DE10353748A1 - Two-wheeler e.g. bicycle, operating device, has control unit to calculate gear stage based on gear transmission ratio that depends on rotation frequency of one axle and rear wheel speed, and to output stage and actual gear in display - Google Patents
Two-wheeler e.g. bicycle, operating device, has control unit to calculate gear stage based on gear transmission ratio that depends on rotation frequency of one axle and rear wheel speed, and to output stage and actual gear in display Download PDFInfo
- Publication number
- DE10353748A1 DE10353748A1 DE10353748A DE10353748A DE10353748A1 DE 10353748 A1 DE10353748 A1 DE 10353748A1 DE 10353748 A DE10353748 A DE 10353748A DE 10353748 A DE10353748 A DE 10353748A DE 10353748 A1 DE10353748 A1 DE 10353748A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- axis
- gear
- bicycle
- gear stage
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M25/00—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles
- B62M25/08—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles with electrical or fluid transmitting systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
- B62J45/00—Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
- B62J45/20—Cycle computers as cycle accessories
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
- B62J45/00—Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
- B62J45/40—Sensor arrangements; Mounting thereof
- B62J45/41—Sensor arrangements; Mounting thereof characterised by the type of sensor
- B62J45/411—Torque sensors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
- B62J50/00—Arrangements specially adapted for use on cycles not provided for in main groups B62J1/00 - B62J45/00
- B62J50/20—Information-providing devices
- B62J50/21—Information-providing devices intended to provide information to rider or passenger
- B62J50/22—Information-providing devices intended to provide information to rider or passenger electronic, e.g. displays
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Zweirades, wobei der eingelegte Gang kontrolliert wird, sowie ein entsprechender Fahrradcomputer.object The invention relates to a method and an apparatus for operation a two-wheeler, whereby the in-gear is controlled, as well as a corresponding bicycle computer.
Im Zuge der Weiterentwicklung von Zweirädern, insbesondere Fahrrädern, werden immer mehr Komponenten des Fahrrades automatisiert. So ist es beispielsweise bekannt, eine Beleuchtungseinheit des Fahrrades dämmerungsabhängig einzuschalten und ähnliches. Unter anderem können auch Federstärken der Federung des Fahrrades an die Fahrsituation angepasst betrieben werden. Somit stehen am Fahrrad eine Vielzahl von Daten zur Verfügung, die dem Benutzer des Fahrrades beispielsweise über einen Fahrradcomputer angezeigt werden können.in the Course of further development of two-wheelers, especially bicycles are more and more components of the bicycle are automated. That's the way it is, for example known to turn on a lighting unit of the bicycle depending on the dusk and the like. Among other things can also spring strengths operated the suspension of the bicycle adapted to the driving situation become. Thus, the bike has a variety of data available to the Users of the bicycle, for example, displayed on a bike computer can be.
In Bezug auf eine Anzeige des eingelegten Ganges des Fahrrades ist aus der EP-A-0 889 302 ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, bei der mittels eines Sensors, welcher erfasst, welches Zahnrad am Hinterrad eines Fahrrades gerade von einer Kette angetrieben wird, detektiert wird, welcher Gang des Fahrrades eingelegt ist. Dieser ermittelte Gang wird auf einem Fahrradcomputer angezeigt. Die Ausbildung eines speziellen Sensors im Bereich des Umwerfers der Kette eines Fahrrades ist einerseits aufwändig und andererseits sehr fehleranfällig, da der Sensor in diesem Bereich regelmäßig einer starken Verschmutzung und einer sehr großen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt ist.In Is an indication of the engaged gear of the bicycle from EP-A-0 889 302 discloses a method and a device in which a sensor which detects which gear on the rear wheel of a Bicycle is being driven by a chain, it is detected which gear of the bicycle is engaged. This determined gear is displayed on a bike computer. The training of a special Sensor in the area of the derailleur of the chain of a bicycle is on the one hand costly and on the other hand very prone to error, since the sensor in this area regularly a heavy pollution and a very big one is exposed to mechanical stress.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Zweirades, insbesondere eines Fahrrades, sowie einen entsprechenden Fahrradcomputer vorzuschlagen, bei dem die Überwachung des eingelegten Gangs bzw. der gewählten Getriebestufen zuverlässig erfolgt und was in einfacher An und Weise zu realisieren ist.From that It is an object of the present invention, a method and an apparatus for operating a bicycle, in particular a Bicycle, as well as to propose a corresponding bicycle computer, where the monitoring the engaged gear or the selected gear stages takes place reliably and what can be realized in a simple way.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb eines Zweirades mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Vorrichtung zum Betrieb eines Zweirades mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und einen Fahrradcomputer mit den Merkmalen des Anspruchs 24. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.These Task is solved by a method for operating a bicycle with the features of Claim 1, an apparatus for operating a bicycle with the Features of claim 8 and a bicycle computer with the features of claim 24. Advantageous developments are the subject of respective dependent Claims.
Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Betrieb eines Zweirades, insbesondere eines Fahrrades,
wobei
durch im wesentlichen periodische Krafteinwirkung auf eine erste
Achse eine zweite Achse des Zweirades angetrieben wird,
wobei
die erste Achse und die zweite Achse durch ein Getriebe antreibbar
verbunden sind,
wobei das Getriebe an mindestens einer Achse
mindestens zwei wechselbare Getriebestufen aufweist,
wobei
erste Messwerte erfasst werden, die kennzeichnend für die Rotationsfrequenz
der ersten Achse sind,
wobei zweite Messwerte erfasst werden,
die kennzeichnend für
eine Fortbewegungsgeschwindigkeit des Zweirades sind,
zeichnet
sich dadurch aus, dass zumindest aus den ersten und den zweiten
Messwerten ein Getriebestufenpaar ermittelt wird, welches kennzeichnend
für die an
der ersten Achse und an der zweiten Achse gewählte Getriebestufe ist.The inventive method for operating a bicycle, especially a bicycle,
wherein a second axis of the bicycle is driven by a substantially periodic action of force on a first axis,
wherein the first axis and the second axis are drivably connected by a gear,
wherein the transmission has at least two exchangeable gear stages on at least one axle,
wherein first measured values are detected, which are characteristic of the rotation frequency of the first axis,
wherein second measured values are detected, which are indicative of a speed of travel of the bicycle,
is characterized in that at least from the first and the second measured values, a pair of gear stages is determined, which is characteristic of the gear stage selected on the first axis and on the second axis.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, die an der ersten und an der zweiten Achse anliegende Getriebestufe zu ermitteln, ohne dass die Ausbildung eines Messfühlers im Bereich der Kette, insbesondere im Bereich der Hinterradnabe des Zweirades nötig ist.The inventive method allows it to be applied to the first and second axle Gear stage to determine without the formation of a sensor in the Range of the chain, especially in the rear hub of the Two-wheeler needed is.
