DE19718917C1 - Movement parameter recording device for surfing - Google Patents

Movement parameter recording device for surfing

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Abstract

The device is composed of a sensor system with electronic signal processing (2) for determining a relative velocity of a flow between water and the surfboard (1), and an evaluation- and display system in form of a watch (5). The sensor system contains at least two optic reflection- and/or transmission detectors, arranged one after another in drive direction, and which detect air bubbles in the water streaming past. The device is composed of a sensor system with electronic signal processing (2) for determining a relative velocity of a flow between water and the surfboard (1), and an evaluation- and display system in form of a watch (5), having functions similar to those of a bicycle computer, whereby the signals determined by the sensor system are transmitted over a radio path to the evaluation- and display system. The sensor system contains at least two optic reflection- and/or transmission detectors, arranged one after another in drive direction, and which detect air bubbles in the water streaming past. A combination of the detectors output signals results by forming a corresponding auto-correlation function by device of the electronic signal processing arrangement, especially a micro-controller, whereby the velocity of flow is derived.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruch 1 angegebenen Art.The invention relates to a device specified in the preamble of claim 1 Art.

Nach dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen zur Ermittlung der Bewegungsparameter beim Surfen bekannt.According to the prior art, various devices for determining the Movement parameters known when surfing.

In der DE 34 02 674 A1 sowie der DD 22 73 29 A1 (2) werden Vorrichtungen zur Ermittlung der Bewegungsparameter beim Surfen vorgestellt, bei denen u. a. ein am Surfbrett befestigter Geschwindigkeitssensor seine Meßdaten direkt oder in Form von Impulsen an einen auf dem Surfbrett befindlichen Computer überträgt. Diese abgespeicherten Daten können entweder auf dem Surfbrett angezeigt werden oder mittels Funk an eine Anzeigeeinheit in der äußeren Form einer Armbanduhr übertragen werden (DE 34 02 674 A1). In der DE 33 19 684 A1 wird der PC durch einen Fahrradcomputer (auf dem Surfbrett) ersetzt.DE 34 02 674 A1 and DD 22 73 29 A1 ( 2 ) present devices for determining the movement parameters during surfing, in which, among other things, a speed sensor attached to the surfboard transmits its measurement data directly or in the form of pulses to a computer located on the surfboard transmits. This stored data can either be displayed on the surfboard or transmitted by radio to a display unit in the outer form of a wristwatch (DE 34 02 674 A1). In DE 33 19 684 A1 the PC is replaced by a bicycle computer (on the surfboard).

Das Kernproblem aller Vorrichtungen zur Ermittlung der Bewegungsparameter beim Surfen besteht in der Suche nach einem geeigneten Geschwindigkeitssensor, der folgende Eigenschaften besitzen sollte:The core problem of all devices for determining the movement parameters in the Surfing is looking for a suitable speed sensor that should have the following properties:

  • a) keine Beeinflussung der Strömungsverhältnisse am Surfbretta) no influence on the flow conditions on the surfboard
  • b) störsicher und wartungsarmb) interference-free and low-maintenance
  • c) geringes Gewichtc) light weight
  • d) geringer Energieverbrauchd) low energy consumption
  • e) Kompatibilität der Ausgangssignale mit einem Fahrradcomputere) Compatibility of the output signals with a cycle computer
  • f) geringer Fertigungsaufwand und Miniaturisierung.f) low manufacturing costs and miniaturization.

