NL1034645C2 - Fietsapparaat met regelbare belasting. - Google Patents

Description

Titel: Fietsapparaat met regelbare belasting

De onderhavige uitvinding heeft in zijn algemeen betrekking op een fietsapparaat met een regelbare belasting. Hoewel het denkbaar is dat een dergelijk fietsapparaat wordt uitgevoerd als een "gewone" fiets die op de weg kan rijden, is 5 een dergelijk fietsapparaat doorgaans uitgevoerd als een stationair opgesteld apparaat. Het apparaat heeft pedalen die door de gebruiker kunnen worden rondgedraaid en die gekoppeld zijn met een belasting, bijvoorbeeld een vliegwiel dat massatraagheid van fiets+fietser simuleert. Met het apparaat 10 kan de gebruiker fiets-oefeningen doen, ter verbetering van zijn conditie. Dergelijke apparaten worden ook aangeduid als hometrainer, trainingfiets, spinningfiets. Ook zijn dergelijke apparaten bekend als meetapparaat (meetfiets), bijvoorbeeld om functies en conditie van een persoon te meten.

15 De ronddraaiende pedalen zijn verbonden met een crankas.

Het fietsapparaat is voorzien van een regelbare rem die een tegenkracht op de pedalen uitoefent. Die rem kan gekoppeld zijn met de crankas; bij een uitvoeringsvorm met een vliegwiel is die rem doorgaans gekoppeld met het vliegwiel, voor het 20 af remmen van het vliegwiel. Door de remkracht te variëren, kan de door de gebruiker uit te oefenen kracht of koppel, benodigd om de pedalen te roteren, worden gevarieerd, waardoor de zwaarte van de oefening wordt gevarieerd. De rem is typisch een mechanische wrijvingsrem, die handmatig wordt ingesteld.

25 Voor veel toepassingen is het gewenst dat het door de gebruiker uit te oefenen koppel, hierna aangeduid als "werkkoppel", zo goed mogelijk gelijk is aan een ingestelde waarde, hierna aangeduid als "streefkoppel", en dat die waarde constant blijft. Dit is in de praktijk moeilijk te realiseren, 30 omdat het werkkoppel in de praktijk afhankelijk is van diverse factoren zoals temperatuur, slijtage, etc. Voorts is het lastig om de rem nauwkeurig in te stellen. Om deze problemen op te lossen, worden in de praktijk vaak ingewikkelde en dure remconstructies toegepast.

1034645 2

Het is een algemeen doel van de onderhavige uitvinding om de genoemde problemen op te lossen, of althans te verminderen, op een dusdanige manier dat gebruik gemaakt kan worden van een eenvoudige en relatief goedkope remconstructie.

5

Volgens een belangrijk aspect van de onderhavige uitvinding wordt de rem aangedreven door een bestuurbare remactuator, terwijl het werkkcppel wordt gemeten en een meet-signaal wordt teruggekoppeld naar de besturing van de 10 actuator. De besturing vergelijkt het meetsignaal met een instelsignaal dat het streefkoppel representeert, en past de besturing van de actuator aan op basis van de uitkomst van deze vergelijking.

15 Deze en andere aspecten, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen nader worden verduidelijkt door de hiernavolgende beschrijving onder verwijzing naar de tekeningen, waarin gelijke verwijzingscijfers gelijke of vergelijkbare onderdelen aanduiden, en waarin: 20 figuur 1 schematisch een blokschema toont van een eerste uitvoeringsvorm van een fietsapparaat volgens de onderhavige uitvinding; figuur 2 schematisch een blokschema toont van een tweede uitvoeringsvorm van een fietsapparaat volgens de onderhavige 25 uitvinding; figuur 3 schematisch een blokschema toont van een derde uitvoeringsvorm van een fietsapparaat volgens de onderhavige uitvinding; figuur 4 schematisch een blokschema toont van een vierde 30 uitvoeringsvorm van een fietsapparaat volgens de onderhavige uitvinding; figuur 5 schematisch een blokschema toont van een detail van een vijfde uitvoeringsvorm van een fietsapparaat volgens de onderhavige uitvinding.

35

Figuur 1 toont schematisch een blokschema van een eerste uitvoeringsvorm van een fietsapparaat 1 volgens de onderhavige uitvinding, bij voorbeeld uitgevoerd als spinningfiets. Aangezien spinningfietsen, hometrainers, trainingsfietsen etc 3 op zich bekend zijn, is het niet nodig de algemeen bekende constructiedetails van dergelijke fietsapparaten te tonen en te bespreken. Dit betekent, dat onder andere het frame, het stuur en het zadel niet zijn weergegeven. Het fietsapparaat 5 heeft pedalen 2 die, in de weergegeven uitvoeringsvorm, via een ketting 3 (of ander transmissieorgaan) een vliegwiel 4 aandrijven, indien een gebruiker (niet weergegeven) op de pedalen 2 een pedaalkracht Fp uitoefent. De pedaalkracht Fp wordt door de ketting 3 vertaald naar een op het vliegwiel 4 10 uitgeoefend aandrijfkoppel T, zoals voor een deskundige duidelijk zal zijn.