Bei der ersten Achse handelt es sich im Regelfall um die Achse, welche durch den Benutzer des Zweirades, insbesondere des Fahrrades, über die daran angebrachten Pedale angetrieben wird. Diese erste Achse ist im Regelfall mit mindestens einem ersten Zahnrad starr verbunden, so dass eine Rotation der ersten Achse zur Rotation des mindestens einen ersten Zahnrads führt. Über ein Getriebe wird die durch den Betreiber des Zweirades aufgebrachte Kraft auf eines der Räder des Zweirades übertragen, im Regelfall auf das Hinterrad. Diese Übertragung erfolgt mit Hilfe eines Getriebes, beispielsweise einer Kette, die mit dem ersten Zahnrad und mindestens einem zweiten Zahnrad, beispielsweise im Bereich der Hinterradnabe des Zweirades antreibbar verbunden ist. An der Hinterradnabe können je mehrere Zahnräder vorliegen, wobei man in diesem Fall von einer Kettenschaltung spricht, jedoch kann auch eine in der Hinterradnabe liegende Nabenschaltung vorliegen. Die Hinterradnabe stellt erfindungsgemäß eine mögliche zweite Achse dar. Durch die Übertragung des Getriebes wird durch die Rotation der ersten Achse die zweite Achse angetrieben. Durch die Ausbildung von mehreren Zahnkränzen im Bereich der zweiten Achse, wobei die Kette mittels eines Umwerfers von einem Zahnkranz zu einem benachbarten Zahnkranz umgeworfen werden kann, oder eine Nabenschaltung im Bereich der zweiten Achse sind an der zweiten Achse mehrere Getriebestufen ausgebildet, die jeweils unterschiedliche Übersetzungen aufweisen.at The first axis is usually the axis, which by the user of the bicycle, especially the bicycle, about it attached pedals is driven. This first axis is usually rigidly connected to at least a first gear, so that a Rotation of the first axis for rotation of the at least one first Gear leads. About one Transmission becomes the force applied by the operator of the bicycle on one of the wheels of the bicycle, in the Normally on the rear wheel. This transfer takes place with help a transmission, such as a chain, with the first Gear and at least one second gear, for example in Area of the rear hub of the bicycle is drivably connected. At the rear hub can depending on several gears present, in which case one speaks of a derailleur, however, there may also be a hub gear located in the rear hub available. The rear hub according to the invention represents a possible second Axis. Through the transmission of the transmission becomes the second by the rotation of the first axis Axis driven. Through the training of several sprockets in the Area of the second axis, the chain by means of a derailleur be overturned from one sprocket to an adjacent sprocket can, or a hub gear in the range of the second axis are on the second axis formed a plurality of gear stages, respectively have different translations.
Auch im Bereich der ersten Achse können mehrere Getriebestufen, beispielsweise durch eine Mehrzahl von Zahnrädern unterschiedlicher Durchmesser und/oder unterschiedlicher Zahnzahlen, verwirklicht werden. So können unterschiedliche Getriebestufen an der ersten und an der zweiten Achse ausgebildet werden. Insbesondere kann eine in der Hinterradnabe vorliegende Nabenschaltung mit mehreren ersten Zahnrädern an der ersten Achse durch eine Kette verbunden werden. Auch die Ausbildung beispielsweise eines Planetengetriebes oder einer beliebigen anderen Getriebeart ist erfindungsgemäß möglich.Also in the region of the first axis, a plurality of gear stages, for example by a plurality of gears of different diameters and / or different numbers of teeth, can be realized. Thus, different gear stages can be formed on the first and on the second axis. In particular, a present in the rear hub hub with meh Reren first gears are connected to the first axis by a chain. The training example of a planetary gear or any other type of transmission is possible according to the invention.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es in vorteilhafter Weise, das Getriebestufenpaar der an der ersten und der zweiten Achse gewählten Getriebestufen zu ermitteln. Hierbei wird erfindungsgemäß insbesondere auf Messwerte verzichtet, die direkt für eine eingelegte Getriebestufe kennzeichnend sind, beispielsweise einen Sensor im Bereich der hinteren Zahnkränze, welcher registriert, in welcher Position sich der Umwerfer gerade befindet. Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere dann vorteilhaft zum Einsatz kommen, wenn bereits Messfühler vorhanden sind, die die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Zweirades und die Rotationsfrequenz der ersten Achse bestimmen oder hierfür kennzeichnende Messwerte liefern. Dies kann dann der Fall sein, wenn beispielsweise ein Dynamo, insbesondere ein Nabendynamo ausgebildet ist, aus dessen Betriebsfrequenz sich auf die Fortbewegungsgeschwindigkeit schließen lässt. Eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung der Geschwindigkeit des Zweirades besteht durch einen starr mit Speichen des Vorderrades verbundene Magneten, welcher bei jeder Umdrehung des Vorderrades einen korrespondierenden Aufnehmer passiert. Jedoch sind auch andere Arten der Bestimmung der Fortbewegungsgeschwindigkeit möglich und erfindungsgemäß.The inventive method allows it in an advantageous manner, the gear pair of the at the first and second axis selected To determine gear stages. This is according to the invention in particular dispensed measured values directly for an engaged gear stage are characteristic, for example, a sensor in the region of the rear sprockets, which registered in which position the derailleur is currently located. The inventive method can be used particularly advantageous, if already Sensor available are the speed of travel of the two-wheeler and the Determine or characterize the rotational frequency of the first axis Deliver measured values. This can be the case if, for example a dynamo, in particular a hub dynamo is formed, from whose Operating frequency is indicative of the speed of travel. A another possibility to determine the speed of the bicycle is by a Magnets rigidly connected to spokes of the front wheel, which with each revolution of the front wheel a corresponding transducer happens. However, other ways of determining the speed of travel are also possible and according to the invention.
Für die Gewinnung der ersten Messwerte, die für die Rotationsfrequenz der ersten Achse kennzeichnend sind, sind vielfältige Messfühler einsetzbar. Beispielsweise kann mittels eines Magneten im Bereich der ersten Achse und einem entsprechenden Messwertaufnehmer eine Bestimmung der Rotationsfrequenz erfolgen. Eine andere Möglichkeit ergibt sich beispielsweise dann, wenn mindestens ein Kraft- oder Drehmomentsensor zum Beispiel im Bereich des Tretlagers der ersten Achse eines Fahrrades ausgebildet ist. Wird beispielsweise die an einer Seite durch Peda le ausgeübte Kraft gemessen, so ergibt sich ein zeitlicher Verlauf zumindest mit Wendepunkten, die dadurch entstehen, dass beim Hinuntertreten der Pedale eine große Kraft ausgeübt wird, während beim Hochlaufen der Pedale keine oder eine entgegengesetzte Kraft ausgeübt wird. Je nach Kalibrierung des Sensors können sich dadurch auch Nulldurchgänge ergeben. Aus diesem zeitlichen Verlauf lässt sich in einfacher Weise auf die Rotationsfrequenz der ersten Achse schließen.For the extraction the first readings for the rotational frequency of the first axis are characteristic, are diverse probe used. For example, by means of a magnet in the area the first axis and a corresponding transducer one Determination of the rotational frequency take place. Another possibility results, for example, if at least one force or torque sensor For example, in the area of the bottom bracket of the first axle of a bicycle is trained. If, for example, on one side by Peda le practiced Measured force, the result is a time course at least with turning points that arise when you step down the pedals a big one Power exercised will, while when running up the pedals no or an opposite force exercised becomes. Depending on the calibration of the sensor, this can also result in zero crossings. From this time course leaves in a simple way to the rotational frequency of the first axis shut down.
Solche Kraft- und/oder Drehmomentsensoren können beispielsweise Dehnungsmessstreifen umfassen oder auch eine Verformung der ersten Achse mittels eines Krafteinleitungsbereichs messen, welcher mit einem Magneten versehen ist, wobei die Relativbewegung des Magneten durch eine Hall-Sonde bestimmt wird.Such Force and / or torque sensors may comprise strain gauges, for example or also a deformation of the first axis by means of a force introduction region measure which is provided with a magnet, the relative movement of the magnet is determined by a Hall probe.
Sind die Fortbewegungsgeschwindigkeit und die Rotationsfrequenz der ersten Achse bekannt, so kann in einfacher Weise beispielsweise das gerade gewählte Übersetzungsverhältnis des Getriebes bestimmt werden. Da im Regelfall nur feste Getriebestufen an der ersten und/oder der zweiten Achse vorgesehen sind, ist es möglich, aus dem Übersetzungsverhältnis auf die an der ersten und der zweiten Achse gewählte Getriebestufe zu schließen.are the speed of travel and the rotational frequency of the first Axis known, it can easily, for example, the currently selected gear ratio of Gearbox be determined. As a rule, only fixed gear stages It is provided on the first and / or the second axis possible, from the gear ratio on to close the selected on the first and second axis gear stage.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Getriebe zumindest eine Kette und mindestens je ein Zahnrad an der ersten und der zweiten Achse.According to one advantageous embodiment of the method according to the invention comprises Transmission at least one chain and at least one gear on the first and second axis.
