DE20214041U1

DE20214041U1 - Vorrichtung zur Bestimmung einer Verzögerungswirkung

Info

Publication number: DE20214041U1
Application number: DE20214041U
Authority: DE
Original assignee: Paul Lange & Co
Current assignee: Paul Lange & Co
Priority date: 2002-09-11
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2012-09-12

Abstract

Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen insbesondere in Zweirädern mit:
wenigstens einer ersten Messeinrichtung, welche eine Beschleunigung des Fahrzeuges mittels eines Beschleunigungssensors erfasst und ein für die Beschleunigung repräsentatives elektrisches Signal ausgibt;
wenigstens einer zweiten Messeinrichtung, welche eine Kraft, die auf ein Betätigungselement, insbesondere einen Bremshebel ausgeübt wird, bestimmt und ein für die Kraft repräsentatives elektrisches Signal ausgibt;
wenigstens eine Empfangseinrichtung, welche die von den Messeinrichtungen generierten Signale empfängt;
eine in der Empfangseinrichtung angeordnete Mikroprozessor-Einrichtung, welche durch ein Programm gesteuert wird, das in einem in der Empfangseinrichtung angeordneten Speicher abgespeichert ist,
wobei diese Mikroprozessor-Einrichtung aus den empfangenen Signalen der Messeinrichtungen wenigstens die Beschleunigung, die Kraft und/oder ein Maß für die Verzögerungswirkung ermittelt,
wenigstens ein in der Empfangseinrichtung angeordnetes Eingabefeld, mit welchem Daten eingegeben und im Speicher abgespeichert und/oder ausgewählt werden,
wenigstens eine Ausgabeeinrichtung, welche Daten als Zahlen und Symbole anzeigt...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen. Die Vorrichtung wird im weiteren in Bezug auf Fahrräder beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung auch auf andere Fahrzeuge, wie z. B. Motorräder, Motorroller oder dergleichen Anwendung finden kann.
Ein wichtiges Kriterium für die Sicherheit von Fahrrädern im Straßenverkehr ist unter anderem die Wirksamkeit der jeweiligen Bremseinrichtungen des Fahrrads, wie z. B. der Vorderbremsen und der Rücktrittbremsen. Eine geringe Effektivität der Bremseinrichtungen hat einen langen Bremsweg zur Folge, der wiederum die Gefahren für den Fahrradfahrer im Straßenverkehr erhöht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine effektive Ermittlung der Verzögerungswirkung der Bremseinrichtungen erlaubt.. Dies kann dadurch erreicht werden, daß einerseits die vom Fahrer auf die Bremseinwirkung ausgeübte Kraft und andererseits die tatsächliche Bremswirkung, d. h. die Beschleunigung des Zweirads, insbesonders die negative Beschleunigung, miteinander verglichen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen von Fahrzeugen, insbesondere von Zweirädern, wenigstens eine erste Meßeinrichtung auf, welche eine Beschleunigung eines Fahrzeugs mittels eines Beschleunigungssensors erfaßt und ein für die Beschleunigung repräsentatives elektrisches Signal ausgibt.
Weiterhin ist eine zweite Meßeinrichtung vorgesehen, welche eine Kraft, die auf ein Betätigungselement, insbesondere einen Bremshebel, ausgeübt wird, bestimmt und ein für die Kraft repräsentatives elektrisches Signal ausgibt. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Empfangseinrichtung auf, welche die von der Meßeinrichtung generierten Signale empfängt, sowie eine in der Empfangseinrichtung angeordnete Mikroprozessoreinrichtung, welche durch ein Programm gesteuert wird, das in einem in der Empfangseinrichtung angeordneten Speicher abgespeichert ist.
Die Mikroprozessoreinrichtung ermittelt aus den empfangenen Signalen der Meßeinrichtungen wenigstens die Beschleunigung, die auf den Bremshebel wirkende Kraft und/oder ein Maß für die Verzögerunswirkung. In der Empfangseinrichtung ist weiterhin ein Eingabefeld angeordnet, mit welchem Daten eingegeben und im Speicher abgespeichert und/oder ausgewählt werden können. Schließlich weist die Vorrichtung eine Ausgabeeinrichtung auf, welche Daten als Zahlen und Symbole anzeigt, und welche mit der Empfangseinrichtung gekoppelt ist und wenigstens den ermittelten Wert der Beschleunigung, der Kraft und/oder das Maß für die Verzögerungswirkung anzeigt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der ermittelten Beschleunigung um eine negative Beschleunigung und insbesondere um eine Verzögerung, die typischerweise während des Bremsvorgangs auftritt.
Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung einen Ausgabeanschluß auf, mit welchem die ermittelten Signale, Daten und/oder Meßwerte beispielsweise an einen Computer oder ein sonstiges externes Gerät ausgegeben werden können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist neben den genannten Meßeinrichtungen wenigstens eine weitere Meßeinrichtung vorgesehen, welche zur Bestimmung weiterer Parameter, wie beispielsweise der Geschwindigkeit, der Masse des Fahrrades und/oder des Fahrers geeignet ist und welche ein für diese Parameter repräsentatives elektrisches Signal ausgibt.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung zur Bestimmung einer Beschleunigung eine Empfangseinrichtung und/oder einen Eingabeanschluß auf, über welchen Daten an die Empfangseinrichtung übertragen werden können.
Besonders bevorzugt weisen die Meßsensoren für die Beschleunigung und/oder die Kraft Elemente aus einer Gruppe auf, welche kapazitive Elemente, induktive Elemente, piezoelektrische Elemente, resistive Elemente und dergleichen aufweist.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Übertragung der Signale, insbesondere der Meßsignale zwischen der oder den Meßeinrichtungen und dem Empfangsgerät, durch wenigstens eine Verbindung, die aus der Gruppe von Verbindungsarten ausgewählt wird, die Drahtverbindungen, Leitungsverbindungen, Funkverbindungen, Bus-Verbindungen, LAN-Verbindungen, optische Verbindungen, Glasfaserverbindungen, Infrarotverbindungen, Schallverbindungen oder mechanische Verbindungen enthält.
Besonders bevorzugt ist der Beschleunigungssensor an einer beliebigen Stelle des Fahrrades, insbesondere am Rahmen des Fahrrades, mittels einer Befestigungseinrichtung angeordnet. Denkbar ist unter anderem eine Anordnung am Sattelrohr, am Lenkrohr oder dergleichen. Besonders bevorzugt ist dabei diese Befestigungseinrichtung eine kraft-, form- und/oder stoffschlüssige Verbindung, insbesondere ein Klettverschluß, ein Gummiband, eine Rohrschelle oder ein Klebeband.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bestimmt die zweite Meßeinrichtung die Kraft, welche durch den Fahrer auf wenigstens einen Bremshebel für das Hinter- oder Vorderrad – Bremssystem in einer vorgegebnen Richtung aufgebracht wird.
Der Begriff "Bremshebel" wird hierbei nicht nur ausschließlich für die entsprechenden Bremseinrichtungen der Handbremsen verstanden, sondern auch für Fußbremsen, insbesondere für eine Rücktrittbremse oder dergleichen verwendet.
Besonders bevorzugt ist die zweite Meßeinrichtung in der Art am Bremshebel des Fahrrads angeordnet, daß die Kraft in einem vorgegebenen Abstand vom äußeren Ende des Betätigungselementes in einer vorgegebenen Richtung angreift. Diese Vorgehensweise erlaubt ein Normierung der jeweils auf die Bremse eingeleiteten Bremskraft, wie das beispielsweise auch in den DIN 79100 / ISO 4210 zur Bestimmung des Bremsweges eines Fahrrades vorgeschrieben ist.
Besonders bevorzugt erfolgt die Positionierung des Beschleunigungssensors durch einen eingebauten Winkelmesser. Auf diese Weise kann festgelegt werden, daß der Beschleunigungssensor in einem bestimmten Winkel gegenüber der Ebene der Straße angeordnet wird. Dieser Winkelmesser kann jedoch auch in der Weise eingesetzt werden, daß ein bestimmter Winkel gegenüber der Horizontalen ermittelt wird und dieser ermittelte Winkel verwendet wird, um die sich ergebenden Beschleunigungswerte zu eichen.
Der Winkelmesser kann auch dazu eingesetzt werden, um die durch den Beschleunigungssensor ermittelten Daten für die Fälle zu kalibrieren, in denen das Fahrrad nicht entlang einer horizontalen Ebene fährt, sondern entlang einer geneigten Ebene, d. h. bergauf oder bergab, oder auf die Fälle, in denen das Fahrrad während des Bremsvorgangs unterschiedliche Steigungen bewältigt. Im Falle des bergauf oder bergab Fahrens ist zu berücksichtigen, daß sich das Eigengewicht des Fahrrades bzw. des Fahrers zusätzlich auf die Beschleunigung auswirken, da eine zusätzliche Hangabtriebskraft entgegen oder in Fahrtrichtung erzeugt wird.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Empfangseinrichtung drei Eingabefelder, welche im folgenden auch als Tasten bezeichnet werden, auf, mittels welcher Daten eingegeben, Menüfelder eines Programmes der Mikroprozessoreinrichtungen ausgewählt oder die Messung gestartet und/oder beendet wird.
