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Diese Erfindung betrifft allgemein eine Fahrrad-Kraftmessvorrichtung. Mehr insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Fahrrad-Kraftmessvorrichtung zum Messen einer Tretkraft, die auf eine Kurbelwelle aufgebracht wird.
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Fahrräder sind manchmal mit einem Kraftsensor zum Detektieren einer auf die Fahrradkurbelwelle wirkenden Kraft ausgerüstet. Zum Beispiel ist in
US 7 516 677 B2 (angemeldet von der Shimano Inc.) ein zylindrisches, torsionsdetektierendes Hülsenelement (Kraftsensoreinheit) an einer Kurbelwelle zum Detektieren eines auf die Kurbelwelle angewandten Drehmoments vorgesehen. Ein weiteres Beispiel eines Kraftsensors zum Detektieren einer auf die Fahrradkurbelwelle wirkenden Kraft ist in
EP 1 361 822 B1 beschrieben. In dieser Patentveröffentlichung sind Sensoren zwischen einer radialen inneren Fläche des Tretlagerrohrs und einer sich radial erstreckenden äußeren Fläche eines ringförmigen Elements positioniert, das eines der Kurbelwellenlager umgibt. Bei diesen Anordnungen müssen die Belastungssensoren in einer vorgeschriebenen Ausrichtung ausgerichtet sein, um die auf die Fahrradkurbelwelle wirkende Kraft genau zu messen. Daher ist bei diesen Anordnungen ein Hauptkörper an einem Adapter durch Bolzen befestigt und ein Benutzer befestigt dann den Adapter an einer Tretlageraufhängung und passt die Ausrichtung des Hauptkörpers an, nachdem der Adapter an der Tretlageraufhängung befestigt worden ist.
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Ein auf Dehnungsmessstreifen basierender Kraftsensor ist aus
US 7 806 006 B2 bekannt. In
US 6 988 427 B2 ist eine Dichtungsanordnung für ein Tretlager offenbart.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrrad-Kraftmessvorrichtung zu schaffen, die leicht installiert werden kann, ohne eine spezielle Ausrichtung der Fahrrad-Kraftmessvorrichtung zu benötigen.
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Diese Aufgabe kann im Wesentlichen durch Schaffen einer Fahrrad-Kraftmessvorrichtung erreicht werden, die grundsätzlich ein Befestigungselement, eine Translationsdetektieranordnung und einen Orientierungsdetektor umfasst. Das Befestigungselement ist ausgebildet, um an einer Fahrradtretlageraufhängung befestigt zu sein und ist ausgebildet, eine Kurbelwelle aufzunehmen und drehbar zu stützen. Die Translationsdetektieranordnung ist mit dem Befestigungselement derart verbunden, dass die Translationsdetektieranordnung eine Belastung auf das Befestigungselement in einer ersten Belastungsmessrichtung und in einer zweiten Belastungsmessrichtung misst, die nicht parallel zu der ersten Belastungsmessrichtung ist. Der Orientierungsdetektor ist mit dem Befestigungselement derart verbunden, dass der Orientierungsdetektor eine Orientierung des Befestigungselements detektiert.
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Diese und andere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für einen Fachmann aus der folgenden, detaillierten Beschreibung klar werden, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen offenbart.
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Nun wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der ursprünglichen Offenbarung bilden:
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1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads, das einen Rahmen mit einer Tretlageraufhängung zeigt, das mit einer Fahrrad-Kraftmessvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform ausgerüstet ist;
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2 ist eine Querschnittsansicht der Tretlageraufhängung des Fahrrads entlang der Schnittlinie 2-2 in 1, die die Fahrrad-Kraftmessvorrichtung an der Tretlageraufhängung montiert gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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3 ist eine perspektivische Explosionsansicht von ausgewählten Teilen der Vorderachsenanordnung und der Fahrrad-Kraftmessvorrichtung mit Bezug auf die Tretlageraufhängung gemäß der ersten Ausführungsform;
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4 ist eine Seitenansicht der Fahrrad-Kraftmessvorrichtung, die mit der Abdeckung entfernt gezeigt ist, und der Kommunikationseinheit und der Steuereinheit, die als ein vereinfachtes Blockdiagramm gezeigt werden, gemäß einer ersten Ausführungsform;
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5 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Hauptkörpers und des Adapterelements gemäß der ersten Ausführungsform;
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6 ist eine perspektivische Ansicht des Hauptkörpers und des Adapterelements gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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7 ist eine Seitenansicht des Hauptkörpers gemäß einer alternativen Ausbildung;
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8 ist eine Seitenansicht eines Hauptkörpers gemäß einer weiteren alternativen Ausbildung;
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9 ist eine Seitenansicht eines Hauptkörpers, in dem die Translationssensoren als ein Paar von Belastungsmessern ausgebildet sind;
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10 ist eine schematische Ansicht eines Fahrrads, das mit der Fahrrad-Kraftmessvorrichtung von einer der Ausführungsformen ausgerüstet ist, wobei das Fahrrad in einer aufrechten (vertikal ausgerichteten) Fahrposition auf dem Untergrund steht und wobei die Orientierungsrichtung des Orientierungsdetektors gezeigt wird;
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11 ist eine schematische Ansicht des Fahrrads, das mit der Fahrrad-Kraftmessvorrichtung einer der Ausführungsformen ausgerüstet ist, wobei das Fahrrad in einer aufrechten (vertikal ausgerichteten) Fahrposition auf sowohl einem waagrechten als auch einem nach oben hin geneigten Grund steht, um einen Vergleich der Orientierungsrichtungen des Orientierungsdetektors mit Bezug auf den Fahrradrahmen zu zeigen; und
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12 ist eine schematische Ansicht des Fahrrads, das mit der Fahrrad-Kraftmessvorrichtung von einer der Ausführungsformen ausgerüstet ist, wobei das Fahrrad in einer aufrechten (vertikal ausgerichteten) Fahrposition auf sowohl einem waagrechten als auch einem nach unten geneigten Grund ist, um einen Vergleich der Orientierungsrichtungen des Orientierungsdetektors mit Bezug auf den Fahrradrahmen zu zeigen.
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Ausgewählte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen erklärt. Es ist für einen Fachmann aus dieser Offenbarung klar, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nur zur Darstellung vorgesehen sind und nicht zum Zweck einer Begrenzung der Erfindung, wie sie durch die anhängenden Ansprüche und deren Äquivalente bestimmt ist.