In de weergegeven uitvoeringsvorm is met het vliegwiel 4 een rem 5 gekoppeld, die wordt aangedreven door een bestuurbare actuator 11. Hoewel in het hiernavolgende een voorkeurs-15 uitvoeringsvorm van de rem 5 is geïllustreerd, is de precieze implementatie van de rem 5 niet essentieel. In principe kan de onderhavige uitvinding worden geïmplementeerd onder gebruikmaking van elk willekeurig type rem.

In figuur 1 is de rem 5 geïllustreerd als een tegen de 20 buitenomtrek van het vliegwiel 4 drukkende remschoen: hoe groter de aandrukkracht, des te groter de door wrijving veroorzaakte remkracht. Als alternatief is het bijvoorbeeld mogelijk dat de rem is uitgevoerd als een over de omtrek van het vliegwiel getrokken riem, of als een aan weerszijden op 25 het vliegwiel aangrijpende remklauw. In plaats van een op mechanische wrijving gebaseerde uitvoeringsvorm kan de rem bij voorbeeld ook worden uitgevoerd als een dynamo waarvan de belasting (uitgangsstroom) wordt gevarieerd.

Ook de precieze implementatie van de actuator 11 is niet 30 essentieel. In het algemeen zal de actuator zijn aangepast aan de implementatie van de te bedienen rem. In figuur 1 is de actuator 11 geïllustreerd als een huis 12 met een lineair naar buiten te drukken actuatorstang 13. De actuator kan dan zijn uitgevoerd als een lineaire motor, maar kan ook een rotatie-35 motor omvatten die aangrijpt op een op de stang 13 aangebrachte schroefdraad, zoals voor een deskundige duidelijk zal zijn en ter wille van de eenvoud niet is geïllustreerd. Van belang is slechts, dat de actuator 11 bestuurbaar is door een stuursignaal Sc, waarbij het voordeel biedt als de actuator- 4 kracht (en dus de remkracht) lineair evenredig is met het stuursignaal Sc, bij voorkeur een elektrisch signaal.

Het fietsapparaat 1 is voorts voorzien van een sensor 14 voor het leveren van een meetsignaal dat de door de gebruiker 5 geleverde inspanning representeert. Afhankelijk van de doelstellingen kan de sensor 14 zijn uitgevoerd voor het meten van de pedaalkracht Fp of voor het meten van het aandrijfmoment T. Voorts zijn diverse werkingsprincipes mogelijk voor de sensor 14: deze kan bijvoorbeeld gekoppeld zijn met de pedalen 2, met 10 het vliegwiel 4 (indien aanwezig), met het (niet weergegeven) frame om de vervorming daarvan te meten, of met de ketting 3. In figuur 1 is de sensor 14 geïllustreerd als een met de ketting 3 gekoppelde koppelsensor. Dergelijke sensoren zijn op zich bekend. Bij wijze van voorbeeld wordt gerefereerd aan het 15 Nederlandse octrooi 1023681. Echter, voor toepassing als sensor in het fietsapparaat volgens de onderhavige uitvinding is in principe elk willekeurig orgaan geschikt indien dat in staat is tot het genereren van een (bij voorkeur elektrisch) meetsignaal dat de door de gebruiker geleverde inspanning 20 representeert.

Het door de sensor 14 geleverde meetsignaal Sm representeert in deze uitvoeringsvorm het daadwerkelijk door de gebruiker geleverde werkkoppel T. Het fietsapparaat 1 omvat een besturingsorgaan 20, met een meetingang 21, een streef-25 waardeingang 22, en een stuursignaaluitgang 23. Bij de meetingang 21 ontvangt het besturingsorgaan 20 het meetsignaal Sm van de sensor 14. Bij de streefwaardeingang 22 ontvangt het besturingsorgaan 20 een door een streefwaardesignaalgenerator 26 gegenereerd streefwaardesignaal ST, dat een streefwaarde 30 voor het werkkoppel T representeert. De streefwaardesignaalgenerator 26 kan bijvoorbeeld zijn geïmplementeerd als een op een spanningsbron aangesloten potentiometer. Het besturingsorgaan 20 omvat een verschilversterker 24, waarvan twee ingangen gekoppeld zijn met respectievelijk de meetingang 21 35 en de streefwaardeingang 22, zodat de verschilversterker 24 een verschilsignaal SD genereert dat een maat is voor het verschil tussen het meetsignaal Sm van de sensor 14 en het streefwaardesignaal St- Het besturingsorgaan 20 omvat voorts een controller 25, die het verschilsignaal SD ontvangt en op 5 basis daarvan bij de stuursignaaluitgang 23 het stuursignaal Sc genereert, zodanig dat een actie van de actuator 11 het verschilsignaal SD zal verkleinen. De controller 25 kan, afhankelijk van de gewenste regelkarakteristieken, een 5 proportionele en/of een integrerende en/of een differentiërende karakteristiek hebben.