Der in der DE 33 19 684 A1 vorgestellte Sensor nach dem Turbinenrad-Prinzip genügt zwar den Forderungen d) und e), hat jedoch den entscheidenden Nachteil, die Strömungsverhältnisse am Surfbrett stark zu beeinträchtigen. In der GB 22 705 04 A wird ein Differenzdrucksensor verwendet, der vorzugsweise in die Finne oder das Schwert integriert wird. Auch diese Strömungsmeßeinrichtung (Sensor) erhöht den Strömungswiderstand. Darüber hinaus ist sie aufgrund von Verstopfungen der Rohröffnungen des Sensors durch mögliche Wasserverunreinigungen (Blätter, Algen, ...) störanfällig und damit nicht wartungsarm. In der DD 227 329 A1 wird eine Strömungsmessung mittels Hitzdrähten vorgeschlagen, die zum einen störanfällig gegenüber systematischen Fehlern (z. B. infolge unterschiedlichen Salzgehaltes) ist und zum anderen einen relativ hohen Energieverbrauch aufweist. Schließlich wird in der DE 85 23 456 U1 ein Strömungssensor nach dem magnetisch- induktiven Prinzip (Faraday-Technik) angegeben, der fluchtend mit der Außenseite des (Surfbrett-)Rumpfes angeordnet werden kann und folglich die Kriterien a), b) und d) erfüllen könnte. Ein wesentlicher Nachteil dieses Sensors liegt in seiner Größe und seinem Gewichtes. Aufgrund des physikalischen Prinzips sind einer Miniaturisierung enge Grenzen gesetzt, da die Meßgröße (Induktionsspannung zwischen den Elektroden) mit einer Verkleinerung des Elektrodenabstandes als auch mit Verringerung der Polflächen des Magneten stark abfällt.The sensor presented in DE 33 19 684 A1 based on the turbine wheel principle is sufficient Although the requirements d) and e), however, has the decisive disadvantage that To strongly affect flow conditions on the surfboard. In GB 22 705 04 A a differential pressure sensor is used, which is preferably in the fin or the Sword is integrated. This flow measuring device (sensor) also increases the Flow resistance. In addition, it is due to constipation Pipe openings of the sensor due to possible water contamination (leaves, algae, ...) prone to failure and therefore not low-maintenance. DD 227 329 A1 describes a Flow measurement using hot wires is proposed, which on the one hand is prone to failure against systematic errors (e.g. due to different salinity) and on the other hand has a relatively high energy consumption. Finally, in the DE 85 23 456 U1 a flow sensor based on the magnetic-inductive principle (Faraday technique), which is aligned with the outside of the (surfboard) hull can be arranged and consequently meet the criteria a), b) and d) could. A major disadvantage of this sensor is its size and its Weight. Due to the physical principle, miniaturization is tight Limits set, since the measured variable (induction voltage between the electrodes) with a reduction in the electrode spacing as well as a reduction in the pole areas of the magnet drops sharply.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Realisierung einer Vorrichtung zur Ermittlung der Bewegungsparameter beim Surfen, wie die momentane Geschwindigkeit des Surfbretts, die Durchschnitts- und Maximalgeschwindigkeit, die zurückgelegte Wegstrecke usw. auf der Grundlage eines opto-elektronischen Sensorsystems, das keinen zusätzlichen Strömungswiderstand an der Surfbrett- Unterseite erzeugt, das wartungsarm und störunempfindlich arbeitet, das geringes Gewicht und Abmessungen im mm-Bereich besitzt, und das einen geringen Energieverbrauch aufweist.The object of the present invention is to implement a device to determine the movement parameters when surfing, such as the current one Speed of the surfboard, the average and maximum speed that distance traveled etc. based on an opto-electronic Sensor system, which has no additional flow resistance on the surfboard Bottom generated, the low maintenance and insensitive to interference, the little Weight and dimensions in the mm range, and a small one Has energy consumption.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved by the characterizing features of claim 1. Advantageous further developments can be found in the subclaims.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß sich opto-elektronische Sensorsysteme besonders vorteilhaft für die Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit von Flüssigkeiten und damit auch für die Messung der Geschwindigkeit eines Surfbretts einsetzen lassen. Dazu werden mit mindestens zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordneten optischen Reflexdetektoren die unter dem fahrenden Surfbrett vorhandenen Luftbläschen registriert. Aus der Verknüpfung der Ausgangssignale läßt sich aus ihrem zeitlichen Versatz die Strömungsgeschwindigkeit unter dem Surfbrett ermitteln. Für die Extraktion dieser Zeitdifferenz aus den Meßwerten können verschiedene Verfahren der Analog- und/oder Digitaltechnik bzw. deren Kombination zur Anwendung gebracht werden. Beispielsweise kann die Autokorrelationsfunktion der Meßwerte gebildet werden, um diese Zeitdifferenz und die zugehörige Geschwindigkeit berechnen zu können. Aus dieser Geschwindigkeit können weitere Bewegungsparameter des Surfens abgeleitet werden.The present invention is based on the finding that opto-electronic Sensor systems particularly advantageous for the detection of the flow velocity  of liquids and thus also for measuring the speed of a surfboard let insert. To do this, use at least two in a row in the direction of travel arranged optical reflex detectors under the moving surfboard existing air bubbles registered. From the combination of the output signals the flow speed under the surfboard from their time offset determine. For the extraction of this time difference from the measured values various methods of analog and / or digital technology or their combination Application. For example, the autocorrelation function of the Measured values are formed around this time difference and the associated speed to be able to calculate. From this speed more Movement parameters of surfing can be derived.

