DE102014004996A1 - Bicycle handle with (at least three) integrated microswitches that can be operated individually or together - Google Patents

Bicycle handle with (at least three) integrated microswitches that can be operated individually or together Download PDF

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Abstract

Fahrräder, Pedelecs und Elektro-Räder erhalten immer mehr elektrische Steuerungselemente, die bisher entweder direkt oder mittels Fernsteuerung mit Daumen und Zeigefinger bedient werden. Dabei kann mit diesen zwei Fingern – die für weitere zum Fahren wichtige Funktionen benötigt werden – die Vielzahl der zukünftigen Anforderungen nicht bewältigt werden. Die hier entwickelte Erfindung betrifft nun einen (Fahrrad-)Griff mit mindestens 3 (Mikro-)Schaltern, von denen mindestens einer nicht mit Daumen oder Zeigefinger bedient wird. Die Mirkoschalter können einzeln oder in Kombination gedrückt werden, so dass bei Ausnutzen aller mathematisch möglichen Kombinationen eine die Schalteranzahl bei weitem übersteigende Anzahl an Ansteuerungen möglich ist (2n – 1, mit n = Anzahl Schalter, z. B. 31 bei 5 Schaltern oder 1023 bei 10 Schaltern). Dies ist bei gängigen Schaltern (egal wie vielen) mit Bedienung nur mittels Daumen oder Zeigefinder nicht möglich. Eine Steuerungs- und Akkueinheit – mit kleinem integriertem frei programmierbarem Prozessor – ist bei dem Griff im Rohr des Fahrradlenkers untergebracht und mittels Kabel über das offene Ende des Fahrradlenkers mit den (Mikro-)Schaltern verbunden. Die Steuerung der zu bedienenden Elemente wird dann per Funk, elektrischem Kabel oder Lichtleiter übertragen. Diese Erfindung ist nicht auf die Anwendung am Fahrrad beschränkt, sondern umfasst alle Fahrzeuge, die mit Lenker ausgestattet sind, bei denen ein Griff angebracht werden kann, wie Fahrräder, Pedelecs, Elektro-Fahrräder, Mofas, Motorräder, Quads, Dreiräder, Roller, etc.Bicycles, pedelecs and electric bikes are getting more and more electrical control elements, which are previously operated either directly or by remote control with your thumb and forefinger. These two fingers - which are needed for further important driving functions - can not handle the multitude of future requirements. The invention developed here now relates to a (bicycle) handle with at least 3 (micro) switches, at least one of which is not operated by thumb or forefinger. The microswitches can be pressed individually or in combination, so that when taking advantage of all the mathematically possible combinations, a number of actuations far exceeding the number of switches is possible (2n-1, with n = number of switches, eg 31 with 5 switches or 1023 at 10 switches). This is not possible with common switches (no matter how many) with operation only by means of thumb or index finger. A control and battery unit - with a small integrated freely programmable processor - is located at the handle in the tube of the bicycle handlebar and connected by means of cable over the open end of the bicycle handlebar with the (micro) switches. The control of the elements to be operated is then transmitted by radio, electric cable or optical fiber. This invention is not limited to the application on the bicycle, but includes all vehicles equipped with handlebars to which a handle can be attached, such as bicycles, pedelecs, electric bicycles, mopeds, motorcycles, quads, tricycles, scooters, etc ,

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrradgriff mit integrierten Mikroschaltern, die einzeln oder zusammen betätigt werden können.The invention relates to a bicycle handle with integrated micro-switches, which can be operated individually or together.

Fahrräder, Pedelecs und Elektro-Räder erhalten immer mehr elektrische Steuerungselemente, die in aller Regel entweder nicht direkt am Fahrradgriff angebracht sind (Smart-Phone, Navigerät, Geschwindigkeitsmesser etc.) oder mittels Fernsteuerung mit Daumen und Zeigefinger bedient werden. Aufgrund der zunehmenden Anzahl von Steuerungsanforderungen (Blinker, Fernlicht, Lichthupe, dynamische elektrische Klingel, Mobile, Headset, MP3-Player, Navi, Geschwindigkeits-, Höhen- und Pulsmesser, Helmkamera etc.) ist abzusehen, dass die Bedienung und Steuerung mit Daumen oder Zeigefinger alleine nicht mehr funktioniert, zumal diese beiden Finger zum Gangschalten, Bremsen (Einfingerbremsgriff), Klingeln und anderer elementarer Funktionen beim Radfahren dringend benötigt werden.Bicycles, pedelecs and electric bikes get more and more electrical control elements that are either not directly attached to the bicycle handle either (smart phone, Navigerät, speedometer, etc.) or operated by remote control with your thumb and forefinger. Due to the increasing number of control requirements (turn signal, high beam, flashlight, dynamic electric bell, mobile, headset, MP3 player, GPS, speed, altitude and heart rate monitor, helmet camera, etc.), it is foreseen that the operation and control with a thumb or Forefinger alone no longer works, especially since these two fingers are urgently needed for gearshifting, braking (Einingerbremsgriff), ringing and other elementary features while cycling.

