DE4212321A1 - Vorrichtung zur drahtlosen Signalübertragung - Google Patents

Vorrichtung zur drahtlosen Signalübertragung

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DE4212321A1
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Gerhard Dipl Ing Dumbser
Rainer Fey
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur drahtlosen Datenübermittlung, insbesondere bei einem Fahrrad, um­ fassend eine am Fahrrad angeordnete Sendeeinrichtung zur Übermittlung eines Signals und wenigstens eine am Fahrrad von der Sendeeinrichtung entfernt angeordnete Empfangs­ einrichtung zum Empfangen des von der Sendeeinrichtung übermittelten Signals.
Derartige Vorrichtungen sind bekannt. So beschreibt bei­ spielsweise die DE 40 34 005 A1 ein mit einer Vorrichtung zur drahtlosen Datenübermittlung per Funk ausgerüstetes Fahrrad-Computersystem zum Erfassen und Anzeigen eines oder mehrerer Fahrzustandparameter des Fahrrads, bspw. der Geschwindigkeit. Bei dieser Vorrichtung erfolgt die Datenübermittlung zwischen Sendeeinrichtung und Empfangs­ einrichtung im Frequenzbereich von Radiowellen.
Es hat sich nun in der Praxis gezeigt, daß die bekannte Vorrichtung bei einer Fahrt in der Nähe von Hochspan­ nungs-Überlandleitungen oder in der Nähe von Radiosendern eine hohe Störanfälligkeit aufweist. Die auftretenden Störungen rühren von der von diesen Überlandleitungen bzw. Sendern abgegebenen Streustrahlung her. Auch kann es bei einer Nebeneinanderfahrt von zwei mit derartigen Vorrich­ tungen zur Datenübermittlung versehenen Fahrrädern zu einem Übersprechen von der Sendeeinrichtung des einen Fahrrads zur Empfangseinrichtung des anderen Fahrrads kommen. Als Folge der vorstehend beschriebenen Störungen werden aus den Signalen, die von einer dem Detektor für den Fahrzustandsparameter zugeordneten Sendeeinrichtung gesendet und von einer der Anzeigevorrichtung zugeordneten Empfangseinrichtung empfangen wurden, falsche Werte für den Fahrzustandsparameter, beispielsweise die Geschwin­ digkeit, ermittelt und zur Anzeige gebracht.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrich­ tung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die sich durch eine verbesserte Störsicherheit auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sendeeinrichtung und die wenigstens eine Empfangs­ einrichtung zur optischen Datenübermittlung ausgebildet sind. Der bei der optischen Signalübertragung genutzte Frequenzbereich elektromagnetischer Strahlung liegt weit ab von den von Radiosendern genutzten Frequenzbereichen und den bei der störenden Strahlung von Überlandleitungen auftretenden Frequenzen. Darüber hinaus kann bei optischer Signalübertragung davon ausgegangen werden, daß die Intensität der optischen Hintergrundstrahlung ausgehend von einem hohen Normalwert dieser Intensität, bspw. bei einer Fahrt bei Sonnenschein in freiem Gelände, durch Abschattungen, bspw. durch Bäume, vermindert wird. Somit treten im Frequenzbereich optischer Strahlung keine plötzlichen Intensitätsanstiege von Störstrahlung auf. Ausgehend von einem Normalbetrieb der Datenübermittlung bei Sonnenschein werden die Datenübertragungs-Bedingungen daher durch äußere Einflüsse, bspw. Abschattung, sogar positiv beeinflußt. Somit weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur optischen, drahtlosen Datenübermittlung eine verbesserte Störsicherheit auf.
Sende- und Empfangseinrichtungen können dadurch kosten­ günstig bereitgestellt werden, daß die Sendeeinrichtung eine in einem vorbestimmten Spektralbereich Licht emit­ tierende Diode umfaßt und die wenigstens eine Empfangs­ einrichtung jeweils einen in dem vorbestimmten Spektral­ bereich empfindlichen Detektor umfaßt.
Eine gegenseitige Beeinflussung nebeneinander angeordneter Sende- und Empfangseinrichtungen kann in einfacher Weise dadurch verhindert werden, daß die Sendeeinrichtung eine Fokussiervorrichtung aufweist zur gerichteten Abstrahlung des Lichts in einen Lichtkegel, dessen Öffnungswinkel zwischen 0° und 30°, vorzugsweise zwischen 5° und 25°, am besten etwa 15°, beträgt.