Besonders bevorzugt werden Signale, Daten und/oder Meßwerte, die in der Empfangseinrichtung gespeichert sind, über den Ausgabeanschluß an eine externe Datenverarbeitungseinrichtung übertragen und mittels eines Datenverarbeitungsprogramms ausgewertet.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen, insbesondere von Zweirädern.
In einem ersten Schritt wird die Beschleunigung des Fahrzeuges mittels eines Beschleunigungssensors gemessen und ein für die Beschleunigung repräsentatives elektrisches Signal ausgegeben. Entsprechendes gilt für die Messung der auf den Bremshebel des Fahrzeuges wirkenden Kraft, die durch den Bediener aufgebracht wird. Diese Kraft wird durch ein repräsentatives elektrisches Signal vom Kraftsensor ausgegeben.
In einem weiteren Schritt werden die so generierten Signale der Sensoren mittels der Empfangseinrichtung empfangen und von dieser verarbeitet.
Hieran schließt sich die Ermittlung der Beschleunigung, der Kraft und/oder dem Maß für die Verzögerungswirkung an, welche mittels einer mit der Empfangseinrichtung gekoppelten Mikroprozessoreinrichtung erfolgt.
Als weiterer Schritt werden die in der Mikroprozessoreinrichtung ermittelten Werte für die Beschleunigung, die Kraft und/oder das Maß für die Verzögerungswirkung unter Verwendung einer Ausgabeeinrichtung, welche mit der Empfangseinrichtung gekoppelt ist, ausgegeben.
Als Bremssystem werden gemäß der vorliegenden Erfindung die Bauteile eines Fahrzeuges bezeichnet, welche es dem Fahrer ermöglichen, eine Bremskraft auf ein bzw. mehrere Fahrzeugräder zu übertragen.
Bei einem bevorzugten Verfahren zur Bestimmung einer _ Beschleunigung kann die Verzögerungswirkung des Bremssystems eines Zweirades bei trockenen und bei nassen Bedingungen des Rades und/oder der Bremssysteme ermittelt werden. Besonders bevorzugt wird eine vorgegebene Zahl von vorgegebenen und annähernd konstanten Beschleunigungsversuchen durchgeführt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Computerprogramm, welches wenigstens einen Programmcode enthält, wobei dieser Programmcode zur Ausführung mehrerer Verfahrensschritte dient.
Im einzelnen dient der Programmcode zum Erfassen wenigstens eines für die Beschleunigung repräsentativen elektrischen Signals eines Beschleunigungssensors durch die Empfangseinrichtung sowie zum Erfassen wenigstens eines für die Kraft repräsentativen elektrischen Signals eines Kraftsensors durch die Empfangseinrichtung.
Der Programmcode dient weiterhin dazu, die Umwandlung der elektrischen Signale in Computer lesbare Information mittels der Empfangseinrichtung auszuführen, sowie die ermittelten Werte für die Beschleunigung, die Kraft und/oder das Maß für die Verzögerungswirkung mittels einer Ausgabeeinrichtung, welche mit der Empfangseinrichtung gekoppelt ist, auszugeben.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf einen Datenträger mit einem gespeicherten Programmcode, der wenigstens zur Ausführung der oben genannten Verfahrensschritte dient.
Im einzelnen dient der Programmcode zum Erfassen wenigstens eines für die Beschleunigung repräsentativen elektrischen Signals eines Beschleunigungssensors durch die Empfangseinrichtung sowie zum Erfassen wenigstens eines für die Kraft repräsentativen elektrischen Signals eines Kraftsensors durch die Empfangseinrichtung.
Der Programmcode dient weiterhin dazu, die Umwandlung der elektrischen Signale in Computer lesbare Information mittels der Empfangseinrichtung auszuführen, sowie die ermittelten Werte für die Beschleunigung, die Kraft und/oder das Maß für die Verzögerungswirkung mittels einer Ausgabeeinrichtung, welche mit der Empfangseinrichtung gekoppelt ist, auszugeben.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben.
Darin zeigen:
1 eine Darstellung eines Fahrrads, welches mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist;
2 ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
3 eine schematische Darstellung einer Empfangseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 eine schematische Darstellung eines Kraftsensors für die erfindungsgemäße Vorrichtung;
5 eine schematische Darstellung eines Beschleunigungssensors für die erfindungsgemäße Vorrichtung;
6 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise der vorliegenden Erfindung; und
6a eine Ausschnittsdarstellung aus dem Blockdiagramm aus 3.
