DE202016000321U1 - Electronic device for determining the force exerted by a cyclist on a pedal of a bicycle - Google Patents

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Abstract

Elektronischer Apparat (6), der in einem Fahrrad (2) installierbar ist, um eine erste Größe zu bestimmen, die auf die von einem Radfahrer ausgeübte Kraft und/oder Leistung auf ein Pedal des Fahrrads (2) hinweist bzw. dieser/diesen entspricht, wobei das genannte Fahrrad (2) mit einem Pedalarm (3) und einem Pedalkörper (5) ausgestattet ist, der mit dem Pedalarm (3) über ein Pedalachsenlager (4) gekoppelt ist, das sich entlang einer Längsachse (A) erstreckt, die in etwa zum Pedalarm (3) orthogonal ist; wobei der genannte elektronische Apparat (6) Folgendes umfasst: einen Sensorenschaltkreis (8), der mit Verformungssensoren versehen ist, die dauerhaft bzw. stabil auf einem äußeren Oberflächenabschnitt (4b) des genannten Pedalachsenlagers (4) zwischen dem Pedalarm (3) und dem Pedalkörper (5) angeordnet sind, um elektrische Messsignale bereitzustellen, die ein(em) Maß der Verformung angeben bzw. entsprechen, die von der vom Radfahrer auf das Pedalachsenlager (4) ausgeübten Kraft verursacht wird; wobei der genannte Apparat (6) dadurch gekennzeichnet ist, Folgendes zu umfassen: eine elektronische Schaltung (9), die an einer externen Stelle bezüglich des genannten Pedalachsenlagers (4), zwischen dem Pedalarm (3) und dem Pedalkörper (5) angeordnet ist, die den genannten Verformungssensoren elektrisch zugeordnet ist, um die genannten elektrischen Messsignale zu empfangen, die konfiguriert ist, um die genannte erste Größe aufgrund der elektrischen Messsignale zu bestimmen und um eine schnurlose Kommunikation durchzuführen, damit die genannte erste Größe an ein externes elektronisches Empfangsgerät (7) übertragen wird; Elemente zur Speicherung von elektrischer Energie (10) (21), die an einer externen Stelle bezüglich des genannten Pedalachsenlagers (4), zwischen dem Pedalarm (3) und dem Pedalkörper (5) angeordnet sind, und die der genannten elektronischen Schaltung (9) elektrisch zugeordnet sind, um diese Schaltung elektrisch mit Energie zu versorgen; und eine äußere Schutzhülle (11), die im Wesentlichen ringförmig ist, die dauerhaft auf die äußere Oberfläche des genannten Pedalachsenlagers (4), zwischen dem Pedalarm (3) und dem Pedalkörper (5) gefügt bzw. verzahnt bzw. verkeilt bzw. geschrumpft wird, und in seinem Inneren den genannten Sensorenschaltkreis (8), die genannte elektronische Schaltung (9) und die genannten Elemente zur Speicherung von elektrischer Energie (10) (21) enthält.An electronic apparatus (6) installable in a bicycle (2) for determining a first quantity indicative of and / or corresponding to the force and / or power exerted by a cyclist on a pedal of the bicycle (2) said bicycle (2) being provided with a pedal arm (3) and a pedal body (5) coupled to the pedal arm (3) via a pedal axle bearing (4) extending along a longitudinal axis (A) approximately orthogonal to the pedal arm (3); said electronic apparatus (6) comprising: a sensor circuit (8) provided with deformation sensors permanently mounted on an outer surface portion (4b) of said pedal axle bearing (4) between the pedal arm (3) and the pedal body (5) are arranged to provide electrical measurement signals indicative of a degree of deformation caused by the force exerted by the cyclist on the pedal axle bearing (4); said apparatus (6) being characterized by comprising: an electronic circuit (9) disposed at an external location with respect to said pedal axle bearing (4), between the pedal arm (3) and the pedal body (5), electrically associated with said strain sensors to receive said electrical measurement signals configured to determine said first magnitude based on the electrical measurement signals and to perform a wireless communication to connect said first quantity to an external electronic receiving device (7 ) is transmitted; Elements for storing electrical energy (10) (21) arranged at an external location with respect to said pedal axle bearing (4), between the pedal arm (3) and the pedal body (5), and those of said electronic circuit (9) are electrically assigned to electrically power this circuit; and an outer protective sheath (11) which is substantially annular, which is permanently wedged to the outer surface of said pedal axle journal (4), between the pedal arm (3) and the pedal body (5) and inside said sensor circuit (8), said electronic circuit (9) and said electrical energy storage elements (10) (21).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung zur Bestimmung der von einem Radfahrer ausgeübten Kraft/Leistung auf ein Pedal eines Fahrrads.The present invention relates to an electronic device for determining the force exerted by a cyclist on a pedal of a bicycle.

Wie bekannt, existieren mehrere Arten von elektronischen Systemen/Vorrichtungen zur Messung, die konfiguriert sind, um die von einem Radfahrer ausgeübte Kraft/Leistung auf ein Fahrrad messen zu können.As is known, there are several types of electronic measurement systems configured to measure the force exerted by a cyclist on a bicycle.

Diese elektronischen Systeme/Vorrichtungen unterscheiden sich entsprechend der Art von Sensoren, die zur Messung der Kraft eingesetzt werden (piezometrischer Sensor, Dehnungsaufnehmer, optische Sensoren, magnetische Sensoren, usw.) und entsprechend der Anordnung der Sensoren selbst in den verschiedenen Bauteilen des Fahrrads (Zahnkranz, Pedalarm (crankarm), Pedal (pedal), Pedalachsenlager, usw.).These electronic systems / devices differ according to the type of sensors used to measure the force (piezometric sensor, strain gauges, optical sensors, magnetic sensors, etc.) and according to the arrangement of the sensors themselves in the various components of the bicycle (sprocket , Pedal arm (crankarm), pedal (pedal), pedal axle bearing, etc.).

Eine erste bekannte Art von Kraft messenden Systemen/Vorrichtungen, die auf Pedalachsenlagern angewendet werden, wird in der folgenden Publikation beschrieben: Reiser II, et al., mit dem Titel ”Instrument bicycle pedals for dynamic measurement of propulsive cycling loads” ”Sports Engineering”, 2003, vol. 6, S. 41–48 (The Reiser System) . Dieses System wird in eine Pedal-Übungsmaschine stationären/unbeweglichen Typs montiert (ergometer stationary) und umfasst eine Reihe von Dehnungsaufnehmern, die auf der Außenfläche des Pedalachsenlagers (pedal-spindle) fest montiert werden, das den Pedalkörper mit dem Pedalarm verbindet. Die Dehnungsaufnehmer sind untereinander und mit einem auf dem Pedal montierten elektrischen Steckverbinder elektrisch verbunden über zwei Schaltkreise, die die Variationen der Impedanz/des Widerstands der Dehnungsaufnehmer messen, die durch die Verformungen des Pedalachsenlagers verursacht werden, die sich bei der Tretarbeit ereignen. Im vorliegenden Fall weisen die Messschaltkreise jeweils eine Messkonfiguration als Wheatstonebrücke auf.A first known type of force measuring system / apparatus used on pedal axle bearings is described in the following publication: Reiser II, et al., Entitled "Instrument Bicycle Pedals for Dynamic Measurement of Propulsive Cycling Loads""SportsEngineering", 2003, vol. 6, p. 41-48 (The Reiser System) , This system is mounted in a stationary / stationary type pedaling exercise machine and includes a series of strain transducers which are fixedly mounted on the outer surface of the pedal-spindle connecting the pedal body to the pedal arm. The strain gauges are electrically connected with each other and with an electric connector mounted on the pedal via two circuits which measure the variations in the impedance / resistance of the strain gauges caused by the deformations of the pedal axle bearing occurring during pedaling. In the present case, the measuring circuits each have a measurement configuration as Wheatstone bridge.

Das System umfasst des Weiteren einen externen tragbaren Computer, der im Gebrauch über ein Elektrokabel mit dem am Pedal montierten elektrischen Steckverbinder verbunden wird, um die Variationen der Impedanz/des Widerstands der Dehnungsaufnehmer zu bestimmen, die über die Wheatstonebrücke gemessen werden. Der tragbare Computer bestimmt außerdem aufgrund der gemessenen Variationen der Impedanz/des Widerstands die zwei Komponenten der Kraft, die auf das Pedal angewendet wird, das heißt eine radiale Kraftkomponente, die parallel zur Längsachse des Pedalarms ist, und die, wie bekannt, bei der Tretarbeit als Kraft nicht nützlich ist (waste force), und eine tangentiale Kraftkomponente, die zur Längsachse des Pedalarms orthogonal ist, und tangential zum Rotationsumfang des Pedals, die, wie bekannt, die nützliche Kraft darstellt, die auf das Pedal angewandt wird (power force).The system further includes an external portable computer, which in use is connected via an electrical cable to the pedal-mounted electrical connector to determine the variations in the impedance / resistance of the strain transducers measured across the Wheatstone bridge. The portable computer also determines, due to the measured variations in impedance / resistance, the two components of the force applied to the pedal, that is, a radial component of force parallel to the longitudinal axis of the pedal arm and, as is known, pedaling is not useful as a force (waste force), and a tangential force component that is orthogonal to the longitudinal axis of the pedal arm, and tangent to the rotational extent of the pedal, which, as is known, represents the useful force applied to the pedal (power force) ,

Das oben beschriebene Reiser-System ist offensichtlich strukturiert, um speziell in einer Pedal-Übungsmaschine stationären/unbeweglichen Typs in einem Versuchslabor verwendet zu werden, und ist, wegen der Anwesenheit des Elektrokabels und des externen Computers und daher wegen des Raumbedarfs, bei einem (beweglichen) Fahrrad unter normalen Verwendungsbedingungen völlig unangebracht.The Reiser system described above is obviously structured to be used in a stationary / pedaling type pedal exercise machine in a test laboratory, and because of the presence of the electric cable and the external computer, and therefore because of the space required, in a (mobile ) Bicycle completely inappropriate under normal conditions of use.

Es sind des Weiteren Messgeräte bekannt, die eigens dafür strukturiert sind, um an (nicht stationären) Fahrrädern installiert zu werden, um die Kraft zu messen, die auf das Pedal ausgeübt wird, wenn das Fahrrad in Bewegung ist. Zum Beispiel beschreibt das Patent US 8,011,242 B2 ein elektronisches Gerät, das in zwei unabhängige Schaltungsteile aufgeteilt ist, die über externe elektrisch Steckverbinder miteinander elektrisch verbunden sind, wobei der erste Schaltungsteil Verformungs-Sensoren umfasst, die vollständig im Inneren des längs ausgerichteten rohrförmigen Hohlraums des Pedalachsenlagers angeordnet sind, das heißt die auf der Innenfläche des Pedalachsenlagers befestigt sind, während der zweite Schaltungsteil eine elektronische Verarbeitungs-Vorrichtung zur Versorgung und Übertragung umfasst, die außerhalb des Pedals angeordnet ist und über Drähte mit den Verformungs-Sensoren verbunden ist, die entlang des Innenraums selbst verlaufen.There are also known gauges specially structured to be installed on (non-stationary) bicycles to measure the force exerted on the pedal when the bicycle is in motion. For example, the patent describes US 8,011,242 B2 an electronic device, which is divided into two independent circuit parts, which are electrically connected to each other via external electrical connectors, wherein the first circuit part comprises deformation sensors, which are arranged completely inside the longitudinally aligned tubular cavity of the pedal axle bearing, that is, on the Inner surface of the pedal axle bearing are mounted, while the second circuit part comprises an electronic processing device for supply and transmission, which is arranged outside the pedal and is connected via wires to the deformation sensors, which extend along the interior itself.

