請求項１３に記載の通信装置。
【請求項１７】
前記回転センサが加速度計である、請求項１３に記載の通信装置。
【請求項１８】
前記回転センサが発電機である、請求項１３に記載の通信装置。
【請求項１９】
前記送信器が、バッテリ電力消費量を減らすために予め決められた閾値に到達したときのみ前記電子測定値を送信するように構成された、請求項１３に記載の装置。
【請求項２０】
部材の回転を検出するための装置であって、
前記装置を前記部材に取り外し可能に取り付けるための取付手段と、
異なる部材の大きさに適合するための調整手段と、
前記部材の角度位置を測定するための角度位置測定手段と、
前記角度位置測定手段を前記取付手段に取り外し可能に取り付けるための手段と、
前記部材の角度位置を送信する手段と、
を備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は２０１３年４月９日に出願された米国仮特許出願第６１／６２１，９９６号（発明の名称「Ｒｏｔａｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｆｏｒ  Ａｎ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｂｉｋｅ  Ｐｅｄａｌ」）の優先権を主張するものであり、その全体を本願に参照により援用する。本願はＰＣＴ出願であり、かつ２０１０年２月６日に出願されたＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２３４２４（発明の名称「Ｃｏｕｐｌｅｒ  ｆｏｒ  Ｓｍａｒｔ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｗｈｅｅｌ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｂｉｋｅｓ」）の参照を含むものであり、その全体を本願に参照により援用する。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、ハイブリッド自転車に関し、より詳細には、特殊化した迅速に搭載されるペダリングセンサの使用により、従来の自転車をハイブリッド自転車に転換するように従来の自転車を改良するものである。
【背景技術】
【０００３】
現在、市場には多くの電動自転車およびハイブリッド自転車が存在する。本願において使用される用語「ハイブリッド」は複数の動力源を用いて動力が与えられる自転車または車両を指す。本願において使用される用語「ハイブリッド自転車」は、一または複数の車輪を駆動するために、電気動力源プラス少なくとも一の他の動力源を有する自転車を指す。一般的には、電気動力源は電動モータを駆動するバッテリである。二次動力源は通常、自転車ペダルを介して車輪に伝送される人力である。
【０００４】
従来の人力の自転車に電動またはハイブリッド自転車を組み込むために使用可能なキットが現在販売されている。多くの場合、これらのキットの組立には時間が掛かり、所要時間ならびに組立に必要な技術的専門知識および道具のせいで消費者によってはやる気をそがれる者がいる。
【０００５】
安全対策として、国によってはハイブリッド自転車または電動自転車が電動モータからの動力を除去する制御・無効機能を含むことが要求される。この制御・無効をなすためには、安全性を保つために、ユーザがボタンまたはスイッチを探すのではなくユーザが道に目を向け続けることができるようハンズフリーシステムが望まれる。よって、ハイブリッド自転車または電気自転車の車輪を駆動する電動モータからの動力を除去するユーザ入力を検出することができ、かつ従来の自転車に容易に後付けでき、かつ手を使う必要のないアセンブリが必要とされる。
【発明の概要】
【０００６】
本願発明のいくつかの態様の基本的な理解を促すための簡単な概要を以下に示す。当該概要は広範囲な概観ではなく、キーとなる要素あるいは不可欠な要素を特定することを意図するものでもなく、本願発明の範囲の輪郭を決めることを意図するものでもない。この目的は、後述する詳細な説明の前置きとして簡単にいくつかのコンセプトを提示することである。
【０００７】
様々な実施形態の一態様において、部材の回転を検出するための装置であって、部材取付ブラケットと、角度位置の電子測定値を提供する回転センサと、前記回転センサに動作的に接続された電池システムと、前記電子測定値を電子的に送信する送信器と、を備える装置が提供される。
【０００８】