1 zeigt ein Fahrrad 1, welches mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist. Die Bezugszeichen 3 und 5 kennzeichnen das Vorder- und Hinterrad des Fahrrades. Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet ein Sattelrohr, an welchem ein Sattel 6 angebracht ist. Das Bezugszeichen 12 kennzeichnet ein Lenkerrohr, welches Bestandteil des Rahmens ist. Das Bezugszeichen 7 kennzeichnet eine Lenkstange. An dieser Lenkstange sind zwei Bremshebel 9a und 9b angebracht (wobei in der Darstellung nur der Bremshebel 9a sichtbar ist), welche zur Betätigung der Vorderradbremse 19a bzw. der Hinterradbremse 19b dienen. In einer Ausführungsform ist eine Empfangseinrichtung 20 an der Lenkerstange angebracht. Zur Befestigung der Empfangseinrichtung an der Lenkstange können Befestigungsmittel, wie Gummibänder, Bänder mit Klettverschlüssen oder dergleichen, verwendet werden. Es ist jedoch auch möglich, die Empfangseinrichtung mittels eines vorgefertigten Befestigungsmittels, wie beispielsweise einer Ratschenbefestigung, am Fahrradrahmen zu befestigen. Die Empfangseinrichtung kann jedoch auch an anderen Stellen des Fahrrades vorgesehen sein bzw. vom Fahrradfahrer selbst getragen werden. Das Bezugszeichen 22 kennzeichnet einen Beschleunigungssensor, der an dem Sattelrohr 4 befestigt ist. Bevorzugt wird der Beschleunigungssensor dabei so befestigt, daß er in einem vorgegebenen Winkel zur Bewegungsrichtung des Fahrrades angeordnet ist. Alternativ kann der Beschleunigungssensor jedoch an anderen Stellen des Fahrrades und des Fahrradrahmens angeordnet sein, wie beispielsweise an der vorderen Radgabel, was ebenfalls durch das Bezugszeichen 22a gekennzeichnet ist, am Lenkerrohr, was durch das Bezugszeichen 22b angezeigt ist, oder an einer sonstigen Stelle des Fahrradrahmens. Die beiden an der Lenkstange angebrachten Bremshebel 9a und 9b weisen jeweils einen Kraftsensor 29a bzw. 29b auf. Bevorzugt werden dabei die beiden Kraftsensoren 29a und 29b in einem vorbestimmten Abstand vom jeweiligen Handbremshebelende und einer vorgegebenen Richtung entlang der Kraftwirkungslinie des Bedieners angebracht. Dieser Abstand liegt zwischen 5 mm und 50 mm, bevorzugt zwischen 10 mm und 40 mm und besonders bevorzugt bei etwa 25 mm.
Durch diese vorgegebene Entfernung wird sichergestellt, daß jeweils eine normierte bzw. geeichte Kraft vom Fahrer auf den Bremshebel ausgeübt wird. Insbesondere für den Fall, daß die Bremswirkung einer Rücktrittsbremse getestet werden soll, werden Kraftsensoren an den Pedalen 23 angebracht.
Die Kraftsensoren 49a und 49b bzw. 29c nehmen die jeweiligen Kraftwerte, die vom Fahrer auf die Bremshebel übertragen werden, auf und übermitteln die Meßergebnisse an die Empfangseinrichtung 20. Ebenso nehmen die Beschleunigungssensoren 22 die jeweiligen Beschleunigungswerte auf und geben diese an die Empfangseinrichtung 20 weiter.
2 zeigt ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 20 auf die Empfangseinrichtung. Die Bezugszeichen 28 bis 30 beziehen sich auf Eingabetasten, deren Funktion nachfolgend erläutert wird. Auch die Anzeigeeinrichtung 32 wird nachfolgend erläutert.
Das Gerät weist wenigstens einen Anschluß zur Verbindung mit einem Kraftsensor 49 auf. Des weiteren kann an das Empfangsgerät wenigstens ein Beschleunigungssensor 22 angeschlossen werden. Der Anschluß 50 dient zur Verbindung der Empfangseinrichtung mit einem Netzteil. Das Netzteil kann zusätzlich zum Batteriebetrieb verwendet werden. Der Anschluß 51 dient zur Verbindung der Empfangseinrichtung mit einem externen Gerät wie beispielsweise einem PC.