Das opto-elektronische Sensorsystem wird in der Surfbrett Unterseite, vorzugsweise neben der Finne oder dem Schwert, angeordnet. Die Kunststoffhaut kann an den Stellen, an denen die optischen Sensoren plaziert werden, transparent für optische Strahlung (oder IR-Strahlung) ausgebildet werden, so daß die Oberflächenbeschaffenheit der Surfbrett-Unterseite weder verändert noch negativ beeinflußt wird. Folglich werden auch die Strömungseigenschaften des Surfbretts mit Sensorsystem gegenüber einem ohne ein solches Sensorsystem beibehalten. Weitere wesentliche Vorzüge im Vergleich zum Stand der Technik resultieren aus dem geringen Gewicht, dem geringen Platzbedarf und dem niedrigen Energieverbrauch des erfindungsgemäßen opto-elektronischen Sensorsystems.The opto-electronic sensor system is preferably in the bottom of the surfboard next to the fin or the sword. The plastic skin can on the Places where the optical sensors are placed, transparent to optical ones Radiation (or IR radiation) are formed so that the Surface quality of the underside of the surfboard is neither changed nor negative being affected. As a result, the flow characteristics of the surfboard also become Maintain sensor system compared to one without such a sensor system. Further significant advantages compared to the prior art result from the low Weight, the small space requirement and the low energy consumption of the opto-electronic sensor system according to the invention.

Wenn bereits im Sensorsystem eine Signalvorverarbeitung stattfindet, bei der eine Impulsfolge erzeugt wird, deren Folgefrequenz einen direkten Zusammenhang mit der Strömungs- bzw. Surfbrettgeschwindigkeit bildet, kann ein entsprechend ausgelegter (z. B. wasserdicht) Fahrradcomputer als Anzeige- und auswertesystem eingesetzt werden. Die Impulse werden vorzugsweise vom Sensorsystem zum Fahrradcomputer, der am Arm des Surfers befestigt wird, mit einem Funk- oder Ultraschallsender übertragen.If signal preprocessing is already taking place in the sensor system, during which one Pulse train is generated, the repetition frequency is directly related to the Forms current or surfboard speed, can be designed accordingly (e.g. waterproof) Bicycle computer used as a display and evaluation system become. The pulses are preferably from the sensor system to the bike computer, which is attached to the surfer's arm with a radio or ultrasound transmitter transfer.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Some embodiments of the invention are described below with reference to the Drawings explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ermittlung der Bewegungsparameter beim Surfen. Fig. 1 shows a possible embodiment of a device for determining the movement parameters when surfing.

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform eines Sensorsystems nach der Erfindung. Fig. 2 shows a preferred embodiment of a sensor system according to the invention.

Die Fig. 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ermittlung der Bewegungsparameter beim Surfen, insbesondere dem Wind-Surfen. Fig. 1 shows a possible embodiment of a device for determining the movement parameters while surfing, in particular the wind-surfing.

An der Unterseite des Surfbretts 1 befindet sich ein opto-elektronisches Sensorsystem 2 zur Ermittlung der Geschwindigkeit des am Surfbrett vorbeiströmenden Wassers. Die Sensorsignale werden bereits im Sensorsystem 2 vorverarbeitet, so daß eine Folge von elektrischen Impulsen generiert wird, deren Frequenz der Strömungsgeschwindigkeit proportional ist. Diese Impulse werden an einen Funksender 3 weitergeleitet, der sie an einen zugehörigen Funkempfänger 4 überträgt. Der Funkempfänger 4 ist direkt mit einem handelsüblichen "Fahradcomputer" 5 verbunden und mit einem Armband am Handgelenk des Surfers 6 befestigt. Durch eine entsprechende Konfigurierung des Fahradcomputers 5 (z. B. Einstellung des Raddurchmessers) lassen sich aus den Impulsen die gewünschten Bewegungsparameter des Surfbretts 1 direkt am Display ablesen bzw. abrufen (Momentan-geschwindigkeit, zurückgelegte Distanz, Maximal- und Durchschnittsgeschwindigkeit usw.)On the underside of the surfboard 1 there is an optoelectronic sensor system 2 for determining the speed of the water flowing past the surfboard. The sensor signals are already preprocessed in sensor system 2 , so that a sequence of electrical pulses is generated, the frequency of which is proportional to the flow velocity. These pulses are forwarded to a radio transmitter 3 , which transmits them to an associated radio receiver 4 . The radio receiver 4 is connected directly to a commercially available "bike computer" 5 and attached to the wrist of the surfer 6 with a bracelet. By configuring the bike computer 5 accordingly (e.g. setting the wheel diameter), the desired movement parameters of the surfboard 1 can be read or called up directly from the pulses (instantaneous speed, distance covered, maximum and average speed, etc.)

