DE102005062563A1 - Active safety system for bicycles with cable brakes has speeds of both running wheels in event of braking electronically compared with one another by means of magnets and reed contacts - Google Patents

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Abstract

The active safety system is for bicycles with cable brakes. The speeds of both running wheels in the event of braking are electronically compared with one another by means of magnets (2) and reed contacts. The drawing in of the brake is registered by a pressure contact transmitter (5). The distance from the rear wheel fork to the ground is measured by means of ultrasonic pulses (4). The length of the Bowden cable, and therefore the braking force, can be varied by means of two linear actuators.

Description

Im Wesentlichen handelt es sich bei dem hier beschriebenen System um eine Transformation zweier bei Kraftfahrzeugen mittlerweile sehr bekannten und verbreiteten Sicherheitssysteme für die Anwendung bei Fahrrädern: Erstens geht es um das Anti-Blockier-System (ABS) und zweitens um das Elektronische Stabilitätsprogramm (ESP). Der Zweck des ABS ist es, den Bremsweg bei starken Bremsungen auf schlecht haftendem Boden zu verkürzen, das ESP soll unvorhergesehene Quer- und Rotationskräfte auf das Fahrzeug („Schleudern" etc.) unter Kontrolle halten.in the Essentially, the system described here is a transformation of two in motor vehicles meanwhile very much known and widely used safety systems for use on bicycles: firstly is about the anti-lock braking system (ABS) and secondly the electronic stability program (ESP). The purpose of ABS is to set the braking distance during heavy braking to shorten poorly adhering soil, the ESP is said to have unanticipated lateral and rotational forces the vehicle ("spin" etc.) under control hold.

Auf das Fahrrad übertragen bedeutet ESP in erster Linie die Verhinderung von Überschlägen bei starken Bremsungen und von seitlichem Ausbrechen in der Kurve. Für letzteres Problem bietet auch das hier vorgestellte System keine Lösung.On to transfer the bike ESP means first and foremost the prevention of rollovers in strong Brakes and lateral breakaway in the curve. For the last one Problem also offers the system presented here no solution.

Obwohl die damit angegangenen Probleme auch von Fahrrädern bekannt sind, bei denen zwar die Geschwindigkeit i. a. niedriger, aber die schützende Knautschzone nicht vorhanden ist, gibt es bisher noch kaum Systeme, die kritische Situationen erkennen und entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten.Even though the problems thus addressed are also known by bicycles in which while the speed i. a. lower, but the protective crumple zone does not exist, there are still hardly any systems that are critical Recognize situations and initiate appropriate countermeasures.

Eine Ausnahme ist das in DE 101 58 382 A1 vorgestellte System, das auf einer hydraulischen Regelung der Bremskraft basiert, aber je nach Ausbildung sowohl für hydraulische wie auch für herkömmliche Seilzugsbremsen verwendet werden kann. Es handelt sich allerdings um ein reines Anti-Blockiersystem, das keinen systematischen Schutz vor Überschlägen bietet.An exception is the in DE 101 58 382 A1 presented system which is based on a hydraulic control of the braking force, but can be used depending on the training for both hydraulic and conventional cable brakes. However, it is a pure anti-lock system that offers no systematic protection against flashovers.

In DE 195 08 915 A1 wird ein Anti-Überschlag-System mit hydraulischer Regelung der Bremskraft vorgestellt, das drohende Überschläge mittels eines Dehnungsmessstreifens am Hinterbau des Fahrrads registriert. Dieses System erkennt somit nicht die Position des Hinterbaus, sondern lediglich die Hinterradlast, die sich allerdings auch durch Bodenunebenheiten verringern kann, ohne dass dies mit einem Überschlag einhergeht. Außerdem sei ein wenig verbreitetes System genannt, bei dem die Bremskraft auf das Vorderrad, die zu Überschlägen führen kann, von der Belastung des Hinterrades abhängt. Wenn dieses also abhebt, lässt automatisch die Bremskraft auf das Vorderrad nach, so dass es nicht zum Überschlag kommen kann. Nachteil ist hierbei, dass das System nicht zwischen einer temporären Entlastung durch Fahrbahnunebenheiten und einem drohenden Überschlag unterscheiden kann.In DE 195 08 915 A1 An anti-rollover system with hydraulic control of the braking force is presented, which registers impending flashovers by means of a strain gauge on the rear of the bicycle. Thus, this system does not recognize the position of the rear end, but only the rear wheel load, which can also be reduced by bumps without this being accompanied by a rollover. In addition, a somewhat common system is mentioned, in which the braking force on the front wheel, which can lead to rollovers, depends on the load on the rear wheel. So when it lifts off, the braking force on the front wheel automatically decays, so that it can not come to a rollover. Disadvantage here is that the system can not distinguish between a temporary relief from road bumps and a threatening rollover.