De sensor 14, het besturingsorgaan 20 en de actuator 11 vormen tezamen een terugkoppelregellus 30 die er voor zal zorgen dat het daadwerkelijk door de gebruiker geleverde 10 werkkoppel T in goede mate gelijk blijft aan de ingestelde streefwaarde, waarbij storingsinvloeden zoals van temperatuur, slijtage etc. worden geëlimineerd, terwijl de toegepaste rem 5 een eenvoudige en goedkope rem kan zijn.

15 Het zal bekend zijn dat, wanneer een fietser met constante snelheid fietst of wanneer een gebruiker van een hometrainer de pedalen met een constante snelheid ronddraait, de door de gebruiker uitgeoefende pedaalkracht FP niet constant is maar fluctueert met een cyclus die correspondeert met de 20 pedaalcyclus. Het gemeten koppel is ongeveer sinusvormig. Het is de bedoeling dat de remkracht deze fluctuaties niet volgt. Dit kan worden bereikt door het toepassen van een filter dat een gemiddelde waarde van het meetsignaal levert; een dergelijk filter is in figuur 1 aangeduid met stippellijnen en 25 met het verwijzingscijfer 40, maar is in de overige figuren niet weergegeven. Een consequentie van een dergelijke filtering is, dat de tijdconstante van de regellus 30 groter wordt. Anderzijds is het wel gewenst dat veranderingen in de remkracht snel worden gecorrigeerd, hetgeen pleit voor een 30 kleinere tijdconstante.

Figuur 2 toont een tweede uitvoeringsvorm van het fiets-apparaat volgens de onderhavige uitvinding, aangeduid met het verwijzingscijfer 101. In deze tweede uitvoeringsvorm 101 is het fietsapparaat voorts voorzien van een tweede sensor 114, 35 die een meetsignaal SBm genereert dat representatief is voor de daadwerkelijk door de rem 5 uitgeoefende remkracht. Deze tweede sensor 114 zal daarom ook worden aangeduid met de term "remkrachtsensor". De toegepaste sensor 114 zou direct gevoelig kunnen zijn voor remkracht, maar hij zou ook gevoelig 6 kunnen zijn voor de actuatorkracht (waar de remkracht mee evenredig is) of voor de positie van het remorgaan respectievelijk de actuator. In afwijking van de eerste uitvoeringsvorm genereert het besturingsorgaan 20 bij zijn uitgang 23 thans 5 een remkrachtstreefwaardesignaal SBT dat een maat is voor de gewenste remkracht, en wordt het stuursignaal Sc voor de actuator 11 gegenereerd door een tweede besturingsorgaan 120 bij een uitgang 123 daarvan. Het tweede besturingsorgaan 120 heeft een meetsignaalingang 121 voor het ontvangen van het 10 uitgangssignaal van de remkrachtsensor 114, en heeft een streefwaardesignaalingang 122 voor het ontvangen van het remkrachtstreefwaardesignaal Sbt van het besturingsorgaan 20. Op vergelijkbare wijze als het besturingsorgaan 20 heeft het tweede besturingsorgaan 120 een verschilversterker 124, 15 waarvan ingangen gekoppeld zijn met de genoemde meetsignaalingang 121 en streefwaardesignaalingang 122, welke verschilversterker een uitgangssignaal levert dat wordt ontvangen door een controller 125 die het stuursignaal Sc genereert. Ook voor deze controller 125 geldt, dat deze een proportionele en/of 20 een integrerende en/of een differentiërende karakteristiek kan hebben.

In dit geval levert de hoofdterugkoppellus 30 een instelling voor de remkracht van de rem 5 respectievelijk voor de positie van de rem 5, waarbij de tijdconstante van deze 25 regellus zal zijn ingesteld op een vrij grote waarde, terwijl de tweede regellus 130 een kleinere tijdconstante zal hebben en tot doel heeft de rem 5 zodanig aan te sturen dat de gewenste remkracht gehandhaafd blijft. Snelle, ongewenste variaties van de remkracht worden door deze tweede regellus 30 130 tegengewerkt. Langzame, door de eerste regellus 30 gewenste veranderingen van de remkracht worden uiteraard door de snelle tweede regellus 130 gevolgd.