Insbesondere umfasst die Verarbeitungs-Vorrichtung zur Versorgung und Übertragung einen geschlossenen Schutzbehälter, der auf eine Weise angeordnet ist, dass seine größere Fläche an der Rückseite des Pedalarms an der gegenüberliegenden Seite des Pedalachsenlagers angeordnet ist, und der in seinem Inneren eine Elektronikplatine enthält, die die von den Verformungs-Sensoren bereitgestellten Messsignale verarbeitet, um die Kraftkomponenten zu bestimmen, des Weiteren Batterien enthält, die die Elektronikplatine und die Verformungs-Sensoren mit Energie versorgen und einen Sender zur Übertragung der Messsignale an einen Computer, der im Fahrrad installiert ist.In particular, the processing device for supply and transmission comprises a closed protective container which is arranged in such a way that its larger surface is arranged on the rear side of the pedal arm on the opposite side of the pedal axle bearing, and which contains in its interior an electronic board which the processed by the deformation sensors measuring signals to determine the force components, further includes batteries that power the electronics board and the deformation sensors and a transmitter for transmitting the measurement signals to a computer that is installed in the bike.

Der Schutzbehälter weist des Weiteres zentral einen zylindrischen Fortsatz auf, der herausragend von der größeren Fläche vorsteht und der auf lösbare Weise in ein mit Gewinden versehenes Ende des Pedalachsenlagers eingesetzt ist, wenn dieses im Gewindeloch des Pedalarms eingeschraubt ist. Auf dem vorstehenden Fortsatz sind die externen elektrischen Steckverbinder angeordnet, die die Verarbeitungs-Vorrichtung zur Versorgung und Übertragung mit den im Inneren des Pedalachsenlagers liegenden Verformungs-Sensoren elektrisch verbinden.The protective container further comprises a central cylindrical projection projecting projecting from the larger surface and which is releasably inserted into a threaded end of the pedal axle bearing when it is screwed into the threaded hole of the pedal arm. On the protruding extension, the external electrical connectors are arranged, which are the processing device for supply and Electrically connect the transmission with the deformation sensors located in the interior of the pedal axle bearing.

Analog dazu umfasst das im Patent US 8,327,723 B2 beschriebene Gerät zwei unabhängige Schaltungsteile, die über externe elektrisch Steckverbinder miteinander elektrisch verbunden sind, wobei der erste Schaltungsteil Verformungs-Sensoren umfasst, die an der Außenfläche des Pedalachsenlagers angeordnet sind, und Messsignalverarbeitungsmittel, die ebenfalls an der Außenfläche des Pedalachsenlagers angeordnet sind. Der zweite Schaltungsteil ist dagegen mit einer elektronischen Einheit zur in Bezug auf das Pedal externen Verarbeitung und Versorgung ausgestattet, die einen in Bezug auf das Pedal externen Schutzbehälter umfasst, der die hauptsächlichen Mittel zur Verarbeitung der Messsignale und eine Batterie enthält.Analogous to that in the patent US 8,327,723 B2 described apparatus two independent circuit parts, which are electrically connected to each other via external electrical connectors, wherein the first circuit part comprises deformation sensors, which are arranged on the outer surface of the pedal axle bearing, and measurement signal processing means, which are also arranged on the outer surface of the pedal axle bearing. On the other hand, the second circuit part is provided with an external pedal-external processing and supply electronic unit, which includes a pedal-external protection container containing the main means for processing the measurement signals and a battery.

Die elektronische Einheit zur externen Verarbeitung und Versorgung ist mit einem männlichen elektrischen Steckverbinder ausgestattet, der sich vorstehend von der Außenfläche des Behälters erstreckt und der auf lösbare Weise in einen weiblichen elektrischen Steckverbinder eingesetzt ist, der in jenem Ende des Pedalachsenlagers vorgesehen wird, das im Gewindeloch des Pedalarms eingeschraubt ist. Der weibliche Stecker ist seinerseits mit den Verformungssensoren und mit den Mitteln zur Signalverarbeitung über Drähte verbunden, die innerhalb des Längslochs des Pedalachsenlagers aufgenommen sind.The electronic unit for external processing and supply is provided with a male electrical connector projecting above from the outer surface of the container and releasably inserted into a female electrical connector provided in that end of the pedal axle bearing located in the threaded hole the pedal arm is screwed. The female plug is in turn connected to the strain sensors and to the signal processing means via wires received within the longitudinal hole of the pedal axle bearing.

Die Architekturen der zwei soeben beschriebenen Geräte sehen also einen elektronischen Schaltungsteil vor, der am Pedalachsenlager installiert wird, einen elektronischen Schaltungsteil, der extern zum Pedalachsenlager angebracht wird, und ein elektromechanisches Verbindungssystem, das diese verbindet, sowohl mechanisch, um den Schaltungsteil außen am Pedal zu verankern, als auch elektrisch, um die elektrische Energie für die im Pedalachsenlager anwesenden Verformungssensoren bereitzustellen.Thus, the architectures of the two devices just described provide an electronic circuit part which is installed on the pedal axle bearing, an electronic circuit part mounted externally to the pedal axle bearing, and an electromechanical connection system connecting them, both mechanically, to the circuit part outside the pedal anchoring, as well as electrically, to provide the electrical energy for the present in the pedal axle bearing deformation sensors.

Das elektromechanische Verbindungssystem wirkt sich auf relevante Weise auf die Komplexität und somit auf die Gesamtkosten zur Herstellung des Apparats aus. Außerdem sind die elektrischen Steckverbinder des elektromechanischen Verbindungssystems natürlich der Feuchtigkeit ausgesetzt, da sie im Verhältnis zum Pedal extern sind, was deren Oxidation und somit langfristig eine Fehlfunktion des Apparats bewirken könnte.The electromechanical connection system has a relevant effect on the complexity and thus on the overall cost of manufacturing the apparatus. In addition, the electrical connectors of the electromechanical connection system are naturally exposed to moisture because they are external relative to the pedal, which could cause their oxidation and thus a long-term malfunction of the apparatus.

Des Weiteren bestimmt die bezüglich des Pedals externe Anbringung der elektronischen Einheit zur Verarbeitung und Versorgung einerseits insgesamt eine Erhöhung des Raumbedarfs des Apparats und setzt andererseits den empfindlichsten Teil der elektronischen Architektur Beanspruchungen und/oder Stößen aus, die die Funktion derselben kompromittieren oder diese beschädigen können.Furthermore, the external mounting of the electronic processing and supply unit with respect to the pedal determines, on the one hand, an overall increase in the size of the apparatus and, on the other hand, exposes the most sensitive part of the electronic architecture to stresses and / or shocks that can compromise or damage its function.

Der Antragsteller hat daher eine gründliche Untersuchung mit dem Ziel vorgenommen, eine Lösung zu finden, die sich auf einen elektronischen Apparat zur Bestimmung der von einem Radfahrer ausgeübten Kraft/Leistung auf ein Pedal eines bewegten Fahrrads bezieht, damit zumindest die folgenden Ziele erreicht werden: die Anwesenheit von externen elektrischen Steckverbindern soll verhindert werden, eine konstruktive Einfachheit, eine Reduktion der Herstellungskosten und eine kompakte Struktur soll erreicht werden, es soll ein geringer Raumbedarf beansprucht werden, der Apparat soll hermetisch geschlossen sein und derart positioniert werden, dass die Gefahr einer Beschädigung ausgehend von zufälligen Stößen verringert wird, und zuletzt soll er an jeglichem Pedalarmtyp leicht zu installieren sein.The applicant has therefore undertaken a thorough investigation with the aim of finding a solution which relates to an electronic apparatus for determining the cyclist 's power applied to a pedal of a moving bicycle in order to achieve at least the following objectives: Presence of external electrical connectors should be prevented, a constructive simplicity, a reduction in manufacturing costs and a compact structure to be achieved, it should be claimed a small space requirement, the apparatus should be hermetically sealed and positioned so that the risk of damage starting it is supposed to be easy to install on any type of pedal arm.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Lösung, die das Erreichen zumindest der oben genannten Ziele ermöglicht.The object of the present invention is therefore to provide a solution which makes it possible to achieve at least the abovementioned objectives.

Dieser Gegenstand wird durch die vorliegende Erfindung erreicht, insofern diese sich auf einen elektronischen Apparat zur Bestimmung von mindestens einer ersten Größe bezieht, die die von einem Radfahrer auf ein Pedal eines Fahrrads ausgeübte Kraft/Leistung anzeigt, entsprechend dem was in den angefügten Ansprüchen definiert wird.This object is achieved by the present invention insofar as it relates to an electronic apparatus for determining at least a first quantity indicating the force exerted by a cyclist on a pedal of a bicycle according to what is defined in the appended claims ,

Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben, die ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel davon veranschaulichen, wobei:The present invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting embodiment thereof, wherein:

die 1 auf schematische Weise und mit vergrößerten Einzelteilen eine perspektivische Ansicht und einen frontalen Aufriss eines Fahrrads zeigt, das mit dem Messsystem ausgestattet ist, welches einen erfindungsgemäßen elektronischen Apparat zur Bestimmung einer ersten Größe umfasst, die die von einem Radfahrer auf ein Pedal eines Fahrrads ausgeübte Kraft/Leistung anzeigt;the 1 schematically and in enlarged detail shows a perspective view and a frontal elevational view of a bicycle equipped with the measuring system comprising an electronic apparatus according to the invention for determining a first quantity representing the force exerted by a cyclist on a pedal of a bicycle; Indicates performance;

die 2 eine perspektivische Ansicht des Pedalarms, des Pedalachsenlagers, der Pedalkörpers und des Apparats nach 1 vor ihrer gegenseitigen Montage zeigt;the 2 a perspective view of the pedal arm, the pedal axle bearing, the pedal body and the apparatus according to 1 before their mutual assembly shows;

die 3 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Apparats nach 2 zeigt;the 3 an exploded perspective view of the apparatus according to 2 shows;

die 4 ein schematischer Längsschnitt des auf das Pedalachsenlager montierten Apparats nach 2 ist;the 4 a schematic longitudinal section of the mounted on the pedal axle bearing apparatus after 2 is;

die 5 eine perspektivische Ansicht im vergrößerten Maßstab des Apparats nach 2 ist, wobei zum besseren Verständnis einige Teile entfernt worden sind; the 5 a perspective view on an enlarged scale of the apparatus according to 2 with some parts removed for clarity;

die 6 ein seitlicher Aufriss im vergrößerten Maßstab des Apparats nach 2 ist, wobei zum besseren Verständnis einige Teile entfernt worden sind;the 6 a side elevation on an enlarged scale of the apparatus according to 2 with some parts removed for clarity;

die 7 eine perspektivische Ansicht im vergrößerten Maßstab des Apparats nach 2 ist;the 7 a perspective view on an enlarged scale of the apparatus according to 2 is;

die 8 eine perspektivische Ansicht im vergrößerten Maßstab der externen Schutzhülle des Apparats nach 2 ist;the 8th a perspective view on an enlarged scale of the external protective cover of the apparatus according to 2 is;

die 9 ein seitlicher Aufriss im vergrößerten Maßstab der externen Schutzhülle des Apparats nach 2 ist;the 9 a side elevation on an enlarged scale of the external protective cover of the apparatus according to 2 is;

die 10 eine perspektivische Ansicht im vergrößerten Maßstab des mit dem Pedalarm gekoppelten Apparats ist, wobei das erfindungsgemäß realisierte Kalibriersystem sichtbar ist.the 10 is a perspective view on an enlarged scale of the coupled with the pedal arm apparatus, wherein the inventively realized calibration system is visible.

Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, um dem Fachmann zu ermöglichen, diese zu realisieren und zu verwenden. Verschiedene Änderungen an den beschriebenen Ausführungsformen werden den Fachmännern sofort offensichtlich sein und die beschriebenen generischen Prinzipien können auf andere Ausführungs-Formen und -Anwendungen angewendet werden, ohne deshalb den geschützten Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie er in den angefügten Ansprüchen definiert wird, zu verlassen. Somit sollte nicht davon ausgegangen werden, dass die vorliegende Erfindung auf die beschriebenen und veranschaulichten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern man sollte den Schutzrahmen in Übereinstimmung mit den hier beschriebenen und in Anspruch genommenen Prinzipien und Merkmalen erweitern.The present invention will now be described in detail with reference to the attached drawings to enable those skilled in the art to make and use the same. Various changes to the described embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles described may be applied to other embodiments and applications without, therefore, departing from the protected scope of the present invention as defined in the appended claims. Thus, it should not be construed that the present invention is limited to the described and illustrated embodiments, but that the protective framework should be extended in accordance with the principles and features described and claimed herein.