Durch Ausbildung der Sendeeinrichtung und der wenigstens einen Empfangseinrichtung zur Datenübermittlung mittels Infrarotlicht kann ein besonders störsicherer, optischer Frequenzbereich genutzt werden.
Um beispielsweise sich in Abhängigkeit bestimmter Zu­ standsgrößen ändernde Signale abgeben zu können, wird vorgeschlagen, daß der Sendeeinrichtung eine Signaler­ zeugungseinrichtung vorgeschaltet ist. Diese Signaler­ zeugungseinrichtung weist vorzugsweise einen Mikrocomputer auf. Hierdurch können die Baugröße und der Stromverbrauch der Signalerzeugungseinrichtung klein gehalten werden. Weiterhin wird durch die Verwendung eines Mikrocomputers eine hohe Präzision der Signalerzeugung ermöglicht.
Zur weiteren Stromersparnis kann vorgesehen sein, daß die Signalerzeugungseinrichtung zwischen aufeinanderfol­ genden Signalübertragungen in einen stromsparenden Be­ reitschaftszustand versetzbar ist.
Zur Auswertung der empfangenen Signale wird vorgeschlagen, daß der wenigstens einen Empfangseinrichtung eine Signal­ verarbeitungseinrichtung nachgeschaltet ist. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Signalverarbeitungseinrichtung einen Mikrocomputer aufweist. Hierdurch können die Baugröße und der Stromverbrauch der Signalverarbeitungseinrichtung klein gehalten werden und eine hohe Präzision bei der Auswertung der empfangenen Signale erzielt werden.
Zur weiteren Stromersparnis wird vorgeschlagen, daß die Signalverarbeitungseinrichtung zwischen aufeinanderfol­ genden Signalübertragungen in einen stromsparenden Be­ reitschaftszustand versetzbar ist.
Die Störsicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann weiter dadurch verbessert werden, daß die Signalerzeu­ gungseinrichtung und Sendeeinrichtung zum Erzeugen bzw. Senden von Signalen gemäß einem vorbestimmten Signalmuster ausgebildet sind und daß die wenigstens eine Empfangsein­ richtung und die Signalverarbeitungseinrichtung zum Empfangen von Signalen bzw. zum Überprüfen, ob in den Signalen das vorbestimmte Signalmuster auftritt, ausge­ bildet sind.
Um die Gefahr einer Unterbrechung des optischen Signal­ übertragungswegs vermindern zu können und somit die Stör­ sicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter ver­ bessern zu können, wird vorgeschlagen, daß wenigstens zwei Empfangseinrichtungen, vorzugsweise genau zwei Empfangs­ einrichtungen, vorgesehen sind.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur drahtlosen Datenübermittlung, welches vorzugsweise unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur drahtlosen Daten­ übermittlung durchgeführt werden kann. Das erfindungsge­ mäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Daten­ übermittlung mittels vorbestimmter Signalmuster erfolgt. Hierdurch können die übermittelten Signale in einfache Weise von ggf. auftretenden Störsignalen unterschieden werden, was eine hohe Störsicherheit des Verfahrens zur Folge hat.
Das Signalmuster kann in einfacher Weise erzeugt werden, wenn es eine vorbestimmte zeitliche Abfolge von Impulsen umfaßt. Eine hohe Störsicherheit kann bereits erzielt werden, wenn die vorbestimmte zeitliche Abfolge einen Doppelimpuls aufweist. Hierbei ist es bevorzugt, daß der Doppelimpuls einen ersten Impuls von 0,5 ms Dauer und nach einer Pause von 2 ms Dauer einen zweiten Impuls von 1 ms Dauer aufweist.
Um Störsignale zuverlässig von der weiteren Verarbeitung ausschließen zu können, ist vorgesehen, daß die Signal­ verarbeitungseinrichtung eine von der wenigstens einen Empfangseinrichtung empfangene Impulsfolge nur dann als von der Sendeeinrichtung übermitteltes Signal interpre­ tiert, wenn die empfangene Impulsfolge mit der vorbe­ stimmten zeitlichen Abfolge von Impulsen übereinstimmt.