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Ein Fahrrad 10 wird in den 1 bis 3, auf die zunächst Bezug genommen wird, dargestellt, das eine Kurbelwellenanordnung 12 hat, die mit einer Fahrrad-Kraftmessvorrichtung 14 (in 2 und 3 gezeigt) gemäß einer ersten Ausführungsform ausgerüstet ist. Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist die Kraftmessvorrichtung 14 ausgebildet, eine Kraft zu messen, die von einem Fahrradfahrer (nicht gezeigt) auf eine Kurbelwelle 16 (in 2 gezeigt) der Kurbelwellenanordnung 12 aufgebracht wird, wenn der Fahrradfahrer eine Kraft auf ein Paar von Fahrradpedalen 18 (in 1 gezeigt) über ein Paar von Kurbelarmen 20 und 22 anwendet. Die Fahrradpedale 18 weisen herkömmliche Bindungsvorrichtungen auf, die ausgebildet sind, die Stollen an den Fahrradschuhen (nicht gezeigt) in einer gewöhnlichen Art lösbar zu halten. Insbesondere, wenn Verbindfahrradschuhe durch die Fahrradpedale 18 gehalten werden, wird eine von dem Fahrradfahrer (nicht gezeigt) produzierte Drehkraft von den Fahrradschuhen auf die Fahrradpedale 18 während sowohl einer abwärtigen Drehbewegung als auch einer aufwärtigen Drehbewegung übertragen.
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Wie in 2 und 3 sichtbar, ist die Kurbelwellenanordnung 12 an einem Fahrradrahmen 24 des Fahrrads 10 befestigt. Im Besonderen ist die Kurbelwellenanordnung 12 an einer Tretlageraufhängung 26 des Rahmens 24 befestigt. Die Tretlageraufhängung 26 ist ausgebildet, die Kurbelwelle 16 darin aufzunehmen, um die Kurbelwelle 16 drehbar zu stützen. Die Kurbelwelle 16 ist ein hohles, zylindrisches Element, das drehbar befestigt ist, um sich durch die Tretlageraufhängung 26 hindurch zu erstrecken, wie es in 2 gezeigt ist. Die rechte Kurbel 20 ist an dem rechten Ende der Kurbelwelle 16 befestigt, während die linke Kurbel 22 lösbar an dem linken Ende der Kurbelwelle 16 befestigt ist. Die Kurbelwelle 16 ist ausgebildet, um sich um eine Drehachse A zu drehen, die durch die Mitte der Kurbelwelle 16 verläuft. Daher ist die Drehachse A auch eine Mittenachse der Kurbelwelle 16 und der Tretlageraufhängung 26. Während die Kurbelwelle 16 als ein hohles, zylindrisches Element dargestellt ist, ist die Kurbelwelle 16 nicht auf ein hohles, zylindrisches Element begrenzt. Zum Beispiel ist es für die Kurbelwelle auch zulässig, eine solide Stange zu sein, bei der die Kurbelarme an der Kurbelwelle durch Bolzen befestigt sind. Der Rahmen 24 kann aus metallischen Rohrabschnitten, die zusammengeschweißt sind, gemacht sein oder alternativ kann der Rahmen 24 aus Kompositmaterialien gemacht sein, so dass die Rohre des Rahmens 24 aneinander durch Harz und/oder Karbonfasermaterialien befestigt sind. Da der Rahmen 24 ein herkömmliches Merkmal des Fahrrads 10 ist, wurde eine weitergehende Beschreibung des Rahmens 24, außer der Tretlageraufhängung 26, um der Kürze willen weggelassen.
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Die Tretlageraufhängung 26 ist ein hohles, rohrförmiges Element mit offenen Enden. Die Tretlageraufhängung 26 wird manchmal als ein Tretlagerrohr bezeichnet. Die Tretlageraufhängung 26 ist ausgebildet, die Kurbelwelle 16 und mit der Kurbelwelle 16 verbundene Elemente in einer relativ herkömmlichen Art und Weise zu stützen. Jedes der offenen Enden der Tretlageraufhängung 26 weist vorzugsweise interne, maschinell hergestellte Gewinde auf, die die Kraftmessvorrichtung 14 auf eine Art und Weise stützen, wie sie im Detail unten beschrieben wird. Alternativ kann jedes der offenen Enden der Tretlageraufhängung 26 ohne maschinell hergestellte Gewinde ausgebildet sein, um Kurbelwellen unterstützende Elemente über eine Presspass-Anordnung aufzunehmen.
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Eine Beschreibung der Fahrrad-Kraftmessvorrichtung 14 ist nun mit speziellem Bezug auf die 4 bis 8 vorgesehen. Bei der Fahrrad-Kraftmessvorrichtung 14 der dargestellten Ausführungsform muss der Benutzer nicht die Fahrrad-Kraftmessvorrichtung 14 an eine vorgeschriebene Ausrichtung anpassen, nachdem die Kraftmessvorrichtung 14 an dem Fahrradrahmen 24 befestigt worden ist. Eher kann die Fahrrad-Kraftmessvorrichtung 14, wie es unten diskutiert wird, leicht ohne Rücksicht auf die Ausrichtung der Fahrrad-Kraftmessvorrichtung 14 mit Bezug auf die Tretlageraufhängung 26 des Rahmens 24 kalibriert werden.
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Wie am besten aus den 3 und 5 ersichtlich, weist die Fahrrad-Kraftmessvorrichtung 14 grundsätzlich ein Befestigungselement 30, eine Translationsdetektieranordnung 32 und einen Orientierungsdetektor 34 auf. Das Befestigungselement 30 ist ausgebildet, nicht beweglich an der Tretlageraufhängung 26 befestigt zu sein. In dieser ersten dargestellten Ausführungsform ist das Befestigungselement 30 eine zweistückige Anordnung, die einen Hauptkörper 36 und einen Adapter 38 aufweist. Der Hauptkörper 36 ist an dem Adapter 38 derart starr gesichert, dass der Hauptkörper 36 und der Adapter 38 eine integrale Einheit bilden. In der ersten dargestellten Ausführungsform ist für das Befestigungselement 30 auch eine erste Lagereinheit 40 vorgesehen, die in den Hauptkörper 36 pressgepasst ist.