Unter dem Namen „Power Modulator" gibt es Bremsen, in deren Seilzug eine Feder eingebaut ist, die dafür sorgen soll, dass die Bremse sanfter anspricht und der Fahrer sie dadurch besser dosieren kann. Die maximale Bremskraft, wenn man reflexartig die Bremse anzieht, wird dadurch jedoch auch nicht beeinflusst. Uns sind mehrere Fälle bekannt, in denen es trotz des „Power Modulators" zu Überschlägen kam.Under the name "Power Modulator "gives It brakes, in the cable a spring is installed, which ensure should be that the brake responds more gently and the driver by it can dose better. The maximum braking force, if you reflexively however, it does not affect the brake. We have several cases in which there were rollovers despite the "power modulator".

Bei einem anderen System, das unter dem Namen „aktives Bremssystem" firmiert, wird bei starken Rücktrittsbremsungen ein Teil der Bremskraft an die Vorderradbremse weitergegeben, was wohl in erster Linie als Bedienungshilfe anzusehen ist.at another system, which operates under the name "active brake system", is added strong resignations a part of the braking force passed to the front brake, what probably to be regarded in the first place as an operator aid.

Ein „Brake-Booster" ist ein stabilisierendes U-förmiges Profil, das bei V-Brakes die Elastizität der Bremse reduziert und somit die Ansprechgeschwindigkeit steigert. Er vergrößert jedoch eher die Gefahr eines Überbremsens.A "brake booster" is a stabilizing U-shaped profile, that at V-Brakes the elasticity reduces the brake and thus increases the response speed. He enlarges, however rather the danger of overbraking.

Im folgenden wird auch eine Vorrichtung zur Erkennung des Anziehens der Bremse eine Rolle spielen. Diesbezüglich wird in DE 299 06 625 U1 eine Lösung vorgeschlagen.In the following, a device for detecting the application of the brake will also play a role. In this regard, in DE 299 06 625 U1 proposed a solution.

Das hier beschriebene elektronische Stabilitätsprogramm für Fahrräder ist mit einer aktiven Sensorik ausgestattet, welche etwaige Gefahrensituationen an die Steuerelektronik (5) meldet, die wiederum Befehle an eine Mechanik (6) gibt, die in der Lage ist, die Bremskraft auf das Vorderrad schnell zu verändern. Die kennzeichnenden, zu schützenden Merkmale liegen in der Arbeitsweise der Sensoren, in der Art und Weise, nach der die Elektronik diese auswertet und in der Konstruktion der Mechanik, die die Bremskraft auf das Vorderrad anpasst.The electronic stability program for bicycles described here is equipped with an active sensor system which detects any dangerous situations to the control electronics ( 5 ), which in turn sends commands to a mechanic ( 6 ) which is capable of rapidly changing the braking force on the front wheel. The characteristic features to be protected are the operation of the sensors, the way in which the electronics evaluate them, and the design of the mechanism that adapts the braking force to the front wheel.

Zunächst sind zwei grundlegend verschiedene Szenarien zu unterscheiden, die im Falle einer zu starken Bremsung des Vorderrades auftreten können (den Fall einer übermäßigen Hinterradbremsung deckt das elektronische Stabilitätsprogramm nicht ab):

  • 1. Wenn die Trägheit von Fahrrad und Radler zu einer Verschiebungskraft zwischen Vorderrad und Untergrund führt, die größer als die Haftreibungskraft zwischen den beiden Medien ist, bleibt das Vorderrad stehen und beginnt auf dem Untergrund zu rutschen. Das hat zur Folge, dass die Lenkbarkeit fast vollständig verloren geht und bei leicht unebener Fahrbahn ein seitliches Ausbrechen des Rades äußerst wahrscheinlich wird. Mit dem Drehimpuls des Vorderrades verschwindet überdies die räumliche Stabilität des Rades. Alle drei Faktoren führen leicht zu einem Sturz.
  • 2. Wenn die auftretende Verschiebungskraft zwischen Fahrbahn und Vorderrad noch durch die Haftreibungskraft kompensiert wird, aber die Trägheit von übrigem Fahrrad und Fahrer deren Gewichtskraft übersteigt, kommt es zu einem Überschlag, zu dessen Folgen nicht viel gesagt werden muss.
First of all, there are two fundamentally different scenarios to be distinguished, which can occur in case of too much braking of the front wheel (the case of excessive rear-wheel braking does not cover the electronic stability program):
  • 1. When the inertia of the bicycle and the cyclist leads to a force of displacement between the front wheel and the ground greater than the static friction force between the two media, the front wheel stops and begins to slip on the ground. As a result, the steerability is almost completely lost and on a slightly uneven road a lateral breaking of the wheel is extremely likely. With the angular momentum of the front wheel, moreover, the spatial stability of the wheel disappears. All three factors easily lead to a fall.
  • 2. If the occurring displacement force between the road and the front wheel is still compensated by the static friction force, but the Sluggishness of the rest of the bike and the driver whose weight exceeds, it comes to a rollover, the consequences of which need not be said much.