Hoewel de verschilversterker 24 en de controller 25 van het besturingsorgaan 20 zijn weergegeven als verschillende 35 onderdelen, kunnen deze onderdelen geïntegreerd zijn tot een enkel onderdeel. Hetzelfde geldt voor de verschilversterker 124 en de controller 125 van het tweede besturingsorgaan 120. Voorts kunnen deze twee besturingsorganen 20 en 120 desgewenst • t 7 geïntegreerd zijn tot één enkel onderdeel; dit kan zowel in hardware als in software gerealiseerd zijn.

Figuur 3 illustreert een derde uitvoeringsvorm van het 5 fietsapparaat, dat in zijn algemeenheid is aangeduid met het verwijzingscijfer 201. Deze uitvoeringsvorm is van toepassing indien er een relatie bekend is tussen de remkracht cq rempositie cq actuatorkracht enerzijds en het daardoor veroorzaakte remkoppel anderzijds. Deze relatie, die niet 10 nauwkeurig bekend hoeft te zijn, kan worden uitgedrukt in een formule of tabelvorm, en is opgeslagen in een met een processor 240 geassocieerd geheugen 243. De processor 240 heeft een ingang 241 en een uitgang 242. De processor 240 ontvangt bij zijn ingang 241 het streefwaardesignaal ST vanuit 15 het referentieorgaan 26. Op basis van dit ingangssignaal en de in het geheugen 243 opgeslagen informatie genereert de processor 240 een uitgangssignaal Sy. De processor 240 maakt hierbij gebruik van de bekende formule of de opzoektabel, zoals voor een deskundige duidelijk zal zijn. Afhankelijk van 20 de nauwkeurigheid van de genoemde relatie is het uitgangssignaal Sy een goede benadering van het benodigde remkracht-streefwaardesignaal SBT.

Deze processor 240 kan gebruikt worden om het besturings-orgaan 20 in zijn geheel te vervangen. Een voordeel dat de 25 uitvoeringsvorm met de processor 240 biedt ten opzichte van de uitvoeringsvorm met het besturingsorgaan 20, is dat de processor 240 sneller dan het besturingsorgaan 20 kan reageren op wijzigingen in de instelling van het instelorgaan 26.

Indien de gebruiker besluit om de instelling van het instel-30 orgaan 26 te veranderen, zal de processor 240 direct reageren, althans met een veel kleinere vertraging dan het besturingsorgaan 20 dat, zoals hierboven vermeld, een vrij grote tijdconstante heeft.

Echter, in de weergegeven voorkeursuitvoeringsvorm is de 35 processor 240 parallel geschakeld aan het besturingsorgaan 20, en omvat het fietsapparaat 201 voorts een opteller 250, waarvan een eerste ingang het uitgangssignaal S0 van de processor 240 ontvangt terwijl een tweede ingang het uitgangssignaal SE van het besturingsorgaan 20 ontvangt. De opteller 250 telt 8 deze twee ingangssignalen bij elkaar op, en levert het rem-krachtstreefwaardesignaal Sbt als somsignaal van deze twee ingangssignalen. Het uitgangssignaal SE van het besturings-orgaan 20 kan in deze uitvoeringsvorm worden opgevat als een 5 signaal dat overeenkomt met de onnauwkeurigheid van de genoemde relatie en dus dient om de fout in de genoemde relatie te elimineren. Die fout kan veroorzaakt worden door een onjuiste modellering van de remkracht, maar kan ook worden veroorzaakt door temperatuursinvloeden en/of slijtage van de 10 rem. Deze afwijkingen zullen echter slechts langzaam variëren, met een tijdconstante veel groter dan de pedaalperiode, zodat het besturingsorgaan 20 een nog grotere tijdconstante kan hebben. Hierdoor wordt de regeling voor de remkracht als geheel bij zonde stabiel en robuust.

15

Figuur 4 toont een vierde uitvoeringsvorm van het fiets-apparaat, in zijn algemeenheid aangeduid met het verwijzings-cijfer 301, welke vierde uitvoeringsvorm een verdere uitwerking is van de derde uitvoeringsvorm van figuur 3.

20

De relatie die gedefinieerd is door de in het geheugen 243 opgeslagen informatie, is een vaste relatie. Indien deze relatie niet nauwkeurig is, of dat na verloop van tijd niet meer is, wordt het verschil tussen de opgeslagen relatie en 25 werkelijke relatie gecorrigeerd door het uitgangssignaal SE van het besturingsorgaan 20, zoals in het voorgaande beschreven.