Mit Bezug auf die 1 wird die Gesamtheit eines Messsystems mit 1 bezeichnet, das an einem Fahrrad 2 montiert ist, und das derart konfiguriert ist, dass es beim Gebrauch und der Verschiebung desselben mindestens eine erste Größe misst, die einen Hinweis auf die vom Radfahrer auf ein oder beide Pedale eines Fahrrads 2 selbst ausgeübte/verliehene Kraft/Leistung gibt bzw. diesen entspricht.With reference to the 1 becomes the entirety of a measuring system with 1 referred to a bicycle 2 is mounted, and which is configured such that it measures in use and the displacement thereof at least a first size indicative of the cyclist on one or both pedals of a bicycle 2 self-exerted / awarded power corresponds to or corresponds to this.

Natürlich ist das Fahrrad 2 bekannt und wird daher nicht weiter beschrieben, außer um darauf hinzuweisen, dass es, wie in den 1 und 2 gezeigt, mit einem Paar Pedalarmen 3 und mit einem Paar Pedalen ausgestattet ist, die jeweils ein Pedalachsenlager 4 umfassen, das mit einem entsprechenden Pedalarm 3 gekoppelt ist und sich entlang einer Längsachse A erstreckt, die zur Längsachse B des Pedalarms 3 orthogonal ist, und einen Pedalkörper 5 umfasst, der mit dem Pedalachsenlager 4 derart gekoppelt ist, dass er um die Achse A frei drehen kann und im Gebrauch dazu geeignet ist, die Struktur zur Stütze/Auflage für den Radfahrerfuß zu bilden. Insbesondere erstreckt sich das Pedalachsenlager 4 auf vorspringende Art vom Pedalkörper 5, sodass es sich zum Pedalarm 3 hinzieht, und weist ein mit Gewinde versehenes distales Ende 4a auf, das dem Pedalkörper 5 gegenüberliegt und in einen mit Innengewinde versehenen Abschnitt eines Lochs 3a geschraubt ist, das an einem freien Ende des Pedalarms 3 liegt.Of course the bike is 2 and is therefore not further described, except to point out that it, as in the 1 and 2 shown with a pair of pedal arms 3 and equipped with a pair of pedals, each one a pedal axle bearing 4 include that with a corresponding pedal arm 3 is coupled and extends along a longitudinal axis A, which is the longitudinal axis B of the pedal arm 3 is orthogonal, and a pedal body 5 includes that with the pedal axle bearing 4 is coupled so that it can rotate freely about the axis A and in use is adapted to form the structure for support / support for the Radfahrerfuß. In particular, the pedal axle bearing extends 4 in a protruding manner from the pedal body 5 making it a pedal arm 3 and has a threaded distal end 4a on top of that, the pedal body 5 opposite and into an internally threaded portion of a hole 3a screwed, that at a free end of the pedal arm 3 lies.

Das Messsystem 1 umfasst indessen ein elektronisches Gerät 6, das auf das Pedalachsenlager 4 zwischen dem Pedalarm 3 und dem Pedalkörper 5 gefügt bzw. verzahnt verkeilt bzw. geschrumpft wird, sodass es gänzlich außerhalb des Pedalachsenlagers 4 selbst bleibt, und derart konfiguriert ist, dass es die genannte erste Größe bestimmt, die einen Hinweis zumindest auf die Kraft/Leistung gibt.The measuring system 1 meanwhile includes an electronic device 6 pointing to the pedal axle bearing 4 between the pedal arm 3 and the pedal body 5 joined or toothed wedged or shrunk so that it is completely outside of the pedal axle bearing 4 itself remains, and is configured to determine said first quantity, which gives an indication of at least the force / power.

Das System 1 umfasst des Weiteren eine elektronische Vorrichtung als Kommunikationsvorrichtung und Benutzerschnittstelle 7, die derart konfiguriert ist, dass sie vom Apparat 6 zumindest die erste Größe empfängt, die genannte Größe verarbeitet, sodass sie für den Radfahrer nützliche Informationen bestimmt und diese Informationen für den Radfahrer selbst bereitstellt. Zum Beispiel könnten die nützlichen Informationen Folgendes umfassen: die Leistung, das Drehmoment, und/oder die vom Radfahrer auf das Pedal ausgeübte Kraft, die radiale Komponente der Kraft, die tangentiale Komponente der Kraft, die Position, die der Radfahrer annehmen muss, um die maximale Leistung zu erbringen, den Unterschied an Leistung/Kraft, die auf die zwei Pedale ausgeübt wird, die ausgeübte Leistung beim Spitzenwert des Schubs und an der gegenüberliegenden, im Gegensatz dazu stehenden Seite, Grafiken der während der Fahrt aufgezeichneten Leistung, oder Grafiken, die den Verlauf der auf ein Pedal ausgeübten Kraft während einer gesamten Umdrehung in Abhängigkeit der Winkelstellung des Pedalarms 3 darstellen.The system 1 further comprises an electronic device as a communication device and user interface 7 which is configured to disconnect from the apparatus 6 at least receiving the first quantity, processing said quantity so as to determine useful information for the cyclist and to provide this information to the cyclist himself. For example, the useful information could include: power, torque, and / or the force exerted by the cyclist on the pedal, the radial component of the force, the tangential component of the force, the position that the cyclist must assume, the to provide maximum power, the difference in power / force exerted on the two pedals, the power exerted at the peak of the thrust and on the opposite, opposite side, graphics of performance recorded during the trip, or graphics that the course of the force exerted on a pedal during one complete revolution as a function of the angular position of the pedal arm 3 represent.

Die elektronische Kommunikationsvorrichtung und Benutzerschnittstellenvorrichtung 7 kann einen Fahrrad-Computer umfassen, der zweckmäßig am Lenker angebracht ist (handlebar bike computer) und/oder eine tragbare Vorrichtung zur Benutzerkommunikation, ein multimediales, smartes Telefon wie ein Smartphone oder irgendein ähnliches elektronisches Gerät, das in der Lage ist, die genannten Größen zu verarbeiten und eine Kommunikation der Signale/Daten vorzugsweise bidirektional mit dem elektronischen Gerät 6 durchzuführen.The electronic communication device and user interface device 7 may include a bicycle computer conveniently mounted on the handlebar (handlebar bike computer) and / or a portable device for user communication, a multimedia smart phone such as a smart phone, or any similar electronic device capable of meeting such sizes to process and communicate the signals / data preferably bidirectionally with the electronic device 6 perform.

Die Berechnungs- und Benutzerschnittstellen-Vorrichtung 7 ist von bekannter Art und wird daher nicht weiter beschrieben, außer um darauf hinzuweisen, dass sie vorzugsweise eine Anzeige bzw. ein Display 7a, eine Steuervorrichtung 7b umfassen kann (wie zum Beispiel eine Tastatur, einen Touch Screen, oder Ähnliches), durch die der Radfahrer Befehle erteilen kann, eine Vorrichtung zur Kommunikation von Signalen/Daten 7c zum Austausch von Signalen/Daten, mit dem elektronischen Apparat 6, eine Speichervorrichtung 7d zur Speicherung von Daten, und eine Verarbeitungseinheit 7e (mindestens ein Mikroprozessor) der Befehle von der Steuervorrichtung 7b und/oder Daten von der Kommunikationsvorrichtung 7c empfängt, und die Befehle und/oder die Daten verarbeitet, um dem Benutzer über die Anzeige 7a für den Radfahrer nützliche Informationen bereitzustellen. The calculation and user interface device 7 is of a known type and will therefore not be further described except to indicate that it is preferably a display 7a , a control device 7b may include (such as a keyboard, a touch screen, or the like) through which the cyclist can issue commands, a device for communicating signals / data 7c for the exchange of signals / data, with the electronic apparatus 6 , a storage device 7d for storing data, and a processing unit 7e (at least one microprocessor) of the commands from the controller 7b and / or data from the communication device 7c receives and processes the commands and / or data to the user via the display 7a provide information useful to the cyclist.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung zur Kommunikation von Signalen/Daten 7c der Kommunikationsvorrichtung und Benutzerschnittstellenvorrichtung 7 vom schnurlosen Typ (radio) und kann derart konfiguriert werden, dass zweckmäßig ein ANT+ Protokoll oder Bluetooth-Protokoll oder irgendein ähnliches wireless-Protokoll implementiert wird.Preferably, the device is for communicating signals / data 7c the communication device and user interface device 7 cordless type (radio) and may be configured to suitably implement an ANT + protocol or Bluetooth protocol or any similar wireless protocol.

Mit Bezug auf die 3 und 4, umfasst der elektronische Apparat 6 einen Sensorenschaltkreis 8, der dauerhaft auf dem äußeren Oberflächenabschnitt 4b des Pedalachsenlagers 4 gekoppelt wird, der seinerseits zwischen dem Pedalarm 3 und dem Pedalkörper 5 angeordnet ist, und wobei der Sensorenschaltkreis dazu geeignet ist, die Verformung/Torsion des Pedalachsenlagers 4 selbst zu messen.With reference to the 3 and 4 , includes the electronic apparatus 6 a sensor circuit 8th that is permanent on the outer surface section 4b of the pedal axle bearing 4 is coupled, in turn, between the pedal arm 3 and the pedal body 5 is arranged, and wherein the sensor circuit is adapted to the deformation / torsion of the pedal axle bearing 4 to measure myself.

Der elektronische Apparat 6 umfasst des Weiteren eine elektronische Schaltung 9 und eine elektrische Versorgungsschaltung 10, die im Wesentlichen ringförmig sind, sodass sie von außen auf das Pedalachsenlager 4 gefügt bzw. aufgezogen bzw. verzahnt bzw. verkeilt bzw. geschrumpft (Italienisch: calettato) werden können und axial entlang des Pedalachsenlagers 4 selbst derart positioniert werden, dass sie einander unmittelbar gegenüberliegen und vorzugsweise am darunterliegenden Sensorenschaltkreis 8 anliegen (4).The electronic apparatus 6 further includes an electronic circuit 9 and an electrical supply circuit 10 , which are essentially annular, so that they from the outside on the pedal axle bearing 4 be joined or wound or interlocked or wedged or shrunk (Italian: calettato) and axially along the pedal axle bearing 4 themselves are positioned so that they are directly opposite each other, and preferably on the underlying sensor circuit 8th issue ( 4 ).