Die Kraftübertragung von der durch den Benutzer oder einen Motor angetriebenen ersten Achse auf die anzutreibende zweite Achse durch ein Getriebe, welches durch eine Kette und zumindest jeweils ein Zahnrad an der ersten und der zweiten Achse gebildet ist, stellt eine sehr einfache, preiswerte und leicht zu wartende Art der Kraftübertragung dar.The power transmission from the first driven by the user or a motor Axis on the second axis to be driven by a transmission, which by a chain and at least one gear at the first and the second axis is formed, represents a very simple, inexpensive and easy-to-maintain type of power transmission.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die mindestens eine Getriebestufe an der ersten und/oder der zweiten Achse als mehrere Zahnräder mit unterschiedlichen Durchmessern und/oder Zahnzahlen ausgebildet.According to one further advantageous embodiment of the method according to the invention is the at least one gear stage on the first and / or the second axis as multiple gears with formed different diameters and / or numbers of teeth.
Die Ausbildung der Getriebestufen an der ersten und/oder der zweiten Achse als Mehrzahl von Zahnrädern erlaubt in einfacher Weise den Aufbau von Getrieben mit einer Vielzahl von möglichen Getriebestufenpaaren. Zudem erleichtert die Ausbildung in Form von Zahnrädern die Wartung und Reinigung des Getriebes auch für den Laien.The Training the gear stages at the first and / or the second Axle as a plurality of gears allows in a simple way the construction of gearboxes with a variety of possible Gear stages pairs. In addition, the training in the form of gears Maintenance and cleaning of the gearbox also for the layman.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die mindestens eine Getriebestufe an der ersten und/oder der zweiten Achse in Form einer Nabenschaltung ausgebildet.According to one further advantageous embodiment of the method according to the invention is the at least one gear stage on the first and / or the second axis formed in the form of a hub circuit.
Die Ausbildung der Getriebestufen als eine Nabenschaltung erlaubt einen gekapselten, wartungsarmen Aufbau der Getriebestufen und ist oftmals in der Hinterradnabe des Hinterrades eines Fahrrades ausgebildet. Eine solche Nabenschaltung kann mit einer Mehrzahl von Zahnkränzen unterschiedlicher Zahnzahlen und/oder Durchmesser an der ersten und/oder der zweiten Achse in vorteilhafter Weise kombiniert werden.The Training the gear stages as a hub gear allows one encapsulated, low-maintenance construction of the gear stages and is often formed in the rear hub of the rear wheel of a bicycle. Such a hub gear can be different with a plurality of sprockets Number of teeth and / or diameter at the first and / or the second Axis can be combined in an advantageous manner.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird jeweils mindestens ein Getriebestufenpaar vorgehalten, um zu einer Plausibilitätsprüfung für zukünftig zu bestimmende Werte des Getriebestufenpaars zu dienen. Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, dass das Getriebestufenpaar nach einer Plausibilitätsprüfung mit früher bestimmten Wertendes Getriebestufenpaars korrigiert wird.According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention at least one gear stage pair is vorhal each to serve as a plausibility check for future values of the gear stage pair. It is particularly advantageous in this context that the gear stage pair is corrected after a plausibility check with previously determined values of the gear stage pair.
Eine solche Speicherung des gewählten Getriebestufenpaares erlaubt in einfacher und vorteilhafter Weise eine Plausibilitätsprüfung. Je nach Ausbildung der Getriebestufen an der ersten und der zweiten Achse kann es dazu kommen, dass verschiedene Getriebestufenpaare aus Getriebestufen an der ersten und der zweiten Achse identische Übersetzungszahlen aufweisen. Wenn nun das Getriebestufenpaar wie oben beschrieben anhand des bestimmten Übersetzungsverhältnisses bestimmt wird, kann es zu Fehlern kommen. Solche Fehler können durch eine Plausibilitätsprüfung vermieden werden. Diese nutzt beispielsweise die Tatsache aus, dass Zweiradgangschaltungen im Regelfall jeweils nur um einen Gang schalten können. Das heißt, bei einem Schaltvorgang ändert sich nur die erste oder die zweite Getriebestufe um einen Schritt. Da jedoch die Getriebestufen vorbekannt sind, beispielsweise, indem die Zahnzahlen der verwendeten Zahnräder bekannt sind, kann das ermittelte Übersetzungszahlverhältnis mit den letzten Getriebestufenpaar verglichen werden. Da sich nur eine der Getriebestufen um einen Schritt ändern kann, kann das erhaltene Getriebestufenpaar gegebenenfalls entsprechend korrigiert werden, so dass die oben beschriebenen Fehler in vorteilhafter Weise vermieden werden können.A such storage of the chosen Gear stage pair allowed in a simple and advantageous manner a plausibility check. ever after forming the gear stages at the first and the second Axis, it may happen that different pairs of gear stages gear ratios on the first and second axes identical gear ratios exhibit. If now the gear pair as described above based on the specific gear ratio is determined, it can lead to errors. Such mistakes can be made by a plausibility check should be avoided. This exploits, for example, the fact that two-wheel gearshifts usually only one gear at a time. The is called, changes during a switching operation Only the first or the second gear step by one step. However, since the gear stages are previously known, for example, by the numbers of teeth of the gears used are known, the determined translation ratio with the last gear stage pair to be compared. Since only one the gear stages can change by one step, the received Gear pair if necessary be corrected accordingly, so that the above-described errors avoided in an advantageous manner can be.
Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird
aufgrund des ersten Messwertes die Rotationsfrequenz der
ersten Achse und
aufgrund des zweiten Messwerts die Fortbewegungsgeschwindigkeit
des Zweirades bestimmt und
das aus diesen Parametern mit einem
vorbestimmbaren Wert eines Radumfangs des von der zweiten Achse
antreibbaren Rades, das sich aus den an der ersten Achse und der
zweiten Achse gewählten
Getriebestufen ergebende Übersetzungsverhältnis bestimmt
und
aus einem Vergleich dieses Übersetzungsverhältnisses
mit vorbestimmbaren Werten ein gewählter Gang des Zweirades bestimmt.According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention is
because of the first measured value, the rotational frequency of the first axis and
determined on the basis of the second measured value, the speed of movement of the bicycle and
the determined from these parameters with a predeterminable value of a Radumfangs of the second axle driven wheel, which results from the selected gear ratios on the first axis and the second axis, and
determined from a comparison of this ratio with predeterminable values a selected gear of the bicycle.
Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise die Bestimmung des eingelegten Gangs des Zweirades, wobei auf bekannte Daten des Zweirades zurückgegriffen wird, beispielsweise auf den Radumfang und bekannte Übersetzungszahlverhältnisse der bekannten Gänge. Auch hier kann in vorteilhafter Weise eine Korrelation mit früheren Werten des eingelegten Gangs erfolgen, bei der insbesondere berücksichtigt wird, dass sich im Regelfall nur eine Getriebestufe an der ersten oder der zweiten Achse ändern kann.This allows Advantageously, the determination of the inserted gear of the Two-wheeler, with recourse to known data of the two-wheeler is, for example, on the wheel circumference and known Übersetzungszahlverhältnisse the known aisles. Here, too, can advantageously be a correlation with previous values of the gear in which particular consideration is given, that usually only one gear stage at the first or change the second axis can.