3 zeigt eine erfindungsgemäße Empfangseinrichtung. Die Bezugszeichen 28, 29 und 30 beziehen sich auf Betätigungselemente zum Bedienen der Empfangseinrichtung. Die Funktion der einzelnen Bedienelemente wird nachfolgend erläutert. Das Bezugszeichen 25 kennzeichnet das Gehäuse der Einrichtung, das Bezugszeichen 32 kennzeichnet eine Anzeigeeinrichtung, wie beispielsweise ein LCD-Display.
Die Bezugszeichen 35 bis 38 kennzeichnen verschiedene Anschlüsse, mit denen die Empfangseinrichtung versehen ist. Exemplarisch seien der Anschluss für ein Netzteil genannt, ein Anschluß für einen Beschleunigungssensor sowie zwei Anschlüsse für die Kraftmessungseinrichtungen. Es können jedoch auch mehrere Anschlüsse für die Verbindung mit Kraftmessungseinrichtungen und/oder Beschleunigungssensoren bzw. weiteren anderen Sensoren vorgesehen sein. Daneben ist auch noch ein (nicht gezeigter) Anschluß vorgesehen, um die Empfangseinrichtung mit einem externen Gerät, z. B. einer Datenverarbeitungsanlage, zu verbinden.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Meßeinrichtung, welche die Kraft, die auf ein Betätigungselement ausgeübt wird, bestimmt. Das Bezugszeichen 41 bezieht sich dabei auf ein Gehäuse dieser Meßeinrichtung. Das Bezugszeichen 43 kennzeichnet einen gewölbten, insbesondere nach innen gewölbten Bereich, mit Hilfe dessen die Meßeinrichtung an einem Betätigungselement, insbesondere dem Bremshebel, befestigt wird. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß dieser Bereich auch andere Formen aufweisen kann. So könnte beispielsweise eine ringförmige Einrichtung vorgesehen sein, durch die der Bremshebel hindurchgeschoben wird oder aber insbesondere für den Anwendungsbereich an den Fußpedalen könnte die Einrichtung 43 auch klammerartig vorgesehen sein, um ein Fußpedal wenigstens teilweise zu umgreifen. Das Bezugszeichen 48 bezeichnet ein gegenüber dem Gehäuse in Richtung des Doppelpfeils verschiebliches Element. Das Bezugszeichen 46 kennzeichnet einen Kraftsensor.
Wird nun von außen entlang des Pfeils F eine Kraft auf das Element 48 ausgeübt, so wird Druck auf den Sensor 46 ausgeübt. Der Sensor gibt ein für die Kraft repräsentatives elektrisches Signal aus, welches über eine Einrichtung 44 an die Empfangseinrichtung übertragen werden kann. Dabei ist es denkbar, zwischen der Einrichtung 44 und der Empfangseinrichtung ein Kabel vorzusehen; es können jedoch auch andere Verbindungswege vorgesehen sein, wie z. B. Funksteuerung, Infrarotverbindungen und dergleichen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird als Kraftsensor ein frei auf dem Markt erhältlicher Kraftmesssensor verwendet, so dass auf eine weitergehende Beschreibung der Funktion und des Aufbaues verzichtet werden kann.
In 5 ist schematisch eine bevorzugte Ausführungsform für eine Beschleunigungsmesseinrichtung dargestellt. Hierbei zeigt das Bezugzeichen 51 ein Gehäuse für den Beschleunigungssensor und das Bezugzeichen 56 verweist auf den Beschleunigungssensor.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden als Beschleunigungssensors Geräte verwendet, die auf dem freien Markt erhältlich sind und dem Fachmann wohl bekannt sind. Aus diesem Grund wird auf eine weitergehende Beschreibung des Aufbaus und der Funktion des Beschleunigungssensors verzichtet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden insbesondere Beschleunigungen durch den Sensor erfasst, die entlang der durch den Doppelpfeil gekennzeichneten Richtung auftreten, wobei bevorzugt nur die Beträge der Beschleunigungen erfasst werden.
Das Bezugszeichen 57 kennzeichnet eine Winkelmesseinrichtung, mittels welcher der Sensor in eine vorgegebene Richtung insbesondere entlang der Hauptbeschleunigungsrichtung ausgerichtet werden kann.
Mittels der Übertragungseinrichtung 54 werden die im Sensor generierten Signale direkt oder indirekt an die Empfangseinrichtung weitergeleitet. Das Befestigungselement 58 ermöglicht die variable Fixierung des Sensors am Fahrzeug, wobei gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform solche Positionen am Fahrzeug gewählt werden, dass die Beschleunigung im wesentlichen nur durch die Bewegungsänderung in einer Richtung erfasst wird.