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Wie in 3 sichtbar, ist für die Tretlageraufhängung 26 auch eine zweite Lagereinheit 42 vorgesehen, so dass die Tretlageraufhängung 26 ausgebildet ist, die Kurbelwelle 16 aufzunehmen und drehbar zu stützen. Die zweite Lagereinheit 42 ist an der Tretlageraufhängung 26 durch einen Adapter 44 starr gesichert. In der ersten dargstellten Ausführungsform ist für den Adapter 44 ein externes Gewinde 44a zum starren Sichern der zweiten Lagereinheit 42 an der Tretlageraufhängung 26 vorgesehen. Die zweite Lagereinheit 42 ist in den Adapter 44 pressgepasst.
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In der ersten dargestellten Ausführungsform bildet der Adapter 38 des Befestigungselements 30 einen ersten Bereich, der ausgebildet ist, an der Fahrradtretlageraufhängung 26 angebracht zu sein, während der Hauptkörper 36 einen zweiten Bereich mit der daran angebrachten Translationsdetektieranordnung 32 bildet. Der Hauptkörper 36 (zum Beispiel der zweite Bereich) ist ausgebildet, um außerhalb der Fahrradtretlageraufhängung 26, wie es am besten in 2 gesehen werden kann, angebracht zu sein. Der Hauptkörper 36 stützt auch die erste Lagereinheit 40, so dass die erste Lagereinheit 40 außerhalb der Fahrradtretlageraufhängung 26, wie es am besten in 2 gesehen werden kann, angebracht ist. Allerdings ist es auch zulässig, den Hauptkörper 36 derart auszubilden, dass die erste Lagereinheit 40 innerhalb der Fahrradtretlageraufhängung 26, wie benötigt und/oder gewünscht, angeordnet ist.
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In der ersten dargestellten Ausführungsform sind der Hauptkörper 36 und der Adapter 38 miteinander durch Klebstoff und/oder eine Presspassung befestigt. Alternativ kann der Hauptkörper 36 an dem Adapter 38 durch Schweißen oder Verbolzen der zwei Teile miteinander angebracht sein. Es ist auch möglich, den Hauptkörper 36 und den Adapter 38 als ein einstückiges, einheitliches Element zu machen, falls es benötigt und/oder gewünscht wird. In jedem Fall stützt der Hauptkörper 36 die Translationsdetektieranordnung 32 und den Orientierungsdetektor 34 auf dem Adapter 38 und der ersten Lagereinheit 40.
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Wie oben erwähnt, ist der Adapter 38 ausgebildet, um an der Tretlageraufhängung 26 starr gesichert zu sein. In der ersten dargestellten Ausführungsform ist für den Adapter 38 ein rohrförmiger Montagebereich 38a mit einem externen Gewinde zum starren Sichern der Fahrrad-Kraftmessvorrichtung 40 an der Tretlageraufhängung 26 vorgesehen. Alternativ kann der Adapter 38 an der Tretlageraufhängung 26 durch eine Presspassanordnung oder Ähnliches angebracht sein. Der Adapter 38 weist auch einen ringförmigen Flansch 38b auf, der sich radial von dem rohrförmigen Montagebereich 38a erstreckt. Der ringförmige Flansch 38b hat einen ausgesparten Bereich 38c zum Aufnehmen des Hauptkörpers 36 darin. Der Adapter 38 stützt den Hauptkörper 36 in einer radialen Richtung relativ zu der Drehachse A und in Richtungen parallel zu der Drehachse A. Wie in 2 gezeigt, ist der Adapter 38 in der Tretlageraufhängung 26 derart eingebaut, dass die Kurbelwelle 16 durch eine die Kurbelwelle aufnehmende Öffnung 38d des Adapters 38 verläuft und dass der ringförmige Flansch 38b des Adapters 38 und der Hauptkörper 36 beide außerhalb der Tretlageraufhängung 26 angeordnet sind. Daher ist die Kraftmessvorrichtung 14 hauptsächlich zwischen der Tretlageraufhängung 26 und dem Kurbelarm 20 angeordnet. Der Adapter 38 ist vorzugsweise aus einem metallischen Material, wie beispielsweise Stahl, Aluminium, Titan oder einer geeigneten Legierung mit angemessener Steifigkeit und Festigkeit, gemacht.
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In der ersten dargestellten Ausführungsform hat der Hauptkörper 36 einen inneren Bereich 36a, der eine Lager aufnehmende Öffnung definiert, in der die erste Lagereinheit 40 durch eine Presspassanordnung darin gehalten wird. Der Hauptkörper 36 ist vorzugsweise aus einem metallischen Material, wie beispielsweise Stahl, Aluminium, Titan oder einer geeigneten Legierung mit angemessener Steifigkeit und Festigkeit, gemacht. Die Dicke und Gesamtabmessungen des Hauptkörpers sind durch die antizipierten Kräfte, die auf die Kurbelwelle 16 wirken werden, durch die verwendeten Materialien und die Größe sowie den Typ des Fahrrads bestimmt, das mit der Kraftmessvorrichtung 14 ausgerüstet wird. Der Hauptkörper 36 weist weiter einen äußeren Bereich 36b, der den ringförmigen Flansch 38b des Adapters überlagert und berührt, und eine Lager aufnehmende Öffnung 36c auf, die die erste Lagereinheit 40, wie in 2 sichtbar, aufnimmt. Die erste Lagereinheit 40 ist in die Lager aufnehmende Öffnung 36c derart pressgepasst, dass der Außenring der ersten Lagereinheit 40 an dem Hauptkörper 36 befestigt ist, während sich der Innenring der ersten Lagereinheit 40 mit der Kurbelwelle 16 dreht. Die Translationsdetektieranordnung 32 ist in dem Zwischenbereich zwischen dem inneren und äußeren Bereich 36a und 36b zum Detektieren der Belastung angeordnet, die in dem Hauptkörper 36 als eine Folge der Drehung der Kurbelwelle 16 auftritt. In der ersten dargestellten Ausführungsform ist der Zwischenbereich des Hauptkörpers 36 zwischen dem inneren und dem äußeren Bereich 36a und 36b ein Körpertyp ohne Aussparung, das heißt frei von jeglichen Durchgangsöffnungen. Allerdings kann der Hauptkörper 36 als ein Brückenkörpertyp ausgebildet sein, bei dem der Zwischenbereich des Hauptkörpers 36 zwischen dem inneren und dem äußeren Bereich 36a und 36b mit Durchgangsöffnungen vorgesehen ist. Das Ausbilden des Hauptkörpers 36 als ein Brückenkörpertyp resultiert darin, dass der Hauptkörper 36 empfindlich bezüglich einer Drehmomentsaufnahme ist, da der Brückenkörpertyp bereitwilliger seine Form im Vergleich zu dem Körpertyp ohne Aussparung ändert.