様々な実施形態の一態様において、自転車ペダル回転を検出するための通信装置であって、ペダリング機構取付ブラケットと、前記ペダリング機構取付ブラケットに取り外し可能に取り付けられた回転センサであって、自転車ペダル回転の電子測定値を提供する、回転センサと、前記回転センサに動作的に接続された電池システムと、自転車ペダル回転の前記電子測定値を送信する送信器と、モータ、電池システム、自転車ペダル回転の前記電子測定値を受信する受信器、および制御機構を備える、車輪アセンブリと、を備え、前記制御機構は自転車ペダル回転の前記電子測定値を受信するように構成され、前記制御機構は前記電池システムからの少なくとも一の入力を有する、通信装置が提供される。
【０００９】
様々な実施形態の一態様において、部材の回転を検出するための装置であって、前記装置を前記部材に取り外し可能に取り付けるための取付手段と、異なる部材の大きさに適合するための調整手段と、前記部材の角度位置を測定するための角度位置測定手段と、前記角度位置測定手段を前記取付手段に取り外し可能に取り付けるための手段と、前記部材の角度位置を送信する手段と、を備える、装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、部材の回転を検出するための装置の実施形態の斜視図である。
【００１１】
【図２】図２は、通信装置の実施形態のブロック図である。
【００１２】
【図３】図３は、図１の分解図である。
【００１３】
【図４】図４は、偏心塊部材の実施形態である。
【００１４】
【図５】図５は、部材の回転を検出するための別の装置の実施形態の分解図である。
【００１５】
【図６】図６は、回転センサエレクトロニクス組立体の実施形態の斜視図である。
【００１６】
【図７】図７は、部材取付ブラケットの実施形態の裏側の斜視図である。
【００１７】
【図８】図８は、電気自転車のための車輪アセンブリの例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の様々な実施形態の詳細な説明において、添付の図面を参照する。この図面では実施可能な特定の実施形態を例として示す。他の実施形態を用いることもでき、本願開示の範囲から逸脱することなく構造的な変更を加えることもできると理解されるべきである。
【００１９】
図１は、従来の自転車用クランク１１０に取り付けられた部材１００の回転を検出するための装置の実施形態を示しており、以下、この部材１００は部材または放射状クランク部材とも呼ばれ、装置１００はユーザが回転の検出を必要とする任意の部材に取り付けることができる。クランク１１０を示す破線は、環境構造を示すことを目的としており、本発明の設計の一部を構成するものではない。少なくとも一のストラップ１２０がクランク１１０および装置１００の周囲に固定され、迅速な取り付けを可能にし、ほとんどのタイプのクランクに適合する。
【００２０】
図２は、センサ、送信器、受信器、電池システム、プロセッサ等の付随的なハードウェアを備える、通信装置２００の実施形態である。当業者であれば、この通信装置が図示された部品およびモジュールよりも多くても少なくてもよく、また、または異なる部品およびモジュールであってもよいことを理解するであろう。図示された部品およびモジュールは単に一例である。従って、本願開示内容の精神および範囲から逸脱することなく、改変、変更、および異なる構成をなし得る。
【００２１】
一実施形態において、通信装置２００は少なくとも一のマスターユニットおよび少なくとも一のスレーブユニットを有する。このマスターユニットおよびスレーブユニットは無線通信可能である。無線通信（無線通信）は可視光線、赤外線、長音波、高周波、マイクロ波、電磁誘導等を介してなされ得る。少なくとも一のマスターユニットが、車輪アセンブリ８００内か、自転車のハンドルバー（図示せず）上か、ステアリング機構（図示せず）上か、車両の他の部品（図示せず）上に搭載され得る。少なくとも一のスレーブユニットは、回転検出を必要とする車両の部品（ペダルクランク１１０等）上に搭載される。
【００２２】
一実施形態において、スレーブユニットは、自転車のペダル機構（放射状クランク部材１１０等）上に搭載され得る回転検出装置２１０である。この装置１００は、この装置に動力を与え、回転を測定し、電子信号を生成し、この電子信号を処理し、この電子信号を送信するための一または複数のモジュールを備え得る。このスレーブユニットは電池システム２２０または他のワイヤレス電源供給システム（磁界誘導等）によって電力（動力）が与えられる。このスレーブユニットはワイヤーまたはケーブルを介して遠隔して搭載された電源供給システム（図示せず）に接続され得る。
【００２３】