Zur weiteren Verbesserung der Störsicherheit wird vorge­ schlagen, daß die Signalverarbeitungseinrichtung eine von der wenigstens einen Empfangseinrichtung empfangene Impulsfolge nur dann als von der Sendeeinrichtung über­ mitteltes Signal interpretiert, wenn die Impulsfolge innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls empfangen wurde. Wird das Verfahren bspw. zur Bestimmung der Ge­ schwindigkeit eines Fahrrads eingesetzt und einmal pro Radumdrehung ein Signal abgegeben, so können für die Beschleunigung und Verzögerung des Fahrrads üblicherweise maximale Grenzwerte angegeben werden. Ausgehend von der momentanen Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads kann dann aus diesen Grenzwerten die zeitliche Lage des vorbestimmten Zeitintervalls bestimmt werden.
Um bspw. auch bei einer kurzzeitigen Unterbrechung des Signalübertragungswegs eine ordnungsgemäße Signalverar­ beitung durchführen zu können, wird vorgeschlagen, daß die Signalverarbeitungseinrichtung ein Signal simuliert, wenn innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls kein Signal empfangen wurde.
Um die Möglichkeit einer Fehlinterpretation einer empfan­ genen Impulsfolge als Signal weiter vermindern zu können, wird vorgeschlagen, daß die Signalverarbeitungseinrichtung eine von der wenigstens einen Empfangseinrichtung empfan­ gene Impuls folge nur dann als von der Sendeeinrichtung übermitteltes Signal interpretiert, wenn die seit dem Empfang der zuletzt als Signal interpretierten Impulsfolge vergangene Zeit einen vorbestimmten Wert übersteigt. Durch diese Maßnahme kann bspw. sichergestellt werden, daß eine von der Signalverarbeitungseinrichtung zur Überprüfung des Signals auf das vorbestimmte Signalmuster abzuarbeitende Routine vollständig ausgeführt werden kann, bevor ein weiterer Durchlauf dieser Routine begonnen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann besonders störungs­ sicher durchgeführt werden, wenn zur Datenübermittlung Infrarotlicht verwendet wird.
Die Erfindung betrifft weiter einen Fahrradtachometer mit einem Geschwindigkeitssensor und einer Geschwindigkeits­ anzeige, bei welchem die Datenübermittlung zwischen Ge­ schwindigkeitssensor und Geschwindigkeitsanzeige unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt und die Sendeein­ richtung dem Geschwindigkeitssensor und die wenigstens eine Empfangseinrichtung der Geschwindigkeitsanzeige zugeordnet ist.
Ein einfach aufgebauter Geschwindigkeitssensor kann be­ reitgestellt werden, wenn dieser einen, vorzugsweise am Fahrradrahmen angeordneten, Magnetaufnehmer und einen, vorzugsweise an einem der Räder angeordneten, Magneten umfaßt. Hierbei ist es bevorzugt, daß der Magnetaufnehmer eine Hall-Sonde, einen Reed-Kontakt, eine Induktions­ schleife oder dergl. aufweist.
Die Geschwindigkeit des Fahrrads kann in einfacher Weise mit ausreichend hoher Genauigkeit bestimmt werden, wenn die Sendeeinrichtung zur Abgabe eines Signals bei jeder Vorüberbewegung des Magneten am Magnetaufnehmer ausge­ bildet ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es stellt dar
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur drahtlosen Datenübertragung ausgerüsteten Fahrrads;
Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur drahtlosen Datenübermittlung; und
Fig. 3a bis 3e Zeitdiagramme zur Erläuterung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens zur drahtlosen Daten­ übermittlung.
In Fig. 1 ist ein im folgenden mit 10 bezeichnetes Fahrrad dargestellt. Das Fahrrad 10 ist mit einem Tachometer 12 ausgerüstet, welcher mit einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung 14 zur drahtlosen Datenübemittlung versehen ist. Die Vorrichtung 14 umfaßt ein Sendeteil 16 und ein Empfangs­ teil 18, dem eine Anzeigevorrichtung 20 nachgeschaltet ist. Das Sendeteil 16 ist an einer Gabel 22 eines Vorder­ rads 24 des Fahrrads 10 angeordnet und das Empfangsteil 18 und die Anzeigevorrichtung 20 an einem Lenker 26 des Fahrrads 10.