Die Spannungsversorgung 7 für das Sensorsystem 2 und den Funksender 3 wird von einer Batterie oder einem Akku geliefert, die sich im Surfbrett 1 in einem entsprechenden Batteriefach befinden. Beispielsweise kann durch Kombination mit einer Solarzelle der zugehörige Akku im Surfbrett 1 vergossen werden.The voltage supply 7 for the sensor system 2 and the radio transmitter 3 is supplied by a battery or a rechargeable battery which is located in the surfboard 1 in a corresponding battery compartment. For example, the associated battery can be cast in the surfboard 1 by combination with a solar cell.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Sensorsystems nach der Erfindung. Fig. 2 shows a preferred embodiment of a sensor system according to the invention.

An der Surfbrett Unterseite unmittelbar neben der Finne 8 ist eine kleine lichtundurchlässige Röhre 45 angeordnet, in die zwei Photodetektoren 42 eingelassen sind. Als Strahlungsquelle dient ein Stab 44, der unter Sonnenlichteinwirkung eine Fluoreszenzstrahlung generiert, die mit Hilfe der beiden Kunststoff-Lichtleitfasern 43 zur Röhre 45 transportiert wird. Mit dieser Anordnung lassen sich die im Wasser auf der Surfbrett-Unterseite vorhandenen Luftbläschen aufgrund ihrer Reflexionseigenschaften detektieren. Die entsprechenden Reflexionssignale werden von den Photodetektoren 42 erfaßt und einem Mikrocontroller 41 zugeführt. In diesem erfolgt eine A/D-Wandlung und Vorverarbeitung dieser Signale, wozu ihre Autokorrelationsfunktion gebildet wird. Aus der zeitlichen Verzögerung, bei der die Autokorrelationsfunktion einen Maximalwert annimmt, ergibt sich die Impulsfolgefrequenz, die über den Funksender 3 an den am Handgelenk des Surfers befindlichen Fahrradcomputer übermittelt wird und aus der die gesuchten Bewegungsparameter abgeleitet werden können. Für ein störsichere Datenübertragung wird zweckmäßigerweise auf bekannte Kodierungsverfahren zurückgegriffen.On the underside of the surfboard, right next to the fin 8, there is a small opaque tube 45 into which two photodetectors 42 are embedded. A rod 44 serves as the radiation source and generates a fluorescent radiation under the influence of sunlight, which is transported to the tube 45 with the aid of the two plastic optical fibers 43 . With this arrangement, the air bubbles present in the water on the underside of the surfboard can be detected on the basis of their reflective properties. The corresponding reflection signals are detected by the photodetectors 42 and fed to a microcontroller 41 . A / D conversion and preprocessing of these signals takes place in this, for which purpose their autocorrelation function is formed. From the time delay at which the autocorrelation function assumes a maximum value, the pulse repetition frequency results, which is transmitted via the radio transmitter 3 to the bicycle computer on the surfer's wrist and from which the movement parameters sought can be derived. Known coding methods are expediently used for interference-free data transmission.

Wenn der gegenseitige Abstand der beiden Reflexdetektoren 42 im mm-Bereich liegt, kann auf die Röhre 45 verzichtet werden. Bei entsprechender Ausbildung der optischen Fenster für die Reflexdetektoren an der Surfbrett Unterseite wird somit das Strömungsverhalten des Surfbretts durch das Sensorsystem nicht verändert oder beeinflußt.If the mutual distance between the two reflex detectors 42 is in the mm range, the tube 45 can be dispensed with. With a corresponding design of the optical windows for the reflex detectors on the underside of the surfboard, the flow behavior of the surfboard is not changed or influenced by the sensor system.