Die Idee, Zeigefinger und Daumen für die Steuerung zu verwenden, ist naheliegend und aus der menschlichen Entwicklungsgeschichte bedingt, da sich Zeigefinger und Daumen evolutionär als für filigrane Arbeiten geeignet erwiesen (Pinzetten- und Zangengriff). Auf der anderen Seite sind Anwendungen bekannt, bei denen alle Finger in gleichem Maße genutzt werden (z. B. Klavier spielen, Schreibmaschine schreiben) und welche bei denen auch mehrere Finger zusammen in Kombination eine neue Anwendung erzeugen (z. B. Trompete, Flöte).The idea to use index finger and thumb for the control is obvious and due to the human evolutionary history, as the index finger and thumb evolutionary as proved suitable for filigree work (tweezers and forceps handle). On the other hand, applications are known in which all fingers are used to the same extent (eg playing the piano, writing a typewriter) and in which several fingers together in combination generate a new application (eg trumpet, flute ).

Die Hand am Fahrradgriff hat während des Fahrens mehrere Funktionen, wie Abstützen (beim gemütlichen Fahren), ziehendes Umgreifen (beim Beschleunigen), Lenken und Bedienen/Steuern (Handbremse, Klingel, Gangschaltung, etc.).The hand on the bicycle handle has several functions while driving, such as bracing (in leisurely driving), pulling grasping (when accelerating), steering and operating / controlling (handbrake, bell, gearshift, etc.).

Ein in Patent DE 2211656 entwickelter Motorradgriff beschreibt schon einen in den Griff integrierten Mikroschalter, der jedoch ausdrücklich nahe dem inneren Griffende angebracht ist, zur Bedienung mittels Zeigefinder oder Daumen (siehe Oben).An in patent DE 2211656 The developed motorcycle handle already describes a microswitch integrated in the handle, which however is expressly attached near the inner end of the handle, for operation by means of a forefinger or thumb (see above).

Die hier entwickelte Erfindung betrifft nun einen Fahrradgriff mit mindestens 3 (Mikro-)Schaltern, von denen mindestens einer nicht mit Daumen oder Zeigefinger bedient wird. Die Mirkoschalter können einzeln oder in Kombination gedrückt werden, so dass bei Ausnutzen aller mathematisch möglichen Kombinationen eine die Schalteranzahl bei weitem übersteigende Anzahl an Ansteuerungen möglich ist (7 bei 3 Schaltern, 15 bei 4 Schaltern, 31 bei 5 Schaltern, usw. (2n – 1)). Dies ist bei gängigen Schaltern (egal wie vielen) mit Bedienung nur mittels Daumen oder Zeigefinder nicht möglich.The invention developed here now relates to a bicycle handle having at least 3 (micro) switches, at least one of which is not operated with thumb or forefinger. The microswitches can be pressed individually or in combination, so that when taking advantage of all mathematically possible combinations, a number of actuations far exceeding the number of switches is possible (7 for 3 switches, 15 for 4 switches, 31 for 5 switches, etc. (2 n - 1)). This is not possible with common switches (no matter how many) with operation only by means of thumb or index finger.

Für einen geübten Radler genügt bei Nutzung von 5 (Mikro-)Schaltern für alle 5 Finger einer Hand und aller möglichen Kombinationen (31) leicht ein solcher Fahrradgriff zur Ansteuerung aller denkbaren Nutzungen. Für weniger geübte und/oder technikbegeisterte empfiehlt sich ein zweiter solcher Griff mit zusammen bis zu 10 (Mikro-)Schaltern für rein rechnerisch 210 – 1 = 1.023 Kombinationen.For a skilled cyclist, using 5 (micro-) switches for all 5 fingers of one hand and all possible combinations (31), one such bicycle handle is easy enough to control all imaginable uses. For less experienced and / or technology enthusiasts, a second such handle with a total of up to 10 (micro) switches is recommended for purely computationally 2 10 - 1 = 1023 combinations.