Die Bedienung der Empfangseinrichtung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 3, 6 und 6a genauer beschrieben. Dabei dient in 3 die mit dem "+"-Zeichen versehene _ Bedientaste 29 dazu, innerhalb eines bestimmten Verfahrensbereiches einen Schritt vorwärts zu gehen und die mit dem "-"-Zeichen gekennzeichnete Bedienleiste 28 dazu, innerhalb eines Verfahrensbereiches einen Schritt zurück zu gehen. Das mit dem abgeknickten Pfeil gekennzeichnete Bedienelement 30 dient zur Bestätigung einer Eingabe und wird im folgenden als "Enter"-Taste bezeichnet. Die Anzeigevorrichtung 32 dient einerseits zur Anzeige der gemessenen Werte, andererseits zur Verfolgung der durchgeführten Bedienschritte.
Unter Bezugnahme auf die 6 und 6a wird nunmehr die Betätigung der Empfangseinrichtung erläutert. In dem mit dem Buchstaben "A" gekennzeichneten Bedienabschnitt wird nach Drücken der "Enter"-Taste die Empfangseinrichtung eingeschaltet. Mit Hilfe der "+"- und "-"-Tasten können verschiedene Verfahrensabschnitte erreicht werden. Durch einmaliges Drücken der "+"-Taste gelangt man in den Betätigungsabschnitt "B". Dieser Betätigungsabschnitt dient zum Durchführen einer neuen Messung. Durch Drücken der "Enter"-Taste kann man in die Unterabschnitte "B1", "B2" und "B3" gelangen. Dabei dient der erste Unterabschnitt "B1" dazu, die jeweilige Testperson zu identifizieren. Der zweite Unterabschnitt "B2" dient dazu, die Winkelausrichtung der Beschleunigungsmesseinrichtung zu kalibrieren, z. B. dadurch, daß der Sensor so lange gedreht wird, bis in der Anzeigevorrichtung die Anzeige "0°" erscheint. Der Unterabschnitt "B3" dient zum Tarieren der Kraftsensoren. Wird in diesem Unterabschnitt die "Enter"-Taste gedrückt, so wird der Kraftsensor ebenfalls auf den Wert Null geeicht. An dieser Stelle sei jedoch angemerkt, daß auch andere Belegungen dieser Unterabschnitte möglich sind; so kann beispielsweise die Reihenfolge geändert werden, oder eine Eichung kann auf von Null Grad verschiedene Winkel vorgenommen werden. Durch Drücken der "+"-Taste gelangt man von dem Hauptabschnitt "B" in den Hauptabschnitt "C", durch Drücken der "-"-Taste zurück in den Hauptabschnitt "A". Der Hauptabschnitt "C" dient dazu, nach mehreren durchgeführten Meßreihen diese Meßreihen wieder zu löschen. Dies wird dadurch erreicht, daß vom Hauptabschnitt "C" aus durch das Drücken der "Enter"-Taste der Unterabschnitt "C1" erreicht wird und der Benutzer gefragt wird, ob er die Meßreihen löschen will. Es ist jedoch auch möglich, nicht alle Meßreihen komplett zu löschen, sondern beispielsweise nur die zuletzt durchgeführte Messung bzw. einige ausgeführte Messungen.
Der Hauptabschnitt "D" dient dazu, die in der Empfangseinrichtung gespeicherten Meßdaten von einem externen Gerät, beispielsweise einem PC, auslesen zu lassen. Durch Drücken der "-"-Taste gelangt man von dem Unterabschnitt "D1" wieder zurück zum Hauptabschnitt "D". Der Hauptabschnitt "E" dient zur Durchführung spezieller Abgleichroutinen, welche nicht eingehender beschrieben werden.
Der Hauptabschnitt "F" dient zum Ein- und Ausschalten einer Beleuchtung für die Anzeigevorrichtung. Der Hauptabschnitt "G" dient dazu, um durch Betätigung der "Enter"-Taste die Empfangsermittlung ein- und ausschalten zu können. Der Hauptabschnitt "I" dient dazu, um anstelle einzelner Meßreihen die momentan gemessene Beschleunigung bzw. die momentan gemessene Kraft kontinuierlich anzeigen zu können.