Zunächst ist zu bemerken, dass das System nur in Aktion tritt, wenn die Vorderbremse angezogen wurde. Erkannt wird das Anziehen der Bremse durch einen Druckkontaktgeber (4) im Bowdenzug (3), der geschlossen wird, sobald die Bremsbacken die Felge berühren. Das ist zum einen als Energiesparfunktion zu verstehen, da das System bei gelöster Bremse in einen Ruhe-Modus wechselt, der wenig Strom verbraucht. So kann eine lange Betriebsdauer des Systems gewährleistet und die Größe der benötigten Akkumulatoren (1) möglichst klein gehalten werden. Zum anderen minimiert die Deaktivierung des Systems bei nicht angezogener Vorderbremse auch die Gefahr eines fehlerhaften Ansprechens des Systems.First of all, it should be noted that the system will only operate if the front brake has been applied. Detecting the brake is detected by a pressure contactor ( 4 ) in the Bowden cable ( 3 ), which closes as soon as the brake shoes touch the rim. On the one hand, this is to be understood as an energy-saving function, since the system switches to a rest mode when the brake is released, which consumes little power. This ensures a long operating life of the system and the size of the required accumulators ( 1 ) are kept as small as possible. On the other hand, deactivating the system when the front brake is not applied also minimizes the risk of faulty system response.

Der Druckkontaktgeber (4) dient darüber hinaus zur automatischen Einstellung des optimalen Arbeitspunktes für die Vorderbremse, was weiter unten genauer erläutert wird.The pressure contactor ( 4 ) also serves to automatically adjust the optimum operating point for the front brake, which will be explained in more detail below.

Der Druckkontaktgeber, der im Folgenden detailliert beschrieben wird, reagiert auf den Druck, der während des Bremsvorgangs auf die Felge ausgeübt wird. Er unterscheidet sich damit von der weiter oben genannten und in DE 299 06 625 U1 beschriebenen Vorrichtung, die die Position des Bowdenzuges registriert.The pressure contactor, described in detail below, responds to the pressure exerted on the rim during braking. He differs from the above mentioned and in DE 299 06 625 U1 described device that registers the position of the Bowden cable.

Der Bremszug (3) wird frei durch den Druckkontaktgeber geführt (cf. 3). Die Ummantelung (20) des Bremszuges wird in den Druckkontaktgeber eingeführt und sitzt auf dem runden Teller des Kontaktgebers (21) auf. Dieser hat in der Mitte ein schmales Loch, sodass der Bremszug (3) hindurchgeführt werden kann. Durch die Feder (22) wird der Kontaktgeber (21) im entlasteten Ausgangszustand an die obere Wand des zylindrischen Gehäuses (23) gedrückt. Das untere Ende der Feder ist in Kunststoff (24) eingebettet. In der Mitte der Feder befindet sich eine Scheibe (25), welche ebenfalls in den Kunststoff (24) eingebettet ist, sodass sie zu der Feder keinen Kontakt hat. Die Scheibe hat in der Mitte ein Loch, durch das der Bremszug (3) berührungslos hindurchgeführt wird.The brake cable ( 3 ) is guided freely through the pressure contactor (cf. 3 ). The casing ( 20 ) of the brake cable is inserted into the pressure contactor and sits on the round plate of the contactor ( 21 ) on. This has a narrow hole in the middle, so that the brake cable ( 3 ) can be passed. By the spring ( 22 ) the contactor ( 21 ) in the unloaded initial state to the upper wall of the cylindrical housing ( 23 ). The lower end of the spring is in plastic ( 24 ) embedded. In the middle of the spring is a disc ( 25 ), which are also in the plastic ( 24 ) is embedded so that it has no contact with the spring. The disc has a hole in the middle, through which the brake cable ( 3 ) is passed without contact.