Unter Übersetzungszahl versteht man im Sinne der Anmeldung insbesondere die Übersetzung, die bestimmten Getriebestufenpaaren vorbestimmt oder vorbestimmbar zuordenbar ist, also die Übersetzungszahlen, die durch die Dimensionierung der Getriebestufen erreicht werden. Unter dem Übersetzungsverhältnis im Sinne der Anmeldung ist die jeweils aus dem ersten und dem zweiten Messwert bestimmte Übersetzung zu verstehen.Below translation number in the meaning of the application, in particular, the translation is understood the particular gear stage pairs predetermined or predeterminable is assignable, so the translation numbers, which are achieved by the dimensioning of the gear stages. Under the gear ratio in The meaning of the application is the respectively from the first and the second Reading certain translation to understand.
Gemäß einem
weiteren Aspekt des erfinderischen Gedankens wird eine Vorrichtung
zum Betrieb eines Zweirades, insbesondere eines Fahrrades, vorgeschlagen,
umfassend:
eine durch eine im wesentlichen periodische Krafteinwirkung
antreibbare erste Achse,
eine durch die erste Achse antreibbare
zweite Achse,
ein Getriebe, welches die erste und die zweite
Achse antreibbar verbindet, wobei das Getriebe zumindest an einer
der ersten und der zweiten Achse mehrere wechselbare Getriebestufen
aufweist,
einen ersten Messfühler, welcher erste Messwerte erfasst,
die kennzeichnend für
die Rotationsfrequenz der ersten Achse sind,
einen zweiten
Messfühler,
welcher zweite Messwerte erfasst, die kennzeichnend für die Fortbewegungsgeschwindigkeit
des Zweirades sind,
eine Steuereinheit, die über mindestens
eine einen Datentransfer in zumindest einer Richtung erlaubende
Verbindung zumindest mit dem ersten und dem zweiten Messfühler verbindbar
ist, wobei sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnet, dass
die Steuereinheit Mittel aufweist zur Errechnung der an der ersten
Achse und/oder der zweiten Achse gewählten Getriebestufe(n) aus
den ersten und zweiten Messwerten.According to a further aspect of the inventive concept, an apparatus for operating a bicycle, in particular a bicycle, is proposed, comprising:
a first axis, which can be driven by a substantially periodic force,
a second axis drivable by the first axis,
a transmission which drivably connects the first and the second axle, wherein the transmission has a plurality of exchangeable gear stages on at least one of the first and second axles,
a first measuring sensor which detects first measured values which are characteristic of the rotational frequency of the first axis,
a second sensor which detects second measured values which are indicative of the speed of travel of the bicycle,
a control unit, which is connectable via at least one connection permitting data transfer in at least one direction at least with the first and the second sensor, wherein the device according to the invention is characterized in that the control unit comprises means for calculating the at the first axis and / or the second axis selected gear stage (s) from the first and second measured values.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet den Vorteil, dass ohne großen Aufwand ein System zu realisieren ist, mit welchem es möglich ist, das Getriebestufenpaar, also die aktuell an der ersten und der zweiten Achse gewählte Getriebestufe, zu ermitteln. Dies kann insbesondere ohne großen Aufwand erfolgen, da die meisten Zweiräder zumindest einen zweiten Messfühler aufweisen, welcher Messwerte erfasst, die für die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Zweirades kennzeichnend sind. Moderne Fahrräder weisen heute oftmals auch Messfühler auf, die die Rotation der angetriebenen bzw. durch den Benutzer anzutreibenden Achse überwachen und die Rotationsfrequenz der ersten Achse bestimmen. Beispielsweise sind Messfühler bekannt, die beispielsweise eine Verformung, insbesondere eine Torsion, der antreibenden ersten Achse erfassen können, in dem beispielsweise die Verformung durch eine Relativbewegung eines Magneten gegenüber einer Hall-Sonde bestimmt wird. Diese können beispielsweise im und/oder am Tretlager der ersten Achse ausgebildet sein, wo sie Messwerte liefern, die für die beim Antreiben des Rades eingeleiteten Kräften kennzeichnend sind. Aus diesen Kräften kann unter anderem das gerade anliegende Drehmoment bestimmt werden. Da gerade beim Antrieb eines Fahrrads die erste Achse über Pedale angetrieben wird, bei denen eine entsprechende Kraft auf einer Seite des Tretlagers immer nur beim Heruntertreten der Pedale auftritt, kann hieraus in sehr einfacher Weise auf die Frequenz der Rotation der ersten Achse geschlossen werden.The device according to the invention has the advantage that a system can be realized without great effort, with which it is possible to determine the gear stage pair, that is to say the gear stage currently selected on the first and the second axle. This can be done in particular without much effort, since most bicycles have at least one second sensor, which detects measured values that are characteristic of the speed of movement of the bicycle. Today, modern bicycles also often have sensors that monitor the rotation of the driven or driven by the user axis and determine the rotational frequency of the first axis. For example, sensors are known which can detect, for example, a deformation, in particular a torsion, of the driving first axis, in which, for example, the deformation is determined by a relative movement of a magnet relative to a Hall probe. These may be formed, for example, in and / or on the bottom bracket of the first axis, where they provide measured values which are suitable for the forces introduced during the driving of the wheel are characteristic. From these forces, among other things, the currently applied torque can be determined. Since just when driving a bicycle, the first axle is driven by pedals, in which a corresponding force on one side of the bottom bracket always occurs only when stepping down the pedals, it can be concluded in a very simple manner to the frequency of rotation of the first axis.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst das Getriebe zumindest eine Kette und mindestens je ein Zahnrad an der ersten und der zweiten Achse.According to one advantageous embodiment of the device according to the invention comprises Transmission at least one chain and at least one gear on the first and second axis.
Der Aufbau eines Getriebes für Zweiräder, insbesondere Fahrräder, aus einer Kette und jeweils mindestens einem Zahnrad an der angetriebenen ersten Achse und der anzutreibenden zweiten Achse stellt eine sehr einfache Art eines Getriebes dar, die einfach aufzubauen, preiswert herzustellen und selbst für Laien einfach zu warten ist. Die unterschiedlichen Getriebestufen an der ersten und/oder der zweiten Achse lassen sich in einfacher Weise durch jeweils mehrere koaxiale Zahnräder unterschiedlicher Durchmesser und/oder Zahnzahlen, zwischen welchen die Kette durch einen Umwerfer gewechselt werden kann, oder eine Nabenschaltung, welche gekapselt innerhalb einer der Naben der angetriebenen Achse ausgebildet sein kann.Of the Construction of a transmission for Bikes, in particular Cycles, from a chain and at least one gear on the driven first Axis and the driven second axis represents a very simple Type of a gearbox that is easy to build, inexpensive to manufacture and even for Layman is easy to maintain. The different gear stages on the first and / or the second axis can be in easier Way through each of several coaxial gears of different diameters and / or numbers of teeth between which the chain is changed by a derailleur can be, or a hub gear, which is encapsulated within one of the hubs of the driven axle can be formed.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassen die Getriebestufen an der ersten Achse und/oder der zweiten Achse mindestens zwei Zahnräder mit unterschiedlichen Zahnzahlen und/oder Durchmessern.According to one further advantageous embodiment of the device according to the invention include the gear stages on the first axis and / or the second Axle at least two gears with different numbers of teeth and / or diameters.
So ist es erfindungsgemäß möglich, sowohl an der ersten Achse, als auch an der zweiten Achse oder auch nur an einer der beiden Achsen, mehrere Getriebestufen durch mehrere Zahnräder auszubilden, zwischen denen mittels eines Umwerfers gewechselt werden kann.So It is possible according to the invention, both the first axis, as well as on the second axis or even only one of the two axes, several gear stages by multiple gears, between which can be changed by means of a derailleur.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassen die Getriebestufen an der ersten Achse und/oder der zweiten Achse eine Nabenschaltung.According to one further advantageous embodiment of the device according to the invention include the gear stages on the first axis and / or the second Axle a hub gear.
