WO2023213554A1 - Device for detecting a rearward movement of an electric bicycle - Google Patents

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WO2023213554A1
WO2023213554A1 PCT/EP2023/060304 EP2023060304W WO2023213554A1 WO 2023213554 A1 WO2023213554 A1 WO 2023213554A1 EP 2023060304 W EP2023060304 W EP 2023060304W WO 2023213554 A1 WO2023213554 A1 WO 2023213554A1
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WO
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magnetic field
bicycle
filtered
signal
detect
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Application number
PCT/EP2023/060304
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German (de)
French (fr)
Inventor
Gustav Traeff
Jakob Andren
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • B62M6/55—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at crank shafts parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
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    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/02—Indicating direction only, e.g. by weather vane
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    • G—PHYSICS
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    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/487—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets

Definitions

  • the present invention relates to a device for detecting movement of an electric bicycle.
  • Electric bicycles currently represent an efficient and comfortable way to get around. However, such electric bicycles are often very expensive and are therefore an attractive target for thieves.
  • bicycles are often equipped with sensors that record the movement and position of the bicycle. For example, by continuously monitoring the position of the bicycle, an alarm can be triggered when the vehicle is moved. A movement of the bicycle usually triggers an alarm.
  • an electric bicycle that is parked in a public place to be bumped into, for example by users of other bicycles when they park their bicycle next to the electric bicycle.
  • a primary battery of the electric bicycle which is also intended to supply energy to the drive of the electric bicycle, is often removed from the electric bicycle.
  • the primary battery of the electric bicycle is removed from the electric bicycle in order to charge the battery. Should further monitoring of the electrical system be carried out? If the bicycle is to be used, this must be done in a particularly energy-saving manner so that this can be carried out even if the bicycle's primary battery is not available. This allows a smaller secondary battery to provide the necessary energy.
  • the device according to the invention for detecting a backward movement of an electric bicycle comprises a magnetic field sensor which is arranged on a drive unit of the bicycle in order to detect a magnetic field caused by the drive unit of the bicycle, and a signal processing unit which is set up to receive a temporal signal from the magnetic field sensor To receive the course of the detected magnetic field and to detect that the bicycle is being moved backwards if the time course of the magnetic field has a predefined property.
  • the method according to the invention for detecting a backward movement of a bicycle includes detecting a magnetic field caused by a drive unit of the bicycle by a magnetic field sensor arranged on the drive unit of the bicycle, and detecting that the bicycle is being moved backwards when a time course of the magnetic field exceeds a predefined property.
  • the drive unit of the bicycle includes in particular a motor which is intended to propel the bicycle.
  • the drive unit of the bicycle is typically connected to a rear wheel of the bicycle via a bicycle chain. If the bike is pushed backwards, the pedals move with the rear wheel of the bike as they are driven by the chain. This often also moves the motor of the bicycle or at least components of the drive unit that are coupled to the pedals. These components or the motor of the bicycle include metallic parts and magnets, which are also moved when the electric bicycle moves backwards.
  • the detected magnetic field is transmitted from the magnetic field sensor to the signal processing unit in the form of individual sample values. This is set up to be used by the To record the sample values transmitted by the magnetic field sensor and thus to receive a time course of the detected magnetic field.
  • the time course of the detected magnetic field is subjected to signal processing in order to detect whether it has a predefined property.
  • the backward movement which is detected by means of the device according to the invention, is in particular a backward pushing of the bicycle.
  • the signal processing unit is preferably set up to filter the time profile of the magnetic field through a high-pass filter in order to generate a filtered signal and to detect that the time profile of the magnetic field has the predefined property when an amplitude of the filtered signal exceeds a predefined limit value.
  • a change in the detected magnetic field which is caused by pushing the bicycle backwards, is in a significantly higher frequency range than noise or typical disturbing magnetic fields.
  • the high-pass filter filters out interference signals to generate the filtered signal.
  • the filtered signal can be subjected to further signal processing to detect whether it has the predefined property.
  • the signal processing unit is also set up to further filter the time course of the magnetic field filtered by the high-pass filter through a low-pass filter in order to obtain the filtered signal to create.
  • very high-frequency fluctuations are filtered out of the magnetic field and, for example, a comparison with a threshold value is made possible, with the predefined property defining that the predefined threshold value is exceeded by the filtered signal.
  • the low-pass filter ensures that the filtered signal does not exceed or fall below the threshold value in a high frequency range.
  • the magnetic field sensor is set up to detect the magnetic field in several directional components.