Wenn der Bremszug angezogen wird, wirkt, sobald die Bremsbacken die Felge berühren, eine Kraft von der Ummantelung (20) auf den Kontaktgeber (21), welche genauso groß ist, wie die Bremskraft von den Bremsbacken auf die Felge. Sie bewirkt, dass der Kontaktgeber nach unten auf den Gegenkontakt (25) gedrückt wird. Dieser Weg ist relativ kurz zu halten (etwa 1 mm), um keine zu große Elastizität im Bremsmechanismus zu bekommen. Den unteren Teil des Kontaktgebers stelle man sich mit einem runden Querschnitt vor. Von den beiden Kontakten (21) und (25) wird jeweils ein Anschlussdraht aus dem Gehäuse herausgeführt (Anschl. 1, 2).When the brake cable is tightened, as soon as the brake shoes touch the rim, a force acts from the shroud ( 20 ) on the contactor ( 21 ), which is just as great as the braking force from the brake shoes to the rim. It causes the contactor down on the mating contact ( 25 ) is pressed. This way is to be kept relatively short (about 1 mm) in order not to get too much elasticity in the brake mechanism. Imagine the lower part of the contactor with a round cross-section. From the two contacts ( 21 ) and ( 25 ), a connecting wire is led out of the housing (terminals 1, 2).

An der Unterseite besitzt der Druckkontaktgeber eine hohle Schraube (26), die als Justierschraube zum Einstellen der Bremse dient. Somit kann man ihn vorzugsweise an der Aufhängung des Mechanikgehäuses befestigen, da an dieser Stelle die Ummantelung sowieso enden muss.At the bottom, the pressure contactor has a hollow screw ( 26 ), which serves as adjusting screw for adjusting the brake. Thus, it can be preferably attached to the suspension of the mechanical housing, since at this point the sheath must end anyway.

Das erste oben vorgestellte Szenario erkennt der Bremsassistent, indem er im Falle einer Bremsung permanent die Geschwindigkeit von Vorderrad und Hinterrad vergleicht. Dazu sind an den Naben beider Laufräder Taktscheiben angebracht, die jeweils eine Gabellichtschranke unterbrechen (2). Die Lichtschranken sind mit der Elektronik (5) verbunden, welche die Frequenz der Lichtschrankensignale in die Radgeschwindigkeiten umrechnet und diese vergleicht. Dreht sich das Vorderrad langsamer als das Hinterrad, wird dies als Gefahrensituation erkannt. Wie groß die Geschwindigkeitsdifferenz sein muss, kann der Nutzer elektronisch einstellen.In the first scenario presented above, Brake Assist recognizes that, in the event of braking, it constantly compares the speed of the front and rear wheels. For this purpose, timing disks are mounted on the hubs of both wheels, each of which interrupts a fork light barrier ( 2 ). The photocells are connected to the electronics ( 5 ), which converts the frequency of the light barrier signals into the wheel speeds and compares them. If the front wheel turns more slowly than the rear wheel, this is recognized as a dangerous situation. How big the speed difference must be, the user can adjust electronically.

Zwecks Erkennung eines Überschlages ist an der Hinterradgabel (9) ein Ultraschall-Modul (8) befestigt. Im Falle einer Vorderradbremsung sendet es Ultraschallpulse in Richtung Boden, registriert das Echo, misst die Laufzeit und rechnet diese in die Entfernung der Hinterradgabel vom Boden um (Prinzip eines gewöhnlichen Echolots). Überschreitet diese Entfernung einen bestimmten, vom Benutzer vor der Fahrt einstellbaren Wert, so wird dies als Überschlag gewertet.To detect a rollover is on the rear fork ( 9 ) an ultrasound module ( 8th ) attached. In the case of front wheel braking, it sends ultrasonic pulses towards the ground, registers the echo, measures the running time and converts it into the distance of the rear fork from the ground (principle of an ordinary echosounder). If this distance exceeds a certain value that can be set by the user before driving, this is considered as a rollover.

In beiden Fällen wird nun die Mechanik (6) am Bremszug des Vorderrades aktiv, die in der Lage ist, die Kraft auf die Vorderbremse zu variieren. Dies wird erreicht, indem die Mechanik die effektive Länge des Bowdenzugs verändert, was zu einer Veränderung der Bremskraft führt. 2 zeigt den Aufbau der Mechanik.In both cases, the mechanics ( 6 ) active on the brake cable of the front wheel, which is able to vary the force on the front brake. This is achieved by the mechanism changes the effective length of the Bowden cable, which leads to a change in the braking force. 2 shows the structure of the mechanics.

Die Mechanik ist kraftschlüssig in den Bowdenzug (3) eingebaut. Sie besteht im Wesentlichen aus zwei Linearaktuatoren (10), die an der Rückseite miteinander verbunden sind und je eine Spindel (11a/b) drehen, welche nach oben bzw. unten zeigt. Die Aktuatoren werden so angesteuert, dass sich die Spindeln gegenläufig drehen.The mechanism is frictionally engaged in the Bowden cable ( 3 ) built-in. It consists essentially of two linear actuators ( 10 ), which are connected to each other at the back and one spindle each ( 11a / b) which points upwards or downwards. The actuators are controlled so that the spindles rotate in opposite directions.