Aufbau und Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im folgenden anhand von Fig. 2 am Beispiel des Fahrradtachometers 12 näher erläutert werden.
Das Sendeteil 16 des Tachometers 12 umfaßt einen Ge­ schwindigkeitssensor 28, der im dargestellten Beispiel von einem Permanentmagneten 30 und einer Induktionswicklung 32 gebildet ist. Der Permanentmagnet 30 kann, wie in Fig. 1 angedeutet ist, bspw. an den Speichen des Vorderrads 24 befestigt sein, so daß er einmal pro Radumdrehung in unmittelbare Gegenüberlage zur Induktionswicklung 32 kommt. Bei der Vorüberbewegung des Permanentmagneten 30 an der Induktionswicklung 32 wird in letzterer Induktions­ strom induziert. Dieser Induktionsstrom wird an eine Signalerzeugungseinrichtung 34 weitergeleitet, die durch den Induktionsstrom zur Erzeugung eines Signals angeregt wird. Das Signal wird an eine der Signalerzeugungsein­ richtung 34 nachgeschaltete, als Sendeeinrichtung dienende Licht emittierende Diode (LED) 36 weiterleitet. Die vorzugsweise im infraroten Spektralbereich emittierende LED 36 ist in einem als Sammellinse ausgebildeten Kunst­ stoffgehäuse 36a aufgenommen und strahlt in einen durch die Sammellinse 36a bestimmten Lichtkegel mit Öffnungs­ winkel α Lichtpulse ab, wobei die Folge der Lichtpulse dem ihr übermittelten Signal entspricht.
Das von der LED 36 emittierte Licht wird von Empfangsein­ richtungen 38 und 40 empfangen, die bspw. jeweils von einer pin-Diode gebildet sein können. Durch Vorsehen von zwei derartigen Empfangseinrichtungen 38 und 40 können Signale auch dann übertragen werden, wenn der optische Übertragungsweg zwischen der LED 36 und einer der Emp­ fangseinrichtungen 38 bzw. 40 unterbrochen ist zu der jeweils anderen 40 bzw. 38 jedoch nicht.
Die Empfangseinrichtungen 38 und 40 weisen in dem Spek­ tralbereich die größte Nachweisempfindlichkeit auf, in dem die LED 36 emittiert, im vorliegenden Beispiel also im infraroten Spektralbereich. Die von den Empfangseinrich­ tungen 38 und 40 empfangenen Signale werden an eine Si­ gnalverarbeitungseinrichtung 42 weitergeleitet, in der aus den fortwährend empfangenen Signalen die Geschwindigkeit des Fahrrads 10 ermittelt wird. Der Wert dieser Geschwin­ digkeit wird dann an die Anzeigevorrichtung 20 übergeben und auf dieser für einen Fahrer des Fahrrads 10 erkennbar zur Anzeige gebracht.
Um sowohl die Signalerzeugungseinrichtung 34 als auch die Signalverarbeitungseinrichtung 42 zum einen möglichst klein ausbilden zu können und zum anderen ihren Stromver­ brauch so gering wie möglich halten zu können, weisen diese beiden Einrichtungen 34 und 42 Mikrocomputer 34a bzw. 42a auf. Durch die Verwendung der Mikrocomputer 34a und 42a wird darüber hinaus eine hohe Präzision der Signalübertragung gewährleistet. Zur weiteren Stromer­ sparnis sind die Mikrocomputer 34a und 42a derart ausge­ bildet, daß sie sich immer dann automatisch in einen stromsparenden Bereitschaftszustand abschalten, wenn keine Verarbeitungsschritte durchzuführen sind. Weiter sind die Mikrocomputer 34a und 42a derart ausgebildet, daß sie durch ein eingangsseitig anliegendes Signal wieder in den normalen Betriebszustand geschaltet werden können. So wird der Mikrocomputer 34 bspw. durch den vom Magneten 30 in der Wicklung hervorgerufenen Induktionsstrom aktiviert und der Mikrocomputer 42a durch den vom Licht der LED 36 in wenigstens einer der Empfangseinrichtungen 38 bzw. 40 hervorgerufenen Photostrom aktiviert.
Um eine hohe Zuverlässigkeit der Signalübertragung ge­ währleisten zu können, sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 14 zur drahtlosen Datenübermittlung verschie­ dene Maßnahmen getroffen.