Bei Verwendung von IR-Emitterdioden als Strahlungsquellen anstelle der aus den Fasern 43 austretenden Fluoreszenzstrahlung können die Detektorsignale auch mit Hilfe von Schwellwertschaltern in TTL-Impulse umgesetzt werden, wodurch die A/D-Wandlung im Mikrocontroller 41 entfallen kann. Hierdurch wird die Signalvorverarbeitung über die Autokorrelation wesentlich vereinfacht.If IR emitter diodes are used as radiation sources instead of the fluorescent radiation emerging from the fibers 43 , the detector signals can also be converted into TTL pulses with the aid of threshold switches, as a result of which the A / D conversion in the microcontroller 41 can be omitted. This significantly simplifies signal preprocessing via autocorrelation.

Anstelle der A/D-Wandlung im Mikrocontroller 41 kann eine elektronische Verzögerung der Meßsignale des in Fahrtrichtung nachfolgenden Reflexdetektors erfolgen, die vorzugsweise vom Mikrocontroller 41 schrittweise innerhalb eines Meßzyklus von etwa 1 bis 3 s vergrößert wird (Simulation eines Sägezahngenerators). Durch Bildung der Differenz der beiden Meßsignale mittels eines Operationsverstärkers bei jeweils fester Verzögerung des zweiten Signals und anschließender A/D-Wandlung sowie Abspeicherung im Mikrocontroller kann innerhalb eines Meßzyklus ebenfalls die zeitliche Verzögerung, bei der diese Differenzfunktion einen Minimalwert annimmt, ermittelt werden, woraus sich schließlich die gesuchte Impulsfolgefrequenz für die Ermittlung der Bewegungsparameter ergibt (Maximalwert der Autokorrelationsfunktion). Eine ähnliche Variante läßt sich realisieren, in dem die beiden Reflexdetektoren über eine elektronische Torschaltung durch den Mikrocontroller abwechselnd und zeitlich kurz nacheinander folgend aktiviert werden. Wenn innerhalb eines Meßzyklus diese Schaltfrequenz schrittweise erhöht wird und die Differenzfunktion beider Meßsignale über der Schaltfrequenz ausgewertet wird, kann aus dem Minimum dieser Funktion innerhalb eines Meßzyklus ebenfalls die gesuchte Zeitverzögerung abgeleitet werden.Instead of the A / D conversion in the microcontroller 41, there can be an electronic delay of the measurement signals of the reflex detector following in the direction of travel, which is preferably increased step by step by the microcontroller 41 within a measurement cycle of about 1 to 3 s (simulation of a sawtooth generator). By forming the difference between the two measurement signals by means of an operational amplifier with a fixed delay of the second signal and subsequent A / D conversion and storage in the microcontroller, the time delay at which this difference function assumes a minimum value can also be determined, from which finally the desired pulse repetition frequency for the determination of the movement parameters results (maximum value of the autocorrelation function). A similar variant can be realized in that the two reflex detectors are activated alternately and in quick succession by the microcontroller via an electronic gate circuit. If this switching frequency is gradually increased within a measuring cycle and the difference function of the two measuring signals is evaluated above the switching frequency, the time delay sought can likewise be derived from the minimum of this function within a measuring cycle.

