SE524219C2 - Åkredskap - Google Patents

Description

»neon 20 30 o u v o - - ø » u v nu 524 219 n u.. 2 Ändamålet med föreliggande uppfinning är i ett mer generellt perspektiv att åstadkomma ett åkredskap av det inledningsvis angivna slaget vilket åkredskap medger möjlighet att inhämta information relaterade till åkningen och/eller påverka àkredskapets àkegenskaper.

Redogörelse för uppfinningen Det uppställda ändamålet har ur uppfinningens första aspekt ernåtts ge- nom att ett åkredskap är försett med registreringsorgan anordnat att registrera an- vändningsrelaterade data hos àkredskapet, vilka data innefattar data represente- rande rullskidåkarens prestation under ett åkningspass, och Signalöverföringsor- gan för överföring av signaler till eller från registreringsorganet.

Genom att på detta sätt förse àkredskapet med de nämnda organen kan olika slag av information relaterad till åkningen erhållas. Informationen kan dels användas för att analysera vad som har presterats under ett träningspass, hur åk- betingelserna påverkat åkningen och för att påverka t.ex. en rullskidas àkegen- skaper till att i högre grad efterlikna konventionell skidåkning.

Enligt en föredragen utföringsform av det uppfunna àkredskapet är den försedd med en mikroprocessor anordnad att motta signaler från signalöverfö- ringsorganet.

Genom att integrera en mikroprocessori àkredskapet kan registrerade data bearbetas för att presentera information i önskad form och av önskat slag.

Mikroprocessorn kan även tillordnas att göra beräkningar där olika slag av regi- strerade data ingår enligt förutbestämda program. Vidare kan mikroprocessorn till- ordnas att bearbeta registrerade data för åstadkommande av en utsignal som på- verkar åkredskapets àkegenskaper såsom spannets styvhet, bromsning eller lås- ning av hjulen, där sådana finns.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar signalöverförings- organet informationsöverföringsorgan för trådlös informationsöverföring till eller från en från àkredskapet skild enhet. Dänned underlättas att bekvämt tillgodogöra sig den registrerade informationen. Informationen kan överföras med t.ex. blueto- oth-teknik eller via infraröda strålar. Signalöverföringsorganet innefattar således en sändare och/eller mottagare för sådan informationsöverföring. lnformationsmotta- garen kan bäras av åkaren och vara anordnad att enbart kunna motta informatio- 20 25 30 n ø u ~ ~ - v v o - nu 524 219 3 n av» nen för att vid en senare tidpunkt överföras till och bearbetas i en dator. Informa- tionsmottagaren kan alternativt vara en handdator där informationen bearbetas.

Vid t.ex. åkning på en stadion eller efter en bana på längden eller i utförs- backe kan t.ex. mottagare/sändare vara uppställda/monterade för att kunna över- föra information från àkaren till publiken såväl som att informationen kan samlas in och presenteras på andra platser i världen.

Som inforrnationsmottagare kan exempelvis användas en mobiltelefon.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar nämnda använd- ningsrelaterade data sådana data som representerar tillryggalagd àksträcka totalt och/eller under definierade tidsperioder och/eller data som representerar âkhas- tigheten under totalt tillryggalagd àksträcka, under en delsträcka och/eller momen- tant.

Dessa slag av data torde vara de som en åkare i första hand anser vara väsentlig indikation på vad som har presterats under ett åkningspass.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsforrn innefattar registreringsorga- net minst en i ett hjul inmonterad magnet och en hallgivare. Med sådan utformning erhålles en enkel, billig och tillförlitlig anordning för att kunna registrera de ovan nämnda slagen av data.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar åkredskapet styr- organ anordnat att påverka användningsegenskaper hos åkredskapet och signal- överföringsorganet innefattar organ för överföring av signaler till styrorganet. Där- med tillvaratas möjligheten att anpassa åkredskapets beteende till olika betingel- ser såsom exempelvis âkarens vikt och den kraft varmed nedtramp görs.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar styrorganet en hjulbroms. Denna funktion är av speciell betydelse vid applikationen rullskida för att efterlikna konventionell skidåkning genom att bromsen kan styras att aktiveras i enlighet med bestämda kriterier uppsatta att efterlikna förhållanden vid konventio- nell skidåkning.