Erfindungsgemäß ist es möglich, eine Kettenschaltung, also die Ausbildung mehrerer Getriebestufen mittels mehrerer Zahnräder mit unterschiedlichen Zahnzahlen und/oder Durchmessern, an der ersten und/oder an der zweiten Achse mit einer Nabenschaltung in der ersten und/oder der zweiten Achse zu kombinieren. So lässt sich in vorteilhafter Weise eine Vielzahl von Gängen realisieren und erfindungsgemäß ermitteln.It is according to the invention possible, a derailleur, so the formation of multiple gear stages by means of several gears with different numbers of teeth and / or diameters, at the first and / or on the second axle with a hub gear in the first and / or the second axis. This can be done in an advantageous manner a variety of aisles realize and determine according to the invention.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Steuereinheit Speichermittel, in denen zumindest Werte des Getriebestufenpaares abspeicherbar sind.According to one further advantageous embodiment of the device according to the invention The control unit comprises storage means in which at least values of the gear stage pair are stored.
Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise die Durchführung von Plausibilitätsprüfungen, bei denen das gewählte Getriebestufenpaar mit zuvor gewählten Getriebestufenpaaren verglichen wird, um die Plausibilität des bestimmten Getriebestufenpaares zu prüfen. Gegebenenfalls kann eine Korrektur des ermittelten Getriebestufenpaares anhand dieser Plausibilitätsprüfung erfolgen. Hierbei wird beispielsweise berücksichtigt, dass jeweils nur in eine benachbarte Getriebestufe jeweils an der ersten oder der zweiten Achse bei einem Getriebestufenwechsel gewechselt werden kann.This allows advantageously carrying out plausibility checks, where the chosen Gear stage pair with previously selected Gear stage pairs is compared to the plausibility of the particular Gear pair to test. Optionally, a correction of the determined gear stage pair based on this plausibility check. This takes into account, for example, that in each case only in an adjacent gear stage each at the changed first or the second axis at a gear stage change can be.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Steuereinheit über eine einen Datentransfer in zumindest einer Richtung erlaubende zweite Verbindung mit einem Anzeigemittel verbunden, auf welchem zumindest die an der ersten Achse und/oder der zweiten Achse gewählte Getriebestufe anzeigbar ist.According to one further advantageous embodiment of the device according to the invention is the control unit over a data transfer in at least one direction permitting second connection connected to a display means on which at least the gear selected at the first axis and / or the second axis can be displayed.
Die Anzeigemittel können in vorteilhafter Weise in einen Fahrradcomputer integriert sein, auf dem neben dem gewählten Getriebestufenpaar auch eine Vielzahl von anderen Daten wie der aktuellen Geschwindigkeit, der gefahrenen Touren- und/oder Gesamtkilometer, dem aktuell aufgewandten Drehmoment, der bereits verbrauchten Kalorien usw. anzeigbar sind. Die Anzeigemittel können das gewählte Getriebestufenpaar, den gewählten Gang und/oder das gerade gewählte Übersetzungsverhältnis anzeigen.The Display means can advantageously integrated into a bicycle computer, on the next to the chosen one Gear stage pair also a lot of other data like the current speed, the driven tour and / or total kilometers, the current spent torque, already consumed calories, etc. can be displayed. The display means may select the selected gear pair, the chosen one Show gear and / or the gear ratio you have just selected.
Eine einen Datentransfer in zumindest einer Richtung erlaubende Verbindung bedeutet insbesondere, dass im Falle der Anzeigemittel Daten von der Steuereinheit zu den Anzeigemitteln übertragen werden können, jedoch kann es ebenfalls möglich sein, dass Daten von den Anzeigemittel an die Steuereinheit übertragen werden, beispielsweise Eingaben des Benutzers. Eine solche Verbindung kann in einem Kabel bestehen, jedoch ist genauso gut ein integriertes Bussystem oder auch eine kabellose Verbindung, beispielsweise in Form von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere auch in Form eines Wireless Lan (WLAN) möglich und erfindungsgemäß.A a data transfer in at least one direction permitting connection means in particular that in the case of the display means data from the control unit can be transmitted to the display means, however It may also be possible be that transfer data from the display means to the control unit such as user input. Such a connection can be in one cable, but is just as well an integrated one Bus system or a wireless connection, for example in Form of electromagnetic radiation, especially in shape a wireless LAN (WLAN) possible and according to the invention.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die einen Datentransfer in zumindest einer Richtung erlaubende erste und/oder zweite Verbindung mindestens ein Kabel.According to one further advantageous embodiment of the device according to the invention includes the data transfer in at least one direction permitting first and / or second connection at least one cable.
Hierbei kann die Verbindung in einem einzelnen oder mehreren Kabeln oder auch in einem integrierten Bussystem, über das eine Mehrzahl von Funktionseinheiten am Zweirad miteinander verbunden ist, bestehen. Beispielsweise können so in der Steuereinheit Daten von einer Beleuchtungseinheit, einem Nabendynamo, einer Federung, einem Neigungssensor und ähnlichem verarbeitet und diese Geräte jeweils separat adressierbar angesteuert werden.in this connection can connect in a single or multiple cables or also in an integrated bus system, via which a plurality of functional units on the bike is connected. For example, like this in the control unit, data from a lighting unit, a Hub dynamo, a suspension, a tilt sensor and the like processed and these devices each be addressed separately addressable.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die einen Datentransfer in zumindest einer Richtung erlaubende erste und/oder zweite Verbindung kabellos, bevorzugt über eine Verbindung mit elekt romagnetischen Wellen, besonders bevorzugt in Form eines Wireless LAN, ausgebildet.According to one further advantageous embodiment of the device according to the invention is the data transfer in at least one direction permitting first and / or second connection wirelessly, preferably via a Compound with electromagnetic waves, particularly preferred in Form of a wireless LAN, trained.
Eine kabellose Ausbildung der Verbindungen verringert in vorteilhafter Weise die Anfälligkeit der Systeme aufgrund mechanischer Belastungen.A wireless training of compounds reduces in an advantageous manner Way the vulnerability of the systems due to mechanical loads.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst der erste Messfühler einen Messfühler, welcher Werte erfasst, die für das gerade an der ersten Achse anliegende Drehmoment kennzeichnend sind, insbesondere einen Dehnungsmessstreifen und/oder einen nach dem Hall-Effekt arbeitenden Messfühler.According to one further advantageous embodiment of the device according to the invention includes the first sensor a sensor, which records values for Characterizing the momentarily applied to the first axis torque are, in particular a strain gauge and / or a nach the hall effect working sensor.
Drehmomentmessfühler können in vorteilhafter Weise gerade sportlich orientierten Zweiradfahrern zur Kontrolle ihrer Trainingsbedingungen dienen. Insbesondere eine Kontrolle der geleisteten physikalischen Arbeit ist so in genügender Genauigkeit möglich. Hierbei kann beispielsweise das Drehmoment an der ersten Achse durch die Bestimmung der Torsion der ersten Achse erfolgen, wobei eine Relativbewegung eines Magneten mittels eines Hall-Sensors ermittelt wird.Torque sensors can be in advantageously just sporty oriented two-wheelers to control their training conditions. In particular, one Control of the physical work done is thus sufficiently accurate possible. In this case, for example, the torque on the first axis the determination of the torsion of the first axis, wherein a relative movement a magnet is detected by means of a Hall sensor.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst der zweite Messfühler einen Magneten, welcher so mit einem Rad des Zweirades verbunden ist, dass er eine Rotation des Rades um eine Achse mitvollzieht, und einen mit dem Magneten zusammenwirkenden Aufnehmer.According to one further advantageous embodiment of the device according to the invention includes the second sensor a magnet, which thus connected to a wheel of the bicycle is that he is witnessing a rotation of the wheel about an axis, and a cooperating with the magnet pickup.