Bei Verwendung von mehr als zwei Reflexdetektoren, die zweckmäßigerweise in äquidistanten Abständen angeordnet werden, bietet sich der Einsatz anderer elektronischer Auswerteverfahren zur Ermittlung der gesuchten zeitlichen Verzögerung an. In diesem Fall kann beispielsweise mit Hilfe eines Mikrocontrollers durch sehr schnell aufeinander Folgendes Einlesen aller (digitalen) Detektorzustände innerhalb eines festen Zeitintervalls und die Anwendung numerischer oder statistischer Auswertemethoden die gesuchte Zeitinformation erhalten werden.When using more than two reflex detectors, which are conveniently in equidistant distances are arranged, the use of others offers itself  electronic evaluation procedure to determine the desired time delay on. In this case, for example, using a microcontroller can very quickly successive reading of all (digital) detector states within a fixed Time interval and the use of numerical or statistical evaluation methods sought time information can be obtained.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Ermittlung von Bewegungsparametern beim Surfen, bestehend aus einem Sensorsystem mit elektronischer Signalverarbeitung (2) zur Ermittlung der relativen Strömungsgeschwindigkeit zwischen Wasser und dem Surfbrett (1), einem Auswerte- und Anzeigesystem in der äußeren Form einer Armbanduhr (5) mit den Funktionen analog zu denen eines Fahrrad- Computers, wobei die vom Sensorsystem ermittelten Signale mit Hilfe einer Funkstrecke an das Auswerte- und Anzeigesystem übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das am oder im Surfbrett (1) angeordnete Sensorsystem (2) mindestens zwei optische Reflex- und/oder Transmissionsdetektoren beinhaltet, welche in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet sind und die im vorbei strömenden Wasser vorhandenen Luftbläschen detektieren, wobei eine Verknüpfung ihrer Ausgangssignale durch Bildung der entsprechenden Autokorrelationsfunktion mit Hilfe der zum Sensorsystem gehörigen elektronischen Signalverarbeitung, insbesondere einem Mikrocontroller (41), erfolgt, aus der die Strömungs­ geschwindigkeit abgeleitet wird.1.Device for determining movement parameters when surfing, consisting of a sensor system with electronic signal processing ( 2 ) for determining the relative flow speed between water and the surfboard ( 1 ), an evaluation and display system in the outer form of a wristwatch ( 5 ) with the Functions analogous to those of a bicycle computer, the signals determined by the sensor system being transmitted to the evaluation and display system by means of a radio link, characterized in that the sensor system ( 2 ) arranged on or in the surfboard ( 1 ) has at least two optical reflex sensors. and / or includes transmission detectors, which are arranged one behind the other in the direction of travel and detect the air bubbles present in the water flowing past, with a linkage of their output signals by forming the corresponding autocorrelation function using the electronic signal processing associated with the sensor system, in particular a microcontroller ( 41 ), from which the flow velocity is derived. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungsemitter für die optischen Reflex- und/oder Transmissions­ detektoren Materialien (44) verwendet werden, die unter Sonnenlichteinwirkung fluoreszieren, wobei dieses Fluoreszenzlicht mittels Lichtwellenleitung zu den entsprechenden Strahlungsempfängern (42) der optischen Reflex- und/oder Transmissionsdetektoren geführt wird.2. Device according to claim 1, characterized in that materials ( 44 ) are used as radiation emitters for the optical reflection and / or transmission detectors, which fluoresce under the action of sunlight, this fluorescent light by means of optical waveguide to the corresponding radiation receivers ( 42 ) of the optical reflex - And / or transmission detectors is performed. 3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorsystem (2) im Surfbrett (1) in der Weise integriert wird, daß die optischen Reflexdetektoren koplanar zur Außenfläche der Surfbrett-Unterseite angeordnet werden. 3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor system ( 2 ) in the surfboard ( 1 ) is integrated in such a way that the optical reflex detectors are arranged coplanar to the outer surface of the surfboard underside. 4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die geschwindigkeitsproportionalen Ausgangssignale des Sensorsystems (2) vor ihrer Übertragung zum Auswerte- und Anzeigesystem (5) einer elektronischen Signalvorverarbeitung unterzogen werden, bei der als Ausgangssignal eine Folge von Impulsen generiert wird, deren Folgefrequenz proportional zur relativen Strömungsgeschwindigkeit zwischen Wasser und Surfbrett (1) ist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the speed-proportional output signals of the sensor system ( 2 ) before their transmission to the evaluation and display system ( 5 ) are subjected to electronic signal preprocessing, in which a sequence of pulses is generated as the output signal, the Repetition frequency is proportional to the relative flow speed between water and surfboard ( 1 ).
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2803936A1 (en) * 2000-01-19 2001-07-20 Ecole Polytech Marine vessel navigation system in which numerous sensors and receivers are connected to their displays and a central computer via radio links, rather than by fixed cabling, thus saving space and considerable installation effort
WO2003056529A1 (en) * 2001-12-28 2003-07-10 Salvador Tirloni Telemetric system for the acquirement, transmission, storage and data information for surfboards and/or windsurf, kitesurf, wakeboard or bodyboard
WO2004076990A2 (en) * 2003-02-25 2004-09-10 Salvador Francisco Tirloni Surfing parameters gauge and transfer apparatus
CN101870345A (en) * 2009-04-22 2010-10-27 昆山市美吉动力机械科技有限公司 Surfboard handle
EP2183602B1 (en) * 2007-08-14 2015-08-12 Rudolf Rigler Method for determining the flow of a fluid close to a surface of an object immersed in the fluid
WO2017207943A1 (en) * 2016-06-02 2017-12-07 Université De Bordeaux Real-time teaching aid device for a board sport
EP3623819A1 (en) 2018-09-14 2020-03-18 RIEDEL Communications International GmbH Apparatus for sensing a movement of an object relative to a fluid