Der Hauptabschnitt "H" wird nachfolgend eingehend unter Bezugnahme auf 6a beschrieben. Dieser Hauptabschnitt "H" dient dazu, die einzelnen abgespeicherten Meßreihen auch ohne Verwendung zusätzlicher Geräte, insbesondere eines PC's, kontrollieren zu können. Vom Unterabschnitt "H1" aus kann durch Drücken der "+"- und "-"-Taste eine jeweils nachfolgende Messung n+1 bzw. eine vorhergehende Messung n-1 abgerufen werden. Durch Drücken der "Enter"-Taste wird bewirkt, daß im Anzeigenfeld das Meßergebnis für die Vorderradbremse und für zwei vom Kraftsensor ermittelte Werte ausgegeben wird. Durch weiteres Drücken der "Enter"-Taste, das zu den Unterabschnitten "H3" bis "H7" führt, können die übrigen Werte für beide Bremsen angezeigt werden. Es sei an dieser Stelle jedoch angemerkt, daß anstelle der Kraftwerte für die Vorder- und Hinterradbremse auch Kraftwerte für eine etwaige Rücktrittbremse angezeigt werden können.
Durch Anschluß der Empfangseinrichtung an ein externes Gerät, z. B. an einen PC, können die gemessenen Kraftwerte und die gemessenen Beschleunigungen gegeneinander graphisch aufgetragen werden, oder es ist auch eine Berechnung weiterer Ergebnisse, wie z. B. des Bremswegs bei einer bestimmten Geschwindigkeit möglich.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, zusätzliche Daten für die Berechnung und Auswertung der Messergebnisse einzugeben, um eine weitergehende Analyse der Messwerte und der Funktionalität der Bremssysteme zu erhalten.
Besonders bevorzugt können auch noch weitere Sensoren verwendet werden, welche neben der Beschleunigung des Gewicht des Fahrers bzw. des Fahrrades und/oder die Geschwindigkeit oder weitere Parameter ermitteln.
Weiterhin ist es möglich, anstelle der Winkelanzeige in dem Beschleunigungsmesser eine Einrichtung vorzusehen, welche den Winkel dem Beschleunigungssensors gegenüber der Fahrbahnrichtung bzw. der Bewegungsrichtung de s, Fahrrades an die Empfangseinrichtung ausgibt und so eine Kalibrierung der gemessenen Beschleunigungswerte erlaubt.

Claims

Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen insbesondere in Zweirädern mit: wenigstens einer ersten Messeinrichtung, welche eine Beschleunigung des Fahrzeuges mittels eines Beschleunigungssensors erfasst und ein für die Beschleunigung repräsentatives elektrisches Signal ausgibt; wenigstens einer zweiten Messeinrichtung, welche eine Kraft, die auf ein Betätigungselement, insbesondere einen Bremshebel ausgeübt wird, bestimmt und ein für die Kraft repräsentatives elektrisches Signal ausgibt; wenigstens eine Empfangseinrichtung, welche die von den Messeinrichtungen generierten Signale empfängt; eine in der Empfangseinrichtung angeordnete Mikroprozessor-Einrichtung, welche durch ein Programm gesteuert wird, das in einem in der Empfangseinrichtung angeordneten Speicher abgespeichert ist, wobei diese Mikroprozessor-Einrichtung aus den empfangenen Signalen der Messeinrichtungen wenigstens die Beschleunigung, die Kraft und/oder ein Maß für die Verzögerungswirkung ermittelt, wenigstens ein in der Empfangseinrichtung angeordnetes Eingabefeld, mit welchem Daten eingegeben und im Speicher abgespeichert und/oder ausgewählt werden, wenigstens eine Ausgabeeinrichtung, welche Daten als Zahlen und Symbole anzeigt und welche mit der Empfangseinrichtung gekoppelt ist und wenigstens den ermittelten Wert der Beschleunigung, der Kraft und/oder das Maß für die Verzögerungswirkung anzeigt.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ausgabeanschluss vorgesehen ist, mit welchem die ermittelten Signale, Daten und/oder Messwerte ausgegeben werden.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eingabeeinrichtung und/oder ein Eingabeanschluss an der Empfangseinrichtung vorgesehen ist, über welche Daten an die Empfangseinrichtung übertragen werden.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine weitere Messeinrichtung vorgesehen ist, welche insbesondere die Geschwindigkeit, das Gewicht des Fahrzeuges und/oder des Fahrers erfasst und ein repräsentatives elektrisches Signal ausgibt.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Signale insbesondere der Messsignale zwischen der Messeinrichtung und dem Empfangsgerät durch wenigstens eine Verbindung erfolgt, die aus der Gruppe von Verbindungsarten ausgewählt wird, die Drahtverbindungen, Leitungsverbindungen, Funkverbindung, Busverbindungen, LAN-Verbindungen, Glasfaserverbindung, Infrarotverbindung, Schall-Verbindungen, optische Verbindungen, mechanische Verbindungen enthält.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung eine negative Beschleunigung und insbesondere eine Verzögerung ist.