Der elektronische Apparat 6 umfasst des Weiteren einen Schutz-Behälter oder -Schale oder -Außenhülle 11, der im Wesentlichen die Form eines Rings aufweist, ähnlich einem Napfkuchen bzw. Dognut bzw. Ring (Italienisch: ciambella), sodass er auf dem äußeren Oberflächenabschnitt 4b des Pedalachsenlagers 4 gefügt bzw. aufgezogen bzw. verzahnt bzw. verkeilt bzw. geschrumpft werden kann, und derart dimensioniert ist, dass er in seinem Inneren den Sensorenschaltkreis 8, die elektronische Schaltung 9 und die elektrische Versorgungsschaltung 10 enthält.The electronic apparatus 6 further comprises a protective container or shell or outer shell 11 which has substantially the shape of a ring, similar to a cupcake or Dognut or ring (Italian: ciambella), so that it on the outer surface portion 4b of the pedal axle bearing 4 be fitted or mounted or interlocked or wedged or shrunk, and is dimensioned such that it in its interior the sensor circuit 8th , the electronic circuit 9 and the electrical supply circuit 10 contains.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die in den 3 und 4 gezeigt wird, umfasst der Sensorenschaltkreis 8 eine Reihe von Verformungssensoren, die dauerhaft auf dem äußeren Oberflächenabschnitt 4b des Pedalachsenlagers 4 angeordnet sind, um die Verformungen/Torsionen zu erfassen, denen das Pedalachsenlager während eines Pedaltritts unterworfen ist, und die mit der elektronischen Schaltung 9 elektrisch verbunden sind, um ihr elektrische Signale (Spannung/Strom) zukommen zu lassen, die auf die Variation eines elektrischen Parameters deuten, wie die Variation des Widerstands oder der Impedanz, die durch die genannte Verformung oder Torsion verursacht wird.According to a preferred embodiment, in the 3 and 4 is shown, the sensor circuit comprises 8th a set of deformation sensors that are permanent on the outer surface section 4b of the pedal axle bearing 4 are arranged to detect the deformations / torsions that the pedal axle bearing is subjected to during pedaling, and those with the electronic circuit 9 are electrically connected to provide electrical signals (voltage / current) indicative of the variation of an electrical parameter, such as the variation in resistance or impedance caused by said deformation or torsion.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, die in der 4 gezeigt wird, kann der Sensorenschaltkreis 8 vier Dehnungsmesser 8a, 8b, 8c, 8d (zum Beispiel Dehnungsmessstreifen – strain gauge) umfassen, die paarweise auf dem äußeren Oberflächenabschnitt 4b des Pedalachsenlagers 4 angeordnet werden. Vorzugsweise kann der Sensorenschaltkreis 8 ein Paar Stützauflagen 8e umfassen, die dauerhaft auf zwei entsprechenden Abflachungen oder ebenen Flächen 4c befestigt werden, die auf dem Pedalachsenlager 4 an zueinander diametral entgegengesetzten Positionen gewonnen werden, sodass sie zueinander und zur Achse A parallel sind.According to an exemplary embodiment, which in the 4 is shown, the sensor circuit 8th four strain gauges 8a . 8b . 8c . 8d (for example, strain gauge) which pairs on the outer surface portion 4b of the pedal axle bearing 4 to be ordered. Preferably, the sensor circuit 8th a pair of support pads 8e include permanently on two corresponding flats or even surfaces 4c to be fixed on the pedal axle bearing 4 be obtained at mutually diametrically opposite positions so that they are parallel to each other and to the axis A.

Mit Bezug auf die 3 und 4 kann jede Stützauflage 8e zweckmäßig eine vorzugsweise rechteckige flexible Folie aus isolierendem Kunststoff umfassen, die auf den gegenüberliegenden Längsenden zwei Dehnungsmesser aufweist/integriert, die durch entsprechende Messgitter Gi definiert werden. Auf den mittleren freien Abschnitten der Stützauflagen 8e können außerdem zweckmäßig Schaltungsabschnitte Ki einer Wheatstonebrücke und Anschlüsse P1 oder elektrische Kontaktierungsflächen positioniert/gedruckt werden, die die Wheatstonebrücke mit entsprechenden Kontaktanschlüssen P2 der elektronischen Schaltung 9 elektrisch verbinden. Die Anschlüsse P1 des Sensorenschaltkreises 8 stellen der elektronischen Schaltung 9 die Messsignale zur Verfügung, die auf eine Variation des Widerstands oder der Impedanz deuten, die durch die Verformung/Torsion des Pedalachsenlagers 4 verursacht wird.With reference to the 3 and 4 can any support pad 8e expediently comprise a preferably rectangular flexible film made of insulating plastic, which has / integrates on the opposite longitudinal ends two strain gauges, which are defined by corresponding measuring gratings Gi. On the middle free sections of the support pads 8e In addition, it is expedient to position / print circuit sections Ki of a Wheatstone bridge and connections P1 or electrical contacting surfaces which connect the Wheatstone bridge to corresponding contact connections P2 of the electronic circuit 9 connect electrically. The terminals P1 of the sensor circuit 8th put the electronic circuit 9 the measurement signals available, which indicate a variation of the resistance or the impedance caused by the deformation / torsion of the pedal axle bearing 4 is caused.

Gemäß einer weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsform kann der Sensorenschaltkreis 8 acht Dehnungsmesser (zum Beispiel Dehnungsmessstreifen – strain gauge) umfassen, die paarweise auf vier entsprechenden Abflachungen oder ebenen Flächen angeordnet werden, die auf dem Pedalachsenlager 4 an zueinander im Wesentlichen orthogonalen Positionen gewonnen werden, sodass sie zueinander paarweise und zur Achse A parallel sind. Nach dieser Variante kann der Sensorenschaltkreis 8 vier Stützauflagen umfassen, die dauerhaft auf den entsprechenden ebenen Flächen befestigt sind, die auf dem Pedalachsenlager 4 gewonnen werden, die jeweils eine Konfiguration aufweist, die zu der zuvor beschriebenen analog ist, das heißt, sie weist auf/integriert auf den gegenüberliegenden Längsenden zwei Dehnungs-Messgitter, sie ist mit einem zentralen Schaltungsabschnitt ausgestattet, die mit dem zentralen Schaltungsabschnitt der diametral gegenüberliegenden Stützauflage eine Wheatstonebrücke bildet, und sie ist mit den Anschlüssen ausgestattet, die die zwei Wheatstonebrücken mit den Kontaktanschlüssen der elektronischen Schaltung 9 verbinden. Der Antragsteller hat feststellen können, dass die Verwendung von acht Verformungssensoren auf vorteilhafte Weise ermöglicht, auf die ansonsten notwendige Kalibrierung der Winkelstellung der Dehnungsmesser im Verhältnis zum Pedalarm 3 zu verzichten. Demnach ist es während der Montage nicht notwendig, die Winkelstellung des Pedalachsenlagers 4 durch eine Gegenmutter und/oder durch Kalibriersysteme zu blockieren.According to another embodiment (not shown), the sensor circuit 8th eight strain gauges (strain gauges, for example) are included, which are arranged in pairs on four corresponding flats or flat surfaces resting on the pedal axle bearing 4 be obtained at mutually substantially orthogonal positions so that they are in pairs and parallel to the axis A. According to this variant, the sensor circuit 8th comprising four support pads permanently attached to the respective flat surfaces resting on the pedal axle bearing 4 each having a configuration analogous to that described above, that is to say having two strain gauges integrated on the opposite longitudinal ends, it is provided with a central circuit section which is diametrically opposed to the central circuit section Support pad forms a Wheatstone bridge, and it is equipped with the terminals that connect the two Wheatstone bridges to the contact terminals of the electronic circuit 9 connect. The Applicant has found that the use of eight strain sensors advantageously allows for the otherwise necessary calibration of the angular position of the strain gauges in relation to the pedal arm 3 to renounce. Accordingly, it is not necessary during assembly, the angular position of the pedal axle bearing 4 by a locknut and / or by calibration systems to block.

Es sollte ausgeführt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung von Dehnungsmessern beschränkt ist, sondern dass gemäß Ausführungsformen, die sich von der zuvor beschriebenen unterscheiden, die Dehnungsmesser durch piezoelektrische Sensoren oder magnetische Sensoren oder optische Sensoren ersetzt werden könnten.It should be noted that the present invention is not limited to the use of strain gauges, but according to embodiments different from those described above, the strain gauges could be replaced by piezoelectric sensors or magnetic sensors or optical sensors.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die in den 3 und 4 gezeigt wird, umfasst die elektronische Schaltung 9 eine gedruckte Schaltung bzw. Leiterkarte bzw. PCB-Karte 9a mit einer diskoidalen Form oder Ringform, die derart geformt und dimensioniert ist, dass sie auf dem äußeren Oberflächenabschnitt 4b des Pedalachsenlagers 4 gefügt bzw. aufgezogen bzw. verzahnt bzw. verkeilt bzw. geschrumpft werden kann, sodass sie von der äußeren Oberfläche 4b des Pedalachsenlagers 4 selbst vorspringend verläuft, und sodass sie auf einer zur Achse A im Wesentlichen orthogonalen Ebene angeordnet ist. Die Leiterkarte 9a ist vorzugsweise aus einem starren, isolierenden Material und weist Folgendes auf: ein zentrales durchgehendes Loch 9b, das einen inneren Durchmesser aufweist, der größer als der Außendurchmesser des Pedalachsenlagers 4 ist. Die Verbindungsanschlüsse P2 der elektronischen Schaltung 9 auf zweckdienliche Weise auf dem Oberflächen-Innenrand des Lochs 9b angeordnet sein, oder auf mindestens einer Fläche der Leiterkarte 9a in unmittelbarer Nähe des Lochs 9b. Das Loch 9b kann im Wesentlichen kreisförmig sein und vorzugsweise mindestens einen Sehnenabschnitt aufweisen, der eine geradlinige Seite definiert, die im Gebrauch dazu geeignet ist, sich auf eine Ebene Fläche 4c des Pedalachsenlagers 4 anzuordnen, sodass auf zweckmäßige Weise eine korrekte Winkelpositionierung der diskoidalen Leiterkarte 9a im Pedalachsenlager 4 und die Ausrichtung der Anschlüsse P2 mit den Anschlüssen P1 des Sensorenschaltkreises 8 begünstigt wird. Es wird davon ausgegangen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Positionierung der Anschlüsse P2 in unmittelbarer Nähe der Anschlüsse P1 beschränkt ist, sondern diese können, gemäß einer anderen Ausführungsform, über Drähte miteinander verbunden werden.According to a preferred embodiment, in the 3 and 4 is shown includes the electronic circuit 9 a printed circuit board or PCB card 9a having a discoidal shape or ring shape shaped and dimensioned to be on the outer surface portion 4b of the pedal axle bearing 4 can be added or wound or interlocked or wedged or shrunk so that they from the outer surface 4b of the pedal axle bearing 4 itself projecting, and so that it is arranged on a plane substantially orthogonal to the axis A. The circuit board 9a is preferably made of a rigid, insulating material and comprises: a central through hole 9b having an inner diameter larger than the outer diameter of the pedal axle bearing 4 is. The connection terminals P2 of the electronic circuit 9 expediently on the surface inner edge of the hole 9b be arranged, or on at least one surface of the circuit board 9a in the immediate vicinity of the hole 9b , The hole 9b may be substantially circular, and preferably have at least one chordal portion defining a rectilinear face, which in use is adapted to face on a plane 4c of the pedal axle bearing 4 to arrange, so as appropriate, a correct angular positioning of the diskoidal printed circuit board 9a in the pedal axle bearing 4 and the alignment of the terminals P2 with the terminals P1 of the sensor circuit 8th is favored. It is understood that the present invention is not limited to the positioning of the terminals P2 in the immediate vicinity of the terminals P1, but according to another embodiment, they may be connected to each other via wires.

Mit Bezug auf das Beispiel, das in der 3 dargestellt wird, ist auf der Leiterkarte 9a eine elektronische Verarbeitungs-Einheit oder -Stufe 13 vorhanden, die zum Beispiel mit einem Mikroprozessor ausgestattet ist, der mit den Anschlüssen P2 verbunden ist, um die elektrischen Signale zu empfangen, die auf eine Variation des Widerstands/der Impedanz deuten, die durch die Verformung/Torsion des Pedalachsenlagers 4 verursacht wird, und der dazu konfiguriert ist, ein Programm zur Verarbeitung der Pedalverformung auszuführen, das, wenn es vom Mikroprozessor implementiert wird, den Mikroprozessor dazu bringt, einen Algorithmus auszuführen, der die erste Größe bestimmt, die aufgrund des empfangenen elektrischen Messsignals einen Hinweis auf die Kraft/Leistung gibt.With reference to the example that is in the 3 is shown on the circuit board 9a an electronic processing unit or stage 13 provided, for example, with a microprocessor connected to the terminals P2 to receive the electrical signals indicative of a variation in resistance / impedance caused by the deformation / torsion of the pedal axle bearing 4 and configured to execute a program for processing the pedal deformation, which, when implemented by the microprocessor, causes the microprocessor to execute an algorithm that determines the first quantity indicative of the received electrical measurement signal the power gives.