Die beiden Enden des Bowdenzuges (3), deren Abstand verändert werden soll, sind an je einem Zylinder (12a/b) befestigt, welcher an der entgegengesetzten Seite ein Innengewinde (13a/b) hat, dessen Beschaffenheit mit der der Spindeln übereinstimmt. Es ist genauso lang wie die Spindel und endet vor der Befestigung (14, 15/16) des Bremszugs, welche sich in dem nach oben bzw. unten offenen Zylinder befindet. Oben wird der Bremszug mit einer Schraube (14) an einem Gegenlager (15) festgeschraubt, unten kann man den Kopf des Bremszugs in eine Halterung einhängen.The two ends of the Bowden cable ( 3 ), whose distance is to be changed, are each on a cylinder ( 12a / b), which on the opposite side an internal thread ( 13a / b), the consistency of which is the same as that of the spindles. It is just as long as the spindle and ends before fixing ( 14 . 15 / 16 ) of the brake cable, which is located in the up or down open cylinder. Above is the brake cable with a screw ( 14 ) at an abutment ( 15 ) screwed down, you can hang the head of the brake cable in a bracket below.

In der Ausgangsposition sind die Zylinder zum Teil auf die Spindeln geschraubt, sodass sich die Zylinder zwecks Lockerung der Bremse genügend (maximal etwa je 3 mm) auseinanderdrehen lassen. Andererseits lassen sie sich auch noch weiter hineindrehen, um die weiter unten beschriebene Justierung der Bremsbacken durchzuführen.In the starting position, the cylinders are partly on the spindles screwed so that the cylinders to loosen the brake enough (max about 3 mm each). On the other hand, they leave to turn even further into the one described below Adjust the brake shoes.

Die Einheit aus Zylinder (12a/b), Innengewinde (13a/b) und Befestigungsvorrichtung (14-16) für den Bowdenzug wird im Folgenden „Spindelmutter" genannt.The unit of cylinder ( 12a / b), internal thread ( 13a / b) and fastening device ( 14 - 16 ) for the Bowden cable is hereinafter referred to as "spindle nut".

Die Motoren befinden sich in beidseitigen Führungsschienen (17), so dass sie sich bei Betätigung der Bremse frei in Richtung des Bremszuges bewegen können. Dadurch ist sichergestellt, dass die reguläre Funktion der Bremse auch bei einem Ausfall des Systems nicht beeinträchtigt ist. Außerdem ist an den Spindelmuttern je eine Querstrebe (18a/b) befestigt, welche in derselben Führungsschiene mitläuft, um zu verhindern, dass sich die Spindelmuttern bei einer Verstellung der Bremse durch das System mitdrehen können.The motors are located in two-sided guide rails ( 17 ), so that they can move freely in the direction of the brake cable when the brake is applied. This ensures that the regular function of the brake is not affected even if the system fails. In addition, on the spindle nuts each have a cross strut ( 18a / b), which runs in the same guide rail, to prevent the spindle nuts can rotate with an adjustment of the brake through the system.

Melden die Sensoren bei angezogener Bremse eine kritische Situation, so steuert die Elektronik (5) die Motoren so an, dass sich die Spindelmuttern auseinander bewegen und so die effektive Länge des Bowdenzuges vergrößert wird. Normalerweise wird das den in Gefahrensituationen im allgemeinen reflexartig bremsenden Fahrer veranlassen, den Verlust an Bremskraft durch weiteres Anziehen des Bremshebels zu kompensieren. Am oberen Ende des Gehäuses schlägt die Spindelmutter jedoch an, sodass ab hier kein weiteres Anziehen der Bremse von Seiten des Fahrers mehr möglich ist. Ist der Bremsgriff also an diesem Anschlag angelangt, wird die Bremskraft allein durch die Spindelstellung und daher durch die Linearaktuatoren bestimmt. Daher ist es wichtig, die Länge der Bremszugteile vor Gebrauch richtig einzustellen. Eine grobe Einstellung erfolgt über die üblichen Stellschrauben am Ende der Bremszugummantelung (z.B. am Druckkontaktgeber (26)), die Feinjustierung kann elektronisch über die Linearaktuatoren (10) vorgenommen werden.If the sensors report a critical situation when the brake is applied, the electronics ( 5 ) the motors so that the spindle nuts move apart and so the effective length of the Bowden cable is increased. Normally, this will cause the driver, who in general will reflexively brake in dangerous situations, to compensate for the loss of braking force by further tightening the brake lever. At the upper end of the housing, however, the spindle nut strikes, so that from here no further tightening of the brake by the driver is possible. If the brake handle thus reached this stop, the braking force is determined solely by the spindle position and therefore by the linear actuators. Therefore, it is important to properly adjust the length of the brake cable parts before use. A rough setting is made using the usual adjusting screws at the end of the brake cable casing (eg on the pressure contactor ( 26 )), the fine adjustment can be done electronically via the linear actuators ( 10 ).