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Wie in 4 sichtbar, weist die Fahrrad-Kraftmessvorrichtung 14 auch eine Kommunikationseinheit 46 auf, die elektrisch mit der Translationsdetektieranordnung 32 und dem Orientierungsdetektor 34 durch einen elektrischen Draht 48 zum Empfangen von elektrischen Signalen von der Translationsdetektieranordnung 32 und dem Orientierungsdetektor 34 verbunden ist. Mit anderen Worten ist die Kommunikationseinheit 46 operativ mit der Translationsdetektieranordnung 32 und dem Orientierungsdetektor 34 derart verbunden, dass Signale von der Translationsdetektieranordnung 32 und dem Orientierungsdetektor 34 durch die Kommunikationseinheit 46 empfangen werden. Die Kommunikationseinheit 46 ist von dem Befestigungselement 30 in dieser ersten Ausführungsform getrennt. Allerdings kann die Kommunikationseinheit 46 an dem Befestigungselement 30, falls benötigt und/oder gewünscht, gestützt sein.
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Die Kommunikationseinheit 46 weist eine Berechnungsschaltung auf, die Signale von der Translationsdetektieranordnung 32 zum Berechnen der Belastung empfängt, die auf den Hauptkörper 36 aufgrund der Tretkraft aufgebracht wird, die auf die Kurbelwelle 16 angewandt wird. Die Berechnungsschaltung der Kommunikationseinheit 46 empfängt auch Signale von dem Orientierungsdetektor 34 zum Bestimmen der Belastungsmessrichtungen der Translationsdetektieranordnung 32. Vorzugsweise hat die Kommunikationseinheit 46 einen Schalter 46a (zum Beispiel einen Druckknopf) zum Einleiten einer Einrichtung der Translationsdetektieranordnung 32 durch die Berechnungsschaltung auf Grundlage der Signale von dem Orientierungsdetektor 34. Optional hat die Kommunikationseinheit 46 auch eine Benachrichtigungsvorrichtung 46b (zum Beispiel eine visuelle Benachrichtigungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Licht oder eine hörbare Benachrichtigungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Lautsprecher) zum Benachrichtigen des Benutzers, wenn ein Einrichtungsbetrieb in dem Einrichtungsprozess der Translationsdetektieranordnung 32 beendet worden ist. Der Schalter 46a und die Benachrichtigungsvorrichtung 46b können an der Kommunikationseinheit 46 oder an einem anderen Bereich des Fahrrads 10 vorgesehen sein.
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Wie in 4 sichtbar, weist das Fahrrad 10 weiter (unter Anderem) eine Steuereinheit 50 und eine Batterie 52 auf. Die Steuereinheit 50 ist in einem Frontabschnitt des Rahmens 24, wie beispielsweise dem Lenker, angebracht. Die Steuereinheit 50 empfängt Signale und/oder steuert verschiedene Komponenten des Fahrrads 10, wie benötigt und/oder gewünscht. Zum Beispiel kann die Steuereinheit Umdrehungen/min-Daten von einem Kadenzsensor/Trittfrequenzsensor, Gangpositionsdaten von einem Gangpositionssensor und Kraftdaten von der Translationsdetektieranordnung 32 über die Kommunikationseinheit 46 empfangen. Unter Verwendung dieser Daten kann die Steuereinheit 50 ein automatisches Schaltsystem steuern.
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Die Kraftmessvorrichtung 14 ist operativ mit der Steuereinheit 50 und der Batterie 52 verbunden. Wie unten erwähnt, kann die Steuereinheit 50 ausgebildet sein, das auf die Kurbelwelle 16 angewandte Drehmoment unter Verwendung der Belastungsmesssignale zu bestimmen, die von der Kraftmessvorrichtung 14 zur Verfügung gestellt werden, oder die Kommunikationseinheit 46 kann das auf die Kurbelwelle 16 angewandte Drehmoment unter Verwendung der Belastungsmesssignale, die von der Kraftmessvorrichtung 14 bereitgestellt werden, bestimmen, und dann die Berechnungsergebnisse der Steuereinheit 50 mitteilen. Die Berechnungen können in jeglicher gewünschten Art und Weise durchgeführt werden.
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Zum Beispiel können die von der Kraftmessvorrichtung
14 bereitgestellten Belastungsmesssignale verwendet werden, um das auf die Kurbelwelle
16 angewandte Drehmoment in derselben Art und Weise wie in dem
US-Patent 2010/0282001 zu bestimmen. Zum Beispiel kann die Kommunikationseinheit
46 oder die Steuereinheit
50 die Leistung unter Verwendung der folgenden Formel berechnen:
P = Fc·Vc wobei:
Vc die Kettengeschwindigkeit ist
Vc = ω·Gr wobei:
ω die Drehgeschwindigkeit ist (berechnet auf Grundlage des Signals von einem Kadenzsensor)
Gr der Halbdurchmesser eines aktiven Kettenblattes ist (auf Grundlage eines Signals von einem Gangpositionssensor)
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Die Steuereinheit 50 kann ein durchschnittliches Drehmoment T (pro Umdrehung) unter Verwendung der folgenden Formel berechnen: T = ω/P
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Wie in 4 sichtbar, weist die Steuereinheit 50 grundsätzlich eine Anzeige 54, einen Mikroprozessor 56 und eine Signalempfangseinheit 58 auf. Während die Anzeige 54, der Mikroprozessor 56 und die Signalempfangseinheit 58 als in einem einzelnen Gehäuse an dem Lenker des Fahrrads 10 angeordnet in 1 dargestellt sind, können diese Komponenten getrennt sein und an verschiedenen Stellen an dem Fahrrad, wie benötigt und/oder gewünscht, befestigt sein. Die Batterie 52 versorgt die Translationsdetektieranordnung 32 und den Orientierungsdetektor 34 über die Kommunikationseinheit 46 in der ersten Ausführungsform mit elektrischer Energie. Die Batterie 52 versorgt auch die Steuereinheit 50 in der ersten Ausführungsform mit elektrischer Energie. Es ist von dieser Offenbarung klar, dass andere Energiequellen, wie benötigt und/oder gewünscht, zum Versorgen der verschiedenen Komponenten mit der notwendigen elektrischen Energie verwendet werden können.