Auf der Leiterkarte 9a kann außerdem vorzugsweise eine Speicherstufe 14 vorhanden sein, die mit der Verarbeitungsstufe 13 verbunden ist und dazu geeignet ist, zumindest das genannte Programm zur Verarbeitung der Pedalverformung zu speichern, und eine Kommunikationsstufe 15, die mit der elektronischen Verarbeitungsstufe 13 verbunden ist, um mindestens die erste Größe zu empfangen, und die konfiguriert ist, um zumindest die erste Größe selbst an die Vorrichtung zur Kommunikation von Signalen/Daten 7c zu kommunizieren. Es wird davon ausgegangen, dass die Kommunikationsstufe 15 ein Antennenmodul 19 (6) umfassen kann, um eine bidirektionale Kommunikation des schnurlosen Typs (radio) mit der Vorrichtung zur Kommunikation von Signalen/Daten 7c durchzuführen, und sie kann dazu konfiguriert werden, dasselbe (zuvor beschriebene) Kommunikationsprotokoll zu implementieren, wie die Vorrichtung zur Kommunikation von Signalen/Daten 7c selbst.On the circuit board 9a may also preferably a memory level 14 be present with the processing stage 13 is connected and is adapted to store at least said program for processing the pedal deformation, and a communication stage 15 that with the electronic processing stage 13 is connected to receive at least the first size, and which is configured to be at least the first size itself to the device for communicating signals / data 7c to communicate. It is assumed that the communication level 15 an antenna module 19 ( 6 ) to provide bidirectional wireless type communication with the signal / data communication device 7c and may be configured to implement the same (previously described) communication protocol as the signal / data communication device 7c even.

Mit Bezug auf die 3 kann auf der Leiterkarte 9a des Weiteren vorzugsweise mindestens ein (einachsiger oder zweiachsiger oder dreiachsiger) Beschleunigungsmesser 16 vorhanden sein, der im Gebrauch dazu geeignet ist, für die Verarbeitungsstufe 13 ein elektrisches Signal bereitzustellen, das einen Hinweis auf die Verschiebung (Rotation) des Pedals und/oder des Fahrrads 2 gibt. Im Gebrauch kann die Verarbeitungsstufe 13 konfiguriert werden, um das auf die Verschiebung hinweisende Signal zu verarbeiten, sodass eine Größe bestimmt werden kann, die auf die Kadenz oder Frequenz der Pedaltritte hinweist (Zahl der Umdrehungen pro Minute). Des Weiteren kann die Verarbeitungsstufe 13 konfiguriert werden, um auf bekannte Weise, auf der Grundlage der Frequenz der Pedaltritte und der bestimmten (auf das Pedal selbst ausgeübten) Kraft, die auf das Pedal ausgeübte Leistung zu bestimmen.With reference to the 3 can on the circuit board 9a furthermore, preferably at least one (single-axis or two-axis or three-axis) accelerometer 16 which is suitable in use for the processing stage 13 to provide an electrical signal indicative of the displacement (rotation) of the pedal and / or the bicycle 2 gives. In use, the processing level 13 be configured to process the signal indicative of the shift, so that a magnitude can be determined that is responsive to the cadence or frequency of the signal Pedal steps indicate (number of revolutions per minute). Furthermore, the processing level 13 be configured to determine the power applied to the pedal in a known manner, based on the frequency of the pedal strokes and the particular force (applied to the pedal itself).

Des Weiteren kann die Verarbeitungsstufe 13 konfiguriert werden, um, abhängig von dem auf die Verschiebung hinweisenden Signal, das vom Beschleunigungsmesser 16 bereitgestellt wird, von einem Ruhezustand (Standby oder Energieeinsparung) zu einem operativen Zustand überzugehen/zu wechseln, in dem sie die elektrischen Messsignale verarbeitet (das Programm zur Verarbeitung der Pedalverformung ausführt), um die erste Größe zu bestimmen.Furthermore, the processing level 13 to be configured by the accelerometer, depending on the signal indicative of the shift 16 is provided to transition from a sleep state (standby or power saving) to an operative state by processing the electrical measurement signals (executing the program for processing the pedal deformation) to determine the first size.

Mit Bezug auf die 6 kann auf der Leiterkarte 9a des Weiteren vorzugsweise ein äußerer elektrischer Steckverbinder 18 vorhanden sein, durch den ein Aktualisierungsvorgang zumindest des Programms zur Verarbeitung der Pedalverformung durchgeführt werden kann, das in der Speicherstufe 14 enthalten ist. Auf vorteilhafte Weise kann der äußere elektrische Steckverbinder 18 ein wasserundurchlässiger Mikro-USB-Stecker sein, der dauerhaft auf der Leiterkarte 9a im Bereich von deren äußeren Umfangsrand befestigt wird. Es versteht sich jedoch, dass gemäß anderer (nicht dargestellter) Ausführungsformen der äußere elektrische Steckverbinder vergoldete Drahtstifte oder einen ringförmigen Rundleiter oder Ähnliches umfassen kann.With reference to the 6 can on the circuit board 9a further preferably an external electrical connector 18 be present, by which an updating operation of at least the program for processing the pedal deformation can be performed, in the storage stage 14 is included. Advantageously, the outer electrical connector 18 a watertight micro USB plug that stays permanently on the circuit board 9a is secured in the region of the outer peripheral edge. It will be understood, however, that according to other embodiments (not shown), the external electrical connector may include gold-plated wire pins or an annular circular conductor or the like.

Bezüglich der Vorrichtung zur elektrischen Versorgung 10, mit Bezug auf die 3, 4 und 6, umfasst diese vorzugsweise eine gedruckte Schaltung bzw. eine Leiterplatte (PCB), die durch eine etwa diskoidale oder ringförmige tragende Karte 20 gebildet wird, die derart geformt ist, dass sie auf das Pedalachsenlager 4 in einer Position gefügt bzw. aufgezogen bzw. verzahnt bzw. verkeilt bzw. geschrumpft werden kann, die zur benachbarten Leiterkarte 9a parallel und dieser gegenüberstehend ist, und eine Reihe von Batterien 21, die dauerhaft auf der tragenden Karte 20 angeordnet sind und mit Versorgungsanschlüssen P3 verbunden sind, die auf der tragenden Karte 20 selbst vorhanden sind.With regard to the device for electrical supply 10 , with reference to the 3 . 4 and 6 Preferably, this includes a printed circuit board (PCB) formed by an approximately diskoidal or annular bearing card 20 is formed, which is shaped so that they on the pedal axle bearing 4 can be added in a position or mounted or interlocked or wedged or shrunk, the adjacent circuit board 9a parallel and facing this, and a series of batteries 21 permanently on the carrying card 20 are arranged and connected to supply terminals P3 on the carrying card 20 themselves are present.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die tragende Karte 20 einen halbstarren (das heißt, teilweise flexiblen) diskoidalen Abschnitt, der aus isolierendem Material hergestellt wird und der eine Dicke zwischen etwa 0,05 mm und 0,15 mm, vorzugsweise 0,1 mm aufweist. Vorzugsweise umfassen die Batterien 21 drei Batterien der wiederaufladbaren Art, die dauerhaft auf der Innenfläche der tragenden Karte 20 angeordnet sind, die der Leiterkarte 9a gegenübersteht, sodass sie im Gebrauch zwischen den zwei Karten 9a und 20 selbst angeordnet sind und mit den Anschlüssen P3 über eine Schaltung verbunden sind, die auf der tragenden Karte 20 gedruckt ist.According to a preferred embodiment, the carrying card comprises 20 a semi-rigid (ie, partially flexible) discoidal section made of insulating material and having a thickness between about 0.05 mm and 0.15 mm, preferably 0.1 mm. Preferably, the batteries include 21 three rechargeable type batteries which are permanently on the inside surface of the carrying card 20 arranged are the printed circuit board 9a facing them so that they are in use between the two cards 9a and 20 themselves are arranged and connected to the terminals P3 via a circuit on the supporting card 20 is printed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die in der 6 gezeigt wird, werden die drei Batterien 21 um das zentrale Loch der Karte 20 gemäß einer im Wesentlichen dreieckigen Konfiguration angeordnet, während die tragende Karte 20 einen vorstehenden seitlichen Fortsatz 22 umfassen kann (5), der hin zur Leiterkarte 9a entlang einer im Wesentlichen orthogonalen Richtung gebogen ist, der am freien Ende die Anschlüsse P3 beherbergt und präsentiert sein eigenes Ende im Kontakt mit und anschlagend an der Innenfläche der Karte 9, und präsentiert die Anschlüsse P3 als mit Anschlüssen P4 verbunden (verlötet), die in der Leiterkarte 9a selbst vorliegen, um die elektrische Versorgung zu bekommen.According to a preferred embodiment, in the 6 will be shown, the three batteries 21 around the central hole of the map 20 arranged in a substantially triangular configuration while the carrying card 20 a protruding lateral extension 22 may include ( 5 ), to the circuit board 9a is bent along a substantially orthogonal direction, which houses the terminals P3 at the free end and presents its own end in contact with and abutting on the inner surface of the card 9 , and presents the terminals P3 as connected to terminals P4 (soldered) in the circuit board 9a yourself to get the electrical supply.

Der Antragsteller hat festgestellt, dass die dreieckige Anordnung der Batterien 21 um das zentrale Loch und die Verwendung eines gebogenen, flexiblen, seitlichen Fortsatzes 22 es erlaubt, den Raumbedarf der Vorrichtung zur elektrischen Versorgung 10 stark zu reduzieren. In diesem Zusammenhang ist es angebracht klarzustellen, dass die drei Batterien 21 der Vorrichtung zur elektrischen Versorgung 10 in unmittelbarer Nähe der Innenfläche der Leiterkarte 9a angeordnet werden können, sodass der Raumbedarf zweckmäßig reduziert werden kann, und, dank ihrer Dreiecksanordnung, ein Antennenmodul 19 und der äußere Steckverbinder 18 an entsprechenden freien Stellen der Karte 20, die von den Batterien 21 nicht besetzt sind, positioniert werden können (6).The applicant has determined that the triangular arrangement of the batteries 21 around the central hole and the use of a curved, flexible, lateral extension 22 it allows the space requirements of the device for electrical supply 10 to reduce greatly. In this context, it is appropriate to clarify that the three batteries 21 the device for electrical supply 10 in the immediate vicinity of the inner surface of the printed circuit board 9a can be arranged so that the space requirement can be appropriately reduced, and, thanks to their triangular arrangement, an antenna module 19 and the outer connector 18 at appropriate vacancies of the card 20 that from the batteries 21 are not occupied, can be positioned ( 6 ).

Es ist angebracht festzustellen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung von Batterien beschränkt ist, sondern dass, gemäß Ausführungsformen, die zu der zuvor beschriebenen alternativ sind, die Vorrichtung zur elektrischen Versorgung 10 alternativ oder zusätzlich zu den Batterien Kondensatoren hoher Kapazität, wie zum Beispiel Superkondensatoren, oder Generatoren mit elektromagnetischer Induktion umfassen könnte.It is convenient to note that the present invention is not limited to the use of batteries, but that, according to embodiments other than those described above, the apparatus is for electrical supply 10 alternatively or in addition to the batteries, it could include high capacitance capacitors, such as supercapacitors, or electromagnetic induction generators.

Mit Bezug auf ein mögliches Ausführungsbeispiel, das in den 4, 7, 8 und 9 gezeigt wird, umfasst die äußere Schutzhülle 11 einen im Wesentlichen tassenförmigen Körper, der am Boden ein durchgehendes Loch 23 aufweist, das außen am Pedalachsenlager 4 angepasst angebracht ist, und an der entgegengesetzten Seite durch einen diskoidalen Deckel 24 geschlossen ist, der ebenfalls außen am Pedalachsenlager 4 angepasst ist und in die Öffnung des tassenförmigen Körpers eingesetzt bzw. damit gekoppelt ist.With reference to a possible embodiment which is incorporated in the 4 . 7 . 8th and 9 is shown comprises the outer protective cover 11 a substantially cup-shaped body, the bottom of a through hole 23 on the outside of the pedal axle bearing 4 fitted, and on the opposite side by a discoidal lid 24 is closed, which is also outside the pedal axle bearing 4 is adapted and inserted into the opening of the cup-shaped body or coupled thereto.