Dit betekent in de praktijk, wanneer een gebruiker de instelling van het instelorgaan 26 verandert om het gewenste werkkoppel T te veranderen, dat het fietsapparaat 201 snel zal 30 reageren op basis van de in het geheugen 243 opgeslagen relatie en dus met een remkracht die dus nog kan afwijken van de daadwerkelijk gewenste remkracht. Vervolgens zal het verschil langzaam worden weggewerkt vanwege de vrij grote tijdconstante van het besturingsorgaan 20. In een verbeterde 35 uitvoeringsvorm is de regeling zelflerend, dat wil zeggen dat het fietsapparaat in staat is om de in het geheugen 243 opgeslagen informatie die de genoemde relatie definieert, te veranderen. In een mogelijke uitvoeringsvorm ontvangt de processor 240 daartoe het uitgangssignaal SE van het 9 besturingsorgaan 20, middelt dat eventueel over een vrij grote tijd, en gebruikt het resultaat om de informatie in het geheugen 243 te veranderen. Figuur 4 illustreert een uitvoeringsvorm van het fietsapparaat volgens de onderhavige 5 uitvinding, aangeduid met het verwijzingscijfer 301, die is voorzien van een geheugenaanpasser 340 met een eerste ingang 341 die het door de sensor 14 gegenereerde meetsignaal SM ontvangt, een tweede ingang 342 die het remkrachtstreefwaarde-signaal SBt ontvangt, en een uitgang 343 die is gekoppeld met 10 het geheugen 243 (direct of, zoals geïllustreerd, via processor 240). Het orgaan 340 is ingericht om, op basis van zijn ingangssignalen, de informatie in het geheugen 243 aan te passen.

Als alternatief zou het orgaan 340 bij zijn eerste ingang 15 341, in plaats van het meetsignaal SM van de sensor 14, het streefwaardesignaal ST kunnen ontvangen.

Het orgaan 340 is weergegeven als een separaat orgaan.

Het is echter ook mogelijk dat het orgaan 340 is geïntegreerd met de processor 240. Voorts is het mogelijk, dat de verschil-20 lende in het voorgaande beschreven functies in software zijn gerealiseerd in een enkele processor 500, zoals geïllustreerd in figuur 5. Deze figuur illustreert, dat de processor 500 een eerste ingang 501 kan hebben die het meetsignaal Sm van de sensor 14 ontvangt, een tweede ingang 502 die het remkracht-25 meetsignaal SBM van de remkrachtsensor 114 ontvangt, een derde ingang 503 die het streefwaardesignaal ST van het instelorgaan 26 ontvangt, en een uitgang 504 die het stuursignaal Sc voor de actuator 11 levert.

30 Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot de in het voorgaande besproken uitvoeringsvoorbeelden, maar dat diverse varianten en modificaties mogelijk zijn binnen de beschermingsomvang van de uitvinding zoals gedefinieerd in de aangehechte conclusies. Zo 35 is het bijvoorbeeld mogelijk dat de elektrische rem met terugkoppeling wordt toegepast als rem bij een "gewone" fiets. In plaats van het aandrijfkoppel kan in dat geval de door de remkracht gerealiseerde vertraging van de fiets worden 10 gemeten, waarbij de gewenste remvertraging kan worden ingegeven door een door de bestuurder te bedienen remhendel.

Bij een uitvoeringsvorm die bedoeld is om stationair opgesteld te zijn, kan er nog steeds een ronddraaiend wiel 5 zijn. Bij voorbeeld het reeds genoemde vliegwiel, maar ook een "gewoon" fietswiel is mogelijk, waarbij dat fietswiel dan kan rusten op één of meerdere rollen. Het is echter ook mogelijk dat er in het geheel geen door de trappers aangedreven wiel is, in welk geval ook de koppelketting of dergelijke kan 10 vervallen. De bewegende onderdelen zouden simpelweg kunnen bestaan uit de combinatie van een roteerbare as met daarop gemonteerde pedalen.

De rem is uiteindelijk bedoeld voor het uitoefenen van een tegenkracht op de benen van de fietser. Hoewel het bij een 15 uitvoeringsvorm met een vliegwiel handig is als de rem aangijpt op het vliegwiel, is dat niet essentieel, en het is in principe voldoende als de rem op een willekeurige plaats in het beweegbare stelsel aangrijpt. In de situatie van een "gewone" fiets, of een stationaire fiets met een "gewoon" 20 fietswiel, is het mogelijk dat de rem aangrijpt op het gewone fietswiel, en hierbij kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van een "gewone" wielrem, zoals een knijprem of een trommelrem. In de situatie van een op rollen staand fietswiel kunnen die rollen worden geremd. Het is echter ook mogelijk 25 dat de rem rechtstreeks aangrijpt op de roterende as waar de pedalen op gemonteerd zijn.