Zeigen die Sensoren nun ein Ende der Blockade-Situation an, fahren die Linearaktuatoren in ihre Ausgangsposition zurück, wodurch die Kontrolle über die Vorderbremse wieder an den Fahrer zurückgegeben wird. Sollte das Zurückfahren wiederum zu einer Blockade führen, wiederholt sich der beschriebene Vorgang, wodurch der vom Kfz bekannte „Stotterbremseffekt" entsteht.Demonstrate the sensors now put an end to the blockage situation, drive the Linear actuators back to their original position, whereby the control of the Front brake is returned to the driver. should that return again lead to a blockade, the process described is repeated, whereby the "stutter brake effect" known from the motor vehicle arises.

Die Möglichkeit der Bremsverstellung mittels der Linearaktuatoren und die Messung der Spannung des Bowdenzuges durch den Druckkontaktgeber kann auch zum Zweck einer Justierung der Bremsen verwendet werden. Dies ist sinnvoll, da sich die Bremsbacken mit der Zeit abnutzen und sich der Arbeitspunkt dadurch aus dem optimalen Bereich hinausbewegt (optimal bedeutet in diesem Fall möglichst wenig Weg zwischen dem Ruhepunkt des Bremsgriffes und dem Punkt, ab dem der Fahrer Bremskraft auf die Bremsbacken bringt). Bisher musste der Benutzer dies durch Nachstellen der Justierschrauben kompensieren.The possibility the brake adjustment by means of the linear actuators and the measurement The tension of the Bowden cable through the pressure contactor can also be used for the purpose of adjusting the brakes. This is makes sense, since the brake shoes wear out over time and themselves the operating point thereby moved out of the optimal range (optimum means in this case as little way between the resting point of the brake lever and the point at which the driver is braking on the brake shoes brings). Previously, the user had to go through this Adjust the adjustment of the adjusting screws.

Wir schlagen folgende Prozedur vor, die das System durchlaufen muss, um den optimalen Arbeitspunkt der Vorderbremse automatisch neu zu justieren:
Zeigt der Druckkontaktgeber (4) eine angezogene Bremse an, so werden die Aktuatoren (10) zunächst so angesteuert, dass sie die Bremse lockern. Wird eine geöffnete Bremse angezeigt, so wird die Bremse mittels der Aktuatoren wieder angezogen, bis sich der Druckkontaktgeber schließt; die Bremsbacken berühren jetzt mit leichtem Druck die Felge. Nun wird die Bremse durch die Aktuatoren um einen fest definierten Betrag gelockert, sodass die Bremsbacken nicht mehr die Felge berühren und ein Schleifen der Bremse an der Felge aufgrund kleiner Asymmetrien des Rades ausgeschlossen ist.We suggest the following procedure that the system must go through to automatically readjust the optimal operating point of the front brake:
Shows the pressure contactor ( 4 ), the actuators ( 10 ) initially so controlled that they loosen the brake. If an open brake is displayed, the brake is tightened again by means of the actuators until the pressure contactor closes; the brake shoes now touch the rim with light pressure. Now, the brake is loosened by the actuators by a fixed amount, so that the brake shoes no longer touch the rim and a grinding of the brake on the rim is excluded due to small asymmetries of the wheel.

Die Elektronik (5) kann nun so programmiert werden, dass sie diese Prozedur bei jedem Einschalten des Systems abarbeitet, so dass der Benutzer stets mit optimal eingestellter Bremse fährt.The Electronic ( 5 ) can now be programmed to execute this procedure each time the system is turned on, so that the user always drives with the brake optimally adjusted.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass der Benutzer bei der Justierung durch die Elektronik eine Warnmeldung bekommt, wenn die Aktuatoren den Bowdenzug zur Arbeitspunkteinstellung über ein bestimmtes Maß hinaus verkürzen mussten, was auf abgenutzte Bremsbacken hindeutet.A another possibility is that the user in the adjustment by the electronics a Warning message gets when the actuators the Bowden cable for operating point setting on a specific Measure beyond shorten had, which indicates worn brake shoes.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das vorgestellte System signifikant dazu beitragen kann, das Gefahrenpotential beim Radfahren drastisch zu reduzieren (erst vor kurzer Zeit stellte die „Stiftung Warentest" fest, dass gerade bei Kinderfahrrädern die Bremsen oft zu hart eingestellt seien und dadurch Stürze begünstigt würden).In summary let yourself say that the presented system can significantly contribute to drastically reduce the risk potential of cycling (first recently, the "Foundation Goods test " that especially with children's bicycles The brakes are often set too hard and thereby falls would favored).