  • a directional component describes a strength of the detected magnetic field in an associated direction.
  • the magnetic field sensor is a three-dimensional magnetic field sensor, through which three directional components that are orthogonal to one another are detected. This is advantageous because no specific alignment of the magnetic field sensor relative to the drive unit is necessary. It is sufficient if the magnetic field sensor is arranged in an area around the drive unit of the bicycle that the sensitivity of the magnetic field sensor is sufficient to detect a movement of the components of the drive unit.
  • the detection unit is preferably set up to filter the time profile of the plurality of directional components through a high-pass filter in order to generate a plurality of filtered partial signals which are associated with the plurality of directional components, to combine the filtered partial signals into a combined signal, and to detect that the time course of the magnetic field has the predefined property when an amplitude of the combined signal exceeds a predefined limit.
  • a multi-dimensional magnetic field sensor it is advantageous if the individual directional components are each filtered through a high-pass filter in order to remove noise and interference from the individual signals associated with the directional components.
  • the signals filtered in this way are the filtered partial signals.
  • the filtered partial signals into a combined signal, whereby the properties of the individual partial signals are reflected in the combined signal.
  • This is also advantageous because it is therefore not necessary to align the magnetic field sensor with respect to the drive unit, since a specific property of the magnetic field caused by the drive unit when pushing backwards is present in at least one of the filtered partial signals and is therefore also reproduced in the combined signal.
  • the amplitude of at least one of the filtered partial signals is particularly high when the bicycle is pushed backwards.
  • the amplitude of the combined signal is also particularly high if one of the filtered partial signals has a particularly high amplitude. It is therefore advantageous for the time course of the magnetic field to have the predefined property when an amplitude of the combined signal exceeds a predefined limit value.
  • the filtered partial signals are stored for a sampling time in a feature vector, which subtracts the feature vector generated for the sampling time from a difference vector that was stored for a previous sampling time to form a new difference vector , and a norm of the difference vector is formed, whereby a time course of the norm is generated by forming a norm for successive difference vectors and the combined signal is determined from the time course of the norm.
  • a sampling time is a time at which a measured value was recorded by the magnetic field sensor for each directional component and a feature vector was saved. The filtered partial signals thus form measured values for successive sampling times.
  • a feature vector is generated for a specific sampling time.
  • the time course of the norm of the difference vector With the time course of the norm of the difference vector, a value is created which increases if there are strong changes in the filtered signal or of the filtered partial signals.
  • the signal increases regardless of which of the detected partial signals represents the existing magnetic field with the greatest amplitude.
  • the time course of the norm of the difference vector does not show any strong fluctuations, but is a continuously running signal, since this is only based on the differences between successive feature vectors.
  • a curve is thus generated which can be compared with a threshold value and through which the threshold value is exceeded if the magnetic field has the predefined property.
  • the predefined property is a variability of the detected magnetic field.
  • the combined signal is determined from the time course of the standard by filtering the time course of the standard through an exponential average value. In this way it can be ensured that an offset of the signal is kept constant.
  • the magnetic field sensor and the signal processing unit are supplied by a voltage source when detecting the backward movement, which is not the primary voltage source intended to drive the bicycle.
  • the magnetic field sensor and the signal processing unit are therefore supplied by a voltage source that does not necessarily have to be removed from the bicycle when the bicycle is charging. This means that the method can still be carried out even when the bicycle is parked and a primary voltage source, commonly the bicycle's battery, is removed. The method can therefore be used particularly efficiently to protect against theft.
  • Figure 1 is a schematic representation of an electric bicycle which includes a device according to the invention
  • Figure 2 is a schematic representation of a drive unit
  • FIG. 3 shows a first diagram which shows a time course of a detected magnetic field when the bicycle is shaken
  • FIG. 4 shows a second diagram showing a time course of a detected magnetic field when the bicycle is pushed backwards
  • Figure 5 shows a third diagram which shows a time course of a detected magnetic field after filtering with a high-pass filter
  • Figure 6 is a fourth diagram showing a time course
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a bicycle 10, on which a device 1 for detecting a backward movement of the electric bicycle 10 is arranged.
  • the device 1 includes a magnetic field sensor 2 and a signal processing unit 5.
  • the bicycle 10 also has a drive unit 6, which is set up to support a driver of the bicycle 10 when pedaling.
  • the drive unit 6 is connected to a rear wheel 4 of the bicycle 10 via a bicycle chain.
  • the drive unit 6 is shown as an example in FIG.