Die (Mikro-)Schalter sind dabei sinnigerweise für vier Finger an der Unterseite des Griffes angebracht und der fünfte neben der Ruheposition des Daumens, so dass bei den beschriebenen Lenkeranwendungen Abstützen, Ziehen und Lenken nicht versehentlich die (Mikro-)Schalter betätigt werden.The (micro-) switches are sensibly mounted for four fingers on the underside of the handle and the fifth next to the rest position of the thumb, so that in the described handlebar applications supporting, pulling and steering not accidentally the (micro-) switches are actuated.

Dabei werden die (Mikro-)Schalter, je nach Art des Griffes, unterschiedlich angeordnet: Bei kreisrundem Griff können die 4 Schalter für Zeigefinger bis kleinem Finger, wie in Patent DE 22 11 656 erwähnt durch Drehen bei der Montage in die der Handgröße entsprechende richtige Position gebracht werden, der eventuelle fünfte (Mikro-)Schalter wird dann sinnvollerweise als separate Einheit auf der Innenseite des Griffs angebracht, mit separater Fixierung (Griffklemme) und beweglichem (drehbarem) Steckanschluss. Bei ergonomischen Griffen mit Entlastungsbügel sind die Taster hingegen an fest definierten Stellen auf der Unterseite des Griffes angebracht, entweder mit an die Handgröße angepassten Griffen (S, M, L), oder mit länglichen (Mikro-)Schaltern, passend für kleine und große Hände.The (micro-) switch, depending on the type of handle, arranged differently: In a circular handle, the 4 switches for index finger to a small finger, as in Patent DE 22 11 656 mentioned by turning during assembly in the hand size appropriate correct position to be brought, the eventual fifth (micro-) switch is then usefully mounted as a separate unit on the inside of the handle, with separate fixation (grip clamp) and movable (rotating) connector. Ergonomic handles with relief straps, on the other hand, have the buttons located at fixed locations on the bottom of the handle, either with hand-sized handles (S, M, L), or with elongated (micro) switches, suitable for small and large hands ,

Die Steuerungs- und Akkueinheit – mit kleinem integriertem frei programmierbarem Prozessor – ist bei dem Griff im Rohr des Fahrradlenkers untergebracht und mittels Kabel über das offene Ende des Fahrradlenkers mit den (Mikro-)Schaltern verbunden. Die Steuerung der zu bedienenden Elemente wird dann per Funk, elektrischem Kabel oder Lichtleiter übertragen.The control and battery unit - with a small integrated freely programmable processor - is located at the handle in the tube of the bicycle handlebar and connected by means of cable over the open end of the bicycle handlebar with the (micro) switches. The control of the elements to be operated is then transmitted by radio, electric cable or optical fiber.

Diese Steuerungs- und Akkueinheit kann zudem gleichzeitig als Energiespeicher für Vorder- und Rücklichter, Blinker, Lautsprecher und Handy genutzt werden und über separate Schnittstelle (USB) und/oder mittels in den Fahrradrahmen integrierte Solarzelle geladen werden. Da laut neuester StVO für Akku-gespeiste Lichtanlagen keine feste Volt-Zahl vorgeschrieben ist, basiert das ganze System sinnvollerweise auf einer USB-kompatiblen Spannung von 5 V This control and battery unit can also be used as energy storage for front and rear lights, turn signals, speakers and mobile phone at the same time and charged via a separate interface (USB) and / or integrated in the bicycle frame solar cell. Since according to the latest StVO for battery-powered lighting systems, no fixed volt-number is prescribed, the whole system is based on a USB-compatible voltage of 5 V.

Diese Erfindung ist nicht auf die Anwendung am Fahrrad beschränkt, sondern umfasst alle Fahrzeuge, die mit Lenker ausgestattet sind, bei denen ein Griff angebracht werden kann, wie Fahrräder, Pedelecs, Elektro-Fahrräder, Mofas, Motorräder, Quads, Dreiräder, Roller, etc.This invention is not limited to the application on the bicycle, but includes all vehicles equipped with handlebars to which a handle can be attached, such as bicycles, pedelecs, electric bicycles, mopeds, motorcycles, quads, tricycles, scooters, etc ,

Als einfaches Beispiel der frei belegbaren (Mirko-)Schalter wird hier die folgende Anwendung angenommen:
Fahrrad mit Blinker links und rechts, tageslichtgesteuertem Abblendlicht, umschaltbar auf Fernlicht oder Lichthupe, elektrische Klingel und Hupe (für Notsituationen), separat ansteuerbare Helmkamera und Handy mit den Funktion Navigation auf und ab, links und rechts, sowie bestätigen und abbrechen für verschieden Funktionen wie Telefonieren, Musikhören, Navigerät, Geschwindigkeits- und Höhenmesser, etc..As a simple example of the freely assignable (micro) switch, the following application is assumed here:
Bicycle with turn signals left and right, daylight-controlled dipped beam, switchable to main beam or flasher, electric bell and horn (for emergencies), separately controllable helmet camera and mobile phone with the function navigation up and down, left and right, as well as confirm and cancel for various functions Telephoning, listening to music, Navigerät, speed and altimeter, etc ..

