DE102005062563B4 - Electronic stability system for bicycles - Google Patents
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Abstract
Aktives Sicherheitssystem für Fahrräder mit Seilzugbremse, das die von herkömmlichen Anti-Blockier-Systemen bekannte Sensorik nutzt, um kritische Situationen zu erkennen, dadurch gekennzeichnet, dass mithilfe sich gegenläufig bewegender Linearaktuatoren, die fest miteinander verbunden sind und von denen der Rotor des einen fest mit dem zum Bremsgriff führenden Teil des Bowdenzugs, der Rotor des anderen fest mit dem zu den Bremsklötzen führenden Teil des Bowdenzugs verbunden ist, die effektive Länge des Bowdenzugs und somit die auf das Rad wirkende Bremskraft beeinflusst wird, wobei sich die Linearaktuatoren im Gehäuse bis zu einem fest definierten Anschlag auf der Seite des Bremsgriffs mit dem Bowdenzug mitbewegen können; weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Gebrauch der ABS-Sensorik der Abstand zwischen Hinterrad und Boden gemessen wird, um bei Überschreiten eines einstellbaren Schwellenwertes, d. h. bei einem Überschlag, den o. g. Mechanismus bei der Vorderradbremse auszulösen.Writer Security system for Cycles with cable brake, that of conventional anti-lock braking systems Known sensors use this to detect critical situations characterized in that by means of counter-rotating linear actuators, which are firmly connected and of which the rotor of the a fixed to the brake handle leading part of the Bowden cable, the rotor of the other firmly with the leading to the brake pads Part of the Bowden cable is connected to the effective length of the Bowden cable and thus affects the braking force acting on the wheel is, with the linear actuators in the housing up to a firmly defined Move the stop on the side of the brake handle with the Bowden cable can; further characterized in that in addition to the use of the ABS sensor the distance between rear wheel and ground is measured to exceed an adjustable threshold, i. H. in a rollover, the o. g. Mechanism of the front brake release.
Description
Im Kraftfahrzeugbereich sind Anti-Blockier-System (ABS) und Elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) mittlerweile weit verbreitet und haben zu einer signifikanten Verringerung der Unfallzahlen geführt. Der Zweck des ABS ist es, den Bremsweg bei starken Bremsungen auf schlecht haftendem Boden zu verkürzen und gleichzeitig die Lenkbarkeit zu erhalten, das ESP soll unvorhergesehene Quer- und Rotationskräfte auf das Fahrzeug („Schleudern” etc.) unter Kontrolle halten.in the Automotive sector are anti-lock braking system (ABS) and electronic stability program (ESP) are now widespread and have become significant Reduction in the number of accidents resulted. The purpose of the ABS is it, the braking distance during heavy braking on poorly adhering ground To shorten And at the same time maintain the steerability, the ESP is supposed to be unforeseen Transverse and rotational forces on the vehicle ("spin" etc.) below Keep control.
Auf das Fahrrad übertragen bedeutet ESP in erster Linie die Verhinderung von Überschlägen bei starken Bremsungen und von seitlichem Ausbrechen in der Kurve.On to transfer the bike ESP means first and foremost the prevention of rollovers in strong Brakes and lateral breakaway in the curve.
Die
nötige
Sensorik, um bei Zweirädern
Situationen zu erkennen, die einen Eingriff des ABS erfordern, ist
u. a. aus
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".
Zum seitlichen Ausbrechen des Fahrrads in der Kurve ist anzumerken, dass dieser Fall durch die übliche ABS-Sensorik erfasst wird, sofern es sich um bremsbedingte Effekte handelt. Der Fall des Ausbrechen allein aufgrund von Schräglage wird im vorgestellten System nicht behandelt.To the lateral breaking of the bicycle in the curve is to be noted that case by the usual ABS sensor technology is detected, provided that there are brake-related effects is. The case of breaking out solely due to skew will be not dealt with in the presented system.