Hierbei handelt es sich um eine häufig verwendete Art der Geschwindigkeitsmessung bei Fahrrädern, wobei der Aufnehmer beispielsweise an der Fahrradgabel montiert ist, so dass der Magnet, welcher in den Speichen eines der Räder, insbesondere des Vorderrades, befestigt ist, mit dem Rad rotiert, während der Aufnehmer so befestigt ist, dass er in Bezug auf den Rahmen des Fahrrades unbeweglich ist. Die so bestimmte Rotationsfrequenz beispielsweise des Vorderrades wird anhand eines vorbestimmbaren Radumfangs in die aktuelle Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrrades umgerechnet.in this connection it is a common one used type of speed measurement in bicycles, where the transducer is mounted, for example, on the bicycle fork, so that the magnet, which in the spokes of one of the wheels, in particular of the Front wheel, attached, is rotated with the wheel while the Transducer is mounted so that it is in relation to the frame of the Bicycle is immobile. The thus determined rotation frequency, for example of the front wheel is determined by a predeterminable Radumfangs in the current speed of movement of the bike converted.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst das Zweirad zur Stromerzeugung einen Generator, bevorzugt einen Dynamo, besonders bevorzugt einen Nabendynamo, wobei der zweite Messfühler zumindest eine Frequenz mit der der Generator betrieben wird, erfasst Insbesondere ein Nabendynamo weist im Regelfall eine Vielzahl von Polen auf, beispielsweise zwölf oder sogar 24 Pole, so dass die Frequenz, mit der der Nabendynamo betrieben wird, um einen entsprechenden Faktor größer ist als die Rotationsfrequenz der Nabe, in der der Dynamo ausgebildet ist. Diese deutlich erhöhte Frequenz, die gemessen wird, bedingt eine deutlich größere Genauigkeit, insbesondere auch im Hinblick auf zeitliche Änderungen der Geschwindigkeit, als andere Geschwindigkeitssensoren. Aus der Frequenz des Nabendynamos lässt sich anhand eines vorbestimmbaren Wertes des Umfangs des Rades, in welchem der Nabendynamo ausgebildet ist, die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Zweirades bestimmen. Ähnliches gilt auch für Dynamos, welche beispielsweise am Vorderrad eines Fahrrades mitlaufen können.According to one further advantageous embodiment of the device according to the invention The bicycle for power generation includes a generator, preferably a dynamo, more preferably a hub dynamo, wherein the second probe at least one frequency with which the generator is operated detected In particular, a hub dynamo usually has a variety of Poland, for example twelve or even 24 poles, so the frequency with which the hub dynamo is operated to a corresponding factor is greater as the rotational frequency of the hub in which the dynamo is formed is. This significantly increased Frequency that is measured requires significantly greater accuracy, especially with regard to temporal changes in speed, as other speed sensors. From the frequency of the hub dynamo let yourself based on a predeterminable value of the circumference of the wheel, in which the hub dynamo is formed, the speed of movement of the bicycle. something similar applies to Dynamos, which run along the front wheel of a bicycle, for example can.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Speichermitteln der Radumfang eines von der zweiten Achse antreibbaren Rades, vorgegebenen Getriebestufenpaaren von Getriebestufen, die an der ersten und der zweiten Achse anliegen, zugeordnete Übersetzungszahlen und/oder zu einem früheren Zeitpunkt bestimmte Getriebestufen an der ersten und/oder der zweiten Achse abspeicherbar.According to one further advantageous embodiment of the device according to the invention in the storage means the wheel circumference is one of the second Axis drivable wheel, predetermined gear stage pairs of Gear stages applied to the first and second axes assigned translation numbers and / or at an earlier date certain gear stages on the first and / or the second axis stored.
Die Abspeicherung eines vorbestimmten Radumfangs des von der zweiten Achse antreibbaren Rades ermöglicht in Verbindung mit der Bestimmung der Rotationsfrequenz einer der Achsen der Räder des Zweirades, insbesondere des Rades, welches durch die zweite Achse antreibbar ist, in besonders einfacher Weise die Bestimmung der Fortbewegungsgeschwindigkeit des Zweirades.The Storage of a predetermined Radumfangs of the second Axis driven wheel allows in conjunction with the determination of the rotational frequency of one of Axes of the wheels of the bicycle, in particular of the wheel, which by the second Axis is driven, in a particularly simple way the determination the speed of movement of the bicycle.
Die Abspeicherung früher bestimmter Getriebestufenpaare erlaubt in besonders einfacher und vorteilhafter Weise eine Plausibilitätsüberprüfung des aktuell bestimmten Getriebestufenpaares. Ist beispielsweise an der ersten Achse die zweite Getriebestufe gewählt und an der zweiten Achse die vierte Getriebestufe, lassen die Messwerte aber beispielsweise auch die Möglichkeit zu, dass an der ersten Achse die dritte Getriebestufe und an der zweiten Achse die zweite Getriebestufe gewählt wird, so kann, wenn als letztes Getriebestufenpaar an der ersten Achse die zweite Getriebestufe und an der zweiten Achse die fünfte Getriebestufe gespeichert ist, das falsche Ergebnis aufgrund einer Plausibilitätsprüfung ausgeschlossen werden, da Gangschaltungen im Regelfall nur den Wechsel einer Getriebestufe an einer Achse erlauben.The storage of previously determined gear stage pairs allows in a particularly simple and advantageous manner a plausibility check of the currently determined gear stage pair. If, for example, the second gear stage is selected on the first axis and the fourth gear stage is selected on the second axis, the measured values also allow, for example, the possibility of selecting the third gear stage on the first axis and the second gear stage on the second axis if the second gear stage is stored as the last gear stage pair on the first axle and the fifth gear stage is stored on the second axle, the incorrect result due to a plausibility check As a rule, gear shifts only allow the change of a gear stage on an axis.
Die Abspeicherung von Übersetzungszahlen, die vorbestimmten Getriebestufenpaaren zugeordnet sind, erlaubt in einfacher Weise die Bestimmung von Getriebestufenpaaren, wenn Übersetzungsverhältnisse, beispielsweise aufgrund der Messung der Geschwindigkeit und der Rotationsfrequenz der ersten Achse, bestimmt und mit gespeicherten Übersetzungszahlen verglichen werden.The Storage of translation numbers, the predetermined gear stage pairs are assigned allowed in a simple way the determination of gear stage pairs, if gear ratios, for example, due to the measurement of the speed and the Rotational frequency of the first axis, determined and with stored translation numbers be compared.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestimmt die Steuereinheit anhand des ersten Messwerts, des zweiten Messwerts und des Radumfangs das gewählte Übersetzungsverhältnis und vergleicht dieses mit den gespeicherten Übersetzungszahlen, um das Getriebestufenpaar zu bestimmen.According to one further advantageous embodiment of the device according to the invention determines the control unit based on the first measured value, the second Measured value and the wheel circumference the selected gear ratio and compares this with the stored gear ratios to the gear pair to determine.
Da die den einzelnen Getriebestufenpaaren zugeordneten Übersetzungszahlen insbesondere durch die Gestaltung der Getriebestufen vorbestimmt sind, ist es anhand der Bestimmung des Übersetzungsverhältnisses möglich, auf das gerade gewählte Getriebestufenpaar und damit auf den eingelegten Gang zu schließen. Ist die Übersetzung definiert als das Verhältnis aus der Rotationsfrequenz der angetriebenen Achse zu der der antreibenden Achse, also in diesem Fall das Verhältnis aus der Rotationsfrequenz der zweiten Achse zur Rotationsfrequenz der ersten Achse, so bestimmt sich die Übersetzungszahl aus der Fortbewegungsgeschwindigkeit v geteilt durch das Produkt aus der Rotationsfrequenz der ersten Achse und dem Umfang des Rades, welches durch die zweite Achse angetrieben wird. Somit ist es in einfacher Weise möglich, anhand der Fortbewegungsgeschwindigkeit und der Rotationsfrequenz der ersten Achse auf das gewählte Getriebestufenpaar zu schließen.There the gear ratios associated with each gear pair are predetermined in particular by the design of the gear stages, it is based on the determination of the translation ratio possible, on the currently selected Gear pair and thus to close the engaged gear. is the translation defined as the ratio from the rotational frequency of the driven axle to that of the driving one Axis, in this case the ratio of the rotation frequency the second axis to the rotational frequency of the first axis, so determined the translation number from the speed of travel v divided by the product from the rotational frequency of the first axis and the circumference of the wheel, which is driven by the second axis. Thus it is in easy way possible based on the speed of movement and the rotational frequency of first axis on the selected Close gear pair.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Getriebestufenpaar mit früher bestimmten Getriebestufenpaaren im Wege einer Plausibilitätsprüfung verglichen.According to one further advantageous embodiment of the device according to the invention becomes the gear stage pair with previously determined gear stage pairs compared by means of a plausibility check.