Die Taster sind von aussen nach innen bezeichnet, 1 = kleiner Finger, 5 = Daumen. Die für das Fahrradfahren wichtigen Funktionen sollten dabei nicht mit Taster 4 (Zeigefinger) belegt werden, da dieser zum Bremsen benötigt wird. Blinker links ein, aus; halten: Taster 1 kurz drücken; lang drücken Blinker rechts ein, aus; halten: Taster 2 kurz drücken; lang drücken Klingel: Tatser 1 + 2 Hupe (laut): Taster 1 + 2 + 5 Fernlicht ein, aus: Taster 2 + 3 Lichthupe: Tatser 2 + 3 + 5 lang drücken Helmkamera ein, aus: Taster 1 + 2 + 3 Handyanwendung: Navigieren auf: Taster 3 Navigieren ab: Taster 4 Navigieren nach links: Taster 3 + 5 Navigieren nach rechts: Taster 4 + 5 Funktion auswählen: Tatser 2 + 5 Funktion abbrechen: Taster 1 + 5 D. h. es wurden bei einer beachtlichen technischen Bestückung des Fahrrads nur 13 von 31 möglichen Tastenkombinationen verwendt, die Zuordnung kann noch systematisch erfolgen, das Verinnerlichen der Funktionen ist nach wenigen Kilometern radfahrens erreicht.The buttons are marked from outside to inside, 1 = small finger, 5 = thumb. The functions that are important for cycling should not be assigned button 4 (index finger) as it is required for braking. Turn signal on the left, off; hold: Press button 1 briefly; long press Turn signal on the right, off; hold: Press button 2 briefly; long press Bell: Fact 1 + 2 Horn (loud): Button 1 + 2 + 5 High beam on, off: Button 2 + 3 flasher: Press Factor 2 + 3 + 5 for a long time Helmet camera on, off: Button 1 + 2 + 3 Mobile application: Navigate to: Button 3 Navigate: Button 4 Navigate to the left: Button 3 + 5 Navigate to the right: Button 4 + 5 Select function: Fact 2 + 5 Cancel function: Button 1 + 5 Ie. Only 13 out of 31 possible key combinations were used in a considerable technical equipment of the bike, the assignment can still be systematic, the internalization of the functions is achieved after a few kilometers cycling.

Wenn die Funktionen Navigieren, Geschwindigkeits- und Höhenmesser etc. durch weitere externe Geräte ausgeführt werden sollen (anstatt mit dem Handy, was nahe liegt), erweitert sich die oben genannte Tatsenbelegung um eine weitere Tastenkombination für Wechseln der Peripheriegeräte (Handy, Navi, Geschwindigkeits- und Höhenmesser, weitere Diagnosegeräte, etc.) durch beliebig oftes Drücken der Tastenkombination Taster 1 + 2 + 3 + 4 (und Taster 1 + 2 + 3 + 5 bei vielen Geräten für rückwärts). Sinnigerweise wird nur eines der Geräte dabei als Monitor verwendet, das mittig auf den Lenker montiert wird.If the functions navigation, speedometer and altimeter, etc. are to be executed by other external devices (instead of with the mobile phone, which is obvious), the abovementioned fact assignment is extended by another key combination for changing the peripheral devices (mobile phone, sat nav, speed). and altimeter, other diagnostic equipment, etc.) by pressing any of the keys combination of buttons 1 + 2 + 3 + 4 (and buttons 1 + 2 + 3 + 5 in many devices for backwards). Sinnigerweise only one of the devices is used as a monitor, which is mounted centrally on the handlebars.

