DE202012011461U1

DE202012011461U1 - Einrichtung zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades

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Publication number: DE202012011461U1
Application number: DE202012011461U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2013-01-15
Anticipated expiration: 2022-11-28

Abstract

Einrichtung (1) zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades über ein Nabendynamo (2) mit
– einer Signalaufbereitungseinrichtung (3), wobei eine Pulsfolge aus der induzierten Spannung des Nabendynamos (2) generiert wird,
– einem mit der Signalaufbereitungseinrichtung (3) verbundenem Datenverarbeitungssystem (4) zur zeitbezogenen Erfassung von Momentanwerten während der Nutzung des Fahrrades, zur Bestimmung nutzungsbezogener physikalischer Größen und zur Speicherung von Momentanwerten und physikalischer Größen,
– wenigstens einer mit dem Datenverarbeitungssystem (4) zusammengeschalteten optischen Signaleinrichtung (5),
– einem mit dem Datenverarbeitungssystem (4) verbundenem Funkmodul (6) zur Datenübertragung an wenigstens einen Empfänger und
– einer Stromversorgungseinheit für die Signalaufbereitungseinrichtung (3), das Datenverarbeitungssystem (4), die Signaleinrichtung (5) und das Funkmodul (6) aus der Spannung des Nabendynamos (2).

Description

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades über ein Nabendynamo.
Bekannte Einrichtungen zur Erfassung der Geschwindigkeit und der Laufleistung weisen einen Permanentmagneten an einer Speiche eines Rades auf. Mittels eines Hallgenerators an einem Rahmenteil wird bei vorbeigeführten Permanentmagneten ein Impuls pro Umdrehung des Rades erfasst. Das Signal wird in der Regel drahtgebunden an einen Computer übertragen, der gleichzeitig mit einem Display zusammengeschaltet ist. Die Stromversorgung des Datenverarbeitungssystems erfolgt insbesondere über Primärelemente, die nach dessen Verbrauch zu wechseln sind.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Laufleistung eines Fahrrades einfach zu erfassen.
Diese Aufgabe wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Die Einrichtungen zeichnen sich insbesondere durch eine einfache und genaue Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades über ein Nabendynamo aus. Dazu weist die Einrichtung

– eine Signalaufbereitungseinrichtung, wobei eine Pulsfolge aus der induzierten Spannung des Nabendynamos generiert wird,
– ein mit der Signalaufbereitungseinrichtung verbundenes Datenverarbeitungssystem zur zeitbezogenen Erfassung von Momentanwerten während der Nutzung des Fahrrades, zur Bestimmung nutzungsbezogener physikalischer Größen und zur Speicherung von Momentanwerten und physikalischer Größen,
– wenigstens eine mit dem Datenverarbeitungssystem zusammengeschaltete optische Signaleinrichtung,
– ein mit dem Datenverarbeitungssystem verbundenes Funkmodul zur Datenübertragung an wenigstens einen Empfänger und
- eine Stromversorgungseinheit für die Signalaufbereitungseinrichtung, das Datenverarbeitungssystem, die Signaleinrichtung und das Funkmodul aus der Spannung des Nabendynamos auf.