Bei der optischen Datenübermittlung ergeben sich zwangs­ läufig Einflüsse durch aus der Umgebung eingestrahltes Licht, welches darüber hinaus meist eine schwankende Intensität aufweist. Diese Intensitätsschwankungen können bspw. durch einen Wechsel zwischen Licht und Schatten, zwischen trockenem und nassem Straßenbelag, zwischen schneebedeckter und nicht schneebedeckter Fahrbahn oder dergleichen verursacht werden. Um eine Fehlinterpretation der übertragenen Daten infolge dieser Einflüsse verhindern zu können, sollte das von der LED 36 emittierte Infrarot­ signal vorzugsweise intensiver sein als die größtmögliche von den vorstehend genannten Einflüssen herrührende Stör­ intensität, bspw. bei von Schnee reflektiertem Sonnen­ licht. Da es sich bei den vorstehend genannten Einflüssen jedoch um diffuse Streustrahlung handelt, das Infrarot­ signal der LED 36 hingegen gerichtet und gebündelt in einen engen Lichtkegel des Öffnungswinkels α abgegeben wird, kann die vorstehend genannte Bedingung in einfacher Weise sicher erfüllt werden.
Um die Störsicherheit der Datenübertragungsvorrichtung 14 weiter verbessern zu können, erfolgt die Datenübertragung zwischen Sendeteil 16 und Empfangsteil 18 vorzugsweise mittels vorbestimmter Signalmuster. Der Mikrocomputer 34a erzeugt hierzu nach seiner Aktivierung durch den in der Wicklung 32 vom Magneten 30 induzierten Strom eine zeit­ lich genau definierte Impulsfolge, bspw. den in Fig. 3a dargestellten Doppelimpuls mit der Abfolge 0,5 ms Impuls, 2 ms Pause, 1 ms Impuls. Dieser Doppelimpuls wird von der LED 36 abgestrahlt.
Durch den in den Empfangseinrichtungen 38 und 40 indu­ zierten Photostrom wird der Mikroprozessor 42a aktiviert und überprüft zunächst, ob der empfangene Impuls nach einer festgelegten Zeit, im vorstehenden Beispiel 0,5 ms, beendet wird. Ist dies nicht der Fall, so wird davon ausgegangen, daß der Mikrocomputer 42a durch einen Stör­ impuls aktiviert wurde. Da dieser Störimpuls nicht ausge­ wertet werden soll, schaltet sich der Mikrocomputer 42a wieder in einen stromsparenden Bereitschaftszustand ab.
Ist der Impuls jedoch nach der festgelegten Zeit beendet, so wird abgewartet- ob nach Ablauf einer Pause von bspw. 2 ms ein weiterer Impuls empfangen wird. Wird dieser Im­ puls empfangen und hat er eine vorbestimmte Länge, bspw. 1 ms, so wird davon ausgegangen, daß eine ordnungsgemäße Signalübertragung vorlag und das empfangene Signal wird zur weiteren Auswertung weitergeleitet. Anderenfalls schaltet sich der Mikrocomputer 42a in den stromsparenden Bereitschaftszustand ab.
Zur Erhöhung der Übertragungssicherheit der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung 14 werden in der anschließenden Signalverarbeitung weitere Kontrollen durchgeführt, die anhand der Fig. 3b und 3e im folgenden näher erläutert werden.
Zum einen wird davon ausgegangen, daß die Beschleunigung bzw. Verzögerung des Fahrrads 10 gewisse Grenzwerte nicht überschreitet. Ausgehend von der Zeit tx, zu der das letzte ordnungsgemäße Signal empfangen wurde, wird gemäß Fig. 3b eine Zeit t0 festgelegt, zu welcher bei gleich­ bleibender Geschwindigkeit des Fahrrads 10 der nächste Doppelimpuls empfangen werden müßte. Um diese Zeit t0 herum wird ein Zeitintervall T mit einer unteren Grenze t1 und einer oberen Grenze t2 festgelegt, wobei die Zeitdif­ ferenz t0-t1 proportional zum Kehrwert der maximalen Be­ schleunigung des Fahrrads 10 ist und die Zeitdifferenz t2-t0 proportional zum Kehrwert der maximalen Verzögerung des Fahrrads 10 ist. Es werden nur solche Doppelimpulse weiter verarbeitet, deren erster Impuls zu einer Zeit t beginnt, die innerhalb dieses Zeitintervalls liegt (t1 < t < t2).