Därvid är enligt en föredragen utföringsform registreringsorganet anordnat att registrera nedböjning av rullskidan, varvid signalöverföringsorganet är anordnat att överföra data representerade nedböjningen till styrorganet. Vad gäller efterlik- nande av konventionell skidåkning torde rullskidans nedböjningsgrad vara det kanske mest ändamålsenliga kriteriet för aktivering av hjulbromsen. Detta efter- annan 20 25 30 | | ~ » . . ø - o - nu 524 219 4 . - « | n Q . - . ~ ~ - - ~ nr som nedböjningen är en funktion av kraften hos åkarens nedtramp och därmed ef- teriiknar hur man med ett nedtramp får fäste i snö.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform innefattar signalöverförings- organet informationsöverföringsorgan för trådlös överföring av information mellan styrorganet och en från åkredskapet skild enhet. Därmed kan dels information er- hållas i vilken grad åkarens teknik t.ex. nedtrampningsteknik är optimal dels kan information överföras för att påverka styrorganet. Det kan exempelvis handla om inställning av vid vilken grad av nedböjning som hjulbromsen hos en rullskida akti- veras, d.v.s. man "vallar om".

Ovan angivna föredragna utföringsformer av det uppfunna åkredskapet anges i de av kravet 1 beroende patentkraven.

Enligt uppfinningens andra aspekt har det uppställda ändamålet emåtts genom att ett system innefattande ett åkredskap även innefattar en från åkredska- pet skild enhet varvid åkredskapet och enheten är anordnade för trådlös informa- tionsöverföring dem emellan.

Det uppfunna systemet innefattar den extra komponent som erfordras för att fullt ut tillgodogöra de fördelar som är förknippade med det uppfunna åkred- skapet.

Enligt en föredragen utföringsform av det uppfunna systemet innefattar åk- redskapet och/eller enheten en mikroprocessor.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av det uppfunna systemet innefattar det ett åkredskap enligt föreliggande uppfinning.

Det uppfunna systemet och de föredragna utföringsformerna av detta medför fördelar av liknande slag som uppnås med den uppfunna rullskidan och de föredragna utföringsformerna av denna och som redogjorts för ovan.

Enligt uppfinningens tredje och fjärde aspekter har det angivna ändamålet ernåtts genom att monteringssatsen innefattar komponenter erforderliga för att åk- redskapet skall uppvisa de särdrag som det uppfunna åkredskapet har respektive genom att förfarandet innefattar att åkredskapet förses med erforderfiga kompo- nenter för åstadkommande av att åkredskapet uppvisar de särdrag som det upp- funna åkredskapet har.

Därigenom tillhandahålls medel och förfarande som på ett enkelt sätt möj- liggör att konventionella åkredskap av ifrågavarande slag kan modifieras så att de uppvisar samma egenskaper som det uppfunna åkredskapet. unooo 20 25 30 n» n. v I »o oo . o o « . . o . . Q .o o o; oo o o. o o oo o o o o oo no n o o o p oooo o n no o f o o a o o o n o oo u I v I o o v o o o o o o a o o o n . o .a n. sno n a n»- 5 Uppfinningen förklaras närmare i efterföljande detaljerade beskrivning av fördelaktiga utföringsexempel av densamma och under hänvisning till bifogade rit- ningsfigurer.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 är en perspektiv-vy av en rullskida enligt uppfinningen.

Fig. 2 är ett blockschema illustrerande ett första utföringsexempel av uppfinningen.

Fig. 3 är ett blockschema illustrerande ett andra utföringsexempel av uppfinningen.

Fig. 4 är ett blockschema illustrerande ett tredje utföringsexempel av uppfinningen.

Fig. 5 är ett blockschema illustrerande ett fjärde utföringsexempel av uppfinningen.

Fig. 6 är ett snitt genom rullskidans framhjul och illustrerar en detalj hos uppfinningen.