Hierbei kann in vorteilhafter Weise berücksichtigt werden, dass Gangschaltungen nur einen Wechsel um eine bestimmte Zahl Getriebestufen, insbesondere eine Getriebestufe, nur an einer der ersten und zweiten Achse erlauben.in this connection can be considered in an advantageous way be that gear shifts only a change to a certain Number of gear stages, in particular a gear stage, only at one allow the first and second axis.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Getriebestufenpaar anhand der Ergebnisse der Plausibilitätsprüfung korrigiert.According to one further advantageous embodiment of the device according to the invention the gear stage pair is corrected based on the results of the plausibility check.
Dies erlaubt den Ausschluss von Fehlern, die darauf beruhen, dass eine Übersetzungszahl verschiedenen Getriebestufenpaaren zugeordnet ist.This allows the exclusion of errors that are based on a translation number assigned to different gear stage pairs.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zumindest die Steuereinheit in einem Zweiradcomputer, insbesondere einem Fahrradcomputer umfasst.According to one further advantageous embodiment of the device according to the invention is at least the control unit in a two-wheeled computer, in particular includes a bicycle computer.
Die Integration zumindest der Steuereinheit in einem Fahrradcomputer erlaubt in besonders einfacher Weise die Bestimmung des gerade gewählten Getriebestufenpaares, insbesondere auch unter Verwendung bereits für andere Zwecke, etwa der Geschwindigkeitsbestimmung, ausgebildeter Messfühler.The Integration of at least the control unit in a bicycle computer allows the determination of the currently selected gear stage pair in a particularly simple manner, in particular also already using for other purposes, such as the speed determination, trained sensor.
Gemäß einem
weiteren Aspekt des erfinderischen Gedankens wird ein Fahrradcomputer
für ein Fahrrad
vorgeschlagen,
welcher mit einem ersten Messfühler verbindbar
ist, der erste Messwerte erfassen kann, die die Rotationsfrequenz
einer ersten durch einen Benutzer antreibbaren Achse kennzeichnen,
welcher
mit einem zweiten Messfühler
verbindbar ist, der zweite Messwerte erfassen kann, die eine Fortbewegungsgeschwindigkeit
des Fahrrades kennzeichnen, wobei der Fahrradcomputer so ausgebildet ist,
das er das erfindungsgemäße Verfahren
durchführen
oder Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
sein kann.According to another aspect of the inventive concept, a bicycle computer for a bicycle is proposed,
which can be connected to a first measuring sensor which can detect first measured values which characterize the rotational frequency of a first axis which can be driven by a user,
which can be connected to a second measuring sensor, which can detect second measured values which characterize a travel speed of the bicycle, wherein the bicycle computer is designed such that it can carry out the method according to the invention or be part of a device according to the invention.
Ein solcher erfindungsgemäßer Fahrradcomputer kann in vorteilhafter Weise insbesondere als Austauschteil für bereits bestehende Systeme verwendet werden, die er um die Funktionalität der Bestimmung des gewählten Getriebestufenpaares bzw. des eingelegten Ganges erweitert.One such bicycle computer according to the invention can advantageously in particular as a replacement part for already existing systems are used, which he adds to the functionality of the provision of the chosen Gear pair or the inserted gear extended.
Alle gemachten Ausführungen für das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung lassen sich in gleicher Weise auf den erfindungsgemäßen Fahrradcomputer anwenden und jeweils umgekehrt.All made statements for the inventive method and the device according to the invention can be in the same way on the bicycle computer according to the invention apply and vice versa.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert und bevorzugte Ausführungsbeispiele gezeigt, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt wäre. Es zeigen:in the The following is the invention with reference to the accompanying drawings explained in more detail and preferred embodiments shown, without the invention being limited thereto. Show it:
Generell
ist die Ausbildung des Getriebes
Die
zweite Achse
Im
vorliegenden Beispiel besteht das gewählte Getriebestufenpaar aus
dem mittleren ersten Zahnrad
Die
Messfühler
Als
zweiter Messfühler
Als
erster Messfühler
Über eine
zweite einen Datentransfer in zumindest einer Richtung erlaubende
zweite Verbindung
Das
erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
erlauben in vorteilhafter Weise die Bestimmung der an der ersten
Achse
- 11
- Fahrradbicycle
- 22
- Vorderradfront
- 33
- Hinterradrear wheel
- 44
- Rahmenframe
- 55
- erste Achsefirst axis
- 66
- erste Getriebestufefirst gear stage
- 77
- KetteChain
- 88th
- zweite Getriebestufesecond gear stage
- 99
- zweite Achsesecond axis
- 1010
- Getriebetransmission
- 1111
- kleines erstes Zahnradsmall first gear
- 1212
- mittleres erstes Zahnradaverage first gear
- 1313
- großes erstes Zahnradbig first gear
- 1414
- Pedalpedal
- 1515
- Kurbelarmcrank
- 1616
- kleines zweites Zahnradsmall second gear
- 1717
- mittleres zweites Zahnradaverage second gear
- 1818
- großes zweites Zahnradbig second gear
- 1919
- erster Messfühlerfirst probe
- 2020
- zweiter Messfühlersecond probe
- 2121
- erste Verbindungfirst connection
- 2222
- Steuereinheitcontrol unit
- 2323
- zweite Verbindungsecond connection
- 2424
- Anzeigemitteldisplay means
- FF
- Rotationsfrequenzrotation frequency
- RR
- RadumfangWheel size
- UU
- Übersetzungsverhältnisratio
- VV
- FortbewegungsgeschwindigkeitTravel speed
Claims (24)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10353748A DE10353748A1 (en) | 2003-11-17 | 2003-11-17 | Two-wheeler e.g. bicycle, operating device, has control unit to calculate gear stage based on gear transmission ratio that depends on rotation frequency of one axle and rear wheel speed, and to output stage and actual gear in display |
DE20320872U DE20320872U1 (en) | 2003-11-17 | 2003-11-17 | Two-wheeler e.g. bicycle, operating device, has control unit to calculate gear stage based on gear transmission ratio that depends on rotation frequency of one axle and rear wheel speed, and to output stage and actual gear in display |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10353748A DE10353748A1 (en) | 2003-11-17 | 2003-11-17 | Two-wheeler e.g. bicycle, operating device, has control unit to calculate gear stage based on gear transmission ratio that depends on rotation frequency of one axle and rear wheel speed, and to output stage and actual gear in display |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10353748A1 true DE10353748A1 (en) | 2005-06-09 |
Family
ID=34559673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10353748A Withdrawn DE10353748A1 (en) | 2003-11-17 | 2003-11-17 | Two-wheeler e.g. bicycle, operating device, has control unit to calculate gear stage based on gear transmission ratio that depends on rotation frequency of one axle and rear wheel speed, and to output stage and actual gear in display |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10353748A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2565110A1 (en) * | 2011-08-30 | 2013-03-06 | B-Labs AG | Device and methods for simplifying wireless communication between an actuator and a user interface |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4490127A (en) * | 1981-05-29 | 1984-12-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrically operated transmission gear system for bicycles |