Ein Nabendynamo weist bekannterweise mehrere Permanentmagnete insbesondere am Nabengehäuse auf. Bei Drehung des Rades und damit der Nabe entsteht ein rotierendes Magnetfeld, das in der Statorwicklung eine elektrische Spannung induziert. Die Statorwicklung befindet sich am feststehenden Teil der Nabe. Die Anzahl der Permanentmagnete bestimmt die Anzahl der Pulse je Umdrehung des Rades.
Die zeitbezogene Erfassung dieser Pulsfolge bildet die Grundlage für die Bestimmung der nutzungsbezogenen physikalischen Größen während der Nutzung des Fahrrades. Die erfassten und im Datenverarbeitungssystem bestimmten Daten werden zeitbezogen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert. Mittels des Funkmoduls können bestimmte Daten oder alle Daten übertragen werden, wobei das Funkmodul drahtlos mit einem Empfänger verbunden ist. Durch den nichtflüchtigen Speicher stehen die Daten über einen langen Zeitraum zur Abfrage bereit.
Mit der Umdrehung der Nabe können vorteilhafterweise durch die Permanentmagnete mehrere Impulse generiert werden, so dass eine genaue Geschwindigkeitserfassung gegeben ist.
Zur Kontrolle des Betriebs der Einrichtung dient die Signaleinrichtung, die im einfachsten Fall aus einer Lumineszenzdiode bestehen kann.
Die Stromversorgung der Einrichtung zur Erfassung der Laufleistung erfolgt mittels des Nabendynamos automatisch bei Nutzung des Fahrrades. Bei Nichtnutzung wird das Datenverarbeitungssystem im Energiesparmodus betrieben, so dass ein minimaler Energieverbrauch vorhanden ist. Dazu ist ein bekanntes Primärelement, Sekundärelement oder Energiespeicher ein Bestandteil der Einrichtung zur Erfassung der Laufleistung. Insbesondere das Sekundärelement oder der Energiespeicher sind bei Nutzung wieder aufladbar, so dass eine lange Lebensdauer gewährleistet ist. Diese kann dabei gleich der des Fahrrades sein. Dadurch ist die Einrichtung zur Erfassung der Laufleistung in einem in sich abgeschlossenem Gehäuse unterbringbar.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 11 angegeben.
Die Signalaufbereitungseinrichtung ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 2 eine Impulsformerschaltung.
Physikalische Größen sind nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 3 die gefahrene Strecke, die aktuelle Geschwindigkeit, die mittlere Geschwindigkeit, die maximale Geschwindigkeit, die aktuelle Trittfrequenz, die mittlere Trittfrequenz und die maximale Trittfrequenz jeweils einzeln oder in einer Kombination. Aus diesen ist auch leicht das Profil einer zeitbezogenen Nutzung beispielsweise in einem Diagramm darstellbar.
Das Datenverarbeitungssystem ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 4 mit einem Temperatursensor als Bestandteil der Einrichtung zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades verbunden, wobei die Temperatur eine physikalische Größe ist.
Die Einrichtung zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 5 in wenigstens eine elektrische Leitung zu wenigstens einem Leuchtmittel des Fahrrades eingebunden. Weiterhin ist eine Einrichtung zur Erfassung des elektrischen Stromflusses der Beleuchtung mit dem Datenverarbeitungssystem verbunden, so dass der Betrieb der Leuchtmittel des Fahrrades ermittelbar und kontrollierbar ist.
Der Betrieb der Einrichtung zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 6 gleichzeitig eine Diebstahlwarnung bei unberechtigter Nutzung des Fahrrades. Daten der Nutzung werden über das Funkmodul an einen Empfänger übertragen, so dass ein Berechtigter die Nutzung des Unberechtigten angezeigt bekommt.
Die Einrichtung zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades befindet sich nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 7 günstigerweise in einem abgeschlossenem Gehäuse. Damit wird dem Nutzer eine kompakte und leicht handhabbare Einrichtung zur Verfügung gestellt.
Das Funkmodul ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 8 ein Funkmodul zur Datenübertragung des Datenverarbeitungssystem an ein Mobiltelefon oder einen Empfänger in Verbindung mit einem Computer. Damit stehen die Daten für die verschiedensten Nutzungsmöglichkeiten insbesondere hinsichtlich der Darstellung zur Verfügung.
Das Datenverarbeitungssystem ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 9 ein die Daten verschlüsselndes Datenverarbeitungssystem, so dass das mit dem Datenverarbeitungssystem verbundene Funkmodul ein Funkmodul zur verschlüsselten Datenübertragung an wenigstens einen Empfänger ist.
Das Datenverarbeitungssystem ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 10 mit wenigstens einem Primärelement, einem Sekundärelement oder einem Energiespeicherbauelement als ein Bestandteil der Einrichtung zur Erfassung der Laufleistung zusammengeschaltet, wobei das Datenverarbeitungssystem ein bei Nichtnutzung in einem Energiesparmodus betriebenes Datenverarbeitungssystem ist. Das betrifft insbesondere die Uhr des Datenverarbeitungssystems, so dass die Daten bei Nutzung des Fahrrades sofort zeitbezogen erfasst und gespeichert werden.
Das Datenverarbeitungssystem ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 11 mit einer Serviceintervallanzeige vorteilhafterweise so zusammengeschaltet, dass ein Serviceintervall nach einer bestimmten Laufleistung und/oder Zeitdauer signalisiert wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Einrichtung zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades in einem Blockschaltbild,
2 eine Einrichtung zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades in einem Gehäuse und mit Klemmverbindern in einer Seitenansicht und
3 eine Einrichtung zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades in einem Gehäuse mit Kabeln als elektrische Verbindungselemente in einer Perspektivdarstellung.
Eine Einrichtung 1 zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades über ein Nabendynamo 2 besteht im Wesentlichen aus einer Signalaufbereitungseinrichtung 3, einem Datenverarbeitungssystem 4, einer optischen Signaleinrichtung 5, einem Funkmodul 6 und einer Stromversorgungseinheit.