電池システム２２０に加え、回転センサ２１０が、自転車用クランク１１０が回転する時を検出するために設けられる。この回転センサ２１０は電池システム２２０に直接または間接的に接続され得る。一実施形態において、回転センサ２１０は自転車用クランク１１０の回転を検出する。回転を検出すると、このセンサ２１０は回転量を測定し、回転速度に相関する電子信号を生成する。電子信号はアナログまたはデジタルでよい。
【００２４】
一実施形態において、この回転センサ２１０は一または複数のプロセッサ２３０に動作的に接続され得る。電子信号は、一または複数のプロセッサ２３０によって条件付けされ、あるいはこの電子信号は送信器２４０を介してマスターユニットに直接送信され得る。この送信される信号はアナログまたはデジタルでよい。この一または複数のプロセッサ２３０は、埋め込まれたファームウェアといった計算命令を用いて電子信号を条件付けし得る。この計算命令は時間平均サンプリング法といったフィルタを含み得、望ましくない振動ノイズ、電気的雑音、その他のノイズ減を消去するために使用され得る。時間平均サンプリングにおいて、電子信号の振幅が測定され、離散的な時間および離散的な回転量またはこれらの一方において一または複数のプロセッサ２３０によって記憶され、そして平均化される。平均値が上限閾値または下限閾値に達すると、一または複数のプロセッサ２３０が信号を送信するか、信号の送信を停止し得る。最小限のデータサンプルを得るために必要な時間または回転の量子化は、プロセッサ２３０、回転センサ２１０のタイプおよび速度に依って変わり得る。一実施形態において、回転センサ２１０は十分なデータサンプルを獲得する前に６０度以上移動し得る。この比較的大きな移動は、ユーザの足がペダルから滑り落ち始める前に人間が快適に出すことができる最大クランク速度は約２Ｈｚであることを示す経験的データによって支持され得る。この比較的低回転数により、プロセッサ２３０の速度が低下するか計算時間が増加するにつれてより多くのデータサンプルが必要となる。
【００２５】
一実施形態において、電子信号は、ローパス・フィルタ、ハイパス・フィルタ、帯域フィルタといったフィルタを用いて条件付けされ得る。このフィルタは抵抗器−コンデンサ（ＲＣ）型，抵抗器−インダクタ−コンデンサ（ＲＬＣ）型といった電子ハードウェアを使用し得る。この電子ハードウェアフィルタは上記ソフトウェアフィルタと併せて使用され得る。
【００２６】
一実施形態において、マスターユニットは電気自転車車輪アセンブリ８００である。係るアセンブリは、電池システム２８０、モータ２９０、制御機構２５０、センサシステム２６０、および受信器２７０を備え得る。
【００２７】
一実施形態において、受信器２７０はスレーブユニットの信号（送信器２４０によって送信される信号など）を受信するように構成される。制御機構２５０は、回転を検出するためのスレーブユニット装置１００からの電子信号が低すぎるか高すぎる場合に動作しない閾値を設定し得る。あるいは、回転を検出するスレーブユニット装置１００における一または複数のプロセッサ２３０は、回転センサ２１０からの電子測定値が閾値よりも高いか低い場合に信号送信を防ぐ。
【００２８】
一実施形態において、モータ２９０への動力は、回転検出装置１００が予め決められた閾値（例えば１００ｍＶなど）よりも高い信号を測定すると制御機構２５０により除去され得る。あるいは、モータ２９０への電力（動力）は、装置１００が予め決められた閾値よりも低い信号を測定すると除去される。
【００２９】
図３を参照すると、回転検出装置１００の分解図が示されている。クランク１１０を示す破線は、環境構造を示すことを目的としており、本発明の設計の一部を構成するものではない。更にこの部材、すなわち従来の自転車用クランク１１０はこのクランク１１０に装置１００を搭載する斜視図を提供するために示される。この搭載は部材取付ブラケット３１０および搭載シート３２０によって達成され得る。この搭載シート３２０はバッテリ６２０等の清掃、再充電または交換といった目的のために回転検出装置１００を容易に取り外すことができるように構成され得る。
【００３０】
一実施形態において、部材取付ブラケット３１０および搭載シート３２０は、連続環状ストラップ１２０を介して自転車用クランク１１０を挟むようにこれと共に固定される。この環状ストラップ１２０は搭載シート３２０の溝内に置かれ、環状ストラップの端部はブラケット３１０に巻かれ、タブに係合し得る。あるいは、部材取付ブラケット３１０および搭載シート３２０は複数の連続ストラップ、非連続ストラップ（例えばフックおよび留め金、ホースクランプ、ベルクロ（登録商標）、接着テープ等）を介して取り付けられ得る。
【００３１】