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass der Beschleunigungssensor an einer beliebigen Stelle, insbesondere am Rahmen des Fahrrades mittels einer Befestigungseinrichtung angeordnet ist.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung eine kraft-, form- und/oder eine stoffschlüssig Verbindung, insbesondere ein Klettverschluss, ein Gummiband oder ein Klebeband ist.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Messeinrichtung die Kraft bestimmt, welche durch den Fahrer auf wenigstens einen Bremshebel für das Hinter- oder Vorderradbremssystem aufgebracht wird.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremshebel ein handbetätigter oder eine fußbetätigter Hebel, insbesondere eine Tretkurbel oder ein Pedal eines Hinterradbremssystems ist.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Messeinrichtung in der Art am Bremshebel des Fahrrades angeordnet ist, dass die Kraft in einem vorgegebenen Abstand vom äußeren Ende des Betätigungselements in einer vorgegebenen Richtung angreift.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung und/oder Eichung des Beschleunigungssensors durch einen eingebauten Winkelmesser manuell oder automatisch erfolgt.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinrichtung drei Eingabefelder aufweist, mittels welcher Daten eingegeben, Menüfelder eines Programms der Mikroprozessor-Einrichtung ausgewählt oder die Messung gestartet und/oder beendet wird.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Signale, Daten und/oder Messwerte die in der Empfangseinrichtung gespeichert sind über den Ausgabeanschluss an einen externe Datenverarbeitungseinrichtung übertragen werden und mittels eines Datenverarbeitungsprogramms ausgewertet werden.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor zur Bestimmung der Beschleunigung ein kapazitiver, piezoelektrischer, induktiver, optischer und/oder mechanische insbesondere mikromechanischer Beschleunigungssensor ist.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenverarbeitungsprogramm die aus der Empfangseinrichtung übertragenen Daten und/oder Messwerte und unter Verwendung zusätzlicher, durch den Bediener eingegebenen Daten, zusätzliche Informationen ermittelt und diese einzeln und/oder gemeinsam mit den Daten und/oder Messwerten visualisiert.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen insbesondere für Zweiräder gemäß wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche mit den Schritten: – messen der Beschleunigung und ausgeben eines für die Beschleunigung repräsentativen elektrischen Signals mittels eines Beschleunigungssensors; – messen der auf ein Betätigungselement wirkenden Kraft und ausgeben eines für die Kraft repräsentativen elektrischen Signals mittels eines Kraftsensors; – empfangen und verarbeiten der elektrischen Signale mittels einer Empfangseinrichtung; – ermitteln einer Beschleunigung, einer Kraft und/oder einem Maß für die Verzögerungswirkung durch eine mit der Empfangseinrichtung gekoppelten Mikroprozessoreinrichtung; – ausgeben der ermittelten Werte für die Beschleunigung, die Kraft und/oder dem Maß für die Verzögerungswirkung mittels einer Anzeigeeinrichtung welche mit der Empfangseinrichtung gekoppelt ist.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung, die Kraft und/oder das Maß für die Verzögerungswirkung des Bremssystems bei trockenen und bei nassen Umgebungsbedingungen des Fahrzeuges und der Bremssysteme ermittelt werden.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der Ansprüche 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorgegebene Zahl von vorgegebenen und annähernd konstanten Beschleunigungsversuchen durchgeführt werden.
Vorrichtung zur Bestimmung der Verzögerungswirkung von Bremssystemen in Fahrzeugen gemäß wenigstens einem der vorgenannten Ansprüche mit einem auf einem Datenträger gespeicherten Programmcode wenigstens zur Ausführung der Schritte: – erfassen wenigstens eines für die Beschleunigung repräsentativen elektrischen Signals eines Beschleunigungssensors durch eine Empfangseinrichtung; – erfassen wenigstens eines für die Kraft repräsentativen elektrischen Signals eines Kraftsensors durch die Empfangseinrichtung; – umwandeln der elektrischen Signale in Computer lesbare Informationen mittels der Empfangseinrichtung; – ermitteln einer Beschleunigung, einer Kraft und/oder einem Maß für die Verzögerungswirkung; – ausgeben der ermittelten Werte für die Beschleunigung, die Kraft und/oder das Maß für die Verzögerungswirkung mittels einer Ausgabeeinrichtung welche mit der Empfangseinrichtung gekoppelt ist.