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In der ersten Ausführungsform sind die Kommunikationseinheit 46 und die Steuereinheit 50 getrennte Elemente, in die Daten von der Kommunikationseinheit 46 an die Steuereinheit 50 zum Anzeigen für den Fahrer und/oder zur Verwendung in ein automatisches Schaltsystem oder anderen Fahrradanlagen kommuniziert werden. Allerdings kann die Kommunikationseinheit 46 und die Steuereinheit 50 in einer einzelnen Einheit, wie benötigt und/oder gewünscht, integriert sein. Darüber hinaus, während die Kommunikationseinheit 46 als eine Berechnungsschaltung einschließend dargestellt ist, ist es von dieser Offenbarung klar, dass die Kommunikationseinheit 46 die Signale von der Translationsdetektieranordnung 32 zu der Steuereinheit 50 (zum Beispiel ein Fahrradcomputer oder eine Steuerung) über eine kabellose Kommunikation oder einen Draht derart übermittelt, dass einige oder alle Berechnungen von der Steuereinheit 50 ausgeführt werden. Mit anderen Worten kann die Signalempfangseinheit 58 eine I/O Schnittstelle sein, die elektrisch mit der Kommunikationseinheit 46 durch ein elektrisches Kabel verbunden ist und/oder dass die Signalempfangseinheit 58 ein kabelloser Empfänger sein kann.
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Wie in 4 sichtbar, ist die Translationsdetektieranordnung 32 mit dem Befestigungselement 30 derart verbunden, dass die Translationsdetektieranordnung 32 eine Belastung auf das Befestigungselement 30 in einer ersten Belastungsmessrichtung D1 und in einer zweiten Belastungsmessrichtung D2 misst, die nicht parallel zu der ersten Belastungsmessrichtung D1 ist. In der ersten dargestellten Ausführungsform weist die Translationsdetektieranordnung 32 einen ersten Translationssensor 61 und einen zweiten Translationssensor 62 auf. Der erste Translationssensor 61 misst die Belastung auf das Befestigungselement 30 in der ersten Belastungsmessrichtung D1. Der zweite Translationssensor 62 misst die Belastung auf das Befestigungselement 30 in der zweiten Belastungsmessrichtung D2. In der ersten dargestellten Ausführungsform sind der erste und der zweite Translationssensor 61 und 62 einzelne Sensoren, die beabstandet voneinander angeordnet sind. In der ersten dargestellten Ausführungsform sind der erste und der zweite Translationssensor 61 und 62 zum Beispiel entweder ein Dehnungsmesser oder ein Halbleitersensor oder eine Kombination davon. Ein Halbleitersensor hat vier Belastungsmesselemente, die eine Brückenschaltung zum Messen zweier Belastungsmessrichtungen bilden. Da ein Halbleitersensor zwei Belastungsmessrichtungen messen kann, ist es möglich, einen des ersten oder zweiten Belastungsmessungssensors zu entfernen, um Kosten zu reduzieren. Zum Reduzieren der Gesamtkosten der Herstellung der Fahrrad-Kraftmessvorrichtung 14 ist es für den ersten und zweiten Translationssensor 61 und 62 bevorzugt, dass jeder jeweils nur ein einzelnes Belastungsmesselement aufweist. Allerdings ist es für eine verbesserte Leistung und Funktion für den ersten und den zweiten Translationssensor 61 und 62 bevorzugt, dass jeder jeweils mindestens zwei Belastungsmesselemente aufweist. Die Belastung in dem Hauptkörper 36 in die erste Belastungsmessrichtung D1 ist proportional zu einer Kraft des Tretens in die erste Belastungsmessrichtung D1. Die Belastung in dem Hauptkörper 36 in die zweite Belastungsmessrichtung D2 ist proportional zu einer Kraft des Tretens in die zweite Belastungsmessrichtung D2. Durch Messen der Belastung in dem Hauptkörper 36 in sowohl der ersten als auch der zweiten Belastungsmessrichtung D1 und D2 kann die Kraftmessvorrichtung 14 das Ergebnis des ersten und des zweiten Translationssensors 61 und 62 vereinen, um die Information einer Kraft des Tretens und einer Richtung des Tretens zu erhalten. Die Beziehung zwischen dem von den Translationssensoren 61 und 62 detektierten Belastungen und der Tretkraft ist vorbestimmt.
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Wie in 4 sichtbar, sind der erste und der zweite Translationssensor 61 und 62 zum Beispiel mit Bezug auf das Befestigungselement 30 derart angeordnet, dass die erste und die zweite Belastungsmessrichtung D1 und D2 im Wesentlichen (das heißt innerhalb 10°) senkrecht zueinander sind. In der ersten Ausführungsform sind der erste und der zweite Translationssensor 61 und 62 auf der Innenseite des Hauptkörpers 36, der Tretlageraufhängung 26 des Fahrrads 10 zugewandt, befestigt. Während der erste und der zweite Translationssensor 61 und 62 zwischen dem Hauptkörper 36 und dem Adapter 38 in der ersten Ausführungsform angeordnet sind, kann einer oder beide des ersten oder des zweiten Translationssensors 61 und 62 an der Außenseite des Hauptkörpers 36 angeordnet sein, so dass sie von dem Adapter 38 abgewandt sind. Der erste und der zweite Translationssensor 61 und 62 sind jeweils in einer Aussparung des Hauptkörpers 36 unter Verwendung eines Harzes zum Schaffen einer wasserdichten Dichtung gehalten. Wenn der erste und der zweite Translationssensor an entgegen gesetzten Seiten des Adapters 38 angeordnet sind, sind diese von einem Abdeckelement abgedeckt.