Die Bedienung innerhalb der einzelnen Peripheriegeräte folgt dann analog zu Handyanwendung, bei manchen einfachen Geräten jedoch ohne die Funktion Navigieren links und rechts.The operation within the individual peripherals then follows analogously to mobile phone application, in some simple devices, however, without the function Navigate left and right.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 2211656 [0005, 0009] DE 2211656 [0005, 0009]

Claims (7)

Handgriff (1.1) für Fahrräder oder andere lenkergesteuerte Fahrzeuge dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei (Mikro-)Schalter (1.5, 1.6) integriert sind – wovon mindestens einer nicht mit Daumen oder Zeigefinger bedient wird (1.5) – die einzeln oder in Kombination miteinander die Steuerung von externer Komponenten übernimmt.Handle ( 1.1 ) for bicycles or other handlebar-controlled vehicles, characterized in that at least three (micro) switches ( 1.5 . 1.6 ) - at least one of which is not operated by thumb or forefinger ( 1.5 ) - which individually or in combination with each other takes over the control of external components. a Handgriff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalter seitlich auf der Lenkerinnenseite neben der Ruheposition des Daumens angebracht ist (1.6, 2.6) und dass die Schalter für Zeige-, Mittel, Ringfinger und kleinem Finger so an der Unterseite des Griffes angebracht sind, dass die Anwendungen Abstützen, Ziehen und Lenken nicht behindert sind und diese Anwendungen nicht zum versehentlichen Betätigen der Schalter (1.5, 2.5) führen. b Handgriff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der runde Handgriff zweigeteilt ist und die Schalter für Zeige-, Mittel, Ringfinger und kleinem Finger (3.5, 4.5) am äußeren Teil des Griffs angebracht sind und dass der Schalter für den Daumen auf dem inneren Teil des Griffs (3.6, 4.6) angebracht ist. Die beiden Griffteile sind gegeneinander verdrehbar und separat fixierbar, so dass die Schalter auf die Hände der Nutzer angepasst an die richtige Position gedreht werden können.A handle according to claim 1, characterized in that a switch is mounted laterally on the handlebar inside next to the rest position of the thumb ( 1.6 . 2.6 ) and that the index, center, ring finger and small finger switches are located at the bottom of the handle so that the support, pull and steering applications are not obstructed and these applications are not used to accidentally operate the switches ( 1.5 . 2.5 ) to lead. b handle according to claim 1, characterized in that the round handle is divided into two parts and the switches for index, middle, ring finger and little finger ( 3.5 . 4.5 ) are attached to the outer part of the handle and that the switch for the thumb on the inner part of the handle ( 3.6 . 4.6 ) is attached. The two handle parts are rotatable against each other and separately fixable, so that the switches can be rotated to the user's hands adapted to the correct position. Handgriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungs- und Akkueinheit (1.3) integriert ist, die im Fahrradlenker (1.2) untergebracht ist und mit den (Mikro-)Schaltern verbunden ist.Handle according to claim 1, characterized in that a control and battery unit ( 1.3 ) integrated in the bicycle handlebar ( 1.2 ) and connected to the (micro) switches. Steuerungs- und Akkueinheit nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Signale per Funk, elektrischem Kabel oder Lichtleiter an externe Geräte übertragen werden.Control and battery unit according to claim 3, characterized in that the signals are transmitted by radio, electrical cable or optical fiber to external devices. Steuerungs- und Akkueinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie frei programmierbar ist, so dass die Belegung der Schalter individuell festgelegt werden kann. Diese Programmierung ermöglicht es, die Schalter einzeln oder in Kombination so zu verwenden, dass bei Ausnutzen aller mathematisch möglichen Kombinationen eine die Schalteranzahl bei weitem übersteigende Anzahl von Ansteuerungen möglich ist (2n – 1, mit n = Anzahl Schalter).Control and battery unit according to claim 3, characterized in that it is freely programmable, so that the occupancy of the switch can be set individually. This programming makes it possible to use the switches individually or in combination in such a way that, when all mathematically possible combinations are utilized, the number of actuators by far exceeds the number of switches (2 n - 1, with n = number of switches). Steuerungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie mittels Schlüssel, Werkzeug oder ähnlichem leicht vom Handgriff abmontiert werden kann, zur Aufladung der Akkueinheit und zum Einspielen der Steuerungssoftware mittels USB-Adapter.Control unit according to claim 3, characterized in that it can be easily removed by means of a key, tool or the like from the handle, for charging the battery unit and for importing the control software by means of a USB adapter. Steuerungs- und Akkueinheit nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass sie als Energiespeicher für weitere Komponenten wie Blinker, Licht, Hupe, Handy, Navigationsgerät etc. genutzt werden kann.Control and battery unit according to claim 3, characterized in that it can be used as energy storage for other components such as turn signals, lights, horn, mobile phone, navigation device, etc.
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