So wird bspw. der gemäß Fig. 3b zur Zeit tx+1 beginnende Doppelimpuls der weiteren Verarbeitung zugeführt, wohin­ gegen der gemäß Fig. 3c zur Zeit t3 beginnende Doppel­ impuls von der weiteren Verarbeitung ausgeschlossen wird, was in Fig. 3c mittels eines gekreuzten Doppelbalkens angedeutet ist.
Wird in dem Zeitintervall T kein Doppelimpuls erfaßt, so wird davon ausgegangen, daß die optische Verbindung zwischen der LED 36 und beiden Empfangseinrichtungen 38 und 40 unterbrochen wurde. In diesem Fall wird vom Mikrocomputer 42a zu dem konstanter Geschwindigkeit entsprechenden Zeitpunkt t0 der in Fig. 3d gestrichelt dargestellte Doppelimpuls ergänzt. Der ergänzte Impuls wird hierauf der weiteren Verarbeitung zugeführt.
Weiterhin geht der Mikrocomputer 42a davon aus, daß mit dem Fahrrad eine vorbestimmte Höchstgeschwindigkeit nicht überschritten wird. Diese maximale Fahrgeschwindigkeit legt ausgehend vom Zeitpunkt tx der Erfassung des letzten ordnungsgemäßen Signals einen Zeitpunkt t4 fest, vor dem kein ordnungsgemäßer Impuls empfangen werden kann. Wird vor diesem Zeitpunkt t4 dennoch ein Impuls empfangen, bspw. der gemäß Fig. 3e zur Zeit t5 beginnende Doppelim­ puls, so wird dieser Impuls unterdrückt und von der weiteren Verarbeitung ausgeschlossen, was in Fig. 3e mit gekreuztem Doppelbalken angedeutet ist.
Durch eine derartige Wahl des Zeitpunkts t4 kann gleich­ zeitig sichergestellt werden, daß eine von der Signal­ verarbeitungseinrichtung 42 zur Überprüfung des Signals auf das vorbestimmte Signalmuster abzuarbeitende Routine vollständig ausgeführt werden kann, bevor ein weiterer Durchlauf dieser Routine begonnen wird.
Der Zeitabstand zweier aufeinanderfolgender gültiger Impulse entspricht der Zeit einer vollen Umdrehung des Vorderrads 24 des Fahrrads 10. Bei bekanntem Durchmesser des Vorderrads 24 läßt sich somit aus dieser Zeit die momentane Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads 10 berechnen.
Obwohl im vorstehenden Ausführungsbeispiel eine Induk­ tionswicklung zur Erfassung einer Vorüberbewegung des Magneten 30 an der Signalerzeugungseinrichtung 34 verwen­ det wurde, ist es auch möglich, hierzu andere Bauelemente zu verwenden, bspw. ein Hall-Element, einen Reed-Kontakt der dergleichen.

Claims (25)

1. Vorrichtung (14) zur drahtlosen Datenübermittlung, insbesondere bei einem Fahrrad (10), umfassend:
  • - eine am Fahrrad (10) angeordnete Sendeeinrich­ tung (36) zur Übermittlung eines Signals und
  • - wenigstens eine am Fahrrad (10) von der Sende­ einrichtung (36) entfernt angeordnete Empfangsein­ richtung (38, 40) zum Empfangen des von der Sendeein­ richtung (36) übermittelten Signals,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (36) und die wenigstens eine Empfangseinrichtung (38, 40) zur optischen Datenüber­ mittlung ausgebildet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung eine in einem vorbestimmten Spektralbereich Licht emittierende Diode (36) umfaßt und die wenigstens eine Empfangseinrichtung jeweils einen in dem vorbestimmten Spektralbereich empfind­ lichen Detektor (38, 40) umfaßt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (36) eine Fokussiervorrich­ tung (36a) aufweist zur gerichteten Abstrahlung des Lichts in einen Lichtkegel, dessen Öffnungswinkel (α) zwischen 0° und 30°, vorzugsweise zwischen 5° und 25° , am besten etwa 15° , beträgt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (36) und die wenigstens eine Empfangseinrichtung (38, 40) zur Datenübermittlung mittels Infrarot-Licht ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendeeinrichtung (36) eine Signalerzeugungs­ einrichtung (34) vorgeschaltet ist, welche vorzugs­ weise einen Mikro-Computer (34a) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungseinrichtung (34) zwischen aufeinanderfolgenden Signalübertragungen in einen stromsparenden Bereitschaftszustand versetzbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens einen Empfangseinrichtung (38,40) eine Signalverarbeitungseinrichtung (42) nachge­ schaltet ist, welche vorzugsweise einen Mikro-Compu­ ter (42a) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Signalverarbeitungseinrichtung (42) zwischen aufeinanderfolgenden Signalübertragungen in einen stromsparenden Bereitschaftszustand versetzbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6 und einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungseinrichtung (34) und Sende­ einrichtung (36) zum Erzeugen bzw. Senden von Signa­ len gemäß einem vorbestimmten Signalmuster ausgebil­ det sind und daß die wenigstens eine Empfangsein­ richtung (38, 40) und die Signalverarbeitungseinrich­ tung (42) zum Empfangen von Signalen bzw. zum Über­ prüfen, ob in den Signalen das vorbestimmte Signal­ muster auftritt, ausgebildet sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Empfangseinrichtungen (38, 40), vorzugsweise genau zwei Empfangseinrichtungen (38, 40), vorgesehen sind.
11. Verfahren zur drahtlosen Datenübermittlung unter Verwendung einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ggf. dem Kennzeichen eines der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübermittlung mittels vorbestimmter Signalmuster (Fig. 3a) erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorbestimmtes Signalmuster eine vorbestimmte zeitliche Abfolge von Impulsen umfaßt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte zeitliche Abfolge einen Doppel­ impuls umfaßt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelimpuls einen ersten Impuls von 0,5 ms Dauer und nach einer Pause von 2 ms Dauer einen zweiten Impuls von 1 ms Dauer aufweist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung (42) eine von der wenigstens einen Empfangseinrichtung (38,40) empfangene Impulsfolge nur dann als von der Sende­ einrichtung (36) übermitteltes Signal interpretiert, wenn die empfangene Impulsfolge mit der vorbestimmten zeitlichen Abfolge von Impulsen übereinstimmt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung (42) eine von der wenigstens einen Empfangseinrichtung (38, 40) empfangene Impuls folge nur dann als von der Sende­ einrichtung (36) übermitteltes Signal interpretiert, wenn die Impulsfolge innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls (T) empfangen wurde.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung (42) ein Signal simuliert, wenn innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls (T) kein Signal empfangen wurde.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung (42) eine von der wenigstens einen Empfangseinrichtung (38, 40) empfangene Impulsfolge nur dann als von der Sende­ einrichtung (36) übermitteltes Signal interpretiert, wenn die seit dem Empfang der zuletzt als Signal interpretierten Impulsfolge vergangene Zeit einen vorbestimmten Wert (t4) übersteigt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur Datenübermittlung Infrarot-Licht verwendet wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung (42) dann aktiviert wird, wenn die wenigstens eine Empfangs­ einrichtung (38, 40) einen Impuls empfängt.
21. Fahrradtachometer mit einem Geschwindigkeitssensor (30, 32) und einer Geschwindigkeitsanzeige (20), dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübermittlung zwischen Geschwindigkeits­ sensor (30, 32) und Geschwindigkeitsanzeige (20) unter Verwendung einer Vorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 11 bis 20 erfolgt, wobei die Sende­ einrichtung (36) dem Geschwindigkeitssenor (30, 32) und die wenigstens eine Empfangseinrichtung (38, 40) der Geschwindigkeitsanzeige (20) zugeordnet ist.
22. Fahrradtachometer nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeitssensor (30, 32) einen, vor­ zugsweise am Fahrradrahmen (22) angeordneten, Ma­ gnetaufnehmer (32) und einen, vorzugsweise an einem der Räder (24) angeordneten, Magneten (30) umfaßt.
23. Fahrradtachometer nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetaufnehmer eine Hall-Sonde, einen Reed-Kontakt, eine Induktionsschleife (32) oder dergl. aufweist.
24. Fahrradtachometer nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (36) zur Abgabe eines Si­ gnals bei jeder Vorüberbewegung des Magneten (30) am Magnetaufnehmer (32) ausgebildet ist.
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