Sowohl ABS als auch ESP erfordern eine schnelle und elektronisch steuerbare Variation der Bremskraft, wofür die bei Kraftfahrzeugen und Motorrädern verwandte Technik nicht geeignet ist, da die Bremsen bei Fahrrädern grundlegend anders funktionieren und hier das Gewicht sowie der Energieverbrauch des Systems eine viel größere Rolle spielt.Either ABS as well as ESP require a fast and electronically controllable Variation of braking force, for what the technology used in motor vehicles and motorcycles not is suitable because the brakes on bicycles work fundamentally different and here the weight as well as the energy consumption of the system much bigger role plays.
Nach
Um
die bei Zweirädern
stets knappen Energieressourcen zu schonen, ist außerdem ein
Sensor wünschenswert,
der erkennt, ob die Bremse angezogen ist, und entsprechend das System
aktiviert oder deaktiviert. Solch ein Sensor ist aus
Die genannten Nachteile des Standes der Technik werden durch das im Folgenden vorgestellte System behoben.The mentioned disadvantages of the prior art are characterized by in the The following system has been fixed.
Um
eine aktivierte Bremse unabhängig
von der absoluten Position des Bowdenzugs erkennen zu können, misst
ein Druckkontaktgeber (
Wenn
der Bremszug angezogen wird, wirkt, sobald die Bremsbacken die Felge
berühren,
eine Kraft von der Ummantelung (
An
der Unterseite besitzt der Druckkontaktgeber eine hohle Schraube
(
Um
die anfangs genannten Nachteile bei der Erkennung von Überschlägen zu umgehen,
verfügt das
hier vorgestellte System über
einen Sensor, der entweder optisch oder akustisch arbeitet, um den
Abstand zwischen Hinterradaufhängung
und Fahrbahn zu messen und oberhalb eines gewissen Schwellenwertes
die automatische Variation (Abschwächung) der Bremskraft auszulösen. Das
Prinzip, diesen Abstand zu messen, findet sich zwar schon in
Je nach persönlichem Fahrstil ist es möglich, einen kritischen Abstand zwischen Hinterbau und Fahrbahn zu definieren, oberhalb dessen der Abstandssensor die automatische Variation der Bremskraft auslöst.ever after personal Driving style is possible, one define the critical distance between the rear triangle and the road surface, above which the distance sensor is the automatic variation of the Braking force triggers.
Die
im hier beschriebenen System zum Einsatz kommende Mechanik zur automatischen
Veränderung
der Bremskraft, die sowohl durch den soeben beschriebenen Überschlagssensor
als auch durch die herkömmliche
ABS-Sensorik ausgelöst
werden kann, ist in der Lage, die effektive Länge des Brems-Bowdenzugs zu
verändern,
siehe
Die
Mechanik ist kraftschlüssig
in den Bowdenzug (
Die
beiden Enden des Bowdenzuges (
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 (
Die
Motoren befinden sich in beidseitigen Führungsschienen (
Melden
die Sensoren bei angezogener Bremse eine kritische Situation, so
steuert die Elektronik (
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, repeated the described process, whereby the known from the motor vehicle "stutter brake effect" 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 of brake adjustment by means of the linear actuators and the measurement of the tension of the Bowden cable by the pressure contactor can also for the purpose of adjusting the brake sen be used. This makes sense, since the brake shoes wear over time and the operating point thereby moves out of the optimum range (optimally means in this case the least possible distance between the resting point of the brake handle and the point at which the driver applies braking force to the brake shoes) , Previously, the user had to compensate for this by adjusting the adjustment screws.
Wir
schlagen folgende Prozedur vor, die das System durchlaufen muss,
um den optimalen Arbeitspunkt der Vorderbremse automatisch neu zu justieren:
Zeigt
der Druckkontaktgeber (
Shows the pressure contactor (
Die
Elektronik (
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.
Außerdem wird
der Druckkontaktgeber (
Zusammenfassend lasst sich sagen, dass das vorgestellte System signifikant dazu beitragen kann, das Gefahrenpotential beim Radfahren drastisch zu reduzieren.In summary Let's say that the system presented is significant can drastically increase the potential for danger during cycling to reduce.
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DE200520012022 DE202005012022U1 (en) | 2005-07-30 | 2005-07-30 | 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 |
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-
2005
- 2005-12-27 DE DE102005062563A patent/DE102005062563B4/en not_active Expired - Fee Related
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---|---|
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