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Der erste und der zweite Translationssensor 61 und 62 sind mit Bezug auf das Befestigungselement 30 derart angeordnet, dass die erste und die zweite Belastungsmessrichtung D1 und D2 durch die Drehachse A der Kurbelwelle 16 verläuft. Vorzugsweise sind der erste und der zweite Translationssensor 61 und 62 mit Bezug auf das Befestigungselement 30 derart angeordnet, dass zumindest eine der ersten und der zweiten Belastungsmessrichtung D1 und D2 in einer einzelnen vorbestimmten Ebene P (2) liegt, die im Wesentlichen senkrecht mit Bezug auf die Drehachse A der die Kurbelwelle aufnehmenden Öffnung des Befestigungselements 30 angeordnet ist.
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Die Translationsdetektieranordnung 32 ist nicht auf die besondere, in 4 gezeigte Anordnung begrenzt. Der erste und der zweite Translationssensor 61 und 62 können mit Bezug auf das Befestigungselement 30 derart angeordnet sein, dass die erste und die zweite Belastungsmessrichtung D1 und D2 von der Drehachse A der Kurbelwelle 16 versetzt sind. Während die erste und die zweite Belastungsmessrichtung D1 und D2 vorzugsweise in einem 90° Winkel angeordnet sind, ist der Winkel zwischen der ersten und der zweiten Belastungsmessrichtung D1 und D2 nicht auf 90° oder im Wesentlichen 90° begrenzt. Der Winkel zwischen der ersten und der zweiten Belastungsmessrichtung D1 und D2 kann jeder Winkel sein, der es erlaubt, die Ergebnisse des ersten und des zweiten Translationssensors 61 und 62 zu verwenden, um Informationen über eine Tretkraft und eine Tretrichtung, die auf die Kurbelwelle 16 angewandt werden, zu erhalten. Auch kann der erste und der zweite Translationssensor 61 und 62 an entgegen gesetzten Seiten des Hauptkörpers derart befestigt sein, dass die erste Belastungsmessrichtung D1 in einer ersten, vorbestimmten Ebene liegt, die im Wesentlichen senkrecht mit Bezug auf die Drehachse A angeordnet ist, und die zweite Belastungsmessrichtung in einer zweiten vorbestimmten Ebene liegt, die im Wesentlichen senkrecht mit Bezug auf die Drehachse A angeordnet ist. Die Translationsdetektieranordnung 32 ist mit Bezug zu dem Befestigungselement 30 derart angeordnet, dass die erste und die zweite Belastungsmessrichtung D1 und D2 entlang vorbestimmter Ebenen verlaufen, die nicht senkrecht (um bis zu 15° gewinkelt) mit Bezug auf die Drehachse A der Kurbelwelle 16 angeordnet sind.
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Der Orientierungsdetektor 34 ist mit dem Befestigungselement 30 derart verbunden, dass der Orientierungsdetektor 34 eine Orientierung des Befestigungselements 30 mit Bezug auf den Fahrradrahmen 24 detektiert. In den dargestellten Ausführungsformen weist der Orientierungsdetektor 34 einen Beschleunigungssensor auf. Allerdings können andere Typen von Orientierungsdetektoren verwendet werden. Der Orientierungsdetektor 34 detektiert eine vorbestimmte (Erdanziehungs-)Richtung. Die Positionen des Orientierungsdetektors 34 und des ersten und des zweiten Translationssensors 61 und 62 sind mit Bezug auf den Hauptkörper 36 vorbestimmt. Daher können auf Grundlage des detektierten Ergebnisses der Position des Orientierungsdetektors 34 die erste und die zweite Belastungsmessrichtung D1 und D2 des ersten und des zweiten Translationssensors 61 und 62 leicht mit Bezug auf den Fahrradrahmen 24 bestimmt werden. Mit anderen Worten kann die Fahrrad-Kraftmessvorrichtung 14 leicht an der Tretlageraufhängung 26 des Fahrradrahmens 24 angebracht werden, weil der Benutzer sich nicht um die Ausrichtungen des ersten und des zweiten Translationssensors 61 und 62 mit Bezug auf den Fahrradrahmen 24 kümmern muss. Eher kann der Nutzer die Fahrrad-Kraftmessvorrichtung 14 an der Tretlageraufhängung 26 des Fahrradrahmens 24 in jeder Ausrichtung anbringen, da die Ausrichtungen des ersten und des zweiten Translationssensors 61 und 62 mit Bezug auf den Fahrradrahmen 24 mit dem Orientierungsdetektor 34 bestimmt werden können.
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Optional ist eine erste Staubdichtung oder Abdeckung 70 vorgesehen, um die erste Lagereinheit 40 abzudecken, und eine zweite Staubdichtung oder Abdeckung 72 ist vorgesehen, um die zweite Lagereinheit 42 abzudecken. Da der Orientierungsdetektor 34 und der erste und der zweite Translationssensor 61 und 62 zwischen dem Hauptkörper 36 und dem Adapter 38 positioniert sind, ist es nicht notwendig, eine Abdeckung für den Orientierungsdetektor 34 und den ersten und den zweiten Translationssensor 61 und 62 bereitzustellen. Allerdings, falls der Orientierungsdetektor 34 und der erste und der zweite Translationssensor 61 und 62 an einer Außenfläche des Hauptkörpers 36 befestigt sind, können dann die erste Staubdichtung oder Abdeckung 70 ausgebildet sein, um auch den Orientierungsdetektor 34 und den ersten und den zweiten Translationssensor 61 und 62, wie benötigt und/oder gewünscht, abzudecken. Alternativ kann eine separate Abdeckung zum Abdecken des Orientierungsdetektors 34 und des ersten und des zweiten Translationssensors 61 und 62 vorgesehen sein. Ein Staubrohr 74 kann auch optional zwischen den Adaptern 33 und 35 vorgesehen sein, um eine Dichtung innerhalb der Tretlageraufhängung 26, wie benötigt und/oder gewünscht, zu bilden.