Im Beispiel, das in den 4 und 9 veranschaulicht wird, wird die äußere Schutzhülle 11 aus einem starren, vorzugsweise für elektromagnetische Wellen durchlässigen Material hergestellt, zum Beispiel ein Kunststoffmaterial oder ein metallisches Material, und ist in zwei Teile aufgeteilt, wobei ein erster Teil 11a derart dimensioniert ist, das er im eigenen inneren Sitz den Sensorenschaltkreis 8, die Leiterkarte 9a mit den entsprechenden Bauteilen, die tragende Karte 20 und die Batterien 21 enthalten kann, während der zweite Teil 11b eine konische Form aufweist und dazu dimensioniert ist, außen am Pedalachsenlager 4 getragen zu werden.In the example that in the 4 and 9 is illustrated, the outer protective cover 11 from a rigid, preferably for electromagnetic Shaft permeable material made, for example, a plastic material or a metallic material, and is divided into two parts, with a first part 11a dimensioned so that he in his own inner seat, the sensor circuit 8th , the circuit board 9a with the appropriate components, the carrying card 20 and the batteries 21 may contain during the second part 11b has a conical shape and is dimensioned to the outside of the pedal axle bearing 4 to be worn.

Gemäß einer möglichen, beispielhaften Ausführungsform, die in den 2, 5 und 7 gezeigt wird, wird die äußere Schutzhülle 11 außen am Pedalachsenlager 4 derart angepasst angebracht, dass der erste Teil 11a dem Pedalarm 3 gegenüber angeordnet ist, vorzugsweise in unmittelbarer Nähe zu/im Anschlag gegen eine Gegenmutter 25, die auf dem mit Gewinde versehenen Abschnitt 4a des Endes des Pedalachsenlagers 4 geschraubt ist, während der zweite Teil 11b gegenüber des Pedalkörpers 5 liegt und einen Außendurchmesser aufweist, der auf vorteilhafte Weise geringer als der Außendurchmesser des ersten Teils 11a ist, sodass im Gebrauch keine störende Wechselwirkung mit dem Fuß des Radfahrers entsteht. Vorzugsweise kann der zweite Teil 11b zweckmäßig derart geformt sein, dass er entlang des Pedalachsenlagers 4 verläuft, sodass er zumindest teilweise ins Innere des Pedalkörpers 5 ragen kann.According to a possible, exemplary embodiment, which in the 2 . 5 and 7 is shown, the outer protective cover 11 outside on the pedal axle bearing 4 fitted so adapted that the first part 11a the pedal arm 3 is arranged opposite, preferably in close proximity to / at the stop against a lock nut 25 on the threaded section 4a the end of the pedal axle bearing 4 is screwed while the second part 11b opposite the pedal body 5 is located and has an outer diameter, which is advantageously smaller than the outer diameter of the first part 11a is so that in use no disturbing interaction with the cyclist's foot arises. Preferably, the second part 11b expediently be shaped so that it along the Pedalachsenlagers 4 runs so that it at least partially into the interior of the pedal body 5 can protrude.

Gemäß einer möglichen, beispielhaften Ausführungsform, die in der 8 gezeigt wird, kann die innere Oberfläche des zweiten Abschnitts 11b derart geformt sein, dass sie innere Abflachungen oder ebene Flächen 23a aufweist, vorzugsweise vier Flächen 23a, die paarweise zueinander parallel sind und die anschlagend auf entsprechenden ebenen Flächen des äußeren Oberflächenabschnitts 4b des Pedalachsenlagers 4 angeordnet sind, sodass eine korrekte Winkelpositionierung der Hülle 11 auf dem Pedalachsenlager 4 selbst gewährleistet werden kann.According to a possible, exemplary embodiment, which in the 8th can be shown, the inner surface of the second section 11b be shaped so that they inner flats or flat surfaces 23a has, preferably four surfaces 23a which are mutually parallel in pairs and which abut on corresponding flat surfaces of the outer surface portion 4b of the pedal axle bearing 4 are arranged so that a correct angular positioning of the shell 11 on the pedal axle bearing 4 itself can be guaranteed.

Gemäß einer möglichen, beispielhaften Ausführungsform, die in der 7 und 8 gezeigt wird, wird an der seitlichen Außenwand des ersten Abschnitts 11a, die vorzugsweise zur Achse A parallel ist, des Weiteren eine Zugangsöffnung 26 zum externen Steckverbinder 18 gewonnen, die im Gebrauch zweckmäßig durch einen Deckel 27 verschlossen werden kann, der an einer Seite der Seitenwand angelenkt ist, die die Öffnung 26 selbst begrenzt, und der zu seinem schnappenden Verschluss mit Zähnen versehen ist.According to a possible, exemplary embodiment, which in the 7 and 8th is shown is on the lateral outer wall of the first section 11a which is preferably parallel to axis A, further includes an access opening 26 to the external connector 18 obtained in use suitably by a lid 27 can be closed, which is articulated on one side of the side wall, which is the opening 26 itself limited, and which is toothed with its snapping closure.

Gemäß einer möglichen, beispielhaften Ausführungsform, die in der 4 gezeigt wird, wird die Schutzhülle 11 innen mit mindestens einem bevorzugt epoxidhaltigen Harz R ausgefüllt (zum Beispiel ein isolierender und/oder warmaushärtender Polymerkunststoff), das den Sensorenschaltkreis 8, die Leiterkarte 9a mit den entsprechenden Bauteilen, die tragende Karte 20 und die Batterien 21 vollständig durchsetzt, sodass zusammen mit der Schutzhülle 11 und mit dem Pedalachsenlager 4 ein einziger (monolithischer) Körper, das heißt ein einzelner Block entsteht.According to a possible, exemplary embodiment, which in the 4 is shown, the protective cover 11 internally filled with at least one preferably epoxy-containing resin R (for example, an insulating and / or thermosetting polymer plastic) containing the sensor circuit 8th , the circuit board 9a with the appropriate components, the carrying card 20 and the batteries 21 completely interspersed, so that together with the protective cover 11 and with the pedal axle bearing 4 a single (monolithic) body, that is, a single block is created.

Es ist des Weiteren offensichtlich, dass das Harz die Leiterkarte 9a und die tragende Karte 20 am Pedalachsenlager 4 auf starre und unbewegliche Weise befestigt und diese selben vor Witterungseinflüssen (Wasser, Feuchtigkeit) oder vor äußerem Schmutz (Schlamm, Staub) usw. schützt.It is further obvious that the resin is the printed circuit board 9a and the carrying card 20 at the pedal axle bearing 4 fixed in a rigid and immovable way and protects the same from the weather (water, moisture) or from external dirt (mud, dust), etc.

Um die Einspritzung des Harzes in die äußere Schutzhülle 11 über eine Nadel (zum Beispiel einer Spritze) und deren homogene Verteilung zwischen den inneren Karten/Schaltungen zu begünstigen, wird eine Reihe von durchgehenden Löchern 50 vorgesehen, die vorzugsweise zueinander koaxial und zur Achse A parallel sind, wobei ein erstes Loch am Deckel 24 gewonnen wird (3 und 7), während ein zweites Loch an der Leiterkarte 9a gewonnen wird (6), die ihrerseits am äußeren Umfangsrand zweckmäßig mindestens eine Öffnung 51 oder Loch aufweist, das dazu geeignet ist, während des Vorgangs der Einspritzung des Harzes in die äußere Schutzhülle 11 die Luft entweichen zu lassen.To the injection of the resin in the outer protective cover 11 via a needle (for example, a syringe) and to favor their homogeneous distribution between the inner cards / circuits, is a series of through holes 50 provided, which are preferably coaxial to each other and parallel to the axis A, wherein a first hole on the lid 24 is won ( 3 and 7 ), while a second hole on the circuit board 9a is won ( 6 ), which in turn at the outer peripheral edge expediently at least one opening 51 or hole which is suitable during the process of injection of the resin into the outer protective sheath 11 to let the air escape.

Wie in der 8 gezeigt, kann die Innenfläche des ersten Abschnitts 11a außerdem derart geformt sein, dass sie eine Reihe von inneren Stegen oder Rippen 27 aufweist, die innerhalb der Schutzhülle 11 hin zum Pedalachsenlager 4 verlaufen. Einige Rippen 27 sind frei und sind geeignet, die Haftung des Harzes an der Hülle 11 zu erhöhen, während andere Rippen in entsprechende (nicht dargestellte) Sitze eingesteckt sind, die an den äußeren Umfangsrändern der Leiterkarte 9a und der tragenden Karte 20 gewonnen werden, um die korrekte gegenseitige Winkelpositionierung derselben und der Hülle 11 zu gewährleisten.Like in the 8th Shown may be the inner surface of the first section 11a also be shaped so that they have a number of internal webs or ribs 27 which is inside the protective cover 11 towards the pedal axle bearing 4 run. Some ribs 27 are free and suitable, the adhesion of the resin to the shell 11 while other ribs are plugged into corresponding seats (not shown) at the outer peripheral edges of the printed circuit board 9a and the carrying card 20 to obtain the correct mutual angular positioning of the same and the sheath 11 to ensure.

Gemäß einer möglichen Ausführungsform, die in der 10 gezeigt wird, kann das Messsystem 1 des Weiteren ein Kalibriersystem 30 umfassen, das dazu geeignet ist, die Winkelposition des elektronischen Apparats 6 bezüglich des Pedalarms 3 zu kalibrieren, um zu gewährleisten, dass die Verformungssensoren des Sensorenschaltkreises 8 derart angeordnet sind, dass sie direkt die Tangentialkomponente der Kraft messen, die auf das Pedal ausgeübt wird. Mit Bezug auf die 10 kann das Kalibriersystem 30 zwei Indikatorzeichen umfassen, von denen das erste, das als Bezugszeichen 30a bezeichnet wird, an der Außenfläche des Pedalarms 3 angeordnet ist, die dem Apparat 6 gegenüberliegt, während das zweite Zeichen, das als Kalibrierzeichen 30b bezeichnet wird, an der äußeren Seitenwand der Hülle 11 angeordnet ist. Die zwei Indikatorzeichen 30a und 30b können einen Punkt und/oder eine Linie oder irgendein Zeichen, das für einen Bediener sichtbar ist. Im Gebrauch wird die Winkelposition des Apparats 6 derart einstellt, dass das Kalibrierzeichen 30b des Apparats 6 mit dem Bezugszeichen 30a des Pedalarms 3 ausgerichtet ist (10). Wenn eine Ausrichtung erreicht worden ist, wird die Winkelstellung des Apparats 6 und daher des Pedalachsenlagers 4 um die Achse A durch das Anziehen der Gegenmutter 25 gegen den Pedalarm 3 dauerhaft festgelegt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform, die in der 10 gezeigt wird, kann das Kalibrierzeichen 30b eine sichtbare, gerade Linie umfassen, die auf der zum Pedalarm 3 entgegengesetzten Seitenfläche der Hülle 11 gewonnen/aufgezeichnet wird, und die auf einer Ebene liegt, die zur Längsachse A komplanar ist und zu den zwei flachen Flächen 4c, auf denen die Verformungssensoren angeordnet sind, parallel ist. Das Bezugszeichen 30a hingegen kann eine sichtbare, gerade Linie umfassen (zum Beispiel eine eingeschnittene Linie oder eine farbige Linie), die entlang der Längsachse B des Pedalarms 3 verläuft, vorzugsweise auf der mittleren Ebene des Pedalarms 3 selbst, sodass sie ein Segment im Anschluss an den äußeren Umfangsrand der Hülle 11 aufweist.According to a possible embodiment, which in the 10 can be shown, the measuring system 1 Furthermore, a calibration system 30 which is adapted to the angular position of the electronic apparatus 6 concerning the pedal arm 3 to calibrate to ensure that the deformation sensors of the sensor circuit 8th are arranged so that they directly measure the tangential component of the force exerted on the pedal. With reference to the 10 can the calibration system 30 comprise two indicator characters, the first of which, as a reference number 30a is referred to, on the outer surface of the pedal arm 3 is arranged, which the apparatus 6 while the second character is used as the calibration character 30b is designated on the outer side wall of the shell 11 is arranged. The two indicator signs 30a and 30b can have a dot and / or line or any character visible to an operator. In use, the angular position of the apparatus 6 such that the calibration mark 30b of the apparatus 6 with the reference number 30a of the pedal arm 3 is aligned ( 10 ). When an alignment has been achieved, the angular position of the apparatus becomes 6 and therefore the pedal axle bearing 4 about the axis A by tightening the lock nut 25 against the pedal arm 3 permanently set. According to a preferred embodiment, in the 10 can be shown, the calibration mark 30b include a visible, straight line on the to the pedal arm 3 opposite side surface of the shell 11 is acquired / recorded, and which lies on a plane which is coplanar to the longitudinal axis A and to the two flat surfaces 4c , on which the deformation sensors are arranged, is parallel. The reference number 30a however, a visible, straight line may comprise (for example, a cut line or a colored line) along the longitudinal axis B of the pedal arm 3 runs, preferably on the middle level of the pedal arm 3 itself so that it forms a segment following the outer peripheral edge of the envelope 11 having.