In de voorgaande uitleg is een uitvoering beschreven met een door een bestuurbare actuator bedienbare rem; als alternatief is het ook mogelijk dat de rem zelf direct 30 bestuurbaar is.

In de voorgaande uitleg is een uitvoering beschreven waarbij de rem een op mechanische wrijving gebaseerde rem is, maar ook dit is niet noodzakelijk. Als alternatief is het bijvoorbeeld mogelijk dat een elektrische, hydraulische of 35 magnetische rem of een dynamo wordt toegepast. Meer in het algemeen is elke inrichting die in staat is om enige remkracht uit te oefenen op de door de fietser via de pedalen beweegbare onderdelen, geschikt om de worden toegepast als reminrichting in een fietsapparaat volgens de onderhavige uitvinding.

11

In de voorgaande uitleg is een uitvoering beschreven waarbij de gemiddelde waarde van het door de sensor 14 gegenereerde meetsignaal wordt verkregen door gebruikmaking van een filter 40. Het filter kan zijn geïmplementeerd als een 5 laagdoorlaatfilter, maar ook hiervoor zijn alternatieven denkbaar. In een eerste alternatieve variant kan het meetsignaal daadwerkelijk worden gemiddeld over een tijdsperiode die precies overeenkomt met één pedaalomwenteling (of een veelvoud daarvan). Een met de crankas gekoppelde 10 sensor kan een signaal genereren dat het bereiken van een bepaalde stand van de crackas aanduidt, zodat hieruit een triggersignaal voor opeenvolgende omwentelingen kan worden afgeleid. In een tweede alternatieve variant kan weer een met de crankas gekoppelde sensor een signaal genereren dat het 15 bereiken van een bepaalde stand van de crackas aanduidt, waarbij de positie van die sensor zodanig is gekozen, dat het op dat moment momentane signaal overeenkomt met het over de pedaalomwenteling gemiddelde signaal; er is dan slechts een enkele meting per omwenteling nodig. In beide gevallen 20 ontstaat een tijdvertraging die maximaal gelijk is aan één pedaalomwenteling. Deze tijdvertraging kan worden gereduceerd tot een halve pedaalomwenteling door beide halve koppelpieken separaat te verwerken.

Kenmerken die alleen zijn beschreven voor een bepaalde 25 uitvoeringsvorm, zijn ook toepasbaar bij andere beschreven uitvoeringsvormen.

In het voorgaande is de onderhavige uitvinding uitgelegd onder verwijzing naar blokdiagrammen, die functionele blokken van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding 30 illustreren. Het moge duidelijk zijn dat één of meer van deze functionele blokken geïmplementeerd kunnen worden in hardware, waarbij de functie van dergelijke functionele blokken wordt uitgevoerd door individuele hardware componenten, maar het is ook mogelijk één of meer van deze functionele blokken 35 geïmplementeerd worden in software, zo dat de functie van een dergelijk functioneel blok wordt uitgevoerd door één of meerdere programmaregels van een computerprogramma of door een programmeerbare inrichting zoals een microprocessor, microcontroller, digitaal-signaalprocessor, etc.

12

Waar in het voorgaande is vermeld dat een gebruiker de streefwaardesignaalgenerator 26 kan verstellen, kan dit, afhankelijk van de toepassing, de fietser zelf zijn, of een trainer/coach van de fietser, of een arts/medisch begeleider 5 van de fietser.

1034645

Claims (22)

1. Fietsapparaat met regelbare belasting, omvattende: roteerbaar gemonteerde pedalen (2), die bestemd en geschikt zijn om door een fietser te worden geroteerd; een bestuurbaar remorgaan (5) voor het op de pedalen (2), 5 direct of indirect, uitoefenen van een bestuurbare tegenkracht; een sensor (14) voor het leveren van een meetsignaal (SM) dat de door een gebruiker geleverde inspanning representeert; en een terugkoppelregellus (30) voor het leveren van een 10 stuursignaal (Sc) voor het remorgaan op basis van het meetsignaal (SM) van de sensor (14).

2. Fietsapparaat volgens conclusie 1, voorts voorzien van een wiel (4), dat door middel van de pedalen (2) kan worden 15 geroteerd, waarbij het remorgaan (5) aangrijpt op het wiel.