一実施形態において、回転検出装置１００は一の部材からなる筐体または複数の部材からなる筐体に入れられ得る。図３はベースカバー３３０およびアウターカバー３４０からなる複数の部材からなる筐体を示す。このベースカバー３３０およびアウターカバー３４０は、接着や熱による溶接（筐体がプラスチックから作られる場合）などによって永久接合され得る。しかしながら、バッテリ６２０が再充電可能ではない場合には、ネジや締まりばねや変形可能なクリップなどを用いてこれらのカバーを取り外し可能に接合することも有利であり得る。回転検出装置１００の全厚は自転車フレームおよびクランク１１０の設計によって制限され得、なぜなら、クランク１１０が回転する際にフレームおよびユーザの脚を自由に通過することができなければならないためである。
【００３２】
一実施形態において、回転センサは回転エンコーダ３５０であり得る。回転エンコーダ３５０はインクリメンタル形またはアブソリュート形であり得る。アブソリュート形の回転エンコーダは角度位置を測定するのにより適しており、一方、インクリメンタル形の回転エンコーダは回転運動を検出するのにより適している。一般に、インクリメンタル形のエンコーダはアブソリュート形よりも廉価であり、これが多くの民生電子機器（例えばステレオ音量つまみやコンピュータ用マウス）において広く使用されている理由である。インクリメンタル形のエンコーダが自転車ペダルの回転を検出するのに使用される場合、クォドラチャー出力が用いられ、なぜなら順方向または逆方向を検出することができるからである。方向が重要であり、なぜなら順方向のペダル回転のみによりモータ制御機構２５０がモータ２９０へ電力を提供することができるようにすべきであるからである。一般に、自転車を逆方向に漕ぐこと（リバースペダリング）により、リヤブレーキが掛けられるかドライブトレインからクランクが切り離される。よって、リバースペダリングの所望の効果は、前方への勢いを減少させるか止めるか、あるいは機械的動力を車輪に与えることなしに単にペダルを所望の位置に動かすことである。リバースペダリングの状況においてモータ力を与えることは反直感的なものである。
【００３３】
クォドラチャーインクリメンタル形のエンコーダは２つの出力波形を有しており、これらは９０度位相がずれており、ＡおよびＢで特定される。クォドラチャー波形は方形波または正弦波であり得る。これらの波形信号は加算パルスまたは減算パルスを生成するようにデコードされる。ソフトウェアでのデコーディングのために、ＡおよびＢ信号は任意の縁（前縁または後縁）での中断を介してソフトウェアによって読まれる。ＯＮおよびＯＦＦはソフトウェアにおいて０および１で表示され、各９０パルスで異なるようにＡおよびＢに割り当てられる。時計回り回転をコーディングするための状態図は以下のようであり得る。
位相      信号Ａ      信号Ｂ
１        ０          ０
２        ０          １
３        １          １
４        １          ０
よって、時計回りの方向は、一または複数のプロセッサ２３０が、信号Ａおよび信号Ｂを連続する値００，０１，１１，そして１０と読むとデコード化される。
反時計回りの方向は以下のようにコード化される：
位相      信号Ａ      信号Ｂ
１        １          ０
２        １          １
３        ０          １
４        ０          ０
よって、反時計回りの方向は、一または複数のプロセッサ２３０が、信号Ａおよび信号Ｂを連続する値１０，１１，０１，そして００と読むとデコード化される。
【００３４】
一実施形態において、偏心塊部材（ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ  ｍａｓｓ）３７０は、図３に示すように直接的に、あるいは歯車装置（図示せず）を通して間接的にエンコーダシャフト３６０に結合され得る。偏心塊部材３７０は、中心軸に対して偏位されており、すなわち、偏心塊部材３７０の慣性モーメントがエンコーダシャフト３６０の回転軸に一致していない。偏心塊部材３７０は、大きさ全体を最小化するために鋼や真鍮などの高密度物質からなり得る。実験によると、偏心塊部材によって作られるモーメントは、道路の振動によって生じるノイズを減少させるために１インチあたり１０グラムから３００グラムの間でよい。更に、前記範囲の偏心塊部材３７０は、国によっては安全機能として要求される約１００ｍｓの時間内でペダリングの停止に反応し得る。偏心塊部材３７０はエンコーダシャフト３６０に接合され、そしてエンコーダシャフト３６０はベースカバー３３０に接合される。更に、回転エンコーダ３５０がエンコーダシャフト３６０を偏心塊部材３７０と共有し得る。このように、エンコーダ３５０は重力によって自転車用クランク１１０の回転を検出し、クランクが回転すると偏心塊部材３７０が地面に対するその方向を維持する。偏心塊部材３７０の比較的固定された位置によって、自転車用クランク１１０が回転するときにシャフト３６０が自転車用クランク１１０と協働して回転する。エンコーダシャフト３６０の軸はベースカバー３３０の丸穴３６５内にあり、この丸孔３６５もしくはアウターカバー３４０またはこれらの両方と同心であるか、いずれとも同心でなくともよい。穴３６５は、エンコーダシャフト３６０が自由に回転することができるように低摩擦材料または低摩擦コーティングを備える。低摩擦回転を可能にするために他の方法も使用され得る（例えばボールベアリングなど）。