Der oben beschriebene Apparat 6 ist dank seiner Struktur auf zweckmäßige Weise einfach zusammenzubauen. Es wird nämlich vorgesehen, die Verformungssensoren 8 dauerhaft auf dem äußeren Flächenabschnitt 4b des Pedalachsenlagers 4, zwischen dem Pedalarm 3 und dem Pedalkörper 5 zu befestigen, die diskoidale elektronische Schaltung 9 äußerlich am Pedalachsenlager 4, zwischen dem Pedalarm 3 und dem Pedalkörper 5 in unmittelbarer Nähe der Verformungssensoren 8 aufzuziehen, die tragende Karte 20 äußerlich am Pedalachsenlager 4, zwischen dem Pedalarm 3 und dem Pedalkörper 5 in unmittelbarer Nähe der Verformungssensoren, unmittelbar neben der diskoidalen elektronischen Schaltung 9 aufzuziehen; dann die äußere Schutzhülle 11 äußerlich am Pedalachsenlager 4 dauerhaft aufziehen, sodass diese zwischen dem Pedalarm 3 und dem Pedalkörper 5 angeordnet ist, und sodass diese die Verformungssensoren, die elektronische Schaltung 9 und die tragende Karte 20 enthält; schließen der äußeren Schutzhülle 11 durch den Deckel 24 und das Harz in die Hülle einspritzen, sodass die elektronische Schaltung 9 und die tragende Karte 20 davon getränkt sind. Vor der Harzeinspritzung und des Einsetzens der Hülle 11, kann der Fortsatz 22 der tragenden Karte 20 zweckmäßig gebogen werden und man kann die Anschlüsse P3 mit den Anschlüssen P4 und die Anschlüsse P2 mit den Anschlüssen P1 elektrisch verbinden/verlöten.The apparatus described above 6 Thanks to its structure, it can be easily assembled in a practical way. Namely, it is provided, the deformation sensors 8th permanently on the outer surface section 4b of the pedal axle bearing 4 , between the pedal arm 3 and the pedal body 5 to attach the discoidal electronic circuit 9 externally on the pedal axle bearing 4 , between the pedal arm 3 and the pedal body 5 in the immediate vicinity of the deformation sensors 8th to raise the carrying card 20 externally on the pedal axle bearing 4 , between the pedal arm 3 and the pedal body 5 in the immediate vicinity of the deformation sensors, immediately adjacent to the discoidal electronic circuit 9 tease; then the outer protective cover 11 externally on the pedal axle bearing 4 Tighten it permanently so that it is between the pedal arm 3 and the pedal body 5 is arranged, and so that these are the deformation sensors, the electronic circuit 9 and the carrying card 20 contains; close the outer protective cover 11 through the lid 24 and inject the resin into the shell so that the electronic circuit 9 and the carrying card 20 soaked in it. Before the resin injection and insertion of the shell 11 , the extension may 22 the carrying card 20 are suitably bent and you can connect the terminals P3 to the terminals P4 and the terminals P2 to the terminals P1 electrically / solder.

Dank der Einkapselung aller elektrischen Schaltungen und der Batterien mit Harz innerhalb einer einzelnen Hülle erhält man einen Apparat, der die folgenden Vorteile aufweist. Zunächst ist der Apparat auf konstruktive Weise einfach herzustellen, er ist einfach zusammenzubauen, er kann an jeder Art von Pedalarm installiert werden und er reduziert daher die Zeit und dementsprechend die Kosten zur seiner Herstellung und Montage. Außerdem wird der Apparat durch einen einteiligen Block definiert, der in seinem Inneren alle elektrischen Teile/Verbinder enthält, und durch das Harz hält er diese von der Außenwelt gänzlich geschützt und hermetisch isoliert, was zu einer erheblichen Verringerung der Gefahr einer Beschädigung seiner elektronischen Teile führt. Das Vorliegen des externen Mikro-USB-Steckers erlaubt es darüber hinaus, mit in reichem Maße auf dem Markt zur Verfügung stehenden Apparaten auf vorteilhafte Weise die Batterien nachzuladen und das Verarbeitungsprogramm der Pedalverformung zu aktualisieren. Das Vorliegen von Indikatorzeichen erlaubt des Weiteren auf extrem günstige und schnelle Weise den Apparat in der Montagephase in der korrekten Winkelstellung zu positionieren.Thanks to the encapsulation of all electrical circuits and the batteries with resin within a single envelope, one obtains an apparatus which has the following advantages. Initially, the apparatus is easy to construct, it is easy to assemble, it can be installed on any kind of pedal arm and therefore it reduces the time and therefore the cost of its manufacture and assembly. In addition, the apparatus is defined by a one-piece block containing all the electrical parts / connectors in its interior, and by the resin it keeps them completely protected and hermetically isolated from the outside world, resulting in a considerable reduction in the risk of damage to its electronic parts , The presence of the external micro USB connector also makes it possible to recharge the batteries and to update the processing program of pedal deformation in an advantageous way with apparatuses which are widely available on the market. The presence of indicator marks further allows the apparatus to be positioned in the correct angular position in an extremely convenient and fast manner during the assembly phase.

Somit wurde ein Apparat 6 zur Bestimmung der von einem Radfahrer ausgeübten Kraft/Leistung auf ein Pedal des Fahrrads 2 beschrieben. Der Apparat umfasst eine ringförmige äußere Schutzhülle 11, die dauerhaft außen am Pedalachsenlager 4, zwischen dem Pedalarm 3 und dem Pedalkörper 5 aufgezogen wird, und umfasst in seinem Inneren: Verformungssensoren 8, die dazu geeignet sind, elektrische Messsignale bereitzustellen, die einen Hinweis auf die Verformung geben, die durch die von einem Radfahrer auf das Pedalachsenlager 4 ausgeübte Kraft/Leistung verursacht wird bzw. diesen entspricht; eine elektronische Vorrichtung zur Verarbeitung und zur Kommunikation 9, die konfiguriert ist, um die Kraft und/oder Leistung aufgrund der elektrischen Messsignale zu bestimmen, und die eine vorzugsweise schnurlose Kommunikation durchführt, um einem externen elektronischen Empfangsgerät 7 die Kraft zu kommunizieren; und Batterien, die mit der elektronischen Verarbeitungsvorrichtung 9 elektrisch verknüpft sind, um diese elektrisch mit Energie zu versorgen.Thus became an apparatus 6 for determining the force exerted by a cyclist on a pedal of the bicycle 2 described. The apparatus comprises an annular outer protective cover 11 permanently outside the pedal axle bearing 4 , between the pedal arm 3 and the pedal body 5 is mounted, and includes in its interior: deformation sensors 8th , which are adapted to provide electrical measuring signals indicative of the deformation caused by a cyclist on the pedal axle bearing 4 is caused or corresponds to the force exerted; an electronic device for processing and communication 9 configured to determine the force and / or power due to the electrical measurement signals, and which performs a preferably wireless communication to an external electronic receiver 7 the power to communicate; and batteries associated with the electronic processing device 9 electrically connected to provide them with electrical power.

Zuletzt ist klar, dass der oben beschriebene und veranschaulichte Apparat modifiziert werden kann und Varianten erzeugt werden können, ohne den Raum der vorliegenden Erfindung zu verlassen, der durch die angefügten Ansprüche definiert wird.Finally, it will be understood that the apparatus described and illustrated above may be modified and variants made without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 8011242 B2 [0007] US8011242 B2 [0007]
  • US 8327723 B2 [0010] US 8327723 B2 [0010]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Reiser II, et al., mit dem Titel ”Instrument bicycle pedals for dynamic measurement of propulsive cycling loads” ”Sports Engineering”, 2003, vol. 6, S. 41–48 (The Reiser System) [0004] Reiser II, et al., Entitled "Instrument Bicycle Pedals for Dynamic Measurement of Propulsive Cycling Loads""SportsEngineering", 2003, vol. 6, p. 41-48 (The Reiser System) [0004]

Claims (14)