3. Fietsapparaat volgens conclusie 2, waarbij het genoemde wiel (4) een vliegwiel is.

4. Fietsapparaat volgens conclusie 2 of 3, waarbij het remorgaan (5) aangrijpt op een buitenomtrek van het wiel.

5. Fietsapparaat volgens conclusie 2 of 3, waarbij het remorgaan (5) aangrijpt op ten minste één zijvlak van het 25 wiel.

6. Fietsapparaat volgens conclusie 2 of 3, uitgevoerd als een gewone, voor transportdoeleinden geschikte fiets waarbij de wielen elk een velg en een band omvatten, waarbij het 30 remorgaan (5) aangrijpt op zijvlakken van de velg of op wangen van de band, of waarbij het remorgaan een trornmelrem is.

7. Fietsapparaat volgens conclusie 1, waarbij de pedalen zijn verbonden met een crankas, en waarbij het remorgaan (5) 35 aangrijpt op de crankas. 1034645

8. Fietsapparaat volgens een willekeurige der voorgaande conclusies, waarbij de rem is uitgevoerd als een mechanische wrijvingsrem of als een elektrische rem of als een magnetische rem of als een hydraulische rem. 5

9. Fietsapparaat volgens een willekeurige der voorgaande conclusies, waarbij het remorgaan wordt bediend door een bestuurbare actuator (11), en waarbij het stuursignaal (Sc) de actuator (11) bestuurt. 10

10. Fietsapparaat volgens een willekeurige der voorgaande conclusies, waarbij de terugkoppelregellus (30) voorts omvat: een door de gebruiker instelbare streefwaardesignaal-generator (26) voor het genereren van een streefwaarde-15 signaal (ST) ; en een verschilversterker (24), waarvan een ingang is gekoppeld voor het ontvangen van het door de sensor (14) geleverde meetsignaal (SM) en waarvan een ingang is gekoppeld voor het ontvangen van het streefwaardesignaal (ST), welke 20 verschilversterker (24) is ingericht voor het genereren van een verschilsignaal (SD) dat representatief is voor het verschil tussen het meetsignaal (SM) en het streefwaardesignaal (ST) .

11. Fietsapparaat volgens een willekeurige der voorgaande conclusies 1-10, waarbij de terugkoppelregellus (30) voorts omvat: een filter (40) voor het filteren van het meetsignaal (SM) voor het leveren van een gemiddelde waarde daarvan. 30

12. Fietsapparaat volgens conclusie 11, waarbij het filter is geïmplementeerd als een laagdoorlaatfilter.

13. Fietsapparaat volgens conclusie 11, waarbij het filter is 35 ingericht om het meetsignaal daadwerkelijk te middelen gemiddeld over een tijdsperiode die precies overeenkomt met een halve of een hele pedaalomwenteling (of een veelvoud daarvan).

14. Fietsapparaat volgens conclusie 11, waarbij het filter is ingericht om het meetsignaal te bemonsteren op een moment dat dusdanig gekozen is dat het momentane meetsignaal overeenkomt met de over een halve of een hele pedaalomwenteling gemiddelde 5 waarde.

15. Fietsapparaat volgens een willekeurige der conclusies 11-14, waarbij de terugkoppelregellus (30) voorts omvat: een door de gebruiker instelbare streefwaardesignaal-10 generator (26) voor het genereren van een streefwaarde- signaal (ST) ; en een verschilversterker (24), waarvan een ingang is gekoppeld voor het ontvangen van het door het filter (40) gefilterde meetsignaal (SM) en waarvan een ingang is gekoppeld 15 voor het ontvangen van het streefwaardesignaal (ST), welke verschilversterker (24) is ingericht voor het genereren van een verschilsignaal (Sd) dat representatief is voor het verschil tussen het gefilterde meetsignaal (SM) en het streefwaardesignaal (S?). 20

16. Fietsapparaat volgens conclusie 10 of 15, waarbij de terugkoppelregellus (30) voorts omvat: een controller (25) waarvan een ingang is gekoppeld voor het ontvangen van het genoemde verschilsignaal (SD) , en die is 25 ingericht om bij een uitgang het genoemde stuursignaal (Sc) te genereren, zodanig dat het genoemde verschilsignaal (Sd) wordt verkleind.