Die 1 zeigt eine Einrichtung 1 zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades in einem prinzipiellen Blockschaltbild.
Die Signalaufbereitungseinrichtung 3 der Einrichtung 1 zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades generiert eine Pulsfolge aus der induzierten Spannung des Nabendynamos 2. Dazu ist das eine Impulsformerschaltung 3 beispielsweise in Form einer einem ersten Widerstand nachgeschalteten Parallelschaltung bestehend aus einer Zenerdiode, einem Kondensator und einem zweiten Widerstand. Die daraus generierte Pulsfolge basiert auf den Permanentmagneten des Nabendynamos 2.
Mit der Signalaufbereitungseinrichtung 3 ist das Datenverarbeitungssystem 4 verbunden. Letzteres ist weiterhin mit wenigstens einem Primärelement, einem Sekundärelement oder einem Energiespeicherbauelement zusammengeschaltet, wobei das Datenverarbeitungssystem 4 bei Nichtnutzung in einem Energiesparmodus betrieben ist. Das Primärelement, Sekundärelement oder Energiespeicherbauelement ist in der 1 nicht gezeigt. Damit wird wenigstens eine Uhr als Bestandteil des Datenverarbeitungssystems 4 für das Datum und die Uhrzeit betrieben. Damit ist es möglich die aus der Pulsfolge ermittelten Momentanwerte während der Nutzung des Fahrrades zeitbezogen zu erfassen. Aus den Momentanwerten werden im Datenverarbeitungssystem 4 nutzungsbezogene physikalische Größen ermittelt und gespeichert. Physikalische Größen sind dabei beispielsweise die gefahrene Strecke, die aktuelle Geschwindigkeit, die mittlere Geschwindigkeit, die maximale Geschwindigkeit, die aktuelle Trittfrequenz, die mittlere Trittfrequenz und die maximale Trittfrequenz jeweils einzeln oder in einer Kombination.
Das Datenverarbeitungssystem 4 ist weiterhin mit dem Funkmodul 6 zur Datenübertragung an wenigstens einen Empfänger verbunden. Das kann auch eine verschlüsselte Datenübertragung sein, wobei die Verschlüsselung im Datenverarbeitungssystem 4 erfolgt. Das Funkmodul 6 ist dazu ein Funkmodul 6 zur Datenübertragung des Datenverarbeitungssystems 4 an ein Mobiltelefon 7 oder einen Empfänger in Verbindung mit einem Computer 8. Das Mobiltelefon 7 oder der Computer 8 dient dabei insbesondere in Verbindung mit der Einrichtung 1 zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades als externe Einrichtung zum Speichern, zum Verarbeiten und/oder zum Darstellen. Damit sind Geschwindigkeitsprofile leicht darstellbar.
Daten werden in der Einrichtung 1 zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades auch langzeitgespeichert. Das betrifft insbesondere die Uhrzeit des Beginns und des Endes der einzelnen Fahrten, die dabei erreichte mittlere/maximale Geschwindigkeit, die dabei erreichte mittlere/maximale Trittfrequenz und die Kilometerstände bei Fahrtbeginn und Fahrtende. Darüber hinaus sind auch Serviceintervalle darstellbar. Das Mobiltelefon 7 ist dazu beispielsweise ein bekanntes Smartphone 7, das hierbei als Tachometer nutzbar ist. Dazu werden insbesondere die aktuelle/mittlere/maximale Geschwindigkeit, die aktuelle/mittlere/maximale Trittfrequenz und die gefahrenen Kilometer je aktuell/Strecke/Tag/gesamt angezeigt. Darüber hinaus sind auch weitere durch das Datenverarbeitungssystem 4 der Einrichtung 1 zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades ermittelte Daten darstellbar. Das sind beispielsweise detaillierte Statistiken.
Das Datenverarbeitungssystem 4 ist weiterhin mit der optischen Signaleinrichtung 5 zusammengeschaltet, die wenigstens die Betriebsbereitschaft signalisiert. Das ist im einfachsten Fall eine Lumineszenzdiode 5. Die Signalisierung kann dabei auch erst mit der Nutzung des Fahrrades erfolgen, so dass ein minimaler Energieverbrauch sichergestellt werden kann.
Die Stromversorgungseinheit dient der elektrischen Energieversorgung für die Signalaufbereitungseinrichtung 3, das Datenverarbeitungssystem 4, die Signaleinrichtung 5 und das Funkmodul 6 aus der Spannung des Nabendynamos 2. Dazu kann die Einrichtung 1 zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades mit den elektrischen Leitungen der Beleuchtung des Fahrrades verbunden sein. Dazu besitzt die Einrichtung 1 günstigerweise Klemmverbinder 10.
Wenigstens die Signalaufbereitungseinrichtung 3, das Datenverarbeitungssystem 4, das Funkmodul 6 und die Klemmverbinder 10 befinden sich auf einer bekannten Leiterplatte 11, wobei ein Bereich der Leiterplatte 11 mit den Klemmverbindern 10 günstigerweise aus dem Gehäuse 9 herausragen kann.
Die 2 zeigt eine Einrichtung 1 zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades in einem Gehäuse 9 und mit Klemmverbindern 10 in einer prinzipiellen Seitenansicht.
Anstelle der Klemmverbinder 10 können auch Kabel 12 als elektrische Verbindungselemente eingesetzt werden.
Die 3 zeigt eine Einrichtung 1 zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades in einem Gehäuse 9 mit Kabeln 12 als elektrische Verbindungselemente in einer prinzipiellen Perspektivdarstellung.
Vorteilhafterweise kann damit über den elektrischen Stromfluss zum Verbraucher auch dessen Betrieb kontrolliert werden.
Die Einrichtung 1 zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades stellt gleichzeitig eine Diebstahlwarnung bei unberechtigter Nutzung des Fahrrades dar, denn auch die Nutzung eines Unberechtigten ist für den nicht nutzenden Berechtigten sichtbar. Die Einrichtung 1 zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades befindet sich vorteilhafterweise in einem abgeschlossenem Gehäuse 9, so dass diese vor flüssigen Medien und gegen Verschmutzung geschützt ist.
In einer Ausführungsform ist das Datenverarbeitungssystem 4 mit einem Temperatursensor als Bestandteil der Einrichtung 1 zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades verbunden, wobei die Temperatur eine physikalische Größe ist.