EP0543453A1 (en) * | 1991-11-18 | 1993-05-26 | SOCIETA' ITALIANA CATENE CALIBRATE REGINA S.p.A. | Automated bicycle transmission |
DE19528133A1 (en) * | 1995-07-04 | 1997-01-09 | Heimes Horst Peter Dr Ing | Automatic optimum bicycle gear selection according to speed and power requirements - by means of pedal rotation rate and momentum, wheel rotation rate and slope inclination sensors and programmed computer |
DE19524397A1 (en) * | 1995-07-04 | 1997-01-09 | Heimes Horst Peter Dr Ing | Bicycle computer for selecting optimum gear - has miniaturised computer, similar to known motor cycle computers, and with input and indicating devices, and this mixes two input signals concerning wheel and drift RPM from two sources. |
US5728017A (en) * | 1990-05-08 | 1998-03-17 | E.B.T., Inc. | Electronic transmission control system for a bicycle or the like |
EP0849158A1 (en) * | 1996-12-19 | 1998-06-24 | Shimano Inc. | Bicycle control device having a rotatable dial |
DE69317561T2 (en) * | 1992-06-19 | 1998-08-20 | Browning Autom Transmission | METHOD AND SYSTEM FOR COMPUTER CONTROLLED GEARS |
EP0889302A2 (en) * | 1997-07-02 | 1999-01-07 | Shimano Inc. | Bicycle display device |
DE19741709A1 (en) * | 1997-09-22 | 1999-03-25 | Wiehr Juergen Dipl Finanzw | Bicycle gear mechanism |
US6204775B1 (en) * | 1996-11-07 | 2001-03-20 | Mavic S.A. | Wireless control and/or measuring system for a cycle |
DE10114937A1 (en) * | 2000-03-29 | 2001-11-29 | Campagnolo Srl | Method for controlling the gear shift on a two-wheeler and corresponding system and corresponding components |
DE10058234A1 (en) * | 2000-11-20 | 2002-05-23 | Wolfgang Baron | Device and method for full-automated switching of multi-step chain drives with the aid of pedal-crank support torque measurement display |
US20030197480A1 (en) * | 2002-04-23 | 2003-10-23 | Shimano, Inc. | Bicycle control apparatus that communicates power and data over a single transmission path |
-
2003
- 2003-11-17 DE DE10353748A patent/DE10353748A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4490127A (en) * | 1981-05-29 | 1984-12-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrically operated transmission gear system for bicycles |
US5728017A (en) * | 1990-05-08 | 1998-03-17 | E.B.T., Inc. | Electronic transmission control system for a bicycle or the like |
EP0543453A1 (en) * | 1991-11-18 | 1993-05-26 | SOCIETA' ITALIANA CATENE CALIBRATE REGINA S.p.A. | Automated bicycle transmission |
DE69317561T2 (en) * | 1992-06-19 | 1998-08-20 | Browning Autom Transmission | METHOD AND SYSTEM FOR COMPUTER CONTROLLED GEARS |
DE19524397A1 (en) * | 1995-07-04 | 1997-01-09 | Heimes Horst Peter Dr Ing | Bicycle computer for selecting optimum gear - has miniaturised computer, similar to known motor cycle computers, and with input and indicating devices, and this mixes two input signals concerning wheel and drift RPM from two sources. |
DE19528133A1 (en) * | 1995-07-04 | 1997-01-09 | Heimes Horst Peter Dr Ing | Automatic optimum bicycle gear selection according to speed and power requirements - by means of pedal rotation rate and momentum, wheel rotation rate and slope inclination sensors and programmed computer |
US6204775B1 (en) * | 1996-11-07 | 2001-03-20 | Mavic S.A. | Wireless control and/or measuring system for a cycle |
EP0849158A1 (en) * | 1996-12-19 | 1998-06-24 | Shimano Inc. | Bicycle control device having a rotatable dial |
EP0889302A2 (en) * | 1997-07-02 | 1999-01-07 | Shimano Inc. | Bicycle display device |
DE19741709A1 (en) * | 1997-09-22 | 1999-03-25 | Wiehr Juergen Dipl Finanzw | Bicycle gear mechanism |
DE10114937A1 (en) * | 2000-03-29 | 2001-11-29 | Campagnolo Srl | Method for controlling the gear shift on a two-wheeler and corresponding system and corresponding components |
DE10058234A1 (en) * | 2000-11-20 | 2002-05-23 | Wolfgang Baron | Device and method for full-automated switching of multi-step chain drives with the aid of pedal-crank support torque measurement display |
US20030197480A1 (en) * | 2002-04-23 | 2003-10-23 | Shimano, Inc. | Bicycle control apparatus that communicates power and data over a single transmission path |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2565110A1 (en) * | 2011-08-30 | 2013-03-06 | B-Labs AG | Device and methods for simplifying wireless communication between an actuator and a user interface |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60032819T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE EFFORT OF A CYCLIST | |
DE10215964C1 (en) | Power assisted bike pedaling force sensor; detects position shifting distance between annular magnet and Hall sensor and resulting voltage signal may be measured | |
DE102013004886B4 (en) | Control device for a bicycle, bicycle drive system and bicycle control method | |
DE102013101952B4 (en) | Bicycle crank arm with a bicycle input power processor | |
DE102013101958B4 (en) | Bicycle crank arm device and bicycle input force processing device | |
DE102012107938B4 (en) | Bicycle drive device | |
DE60018528T2 (en) | Bicycle transmission | |
DE102009043949A1 (en) | Cassette-based power meter | |
EP2152566A1 (en) | Drive device comprising a drive shaft and driving cranks | |
DE102020002662A1 (en) | Gear shift adjustment and device | |
DE102012107937A1 (en) | Bicycle drive device | |
EP2216242A1 (en) | Drive device | |
DE60020208T2 (en) | Method and device for selecting the processing mode for a bicycle computer | |
DE10242447A1 (en) | Cyclist force measurement instrument, for measuring the force applied to a saddle, comprises a force sensor in the saddle region or attached to the saddle support and an evaluation unit for processing the sensor signal | |
DE102018100918A1 (en) | A bicycle control device and method for controlling a bicycle | |
WO2016165888A1 (en) | Actuator for a rear-wheel steering system of a motor vehicle | |
DE102020214512A1 (en) | ELECTRONIC DEVICE, CRANK ASSEMBLY WITH ELECTRONIC DEVICE, AND DRIVE TRAIN WITH CRANK ASSEMBLY WITH ELECTRONIC DEVICE | |
DE19956475B4 (en) | Computer for bicycles and method for obtaining driving information | |
DE102020114536A1 (en) | ACTUATION CONTROLLER AND ACTUATION SYSTEM | |
DE102012214332A1 (en) | Crank drive for bicycles, has sensor device for detecting torsion of pedal crankshaft between one and third axial portion of pedal crankshaft, where another sensor device detects torsion of sleeve | |
EP3434575B1 (en) | Method and device for identifying the ratio on a two-wheeler | |
DE10353748A1 (en) | Two-wheeler e.g. bicycle, operating device, has control unit to calculate gear stage based on gear transmission ratio that depends on rotation frequency of one axle and rear wheel speed, and to output stage and actual gear in display | |
DE112016007489T5 (en) | Power measurement system for bicycles | |
DE20320872U1 (en) | Two-wheeler e.g. bicycle, operating device, has control unit to calculate gear stage based on gear transmission ratio that depends on rotation frequency of one axle and rear wheel speed, and to output stage and actual gear in display | |
DE102022122787A1 (en) | BICYCLE COMPONENT CONTROL DEVICE, BICYCLE COMPONENT CONTROL SYSTEM AND BICYCLE COMPONENT CONTROL METHOD |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |