AT406090B - Vorrichtung zum erfassen der geschwindigkeit eines rollschuhbenützers - Google Patents

Description

AT 406 090 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erfassen der Geschwindigkeit eines Rollschuhbenützers mit einem Rollschuh, der in einer Reihe angeordnete, frei drehbar gelagerte Laufrollen aufweist, und mit einer Anzeige für die Ausgangswerte einer Auswerteschattung der erfaßten Meßwerte.

Rollschuhe mit in einer Reihe angeordneten, frei drehbaren Laufrollen erlauben eine Fortbewegung mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit, so daß es in vielen Fällen interessant wäre, die Fortbewegungsgeschwindigkeit eines Rollschuhbenützers zu messen, und zwar nicht nur zum Zwecke eines sportlichen Vergleiches. Bekannte Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen, die von einem ortsfesten Punkt aus die Geschwindigkeit eines vorbeifahrenden Rollschuhfahrers messen, sind nicht nur aufwendig, sondern bedürfen im allgemeinen auch einer eigenen Bedienung. Aus diesem Grunde sind solche Meßeinrichtungen zur Abdeckung des persönlichen Informationsbedarfes eines Rollschuhfahrers über seine Fortbewegungsgeschwindigkeit ungeeignet

Um einem Läufer, Ski-, Schlittschuh- oder Rollschuhfahrer die jeweilige

Fortbewegungsgeschwindigkeit anzeigen zu können, ist es außerdem bekannt (DE 195 11 456 A1), eine auf einer Radartechnik beruhende, von Batterien gespeiste Meßeinrichtung einzusetzen, die am Körper, vorzugsweise am Rücken, getragen werden kann und über eine Funkverbindung mit einer Anzeige für die in einer Auswerteschaltung verarbeiteten Meßdaten in Form einer Armbanduhr verbunden ist. Nachteilig bei dieser bekannten Meßeinrichtung ist vor allem, daß sie ein zusätzliches, technisch aufwendiges Gerät bedingt, das am Körper getragen werden muß.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erfassen der Geschwindigkeit eines Rollschuhbenützers der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß mit konstruktiv einfachen Mitteln dem einzelnen Rollschuhfahrer seine Fortbewegungsgeschwindigkeit laufend angegeben werden kann, ohne eine zusätzliche Meßeinrichtung am Körper befestigen zu müssen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Rollschuh einen an die Auswerteschaltung angeschlossenen Drehzahlgeber für wenigstens eine Laufrolle trägt und daß die Auswerteschaltung eine Schaltstufe zur Bildung von in Abhängigkeit von den benutzungsbedingten Drehzahlschwankungen der Laufrolle korrigierten Meßwerten umfaßt.

Durch die Zuordnung eines Drehzahlgebers zu einer Laufrolle des Rollschuhs wird diese Laufrolle zu einer Meßrolle, mit deren Hilfe eine Geschwindigkeitsanzeige über eine Auswerteschaltung möglich wird, weil ja die geometrischen Abmessungen der Laufrolle bekannt sind und die jeweiligen Drehzahlen dieser Laufrolle über den Drehzahlgeber erfaßt werden. In diesem Zusammenhang ist allerdings zu bedenken, daß die Drehzahlen der Laufrollen eines Rollschuhs beim Rollschuhfahren benutzungsbedingten Schwankungen unterworfen sind. Es ändert sich nämlich die Umlaufgeschwindigkeit der Laufrollen während eines Laufschrittes zwischen dem Aufsetzen und dem Abheben der Laufrollen. Außerdem hängt der Abfall der Umlaufgeschwindigkeit der Laufrollen zwischen den aufeinanderfolgenden Laufschritten von den jeweiligen Reibungsverhältnissen ab, die sich mit zunehmender Verschmutzung erheblich ändern können. Um diese unterschiedlichen Einflüsse berücksichtigen zu können, ist die Auswerteschaltung mit einer Schaltstufe zur Bildung von in Abhängigkeit von den benutzungsbedingten Drehzahlschwankungen der Laufrolle korrigierten Meßwerten versehen. Diese korrigierten Meßwerte können sich insbesondere auf die mittlere Umfangsgeschwindigkeit der Laufrolle während des Bodenkontaktes beziehen.

Damit eine vorteilhafte Erfassung korrigierter Meßwerte möglich wird, kann die Auswerteschaltung eine von den benutzungsbedingten Meßwertschwankungen des Drehzahlgebers abhängige Auswahlstufe für die Meßwerte des Drehzahlgebers aufweisen. Ober diese Auswahlstufe können somit nur bestimmte Meßwerte des Drehzahlgebers für die Anzeige bzw. die Bildung eines durchschnittlichen Meßwertes ausgewertet werden, so daß das Meßergebnis beispielsweise unabhängig vom reibungsbedingten Abfall der Umfangsgeschwindigkeit der Laufrollen bei fehlendem Bodenkontakt ermittelt werden kann.

Darüber hinaus ist zu bedenken, daß die Abrolfbahn einer Laufrolle während eines Laufschrittes nicht mit der Fortbewegungsrichtung des Rollschuhfahrers übereinstimmt, weil der Rollschuhfahrer ja schlittschuhartige Schritte ausführt. Der Schrittverlauf und die Schrittfolge hängen vom Laufstil des einzelnen Rollschuhfahrers ab und können nur in Abhängigkeit vom persönlichen Laufetil des Rollschuhbenutzers genauer berücksichtigt werden. Es empfiehlt sich daher, die Auswerteschaltung mit einem vorzugsweise einstellbaren Korrekturglied für die Ausgangswerte zu versehen. Mit diesem Korrekturglied können die durchschnittliche Abweichung 2

AT 406 090 B der Abrollbahnen der Laufrollen von der Fortbewegungsrichtung des Rollschuhfahrers und bei einer Einstellbarkeit des Korrekturgliedes der persönliche Laufstil entsprechend berücksichtigt werden.

Soll mit einer besonders einfachen, wenig aufwendigen Konstruktion das Auslangen gefunden werden, so kann die dem Drehzahlgeber zugeordnete Laufrolle als Schwungrad ausgebildet werden. Aufgrund dieser Schwungradausbildung der Laufrolle kann in einer Annäherung davon ausgegangen werden, daß der Drehzahlabfall der Laufrolle bei fehlendem Bodenkontakt beschränkt bleibt, so daß auf eine besondere Meßwertauswahl für den Drehzahlgeber verzichtet werden kann.

Obwohl eine Anordnung der Anzeige der Meßwerte auf dem Rollschuh durchaus möglich ist, können einfachere Abfragebedingungen sichergestellt werden, wenn die Anzeige getrennt vom Schuh z. B. an einem Handgelenk befestigt wird. Dies gilt vor allem dann, wenn über die Auswerteschaltung nicht nur die augenblicklichen Fortbewegungsgeschwindigkeiten, sondern auch andere Grüßen, z. B. über längere Zeitabschnitte gebildete Mittelwerte oder die gefahrene Strecke, ermittelt werden und zum Abrufen der unterschiedlichen Meßgrößen die Anzeige umgeschaltet werden muß. Um keine störende Drahtverbindung zwischen dem Rollschuh und der vom Rollschuh getrennten Anzeige in Kauf nehmen zu müssen, kann zwischen dem dem Rollschuh zugehörenden Drehzahlgeber und der vom Rollschuh gesonderten Anzeige in an sich bekannter Weise eine drahtlose Übertragungsstrecke vorgesehen sein.

Die für die Drehzahlmessung, die Auswertung und Anzeige der Meßwerte sowie gegebenenfalls für die Meßwertübertragung erforderliche Energie kann in herkömmlicher Art durch Batterien zur Verfügung gestellt werden. Eine Unabhängigkeit von solchen Versorgungsbatterien kann dann erreicht werden, wenn die dem Drehzahlgeber zugeordnete Laufrolle als Rotor eines elektrischen Generators für die Energieversorgung des Drehzahlgebers und der Meßwertübertragung ausgebildet ist. In diesem Fall ist die Ausbildung der Laufrolle als Schwungrad ebenfalls vorteilhaft.

Die Anzeige der ermittelten Meßwerte braucht selbstverständlich nicht auf eine optische Anzeigeeinrichtung beschränkt zu sein. Gerade beim Rollschuhfahren kann das Ablesen einer optischen Anzeigeeinrichtung eine den Rollschuhfahrer unter Umständen gefährdende Ablenkung darstellen, so daß in diesem Zusammenhang eine akustische Anzeigeeinrichtung vorzugsweise für eine Sprachausgabe Vorteile mit sich bringt.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen der Geschwindigkeit eines Rollschuhbenutzers in einem schematischen Blockschaltbild gezeigt.

Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient eine Laufrolle 1 eines nicht näher dargestellten Rollschuhs mit mehreren in einer Reihe angeordneten Laufrollen als Meßrolle für einen Drehzahlgeber 2, der im Bereich der Laufrolle 1 am Rollschuh angeordnet ist und mit einem Permanentmagnet 3 auf der Laufrolle 1 als Impulsgeber zusammenwirkt. Die Meßwerte des Drehzahlgebers 2 werden über eine drahtlose Übertragungsstrecke 4, die einen am Drehzahlgeber 2 angeschlossenen Sender 5 und einen Empfänger 6 umfaßt, an eine Auswerteschaltung 7 weitergeleitet, die mit einer Anzeige 8 für die ausgewerteten Meßwerte verbunden ist. Diese Anzeige 8 kann eine optische Anzeigeeinrichtung 9 und/oder eine akustische Anzeigeeinrichtung 10, z. B. eine Sprachausgabe oder von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Toneffekte, aufweisen. Der Drehzahlgeber 2 und der Sender 5 sind zu einer dem Rollschuh zugehörigen Baueinheit 11 zusammengefaßt. Der Empfänger 6 bildet mit der Auswerteschaltung 7 und der Anzeige 8 ebenfalls eine Baueinheit 12, die beispielsweise an einem Handgelenk oder an einem Gelenkschoner od. dgl. befestigt werden kann.

Die mit dem Drehzahlgeber 2 gemessenen und über die Übertragungsstrecke 4 übertragenen Istwerte der Drehzahlen der Laufrollen 1 werden in der Auswerteschaltung 7 zu Geschwindigkeitswerten verarbeitet, die an Hand der bekannten geometrischen Abmessungen der Laufrolle 1 beispielsweise über einen Mikrocomputer ermittelt werden. Zur Ermittlung dieser Geschwindigkeitswerte kann der Mikrocomputer eine Schaltstufe bilden, die die benutzungsbedingten Drehzahlschwankungen zur Bildung von korrigierten Meßwerten verarbeitet. Bei dieser Meßwertverarbeitung kann programmbedingt eine Auswahl der vom Drehzahlgeber 2 erfaßten Meßwerte getroffen werden, um bestimmte, das Meßergebnis unter Umständen verfälschende Einflußgrößen ausschaiten zu können. Aufgrund der durch die Schrittfolge bedingten - periodischen Bodenkontakte der Laufrolle 1 ergeben sich beispielsweise periodische Drehzahlschwankungen, die zur zeitlichen Steuerung der Auswahlstufe für die Meßwerte des 3

Claims (7)

1. AT 406 090 B Drehzahlgebers 2 herangezogen werden können. Eine andere Möglichkeit zur Ermittlung einer durchschnittlichen Fortbewegungsgeschwindigkeit besteht darin, die jeweils größte Drehzahl während eines Laufschrittes zu ermitteln. Es sind aber auch verschiedene andere Auswertungen möglich, beispielsweise auf der Basis des Drehzahlgradienten, über den eine Auswahl des auszuwertenden Drehzahlbereiches aufgrund der bei den Schrittfolgen stetig steigenden oder stetig fallenden Drehzahlen erzielt werden kann. Zur Berücksichtigung des persönlichen Laufstils ist an die Auswerteschaltung 7 ein Korrekturglied 13 angeschlossen, das die ausgewerteten Meßwerte beeinflußt, wenn über eine Eingabe 14 entsprechende Korrekturwerte vorgegeben werden. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Erfassen der Geschwindigkeit eines Rollschuhbenützers mit einem Rollschuh, der in einer Reihe angeordnete, frei drehbar gelagerte Laufrollen aufweist, und mit einer Anzeige für die Ausgangswerte einer Auswerteschaltung der erfaßten Meßwerte, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollschuh einen an die Auswerteschaltung (7) angeschlossenen Drehzahlgeber (2) für wenigstens eine Laufrolle (1) trägt und daß die Auswerteschaltung (7) eine Schaltstufe zur Bildung von in Abhängigkeit von den benutzungsbedingten Drehzahlschwankungen der Laufrolle (1) korrigierten Meßwerten umfaßt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (7) eine von den benutzungsbedingten Meßwertschwankungen des Drehzahlgebers (2) abhängige Auswahlstufe für die Meßwerte des Drehzahlgebers (2) aufweist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (7) ein vorzugsweise einstellbares Korrekturglied (13) für die Ausgangswerte aufweist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Drehzahlgeber (2) zugeordnete Laufrolle (1) als Schwungrad ausgebildet ist
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem dem Rollschuh zugehörigen Drehzahlgeber (2) und der vom Rollschuh gesonderten Anzeige (8) in an sich bekannter Weise eine drahtlose Übertragungsstrecke (4) vorgesehen ist
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Drehzahlgeber (2) zugeordnete Laufrolle (1) als Rotor eines elektrischen Generators für die Energieversorgung des Drehzahlgebers (2) und der Meßwertübertragung ausgebildet ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige (8) eine akustische Anzeigeeinrichtung (9, 10), vorzugsweise für eine Sprachausgabe, aulweist Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 4