Fig. 7 illustrerar principen för bromsning av rullskidan enligt uppfin- ningen.

Fig. 8 är ett blockschema som åskådliggör ett utföringsexempel av rullskidans bromsningssystem.

Fig. 9 åskådliggör funktionen hos ett utföringsexempel på en hjul- broms på rullskidan ifriläge.

Fig. 10 åskådliggör funktionen hos hjulbromsen i bromsande läge.

Detaljerad beskrivning av fördelaktiga utföringsexempel Fig. 1 visar i en perspektiv-vy ett exempel på en rullskida 4 enligt upp- finningen. Rullskidan består av en skidstomme 1, vid vilken ett bakre 2 och ett främre 3 hjul är fäst. Skidan är b|.a. försedd med en på det bakre hjulet 2, verkan- de skidbroms och ett i anslutning till det främre hjulet 3 anordnat registreringsor- gan samt signalorgan. Dessa komponenter är dock ej synliga i Fig. 1.

I Fig. 2 illustreras i ett blockdiagram de funktioner som kan vara in- byggda i en rullskida enligt uppfinningen samt hur rullskidan kan vara anordnad att kommunicera med en extern enhet. vana n . _ u» v .u « u s u som u o 20 25 30 524 219 v | u - f» 6 l Fig. 2 representerar boxen 4 en rullskida enligt uppfinningen. Rull- skidan är försedd med registreringsorgan 5 och signaiöverföringsorgan 10 med in- formationsöverföringsorgan 7 för trådlös inforrnationsöverföring till en från rullski- dan skild enhet 8. Registreringsorganet 5 innefattar en första registreringsanord- ning 5a anordnad att registrera data representerade rullskidans hastighet och/eller tillryggalagd åksträcka. Ett exempel på hur en sådan anordning kan utformas be- skrivs i anslutning till Fig. 6.

Informationsöverföringsorganet 7 utgörs av en sändare för trådlös in- formation t.ex. enligt s.k. bluetooth-teknik eller via infrarött ljus.

Data registrerade av registreringsanordningen 5a överförs via ett sig- nalöverföringsorgan 10 till informationsöverföringsorganet 7. Signalöverföringsor- ganet 10 kan t.ex. utgöras av en signalledning.

Enheten 8 kan utgöras av en handdator eller en mobiltelefon. Den kan utföras att ha förmåga att bearbeta mottagen information att direkt presenteras för åkaren på lämpligt sätt. Alternativt kan enheten 8 endast ha förmåga att ta emot och lagra informationen för att i efterhand överföras till en dator för bearbetning och presentation.

Fig. 3 illustrerar i ett liknande blockdiagram en rullskida enligt uppfin- ningen med ytterligare funktion. Rullskidan har dels de funktioner som beskrivs i anslutning till Fig. 2 och därutöver ett styrorgan 6. Styrorganet 6 kan innefatta en broms anordnad att kunna bromsa ett av rullskidans hjul i beroende av vissa krite- rier. Vidare innefattar registreringsorganet 5 en andra registreringsanordning 5b.

Denna är anordnad att registrera data som är relaterade till nämnda kriterier, lämpligtvis rullskidans nedböjning. Genom en signalledning 11 överförs signaler från registreringsorganet 5 till styrorganet 6. Hjulbromsen och registreringsanord- ningen 5b samt deras samverkan beskrivs närmare i anslutning till Fig. 7 - Fig. 10.

Fig. 4 illustrerar i ett liknande blockschema hur en rullskida enligt upp- finningen kan utformas i en än mer sofistikerad variant. I det i denna Fig. illustre- rade exemplet är informationsöverföringsorganet 7 utformat att kunna fungera som såväl sändare som mottagare av information till respektive från enheten 8.