17. Fietsapparaat volgens conclusie 10 of 15, waarbij de 30 terugkoppelregellus (30) voorts omvat: een remkrachtsensor (114) voor het leveren van een meetsignaal (SBM) dat representatief is voor de daadwerkelijk door de rem (5) uitgeoefende remkracht; een eerste controller (25) waarvan een ingang is gekoppeld 35 voor het ontvangen van het door de sensor (14) geleverde meetsignaal (SM) respectievelijk het door het filter (40) gefilterde meetsignaal (SM), en waarvan een ingang is gekoppeld voor het ontvangen van het genoemde verschil- signaal (So), en die is ingericht om bij een uitgang een remkrachtstreefwaardesignaal (SBt) te genereren; een tweede verschilversterker (124), waarvan twee ingangen zijn gekoppeld voor het ontvangen van het door de remkracht-5 sensor (114) geleverde meetsignaal (SBM) en het door de eerste controller (25) geleverde remkrachtstreefwaarde-signaal (SBT) , en die is ingericht voor het genereren van een tweede verschilsignaal; een tweede controller (125) waarvan een ingang is gekoppeld 10 voor het ontvangen van het genoemde tweede verschilsignaal, en die is ingericht om bij een uitgang het genoemde stuursignaal (Sc) te genereren, zodanig dat het genoemde tweede verschilsignaal wordt verkleind.

18. Fietsapparaat volgens conclusie 10 of 15, waarbij de terugkoppelregellus (30) voorts omvat: een remkrachtsensor (114) voor het leveren van een meetsignaal (SBM) dat representatief is voor de daadwerkelijk door de rem (5) uitgeoefende remkracht; 20. een eerste controller (25) waarvan een ingang is gekoppeld voor het ontvangen van het genoemde verschilsignaal (So)/ en die is ingericht om bij een uitgang een errorsignaal (SE) te genereren; een processor (240) waarvan een ingang (241) is gekoppeld 25 voor het ontvangen van het genoemde streefwaardesignaal (St), en die is geassocieerd met een geheugen (243) met daarin opgeslagen een relatie tussen de remkracht en het daardoor veroorzaakte remkoppel, welke processor (240) is ingericht om bij een uitgang (242) een uitgangssignaal (SB) 30 te genereren dat een goede benadering is van het benodigde remkrachtstreefwaardesignaal; een opteller (250), waarvan een eerste ingang is gekoppeld voor het ontvangen van het door de processor (240) geleverde uitgangssignaal (S0) terwijl een tweede ingang is gekoppeld 35 voor het ontvangen van het door de eerste controller (25) geleverde errorsignaal (SE), welke opteller (250) is ingericht om een somsignaal te leveren als remkrachtstreef-waardesignaal (SBt) ; een tweede verschilversterker (124), waarvan twee ingangen zijn gekoppeld voor het ontvangen van het door de remkracht-sensor (114) geleverde meetsignaal (SBm) en het door de opteller (250) geleverde remkrachtstreefwaardesignaal (SBT) , 5 en die is ingericht voor het genereren van een tweede verschilsignaal; een tweede controller (125) waarvan een ingang is gekoppeld voor het ontvangen van het genoemde tweede verschilsignaal, en die is ingericht om bij een uitgang het genoemde stuur-10 signaal (Sc) te genereren, zodanig dat het genoemde tweede verschilsignaal wordt verkleind.

19. Fietsapparaat volgens conclusie 18, voorts omvattende een geheugenaanpasser (340) waarvan een eerste ingang (341) is 15 gekoppeld voor het ontvangen van het door de sensor (14) gegenereerde meetsignaal (SM) respectievelijk het door het filter (40) gefilterde meetsignaal (SM), en waarvan een tweede ingang (342) is gekoppeld voor het ontvangen van het door de opteller (250) gegenereerde remkrachtstreefwaardesignaal (SBT) , 20 welke geheugenaanpasser (340) voorts een uitgang (343) heeft die is gekoppeld met het geheugen (243); waarbij de geheugenaanpasser (340) is ingericht om, op basis van zijn ingangssignalen, de informatie in het geheugen (243) aan te passen. 25

20. Fietsapparaat volgens een willekeurige der conclusie 1-19, waarbij de sensor (14) is ingericht voor het meten van de door de gebruiker op de pedalen uitgeoefende pedaalkracht (Fp).

21. Fietsapparaat volgens een willekeurige der conclusie 1-19, waarbij de sensor (14) is ingericht voor het meten van de door de gebruiker uitgeoefende aandrijfmoment (T).

22. Fiets met regelbare rem, omvattende: 35 roteerbaar gemonteerde pedalen (2), die bestemd en geschikt zijn om door een fietser te worden geroteerd voor het op de fiets uitoefenen van een voortstuwkracht; een bestuurbaar remorgaan (5) voor het op de fiets uitoefenen van een bestuurbare afremkracht; een sensor (14) voor het leveren van een meetsignaal (SM) dat de gerealiseerde vertraging van de fiets representeert; en een terugkoppelregellus (30) voor het leveren van een stuursignaal (Sc) voor het remorgaan op basis van het 5 meetsignaal (SM) van de sensor (14) . 1034645