【００３５】
別の実施形態において、この回転センサは、偏心塊部材３７０を備える発電機３５０でよく、偏心塊部材３７０はシャフト３６０に結合されている。自転車用クランク１１０が回転すると、偏心塊部材３７０は地面に対してその向きを維持し、これによりシャフト３６０が回転する。そして電圧がシャフト３６０の回転によって生成され、自転車用クランク１１０の回転を検出するために使用され得る。
【００３６】
図４において、偏心塊部材３７０が図３により詳細に示されている。偏心塊部材３７０が円筒形状で描かれているが、慣性モーメントの質量中心と回転体４１０の軸との間のオフセットを作るために任意の形状でよい。このオフセットによって、重力がトルクを生成し、偏心塊部材３７０を回転させる。慣性モーメントの質量中心を移転させる方法一つは、シリンダ４２０の一部を除去することである。偏心塊部材３７０が、単に一例として示された図示されたものとはいくらか異なる形状を含み得ることは当業者には理解されるであろう。従って、本願開示内容の精神および範囲から逸脱することなく、改変、変更、および異なる構成をなし得る。
【００３７】
図５は、部材の回転を検出するための装置の別の実施形態の一つを示す。ここでも、装置１００は、従来の自転車用クランク１１０に取り付けられる。クランク１１０を示す破線は、環境構造を示すことを目的としており、本発明の設計の一部を構成するものではない。簡略化のために同じ部材取付ブラケット３１０が示されているが、クランク１００に取り外し可能に取り付けることができる多くの異なる形状であり得る。簡略化のために同じ搭載シート３２０が示されており、これはベースカバー３３０およびアウターカバー３４０である。回路基板組立体４１０が示されており、この基板の上に回転センサ２１０が搭載されている。更なる詳細は図６を参照されたい。このセンサ２１０は圧電型、ピエゾ抵抗型、容量型、ＭＥＭＳ等の加速度計であり得る。例として、容量型はその優れた低周波特性、安定性および直線性のため使用され得る。容量性加速度計は加速に関して電気容量の変化を検出し、電圧が印加された電子回路の出力を変える。クランク１１０が回転すると、加速度計２１０（直線型でよい）がクランク１１０の上方および下方運動に一致するピーク電圧を生成する。絶対値をとった後、上方サイクルと下方サイクルとの間のピーク電圧が重力によって生じるオフセットを有し得る。部材１１０が回転すると、加速度計２１０が、回転するクランク１１０の角速度の変化を上向き加速および下向き加速の変化（すなわちゼロよりも小さい値からゼロまで、あるいはゼロからゼロよりも大きい値）として測定し得る。
【００３８】
図６において、回路基板組立体３８０、４１０がより詳細に示されている。一実施形態において、回路基板６１０はファイバーグラスまたは当業者に周知の他の材料からなり得る。回路基板は複数の銅より線（トレースとも知られる）からなる少なくとも一の層からなり得、様々な電子部品に接続する。
【００３９】
一実施形態において、回路基板組立体３８０、４１０は一または複数のプロセッサ６３０、送信器（図示せず）、および他の電子部品を含み得る。回路基板組立体３８０、４１０が単に一例として示された図示されたものとはいくらか異なる電機部品を含み得ることは当業者には理解されるであろう。従って、本願開示内容の精神および範囲から逸脱することなく、改変、変更、および異なる構成をなし得る。
【００４０】
別の実施形態において、プロセッサ６３０は、バッテリ電力消費量を減らすためや、送信のために必要な最小限の電子測定値（例えば１００ｍＶ）を決定するなどのためにプログラム論理を実行し得る。
【００４１】
図７は部材取付ブラケット７００の裏側の斜視図である。ブラケット７００はプラスチック、金属、ファイバーグラス、または装置１００をクランク１１０に堅固に固定する他の材料でよい。
【００４２】
図８は電気自転車のための例示的な車輪アセンブリ８００の斜視図である。図示のように、車輪アセンブリ８００は、従来の自転車の前輪に取って代わるものであり、自転車フレーム８１０の一部が描かれている。従来の自転車は車輪アセンブリ８００とその用途が共通するものであるが、他の車両、例えば三輪車、四輪車、または他の車輪付き輸送マシンがこの車輪アセンブリを利用し得る。
【００４３】
別の実施形態において、放射状クランク部材の回転を検出するための装置が提供され、この装置は、センサ筐体と、このセンサ筐体内に配置された重りと、センサと、無線送信器と、を備えており、前記センサ筐体はこのセンサ筐体をクランクの回転軸と関連する放射状クランク部材に取り付けるように構成された部材取付手段を備え、前記重りは、クランクの回転軸と実質的に平行する第２の回転軸を有し、この重りは第２の回転軸から離れて位置する質量中心を有し、前記重りは放射状クランク部材が回転すると筐体に対して相対的に回転するように構成されており、前記センサは、前記重りと前記センサ筐体との間の相対的な回転に応じて回転信号を生成するように構成されており、前記無線送信器は、前記回転信号を電気式車輪制御器に電子的に送信するように構成されている。
【００４４】
一実施形態では、センサ筐体をクランク部材に取り付けるための部材取付手段は、連続ストラップ、非連続ストラップ（例えばフックおよび留め金、ホースクランプ、ベルクロ（登録商標）、接着テープ等）などでよい。クランクの回転軸は、従来の自転車においてペダルクランクを接続するシャフトの軸のことを指し得る。重り３７０は回転センサ３５０の回転軸と同一線上の回転軸上に配置され、重り３７０の質量中心は偏心している。重り３７０はクランク部材１１０が回転すると自由に回転するようになされ得る。更に重り３７０は道路のノイズ，車両フレームハーモニクス，またはこれらの両方によって引き起こされる振動を減らすために摩擦部品または粘性結合によって制動され得る。放射状クランク部材１１０が回転すると、重り３７０が地面に対して実質的に相対的な固定された位置を保持し得る。しかしながら、センサ筐体３３０、３４０と重り３７０との間の相対的な動きはセンサ３５０が検出する動きであってもよい。センサ３５０はエンコーダであり得、または回転信号（例えば電圧）を生成するための発電機であり得、方形波または正弦波を有し得る。回転信号は一または複数のプロセッサ２３０によって条件付けられ、そして受信器２７０に電子的に送信されるか、この回転信号は受信器２７０に直接送信され得る。信号送信は無線で行うことができ、無線通信（無線通信）は可視光線、赤外線、長音波、高周波、マイクロ波、電磁誘導等を介してなされ得る。
【００４５】
別の実施形態では、放射状クランク部材の回転を検出するための装置が提供され、この装置は、センサ筐体と、加速時計と、無線送信器と、を備え、前記センサ筐体はこのセンサ筐体をクランクの回転軸と関連する放射状クランク部材に取り付けるように構成された部材取付手段を備え、前記加速時計は放射状クランク部材とセンサ筐体との間の相対的な回転に応じて信号を生成するように構成されており、前記無線送信器は前記信号を電気式車輪制御器に電子的に送信するように構成されている。
【００４６】
アナログ情報の使用を記載したが、もし望ましいのであれば当業者であれば本願開示内容の精神および範囲から逸脱することなくこれらの実施形態をデジタル情報を使用するように容易に改変できることが理解されよう。
【００４７】
上記の説明では一または複数の実施形態の例が含まれている。上記の実施形態を記載するために、部品または方法の考えられ得るあらゆる組み合わせを記載することはもちろん不可能であるが、当業者は、様々な実施形態の更なる組み合わせおよび置換が可能であることを理解し得る。従って、上記実施形態には、添付の特許請求の範囲および精神に含まれるすべての代替、改変およびバリエーションが含まれることを意図する。更に、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は詳細な説明または特許請求の範囲において使用され、係る用語は、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」が請求項における移行部の単語として用いられるようにこの用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と同様に非排他的であることを意図する。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図２】
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【国際調査報告】
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