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3319684A1 (en) * 1983-05-31 1984-12-06 Hans Dipl.-Ing. 2240 Heide Spethmann Measuring instrument for a surfboard
DE3402674A1 (en) * 1983-09-05 1985-04-04 Nippon Eurotec Co., Ltd., Tokio/Tokyo DISPLAY SYSTEM FOR DISPLAYING SAILING DATA OF A SMALL BOAT
DD227329A1 (en) * 1984-06-04 1985-09-18 Ihs Mittweida COMPUTER SURFBOARD
DE8523456U1 (en) * 1984-08-15 1986-01-02 Parsonage, Peter Cecil Joseph, Auckland Speed sensor
GB2270504A (en) * 1992-09-15 1994-03-16 Michael Andrew Lord A sailboard speedometer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3319684A1 (en) * 1983-05-31 1984-12-06 Hans Dipl.-Ing. 2240 Heide Spethmann Measuring instrument for a surfboard
DE3402674A1 (en) * 1983-09-05 1985-04-04 Nippon Eurotec Co., Ltd., Tokio/Tokyo DISPLAY SYSTEM FOR DISPLAYING SAILING DATA OF A SMALL BOAT
DD227329A1 (en) * 1984-06-04 1985-09-18 Ihs Mittweida COMPUTER SURFBOARD
DE8523456U1 (en) * 1984-08-15 1986-01-02 Parsonage, Peter Cecil Joseph, Auckland Speed sensor
GB2270504A (en) * 1992-09-15 1994-03-16 Michael Andrew Lord A sailboard speedometer

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2803936A1 (en) * 2000-01-19 2001-07-20 Ecole Polytech Marine vessel navigation system in which numerous sensors and receivers are connected to their displays and a central computer via radio links, rather than by fixed cabling, thus saving space and considerable installation effort
WO2001053148A1 (en) * 2000-01-19 2001-07-26 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Device for sensing, processing and displaying physical parameters, in particular navigation parameters
WO2003056529A1 (en) * 2001-12-28 2003-07-10 Salvador Tirloni Telemetric system for the acquirement, transmission, storage and data information for surfboards and/or windsurf, kitesurf, wakeboard or bodyboard
AU2004215331B2 (en) * 2003-02-25 2010-05-13 Avelino Arantes Bastos Surfing parameters gauge and transfer apparatus
WO2004076990A3 (en) * 2003-02-25 2004-10-14 Salvador Francisco Tirloni Surfing parameters gauge and transfer apparatus
US7166005B2 (en) 2003-02-25 2007-01-23 Salvador Francisco Tirloni Surfing parameters gauge and transfer apparatus
WO2004076990A2 (en) * 2003-02-25 2004-09-10 Salvador Francisco Tirloni Surfing parameters gauge and transfer apparatus
EP2183602B1 (en) * 2007-08-14 2015-08-12 Rudolf Rigler Method for determining the flow of a fluid close to a surface of an object immersed in the fluid
CN101870345A (en) * 2009-04-22 2010-10-27 昆山市美吉动力机械科技有限公司 Surfboard handle
WO2017207943A1 (en) * 2016-06-02 2017-12-07 Université De Bordeaux Real-time teaching aid device for a board sport
FR3052082A1 (en) * 2016-06-02 2017-12-08 Univ Bordeaux REAL TIME DEVICE FOR AIDING THE LEARNING OF A SPORTS SPORT
EP3623819A1 (en) 2018-09-14 2020-03-18 RIEDEL Communications International GmbH Apparatus for sensing a movement of an object relative to a fluid
US11572139B2 (en) 2018-09-14 2023-02-07 Riedel Communications International GmbH Apparatus for sensing movement of an object relative to a fluid

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