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Wie in 6 sichtbar, ist eine Kraftmessvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Diese Kraftmessvorrichtung der zweiten Ausführungsform ist identisch mit der Kraftmessvorrichtung 14, wie sie oben diskutiert wurde, außer dass ein modifizierter Hauptkörper 136 verwendet wird, der eine Kommunikationseinheit 146 und eine Batterie 152 hat, die auf dem modifizierten Hauptkörper 136 gestützt werden. Der modifizierte Hauptkörper 136 wird mit dem Adapter 38 der ersten Ausführungsform verwendet. Der modifizierte Hauptkörper 136 ist ein Brückenkörpertyp, in dem der Zwischenbereich des modifizierten Hauptkörpers 136 zwischen dem inneren und dem äußeren Bereich mit bogenförmigen Durchgangsöffnungen 137 vorgesehen ist. Durch Ausbilden des modifizierten Hauptkörpers 136 als ein Brückenkörpertyp kann der Hauptkörper 136 die Kommunikationseinheit 146 und eine Batterie 152 in den Durchgangsöffnungen 137 aufnehmen. Der Hauptkörper 136 ist an den Adapter 38 durch eine Presspassung starr befestigt. Auch weist die Kommunikationseinheit 146 in dieser zweiten Ausführungsform einen kabellosen Transmitter 146a auf, der kabellos mit der Empfangseinheit 58 der Steuereinheit 50 kommuniziert. Ähnlich zu der ersten Ausführungsform weist der Hauptkörper 136 einen Orientierungsdetektor 134, einen ersten Translationssensor 161 und einen zweiten Translationssensor 162 auf. Der Orientierungsdetektor 134, der erste Translationssensor 161 und der zweite Translationssensor 162 sind elektrisch mit der Kommunikationseinheit 146 durch Drähte (nicht gezeigt) verbunden und sind identisch mit dem Orientierungsdetektor 34, dem ersten Translationssensor 61 bzw. dem zweiten Translationssensor 62 der ersten Ausführungsform.
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Wie in 7 und 8 sichtbar, sind zwei alternative Hauptkörper 236 und 336 zur Verwendung mit dem Adapter 38 der ersten Ausführungsform dargestellt. Mit anderen Worten werden die Hauptkörper 236 und 336 an Stelle des Hauptkörpers 36 in der Fahrrad-Kraftmessvorrichtung 14 verwendet. Die Hauptkörper 236 und 336 sind Brückenkörpertypen, die in den Adapter 38 pressgepasst sind. Daher haben die Hauptkörper 236 und 336 bogenförmige Durchgangsöffnungen 237 bzw. 337. Diese Durchgangsöffnungen 237 und 337 können die Kommunikationseinheit 146 und die Batterie 152 ähnlich zu den Durchgangsöffnungen 137 aus 6 aufnehmen. Ähnlich zu der ersten Ausführungsform weisen die Hauptkörper 236 und 336 einen Orientierungsdetektor 234 oder 334, einen ersten Translationssensor 261 oder 361 und einen zweiten Translationssensor 262 oder 362 auf. Die Orientierungsdetektoren 234 und 334, die ersten Translationssensoren 261 und 361 und die zweiten Translationssensoren 262 und 362 sind elektrisch mit der Kommunikationseinheit 46 durch Drähte (nicht gezeigt) verbunden und sind mit dem Orientierungsdetektor 34 und dem ersten Translationssensor 61 bzw. dem zweiten Translationssensor 62 der ersten Ausführungsform identisch, außer dass ihre Detektionsrichtungen D1 und D2 wie dargestellt verändert wurden. In 8 verlaufen die erste und die zweite Belastungsmessrichtung D1 und D2 entlang vorbestimmter Ebenen, die nicht senkrecht (um mehr als 15° gewinkelt) mit Bezug auf die Drehachse A angeordnet sind.
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Ein Bereich des Hauptkörpers
436 ist in
9, auf die nun Bezug genommen wird, dargestellt, der einen einzelnen Translationssensor
461 (nur einer wird gezeigt) aufweist, der zwei Richtungen von Belastungen detektieren kann. Der Translationssensor
461 weist ein erstes Belastungsmesselement
461a und ein zweites Belastungsmesselement
461b auf. Das erste und das zweite Belastungsmesselement
461a und
461b sind, außer ihren Orientierungen, vorzugsweise identisch zueinander. Vorzugsweise sind das erste und das zweite Belastungsmesselement
461a und
461b angeordnet, um sich zu überlappen und um sich um einen 45° Winkel mit Bezug auf eine Ebene R zu erstrecken, die mit der Drehachse A zusammenfällt. Der Translationssensor
461 kann verwendet werden, um einen oder mehr der Translationssensoren
61,
62,
161,
162,
261,
262,
361 und
362 in den vorherigen Ausführungsformen zu ersetzen, falls dies benötigt und/oder gewünscht wird. Der Hauptkörper
436 ist ein Brückenkörpertyp, der in den Adapter
38 pressgepasst ist. Daher hat der Hauptkörper
436 bogenförmige Durchgangsöffnungen
437. Diese Durchgangsöffnungen
437 können die Kommunikationseinheit
146 und die Batterie
152 ähnlich zu den Durchgangsöffnungen
137 aus
6 aufnehmen. Jeder der Translationssensoren
461 ist elektrisch mit der Kommunikationseinheit
46 durch einen Draht
448 verbunden. Der Translationssensor
461 wird, wie in
9 dargestellt, im Detail in dem
US-Patent 2010/0282001 diskutiert.
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Das erste und das zweite Belastungsmesselement 461a und 461b sind konventionelle Dehnungsmesser, die manchmal als Foliendehnungsmesser bezeichnet werden, die an der gewünschten Fläche unter Verwendung eines gewöhnlichen, für Dehnungsmesser angemessenen Klebstoffs befestigt sind. Allerdings sollte es von den Zeichnungen und der Beschreibung hierin verstanden werden, dass jeder von einer Vielzahl von Belastungsmessvorrichtungen, wie benötigt und/oder gewünscht, verwendet werden kann. Besonders können das erste und das zweite Belastungsmesselement 461a und 461b durch andere Typen von Belastungsmessvorrichtungen ersetzt werden. Es sollte von den Zeichnungen und der Beschreibung hier verstanden werden, dass es auch möglich ist, die Belastung in zwei Richtungen durch den Translationssensor 461 zu detektieren, falls die Detektionsschaltungen, die mit dem Translationssensor 461 verbunden sind, selektiv durch einen Microcomputer verändert werden.
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Das Installieren der Fahrrad-Kraftmessvorrichtung 14 wird nun anhand der 10 bis 12, auf die nun Bezug genommen wird, diskutiert. Nachdem die Fahrrad-Kraftmessvorrichtung 14 an der Fahrradtretlageraufhängung 26 des Fahrradrahmens 20 angebracht worden ist, betätigt der Benutzer den Schalter 46a (zum Beispiel einen Netzschalter, einen Anpassschalter oder Modusschalter), um die Berechnungsschaltung der Kommunikationseinheit 46 zu starten. Die Berechnungsschaltung der Kommunikationseinheit 46 berechnet dann einen Winkel des Orientierungsdetektors 34 (zum Beispiel der Beschleunigungssensor) mit Bezug auf eine vertikale Richtung V von einem Signal des Orientierungsdetektors 34. Nach der Berechnung des Winkels des Orientierungsdetektors 34 mit Bezug auf eine vertikale Richtung V informiert die Berechnungsschaltung durch Verwenden der Benachrichtigungsvorrichtung 46b den Benutzer, dass die Berechnung beendet worden ist. Falls das Fahrrad 10 auf einer horizontalen Fläche oder ebenem Grund während des Installationsprozesses steht, kann dann der detektierte Winkel mit Bezug zu der vertikalen Richtung V, die durch den Orientierungsdetektor 34 detektiert wird, sofort verwendet werden, um die Orientierung des ersten und des zweiten Translationssensors 61 und 62 mit Bezug auf den Fahrradrahmen 20 zu bestimmten. Allerdings, falls das Fahrrad 10 auf einer geneigten Fläche oder unebenem Grund steht, wird dann die Berechnungsschaltung der Kommunikationseinheit 46 nicht fähig sein, den Winkel des Orientierungsdetektors 34 mit Bezug zu der vertikalen Richtung V zu bestimmen. Eher wird die Berechnungsschaltung der Kommunikationseinheit 46 einen unterschiedlichen Winkel des Orientierungsdetektors 34 (zum Beispiel der Beschleunigungssensor) abhängig von der Ausrichtung des Fahrrads 10 mit Bezug auf die vertikale Richtung V berechnen. Mit anderen Worten wird, falls das Fahrrad, wie in 11 sichtbar, in einer geneigten Position gegenüber der vertikalen Richtung V ist, dann eine relative vertikale Richtung V1 von einem Signal des Orientierungsdetektors 34 erhalten. Allerdings wird, falls das Fahrrad 10, wie in 12 sichtbar, in einer abgeneigten Position relativ zu der vertikalen Richtung V steht, dann eine relative vertikale Richtung V2 von einem Signal des Orientierungsdetektors 34 erhalten. Daher ist es notwendig, einen unebenen Grund bei der Bestimmung der Orientierung des Orientierungsdetektors 34 mit Bezug auf den Fahrradrahmen 20 zu kompensieren.
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Der Benutzer kann einen unebenen Grund dadurch kompensieren, dass er zuerst eine Berechnung durchführt, wobei das Fahrrad 10 in eine erste Richtung zeigt, wie es in dem linken Teil von 11 sichtbar ist. Mit anderen Worten betätigt der Benutzer den Schalter 46a, um die Berechnungsschaltung der Kommunikationseinheit 46 zu starten. Die Berechnungsschaltung der Kommunikationseinheit 46 berechnet dann einen Winkel des Orientierungsdetektors 34 mit Bezug zu der vertikalen Richtung V1 von einem Signal des Orientierungsdetektors 34. Nach der Berechnung des ersten Winkels des Orientierungsdetektors 34 in Bezug auf die vertikale Richtung V1 informiert die Berechnungsschaltung durch Verwenden der Benachrichtigungsvorrichtung 46b den Benutzer, dass die Berechnung beendet worden ist. Nun stellt (dreht um 180°) der Benutzer das Fahrrad 10 auf dem Boden um, dass es in eine andere Richtung zeigt, wie es in dem linken Teil von 12 sichtbar ist. Der Benutzer betätigt den Schalter 46a, um die Berechnungsschaltung der Kommunikationseinheit 46 zu starten, um eine zweite Berechnung durchzuführen. Auf diese Art erhält die Berechnungsschaltung der Kommunikationseinheit 46 zwei Winkel des Orientierungsdetektors 34 mit Bezug auf die relativen vertikalen Richtungen V1 und V2. Als Nächstes berechnet die Berechnungsschaltung der Kommunikationseinheit 46 den Mittelwert des ersten Ergebnisses und des zweiten Ergebnisses. Nachdem die Berechnungsschaltung den Mittelwert erhalten hat, informiert die Berechnungsschaltung durch Verwenden der Benachrichtigungsvorrichtung 46b den Benutzer, dass die Berechnung beendet worden ist. Durch Verwenden der zwei relativen vertikalen Richtungen V1 und V2 kann die Berechnungsschaltung der Kommunikationseinheit 46 den Winkel des Orientierungsdetektors 34 mit Bezug auf die vertikale Richtung V bestimmen, wenn das Fahrrad 10 auf einem ebenen Boden steht. Da die relativen Positionen es ersten und des zweiten Translationssensors 61 und 62 mit Bezug auf den Orientierungsdetektor 34 feststehend sind, kann die Berechnungsschaltung der Kommunikationseinheit 46 leicht den Winkel des ersten und des zweiten Translationssensors 61 und 62 mit Bezug auf den Fahrradrahmen 20 berechnen.
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Während nur ausgewählte Ausführungsformen ausgewählt wurden, um die vorliegende Erfindung darzustellen, ist es für einen Fachmann von dieser Offenbarung klar, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen hierbei gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie sie in anhängenden Ansprüchen definiert wird, abzuweichen. Bauteile, die als direkt verbunden oder sich gegenseitig berührend gezeigt sind, können Zwischenstrukturen haben, die zwischen ihnen angeordnet sind, außer wenn es anderweitig angegeben wurde. Die Funktionen eines Elements können von zwei Elementen und umgekehrt übernommen werden. Die Anordnungen und Funktionen einer Ausführungsform können in einer anderen Ausführungsform übernommen werden. Es ist nicht notwendig, dass alle Vorteile in einer bestimmten Ausführungsform zur gleichen Zeit vorliegen. Jedes Merkmal, das gegenüber dem Stand der Technik allein oder in Kombination mit anderen Merkmalen einzigartig ist, sollte auch als eine getrennte Beschreibung von weitergehenden Erfindungen durch den Anmelder inklusive der strukturellen und/oder funktionellen Konzepte betrachtet werden, die durch ein solches Merkmal (solche Merkmale) dargestellt werden. Daher sind die vorangegangenen Beschreibungen der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung nur zur Darstellung vorgesehen und nicht zum Zwecke der Begrenzung der Erfindung, wie sie durch die anhängenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