Elektronischer Apparat (6), der in einem Fahrrad (2) installierbar ist, um eine erste Größe zu bestimmen, die auf die von einem Radfahrer ausgeübte Kraft und/oder Leistung auf ein Pedal des Fahrrads (2) hinweist bzw. dieser/diesen entspricht, wobei das genannte Fahrrad (2) mit einem Pedalarm (3) und einem Pedalkörper (5) ausgestattet ist, der mit dem Pedalarm (3) über ein Pedalachsenlager (4) gekoppelt ist, das sich entlang einer Längsachse (A) erstreckt, die in etwa zum Pedalarm (3) orthogonal ist; wobei der genannte elektronische Apparat (6) Folgendes umfasst: einen Sensorenschaltkreis (8), der mit Verformungssensoren versehen ist, die dauerhaft bzw. stabil auf einem äußeren Oberflächenabschnitt (4b) des genannten Pedalachsenlagers (4) zwischen dem Pedalarm (3) und dem Pedalkörper (5) angeordnet sind, um elektrische Messsignale bereitzustellen, die ein(em) Maß der Verformung angeben bzw. entsprechen, die von der vom Radfahrer auf das Pedalachsenlager (4) ausgeübten Kraft verursacht wird; wobei der genannte Apparat (6) dadurch gekennzeichnet ist, Folgendes zu umfassen: eine elektronische Schaltung (9), die an einer externen Stelle bezüglich des genannten Pedalachsenlagers (4), zwischen dem Pedalarm (3) und dem Pedalkörper (5) angeordnet ist, die den genannten Verformungssensoren elektrisch zugeordnet ist, um die genannten elektrischen Messsignale zu empfangen, die konfiguriert ist, um die genannte erste Größe aufgrund der elektrischen Messsignale zu bestimmen und um eine schnurlose Kommunikation durchzuführen, damit die genannte erste Größe an ein externes elektronisches Empfangsgerät (7) übertragen wird; Elemente zur Speicherung von elektrischer Energie (10) (21), die an einer externen Stelle bezüglich des genannten Pedalachsenlagers (4), zwischen dem Pedalarm (3) und dem Pedalkörper (5) angeordnet sind, und die der genannten elektronischen Schaltung (9) elektrisch zugeordnet sind, um diese Schaltung elektrisch mit Energie zu versorgen; und eine äußere Schutzhülle (11), die im Wesentlichen ringförmig ist, die dauerhaft auf die äußere Oberfläche des genannten Pedalachsenlagers (4), zwischen dem Pedalarm (3) und dem Pedalkörper (5) gefügt bzw. verzahnt bzw. verkeilt bzw. geschrumpft wird, und in seinem Inneren den genannten Sensorenschaltkreis (8), die genannte elektronische Schaltung (9) und die genannten Elemente zur Speicherung von elektrischer Energie (10) (21) enthält.Electronic apparatus ( 6 ) in a bicycle ( 2 ) is installable to determine a first quantity indicative of the force and / or power exerted by a cyclist on a pedal of the bicycle ( 2 ) and / or corresponds to it, said bicycle ( 2 ) with a pedal arm ( 3 ) and a pedal body ( 5 ) equipped with the pedal arm ( 3 ) via a pedal axle bearing ( 4 ) which extends along a longitudinal axis (A), which is approximately to the pedal arm ( 3 ) is orthogonal; said electronic apparatus ( 6 ) Comprising: a sensor circuit ( 8th ), which is provided with deformation sensors which are permanently or stably on an outer surface portion ( 4b ) of said pedal axle bearing ( 4 ) between the pedal arm ( 3 ) and the pedal body ( 5 ) are arranged to provide electrical measurement signals indicative of a degree of deformation from the cyclist to the pedal axle bearing (Fig. 4 ) force is exerted; said apparatus ( 6 ) is characterized by comprising: an electronic circuit ( 9 ) located at an external location with respect to said pedal axle bearing ( 4 ), between the pedal arm ( 3 ) and the pedal body ( 5 ) electrically associated with said strain sensors to receive said electrical measurement signals configured to determine said first magnitude based on the electrical measurement signals and to perform wireless communication to cause said first magnitude to be communicated to an external one electronic receiver ( 7 ) is transmitted; Elements for storing electrical energy ( 10 ) ( 21 ) located at an external location with respect to said pedal axle bearing ( 4 ), between the pedal arm ( 3 ) and the pedal body ( 5 ) are arranged, and the said electronic circuit ( 9 ) are electrically associated to electrically power this circuit; and an outer protective cover ( 11 ), which is substantially annular, which is permanently on the outer surface of said pedal axle bearing ( 4 ), between the pedal arm ( 3 ) and the pedal body ( 5 ) or is wedged or wedged or shrunk, and in its interior said sensor circuit ( 8th ), said electronic circuit ( 9 ) and said elements for storing electrical energy ( 10 ) ( 21 ) contains. Apparat nach Anspruch 1, wobei die genannte elektronische Schaltung (9) eine erste diskoidale gedruckte Schaltung bzw. Leiterkarte bzw. PCB-Karte (9a) umfasst, die dauerhaft außen am Pedalachsenlager (4) gefügt bzw. verzahnt bzw. verkeilt bzw. geschrumpft wird und auf einer Ebene angeordnet wird, die im Wesentlichen zur genannten Längsachse (A) orthogonal ist.Apparatus according to claim 1, wherein said electronic circuit ( 9 ) a first discoidal printed circuit or PCB card ( 9a ) permanently on the outside of the pedal axle bearing ( 4 ) or is wedged or wedged or shrunk and is arranged on a plane that is substantially orthogonal to said longitudinal axis (A). Apparat nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei die genannten Elemente zur Speicherung von elektrischer Energie (10) eine zweite gedruckte Schaltung bzw. Leiterkarte bzw. PCB-Karte (20) mit diskoidaler Form umfassen, die derart geformt ist, dass sie außen am Pedalachsenlager (4) gefügt bzw. verzahnt bzw. verkeilt bzw. geschrumpft werden kann, und eine Reihe von Batterien (21), die dauerhaft auf der genannten zweiten Leiterkarte (20) angeordnet sind.Apparatus according to claims 1 or 2, wherein said elements for storing electrical energy ( 10 ) a second printed circuit board or PCB card ( 20 ) having a discoid shape shaped to be external to the pedal axle bearing ( 4 ) or spliced or wedged or shrunk, and a series of batteries ( 21 ) permanently on the said second printed circuit board ( 20 ) are arranged. Apparat nach Anspruch 3, der einen elektrischen Steckverbinder (18) umfasst, der den genannten Batterien (21) elektrisch zugeordnet und dazu geeignet ist, im Gebrauch mit einer externen Versorgungsvorrichtung verbunden zu werden, um ein elektrisches Aufladen der genannten Batterien (21) durchzuführen.Apparatus according to claim 3, comprising an electrical connector ( 18 ) associated with said batteries ( 21 electrically connected and adapted to be connected in use to an external supply device for electrically charging said batteries ( 21 ). Apparat nach Anspruch 3 oder 4, wobei der elektrische Steckverbinder (18) einen Mikro-USB-Stecker oder Stifte aus einem leitenden Material oder einen Ring- bzw. Rundleiter umfasst.Apparatus according to claim 3 or 4, wherein the electrical connector ( 18 ) comprises a microUSB plug or pins of a conductive material or a ring conductor. Apparat nach Anspruch 4 oder 5, wobei die genannte elektronische Schaltung (9) eine Speichereinheit (14) umfasst, die ein Programm zur Bestimmung der ersten Größe enthält; wobei der genannte elektrische Steckverbinder (18) der genannten elektronischen Schaltung (9) elektrisch zugeordnet ist und dazu geeignet ist, im Gebrauch an ein externes elektronisches Gerät angeschlossen zu werden, um in der genannten Speichereinheit (14) das genannte Programm zur Bestimmung der ersten Größe zu verändern.Apparatus according to claim 4 or 5, wherein said electronic circuit ( 9 ) a storage unit ( 14 ) containing a program for determining the first size; wherein said electrical connector ( 18 ) of said electronic circuit ( 9 ) and is adapted, in use, to be connected to an external electronic device for use in said memory unit ( 14 ) to modify said program for determining the first size. Apparat nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6, wobei die genannte zweite Leiterkarte (20) einen dünnen, halbstarren, diskoidalen Abschnitt umfasst, wobei die genannten Elemente zur Speicherung von elektrischer Energie (10) drei Batterien des wiederaufladbaren Typs umfassen, die auf der Innenfläche der zweiten Leiterkarte (20) dauerhaft bzw. stabil befestigt werden, die wiederum der ersten Leiterkarte (9) zugewandt ist, und die in einer etwa dreieckigen Konfiguration um das zentrale Loch der zweiten Leiterkarte (20) selbst angeordnet sind.Apparatus according to claim 3, 4, 5 or 6, wherein said second printed circuit board ( 20 ) comprises a thin, semi-rigid, discoidal section, said electrical energy storage elements ( 10 ) comprise three batteries of the rechargeable type which are located on the inner surface of the second printed circuit board ( 20 ) are fixed permanently or stably, in turn, the first circuit board ( 9 ) and in an approximately triangular configuration around the central hole of the second printed circuit board (FIG. 20 ) are arranged themselves. Apparat nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die genannte äußere Schutzhülle (11) einen tassenförmigen Körper umfasst, der am Boden ein durchgehendes Loch (23) aufweist, das außen am Pedalachsenlager (4) angepasst angebracht bzw. verzahnt bzw. verkeilt bzw. geschrumpft ist und an der entgegengesetzten Seite durch einen diskoidalen Deckel (24) geschlossen ist, der ebenfalls außen am Pedalachsenlager (4) angepasst angebracht ist, um die Öffnung des genannten tassenförmigen Körpers zu schließen.Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein said outer protective sheath ( 11 ) comprises a cup-shaped body having at the bottom a through hole ( 23 ), the outside of the pedal axle bearing ( 4 ) fitted or interlocked or wedged or shrunk and on the opposite side by a discoidal lid ( 24 ), which is also outside of the pedal axle bearing ( 4 ) customized is attached to close the opening of said cup-shaped body. Apparat nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die genannte äußere Schutzhülle (11) in zwei ringförmige Teile aufgeteilt ist, wobei ein erster Teil (11a) die Verformungssensoren, die elektronische Schaltung (9) und die Elemente zur Speicherung von elektrischer Energie (10) (21) enthält, und wobei ein zweiter Teil (11b) eine konische Form aufweist und dazu dimensioniert ist, außen am Pedalachsenlager (4) angepasst angebracht bzw. verzahnt bzw. verkeilt bzw. geschrumpft zu werden.Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein said outer protective sheath ( 11 ) is divided into two annular parts, wherein a first part ( 11a ) the deformation sensors, the electronic circuit ( 9 ) and the elements for storing electrical energy ( 10 ) ( 21 ) and a second part ( 11b ) has a conical shape and is dimensioned to the outside of the pedal axle bearing ( 4 ) fitted or toothed or wedged or shrunk. Apparat nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die genannte äußere Schutzhülle (11) innen mit einem Harz ausgefüllt wird, das die Verformungssensoren, die elektronische Schaltung (9) und die Elemente zur Speicherung von elektrischer Energie (10) (21) derart durchtränkt bzw. durchsetzt, dass diese mit dem genannten Pedalachsenlager winkelmäßig fest verbunden sind und sodass diese, zusammen mit dem Pedalachsenlager und mit der äußeren Schutzhülle (11) selbst, einen einzelnen Körper bilden.Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein said outer protective sheath ( 11 ) is filled inside with a resin containing the deformation sensors, the electronic circuit ( 9 ) and the elements for storing electrical energy ( 10 ) ( 21 ) are so impregnated or enforced that they are angularly fixedly connected to said pedal axle bearing and so that these, together with the pedal axle bearing and with the outer protective cover ( 11 ), to form a single body. Apparat nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die genannten Verformungssensoren vier Dehnungsmesser (8a, 8b, 8c, 8d) umfassen, die paarweise auf zwei entsprechenden äußeren ebenen Flächen (4c) des Pedalachsenlagers (4) an zueinander etwa diametral entgegengesetzten Positionen befestigt werden, sodass sie zueinander und zur Längsachse (A) parallel sind.Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein said strain sensors comprise four strain gauges ( 8a . 8b . 8c . 8d ) in pairs on two corresponding outer flat surfaces ( 4c ) of the pedal axle bearing ( 4 ) are attached to each other at approximately diametrically opposite positions so that they are parallel to each other and to the longitudinal axis (A). Apparat nach irgendeinem der Ansprüche von 1 bis 10, wobei die genannten Verformungssensoren acht Dehnungsmesser umfassen, die paarweise auf vier entsprechenden ebenen Flächen des Pedalachsenlagers (4) an zueinander orthogonalen Positionen angeordnet werden, sodass sie paarweise zueinander und zur Achse A parallel sind.Apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein said strain sensors comprise eight strain gauges arranged in pairs on four corresponding planar surfaces of the pedal axle bearing ( 4 ) are arranged at mutually orthogonal positions so that they are parallel to each other in pairs and to the axis A. Apparat nach Anspruch 11, wobei der genannte Pedalarm (3) ein sichtbares Bezugszeichen (30a) umfasst, und die genannte äußere Schutzhülle (11) ein sichtbares Kalibrierzeichen aufweist, das zusammen mit dem Bezugszeichen (30a) die Rotation um die Längsachse (A) bezüglich des Pedalarms (3) angibt, die dem Apparat (6) erteilt werden muss, damit die Verformungssensoren derart angeordnet sind, dass sie die tangentiale Komponente der auf das Pedal ausgeübten Kraft messen.Apparatus according to claim 11, wherein said pedal arm ( 3 ) a visible reference symbol ( 30a ), and said outer protective cover ( 11 ) has a visible calibration mark, which together with the reference symbol ( 30a ) the rotation about the longitudinal axis (A) with respect to the pedal arm ( 3 ) indicating the apparatus ( 6 ) so that the strain sensors are arranged to measure the tangential component of the force applied to the pedal. Apparat nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, der mindestens einen Beschleunigungsmesser (16) umfasst, der dazu geeignet ist, ein elektrisches Signal bereitzustellen, das einen Hinweis auf die Verschiebung/Position des Pedals gibt; wobei die genannte elektronische Schaltung (9) des Weiteren dazu konfiguriert ist, das auf die Verschiebung/Position des Pedals hinweisende Signal derart zu verarbeiten, dass eine Größe bestimmt wird, die auf die Kadenz oder Frequenz der Pedaltritte hinweist bzw. dieser entspricht, und bestimmt, auf der Grundlage der bestimmten Frequenz und Kraft, die auf das Pedal ausgeübte Leistung.Apparatus according to any one of the preceding claims, comprising at least one accelerometer ( 16 ) adapted to provide an electrical signal indicative of the displacement / position of the pedal; wherein said electronic circuit ( 9 ) is further configured to process the signal indicative of the displacement / position of the pedal so as to determine a magnitude indicative of the cadence or frequency of the pedal treads, and determined based on the determined frequency and power, the power applied to the pedal.
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