Claims (14)

Aktives Sicherheitssystem für Fahrräder mit Seilzugbremse zur Verhinderung Blockierungen des Vorderrades sowie von bremsinduzierten Überschlägen, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeiten der beiden Laufräder im Falle einer Bremsung elektronisch mittels Gabellichtschranken und Taktscheiben (2a/b), welche an den Radnaben befestigt sind, miteinander verglichen werden.Active safety system for bicycles with cable brake to prevent blockage of the front wheel and brake-induced flashovers, characterized in that the speeds of the two wheels in the event of a Brem electronically by means of fork light barriers and timing discs ( 2a / b) which are attached to the wheel hubs are compared with each other. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckkontaktgeber (4) ab einer bestimmten Spannung des Bowdenzuges (3) einen elektrischen Kontakt zwischen den Anschlüssen (Anschl. 1, 2) herstellt, der in der Elektronik (5) einen Schaltkreis schließt.Safety system according to claim 1, characterized in that a pressure contactor ( 4 ) from a certain voltage of the Bowden cable ( 3 ) establishes electrical contact between the terminals (terminals 1, 2) used in the electronics ( 5 ) closes a circuit. Sicherheitssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik (5) nur im Falle einer durch den Druckkontaktgeber (4) angezeigten mechanischen Spannung am Bremszug (3) das ABS aktiviert.Safety system according to claim 2, characterized in that the electronics ( 5 ) only in the case of a pressure contactor ( 4 ) indicated mechanical tension on the brake cable ( 3 ) activates the ABS. Sicherheitssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkontaktgeber (4) bevorzugt mit dem Gehäuse der Stellmechanik (6) eine Einheit bildet.Safety system according to claim 2, characterized in that the pressure contactor ( 4 ) preferably with the housing of the actuating mechanism ( 6 ) forms a unit. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe von Ultraschallpulsen (Echolot-Methode) der Abstand der Hinterradgabel zum Boden gemessen wird, um drohende Überschläge des Fahrrades zu erkennen.Safety system according to claim 1, characterized in that that with the help of ultrasonic pulses (sonar method) the distance the rear fork is measured to the ground, to threatening rollovers of the bike to recognize. Sicherheitssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Ultraschallsender und -empfänger (8) an der Hinterradgabel (9) befestigt sind, und zwar so, dass die Schallpulse in Richtung Boden gesendet werden.Safety system according to claim 5, characterized in that the ultrasonic transmitter and receiver ( 8th ) on the rear fork ( 9 ), in such a way that the sound pulses are sent in the direction of the ground. Sicherheitssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der kritische Abstand zwischen Hinterradgabel und Boden, bei dem die Vorderbremse zur Verhinderung eines Überschlages durch die Mechanik (6) gelockert wird, vom Benutzer mithilfe der Elektronik frei definierbar ist.Safety system according to claim 5, characterized in that the critical distance between the rear fork and the ground, in which the front brake to prevent a rollover by the mechanics ( 6 ) is freely definable by the user using the electronics. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe zweier Linearaktuatoren (10) und damit verbundener Gewindespindeln (11a/b) die Länge des Bowdenzuges (3) und damit die Bremskraft variiert werden kann.Safety system according to claim 1, characterized in that by means of two linear actuators ( 10 ) and associated threaded spindles ( 11a / b) the length of the Bowden cable ( 3 ) and thus the braking force can be varied. Sicherheitssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeln (11a/b) durch die Linearaktuatoren (10) gegenläufig bewegt werden, um die effektive Länge des Bowdenzugs (3) zu verändern.Safety system according to claim 8, characterized in that the spindles ( 11a / b) by the linear actuators ( 10 ) are moved in opposite directions to the effective length of the Bowden cable ( 3 ) to change. Sicherheitssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Teil der Mechanik, der fest mit dem Bowdenzug (3) verbunden ist, frei in Richtung des Bowdenzuges auf zwei Führungsschienen (17) bewegen kann.Safety system according to claim 8, characterized in that the part of the mechanism fixed to the Bowden cable ( 3 ), freely in the direction of the Bowden cable on two guide rails ( 17 ) can move. Sicherheitssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsspielraum des Bremsgriffs durch den Anschlag der Spindelmutter (12a/b) am Gehäuse (19) begrenzt ist.Safety system according to claim 8, characterized in that the movement of the brake lever by the stop of the spindle nut ( 12a / b) on the housing ( 19 ) is limited. Sicherheitssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdrehen der Spindelmuttern (12a/b) durch die Querstreben (18a/b), die sich in den Führungsschienen (17) bewegen, verhindert wird.Safety system according to claim 8, characterized in that a rotation of the spindle nuts ( 12a / b) through the transverse struts ( 18a / b) located in the guide rails ( 17 ) is prevented. Sicherheitssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mechanik (6) zur Veränderung der Bremskraft in ein Gehäuse eingebettet ist, das bevorzugt an der Lenksäule (7) montiert wird.Safety system according to claim 8, characterized in that the mechanics ( 6 ) is embedded to change the braking force in a housing which is preferably on the steering column ( 7 ) is mounted. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Bremsbacken im Ruhezustand mittels folgenden Verfahrens automatisch feinjustiert werden kann: 1. Wenn der Druckkontaktgeber (4) eine angezogene Bremse anzeigt: Lockerung der Bremse durch Ansteuerung der Linearaktuatoren, bis sich der Druckkontaktgeber (4) öffnet. 2. Anziehen der Bremse durch Ansteuerung der Linearaktuatoren (10), bis der Druckkontaktgeber (4) sich schließt und damit anzeigt, dass Bremsbacken und Felge sich berühren. 3. Lockerung der Bremse durch Ansteuerung der Linearaktuatoren (10) um einen bestimmten Betrag, der die Elastizität des Druckkontaktgebers (4) und des Bowdenzugsystems kompensiert und darüber hinaus einen kleinen Spielraum zwischen Bremsbacken und Felge im Ruhezustand lässt, um ein störendes Schleifen während der ungebremsten Fahrt zu verhindern.Safety system according to claim 1, characterized in that the position of the brake shoes in the idle state can be automatically fine-tuned by means of the following method: 1. If the pressure contactor ( 4 ) indicates a tightened brake: the brake is released by controlling the linear actuators until the pressure contactor ( 4 ) opens. 2. Tightening the brake by activating the linear actuators ( 10 ) until the pressure contactor ( 4 ) closes, indicating that the brake shoes and rim touch each other. 3. Loosen the brake by controlling the linear actuators ( 10 ) by a certain amount, the elasticity of the pressure contactor ( 4 ) and the Bowden cable system and also leaves a small margin between the brake shoes and rim at rest, to prevent annoying grinding during unrestricted travel.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014016124A1 (en) 2012-07-27 2014-01-30 Continental Teves Ag & Co. Ohg Device for a two-wheeled or three-wheeled vehicle, braking system and method for operating a braking system
WO2015158446A1 (en) * 2014-04-14 2015-10-22 Robert Bosch Gmbh Braking system for a vehicle
DE102017121169B4 (en) 2017-09-13 2022-08-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Brake assistance system for a two-wheeler