Vidare innefattar signalöverföringsorganet mellan registreringsorganet 5 och informationsöverföringsorganet 7 tvåvägskommunikation. Motsvarande två- vägskommunikation föreligger även mellan registreringsorganet 5 och styrorganet 6 och mellan styrorganet 6 och informationsöverföringsorganet 7. 20 25 30 n n n n n n n n n . nn nnn .nn n n nn nn , n. .n n nn n n no n n o n nn no n n n n n anno n n .nn 1 n n o n n n n s o nu n n , n v n n n n n n n o n n n n n n n n n n n n n n n n n . n n n sn 7 och samverkan. Ett interaktivt system av detta slag medger t.ex. att olika slag av hastighets- och àklängdsuppgifter registreras. Det kan t.ex. vara fråga om registre- ring under vissa intervall eller accelerationsmätning. Systemet möjliggör även kor- rigerande kalibrering. Vidare kan bromsningsfunktionen inställas i beroende av ex- terna data eller i beroende av under àkningen registrerade data.

I de ovan beskrivna exemplen kommunicerar rullskidan direkt eller in- direkt med extern dator. Som alternativ eller som komplement kan en mikropro- cessor 9 vara integrerad i själva rullskidan. Fig. 5 illustrerar detta i ett blockdia- gram som innefattar motsvarande funktioner som det i Fig. 4. Det torde dock för- stås att även de enklare varianterna som illustreras i Fig. 2 och Fig. 3 även de kan vara försedda med en i rullskidan integrerad mikroprocessor.

Vid exemplet i Fig. 5 sker signalöverföringen till eller från registre- ringsorganet 5, styrorganet 6 och informationsöverföringsorganet fràn/till mikro- processorn 9.

I mikroprocessorns minne kan sparas sträckan skidan har färdats samt hur hårt skidåkaren trycker ner skidan vid varje "avspark". Dessa data kan fö- ras över till en bärbar dator, handdator eller mobiltelefon utrustad med bluetooth och möjlighet att köra Java-program. Själva bluetooth-uppkopplingen sköts av ett kretskort med inbyggd bluetooth-radiodel. Detta kort har en inbyggt API (Applica- tion Programming Interface) att skriva program mot vilket gör att det är betydligt lättare att använda än en helt egenutvecklad bluetooth-lösning.

Fig. 6 är ett snitt genom rullskidans framhjul 3 och illustrerar schema- tisk registreringsanordningen 5a för hastighet och åksträcka. l hjulet 3 är anordna- de två magnetstavar 25, 26. Vid sidan av hjulet är en hallgivare 27 anordnad.

Denna detekterar den förändring i magnetfältet som uppstår var gång en magnet passerar hallgivaren. En signalpuls sänds därvid ut, vilken kan vara i storleksord- ningen 5V. Genom att räkna antalet pulser per tidsenhet kan information om has- tighet och sträcka erhållas. lnformationen lagras och bearbetas i rullskidans mik- roprocessor 9 eller i den från skidan skilda enheten 8. l Fig. 7 illustreras principen för hur rullskidans broms aktiveras. Detta sker vid en viss bestämd nedböjning d av skidstommen 1 från sitt obelastade läge. I obelastat läge är skidstommen svagt krökt uppåt. Nedböjningen beror pá belast- canon 20 25 30 nu :vv r u av u n. un. - . . . u . n» en a a. o - no o o I n o: n» n u o o u I un 0 0 n. o | n u n o u n . I n. p a . u n u I u v u v o o » n n . a | u . - . . n « - ~ | o - : s v n 8 ringssystem 13 utlöser aktiverir " av bromsen så att rullskidans bakhjul spärras från rotation. Storleken på nedböjningen d då bromsen aktiveras är ca 3 -15 mm och kan anpassas för olika åkare.

I Fig. 8 åskådliggörs i ett blockdiagram ett utföringsexempel på bromsakti- veringssystemet 13. Nedböjningen av skidstommen 1 uppmäts medelst en tråd- töjningsgivare 14. Vid överskridande av ett visst bestämt värde av trådtöjningsgi- varens 14 utslag, motsvarande en bestämd nedböjning d påkoppias en elektrisk ström för att driva en aktivator 18. Strömförsörjningen erhålles från ett batteri 16 och strömmen förstärks av en elektronisk förstärkare 17. Medelst ett ställdon 15 kan det värde på trådtöjningsgivarens 14 utslag vid vilket strömmen påkoppias in- ställas. Aktivatorn 18 är en elektrisk spole som är anordnad att förskjuta en drag- stång 19 i rullskidans längdriktning. Den andra änden av dragstången 19 är an- ordnad att påverka en spärrmekanism hos hjulet 2 varvid detta bromsas. Trådtöj- ningsgivaren har således till uppgift att detektera hur mycket åkaren trycker ner rullskidan och utgörs av ett motstånd som är fastlimmat på denna.

Trådtöjningsgivaren mäter töjningen i skidan och motståndet ändras vid förändring av töjningarna, till följd av belastningen på skidan.

Motståndet ändrar värde beroende på trycket, t.ex. i intervallet 349-350 Ohm. Detta genererar en förändring av utspänningen från en så kallad Wheatsto- ne-brygga, som man använder sig av vid sådana här tillämpningar. Signalen för- stärks av en lNA125-krets för att sedan gå in analogt i mikroprocessorn 9. l Fig. 8 och 9 illustreras ett utföringsexempel på bromsens spärrmeka- nism. Hjulet 2 är lagrat att fritt kunna rotera kring axeln 8. En stationär skiva 20 är vridfast förbunden med axeln 8. Skivan 20 är vid sin periferi försedd med ett urtag 21. En borrning 22 sträcker sig från en av urtagets väggar genom skivan och ut genom dennas periferi. Dragstången 19 sträcker sig genom borrningen 22 och in i urtaget 21. Vid änden av dragstången är en spärrulle fäst via en spiralfjäder 24.

Fig. 8 visar hjulet i friläge, vid vilket spärrullen i urtaget 21 går fri från kontakt med hjulet 2'. l detta läge kan hjulet rotera åt båda hållen och således frige rörelse både framåt A och bakåt B.

I Fig. 9 har bromsaktivatorn förskjutit stången åt vänster i figuren så att spärrullen 23 är i kontakt med hjulets 2 insida. Förskjutningen är i storleksordning- en 1 - 3 mm. Rotation av hjulet 2 i moturs riktning förhindras genom den kilverkan oense 20 25 v o e | : o u ~ 1 v n» s n 524 219 9 som uppstår då spärrullen 23 kläms in mellan hjulets insida och urtagets 21 ena Därmed är hjulet br-rrisat för röreise bakåt, riktning B.

Rotation av hjulet i medurs riktning förhindras ej av spärrullen 23. Rö- relse framåt, riktning A bromsas således inte.

Alternativt kan hjulet bromsas med hjälp av en magnet. l mikroproces sen räknas utspänningen från Wheatstone-bryggan om till ett heltal mellan 0 och 255. Detta heltal jämförs sedan med ett förinställt tröskelvärde som angetts i en kod. Om tröskelnivån överskrids så kommer mikroprocessorn att skicka ut en hög signal som öppnar en transistor vilket i sin tur leder till att en magnet låser fast bakhjulet.

Ehuru uppfinningen presenterats i dess tillämning vid en rullskida tor- de förstås att dess fördelar kan tillgodogöras även vid andra slag av liknande åk- redskap såsom något av de exempel som angivits. Därvid anpassas naturligtvis uppfinningen till de förutsättningar som är relaterade till respektive àkredskaps konstruktion. Realiseringen av uppfinningstakten relaterade till dessa åkredskap torde ligga inom ramen för vad som är uppenbart för fackmannen med ledning av beskrivningen vid applikationen rullskida, exempelvis kan uppfinningen utnyttjas för att registrerar nedböjningen hos en konventionell längskida eller kantanpress- ningen hos en alpin skida eller en snowboard.

Olika förprogrammerade variabler kan matas in via handdator eller mobiltelefon. Exempel vikt på åkaren och andra variabler.

Ett eller båda hjulen på ett åkredskap kan förses med en spole som bland annat kan generera ström (konventionell teknik) för laddning av batterier, belastningen kan varieras för att t.ex. simulera olika backars lutning genom att ändra trögheten vid hjulets rotation.

Claims (15)

20 25 30 u n o v v. p 524 219 SE 0201546-9 lO nu u : . n o o g vv NYA PATENTKRAV

1. Åkredskap (4) utgörande en skida, rullskida eller snowboard, känneteck- nat av att åkredskapet är försett med registreringsorgan (5) anordnat att registrera användningsrelaterade data hos åkredskapet, vilka data innefattar data represen- terande åkarens prestation under ett åkningspass, och signaiöverföringsorgan (7,10,11,12,10a,11a,12a) för överföring av signaler till eller från registreringsorga- net (5).

2. Åkredskap enligt patentkravet 1, kännetecknat av att åkredskapet är för- sedd med en mikroprocessor (9) anordnad att motta signaler från signaiöverfö- ringsorganet.

3. Åkredskap enligt patentkravet 1 eller 2 kännetecknat av att signaiöverfö- ringsorganet innefattar informationsöverföringsorgan (7) för trådlös informations- överföring till eller från en från åkredskapet (4) skild enhet (8).

4. Åkredskap enligt något av patentkraven 1-3, kännetecknat av att nämnda användningsrelaterade data innefattar data som representerar tillryggalagd åk- sträcka totalt och/eller tillryggalagda åksträcka under definierade tidsperioder och data representerande åkhastigheten under totalt tillryggalagd åksträcka, under en delsträcka och/eller momentant.

5. Åkredskap enligt något av patentkraven 1-4 kännetecknat av att nämnda användningsrelaterade data innefattar data representerande ett tillstånd hos åk- redskapet, t.ex. nedböjning eller anläggningskraft hos en del av åkredskapet mot underlaget.

6. Åkredskap enligt patentkravet 5, kännetecknat av att åkredskapet innefat- tar minst ett hjul och att registreringsorganet (5) innefattar minst en i ett av hjulen (3) inmonterad magnet (25,26) och en hallgivare (27).

7. Åkredskap enligt något av patentkraven 1-6, kännetecknat av att åkred- skapet innefattar minst ett hjul och att åkredskapet innefattar styrorgan (6) anord- nat att påverka användningsegenskaper hos åkredskapet och att signaiöverfö- ringsorganet innefattar organ för överföring av signaler till styrorganet (6).

8. Åkredskap enligt patentkravet 7, kännetecknat av att styrorganet (6) innefattar en hjulbroms (19-24).

9. Åkredskap enligt patentkravet (7) eller (8), kännetecknat av att åkredska- pet är en rullskida och att registreringsorganet (5) är anordnat att registrera ned- 20 25 524 219 arv-_ SE 0201546-9 ll böjning (d) av rullskidan och att signalöverföringsorganet är anordnat att överföra data representerade nämnda nedböjning till styrorganet (6).

10. Åkredskap enligt något av patentkraven 7-9, kännetecknat av att signal- överföringsorganet innefattar inforrnationsöverföringsorgan (7) för trådlös informa- tionsöverföring mellan styrorganet (6) och en från àkredskapet (4) skild enhet (8).

11. System innefattande ett åkredskap utgörande en skida, rullskida eller snowboard, kännetecknat av att systemet innefattar en från åkredskapet (4) skild enhet (8) och att àkredskapet (4) och enheten är anordnade för trådlös informa- tionsöverföring dem emellan.

12. System enligt patentkravet 1 1, kännetecknat av att àkredskapet (4) och/eller enheten (8) innefattar en mikroprocessor.

13. System enligt patentkravet 12 eller 13, kännetecknat av att systemet in- nefattar ett åkredskap (4) enligt något av patentkraven 1-10.

14. Monteringssats för montering på ett åkredskap utgörande en skida, rull- skida eller snowboard, kännetecknat av att monteringssatsen innefattar kompo- nenter erforderliga för åstadkommande av att àkredskapet uppvisar de särdrag som àkredskapet enligt något av patentkraven 1-10.

15. Förfarande för modifiering av ett åkredskap, utgörande en skida, rullskida eller snowboard, kännetecknat av att àkredskapet förses med erforderliga kom- ponenter för åstadkommande av att àkredskapet uppvisar de särdrag som åkred- skapet enligt något av patentkraven 1-10.