Claims

Einrichtung (1) zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades über ein Nabendynamo (2) mit – einer Signalaufbereitungseinrichtung (3), wobei eine Pulsfolge aus der induzierten Spannung des Nabendynamos (2) generiert wird, – einem mit der Signalaufbereitungseinrichtung (3) verbundenem Datenverarbeitungssystem (4) zur zeitbezogenen Erfassung von Momentanwerten während der Nutzung des Fahrrades, zur Bestimmung nutzungsbezogener physikalischer Größen und zur Speicherung von Momentanwerten und physikalischer Größen, – wenigstens einer mit dem Datenverarbeitungssystem (4) zusammengeschalteten optischen Signaleinrichtung (5), – einem mit dem Datenverarbeitungssystem (4) verbundenem Funkmodul (6) zur Datenübertragung an wenigstens einen Empfänger und – einer Stromversorgungseinheit für die Signalaufbereitungseinrichtung (3), das Datenverarbeitungssystem (4), die Signaleinrichtung (5) und das Funkmodul (6) aus der Spannung des Nabendynamos (2).
Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalaufbereitungseinrichtung (3) eine Impulsformerschaltung (3) ist.
Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass physikalische Größen die gefahrene Strecke, die aktuelle Geschwindigkeit, die mittlere Geschwindigkeit, die maximale Geschwindigkeit, die aktuelle Trittfrequenz, die mittlere Trittfrequenz und die maximale Trittfrequenz jeweils einzeln oder in einer Kombination sind.
Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungssystem (4) mit einem Temperatursensor als Bestandteil der Einrichtung (1) zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades verbunden ist, wobei die Temperatur eine physikalische Größe ist.
Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1) zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades in wenigstens eine elektrische Leitung zu wenigstens einem Leuchtmittel des Fahrrades eingebunden ist und dass eine Einrichtung zur Erfassung des elektrischen Stromflusses des Leuchtmittels mit dem Datenverarbeitungssystem (4) verbunden ist, so dass der Betrieb des Leuchtmittels des Fahrrades ermittelbar ist.
Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb der Einrichtung (1) zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades gleichzeitig eine Diebstahlwarnung bei unberechtigter Nutzung des Fahrrades ist.
Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Einrichtung (1) zur Erfassung der Laufleistung eines Fahrrades in einem abgeschlossenem Gehäuse (9) befindet.
Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Funkmodul (6) ein Funkmodul (6) zur Datenübertragung des Datenverarbeitungssystem (4) an ein Mobiltelefon (7) oder einen Empfänger in Verbindung mit einem Computer (8) ist.
Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungssystem (4) ein die Daten verschlüsselndes Datenverarbeitungssystem (4), so dass das mit dem Datenverarbeitungssystem (4) verbundene Funkmodul (6) ein Funkmodul (6) zur verschlüsselten Datenübertragung an wenigstens einen Empfänger ist.
Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungssystem (4) mit wenigstens einem Primärelement, einem Sekundärelement oder einem Energiespeicherbauelement als ein Bestandteil der Einrichtung (1) zur Erfassung der Laufleistung zusammengeschaltet ist, wobei das Datenverarbeitungssystem (4) ein bei Nichtnutzung in einem Energiesparmodus betriebenes Datenverarbeitungssystem (4) ist.
Einrichtung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungssystem (4) mit einer Serviceintervallanzeige so zusammengeschaltet ist, dass ein Serviceintervall nach einer bestimmten Laufleistung und/oder Zeitdauer signalisiert wird.