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19508915A1 (en) * 1995-03-11 1996-09-12 Magenwirth Gmbh Co Gustav Hydraulic antilock braking system with pressure regulator for bicycle
DE19532521C2 (en) * 1995-09-02 2002-11-28 Henry Tunger Anti-wheelie system
DE19844540A1 (en) * 1998-09-29 2000-03-30 Bosch Gmbh Robert Arrangements and methods for avoiding rollovers when braking or accelerating for motor vehicles
DE19853696A1 (en) * 1998-11-20 2000-05-25 Hans Joachim Otto Device for preventing theft of a vehicle wheel has a coil type sensor placed on the vehicle adjacent to the wheel so that if the wheel is moved away from the sensor an alarm can be triggered by an analysis device
DE29906625U1 (en) * 1999-04-14 1999-09-23 Lamberty Frank Contact integrated in the brake cable to trigger a brake light on the bike
DE10158382A1 (en) * 2001-11-28 2003-06-12 Peter Hattwig Anti-lock brake system, preferably for bicycle, has compact hydraulically closed unit with valves, low pressure hydraulic liquid tank that does not have to be opened for assembly or repair

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014016124A1 (en) 2012-07-27 2014-01-30 Continental Teves Ag & Co. Ohg Device for a two-wheeled or three-wheeled vehicle, braking system and method for operating a braking system
DE102013213381A1 (en) 2012-07-27 2014-01-30 Continental Teves Ag & Co. Ohg Device for a two- or three-wheeled vehicle, braking system and method
WO2015158446A1 (en) * 2014-04-14 2015-10-22 Robert Bosch Gmbh Braking system for a vehicle
DE102017121169B4 (en) 2017-09-13 2022-08-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Brake assistance system for a two-wheeler

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