  • the drive unit 6 has a motor 7 and control electronics 3, which in the illustration shown in Figure 2 is arranged in a housing.
  • the control electronics 3 includes the magnetic field sensor 2 and the signal processing unit 5.
  • the magnetic field sensor 2 is a three-dimensional magnetic field sensor. This means that it detects a magnetic field in several directional components. For example, three output signals are output by the magnetic field sensor 2, each of the output signals corresponding to a direction of the magnetic field is assigned and describes a strength of the magnetic field in this direction.
  • the directions of the magnetic field, which are detected by the magnetic field sensor 2 are orthogonal to one another.
  • the magnetic field sensor 2 is arranged on the drive unit 6 and thus in a direct environment of the motor 7 of the electric bicycle 10. Furthermore, the magnetic field sensor 2 is also arranged in the area of the pedals and a mechanism of the drive unit 6. This means that the magnetic field sensor 2 detects a magnetic field caused by the drive unit 6 of the bicycle 10 due to its physical arrangement. If the bicycle 10 is not moved, no significant change in this magnetic field will occur.
  • the signal processing unit 5 is coupled to the magnetic field sensor 2 and receives the output signals of the magnetic field sensor 2, which describe the individual directional components of the magnetic field, at a system-specific sampling frequency. New measured values are continuously transmitted from the magnetic field sensor 2 to the signal processing unit 5.
  • the signal processing unit 5 thus receives a time course of the detected magnetic field from the magnetic field sensor 2.
  • the signal processing unit 5 is set up to detect whether the bicycle 10 is being moved backwards. For this purpose, the time course of the recorded data is taken into account Magnetic field is examined with regard to a predefined property and the backward movement of the bicycle 10 is recognized in response to the fact that a certain predefined property is present in the time course of the magnetic field.
  • Figures 3 and 4 show exemplary temporal progressions of the detected magnetic field in different scenarios.
  • 3 shows the time course of the detected magnetic field in a first diagram 20, the time course of the detected magnetic field being caused by the bicycle 10 being shaken.
  • Figure 4 shows a second diagram 30, in which the time course of the detected magnetic field shown was caused by the bicycle 10 being pushed backwards. In both diagrams, the time is shown in seconds on an X-axis and a magnetic field strength in microtesla is shown on the Y-axis.
  • Both diagrams also show a first signal curve 21, 31, which represents the time profile of the magnetic field for a directional component directed in the Z direction. Furthermore, a time profile of the magnetic field for a directional component directed in the Y direction is shown in a second signal curve 22, 32. In addition, a third signal curve 23, 33 shows a time profile of the magnetic field for a directional component directed in the X direction.
  • the signal processing unit 5 is set up to distinguish the pattern shown in FIG. 3 from the pattern shown in FIG. 4. If the pattern shown in Figure 4 or a property characteristic of the pattern is recognized in this or a similar form, it is detected that the bicycle 10 is being moved backwards.
  • FIGS. 3 and 4 show the signals known from FIGS. 3 and 4 after filtering by a high-pass filter. Conversely, this means that very low frequency components have been removed and only the comparatively high-frequency signal components form the filtered signal.
  • a third diagram 30 is shown in FIG. 5, which, like the diagrams 20, 30 shown in FIGS. 3 and 4, represents a strength of a magnetic field over time. 5 shows a first signal curve 41, which results from a high-pass filtering of one of the signal curves 31 to 33 shown in FIG. 4. Furthermore, a second signal curve 42 is shown in FIG results. It can be seen that moving the bicycle 10 backwards leads to a significantly higher amplitude in the filtered signal.
  • the diagram shown in Figure 5 is to be viewed as an example and can either represent the filtered signal, which belongs to exactly one directional component, or can represent a filtered signal, which results from a combination of several directional components.
  • the filtered signal is compared, for example, with a threshold value, whereby it is detected that the bicycle is moved backwards when the threshold value is exceeded.
  • a threshold value whereby it is detected that the bicycle is moved backwards when the threshold value is exceeded.
  • it is advantageous if the filtered signal is filtered again using a high-pass filter in order to create a continuous curve that does not fall abruptly above and below a threshold value.
  • a low-pass filter an envelope of the signal curves known from FIG. 5 is created. This is shown as an example in Figure 6.
  • a current value of the filtered partial signals is preferably stored in a feature vector for a current sampling time.
  • the feature vector thus describes a vector that represents the orientation and strength of the magnetic field for the current sampling time.
  • This feature vector generated for the sampling time is subtracted from a difference vector, which is initially set to zero. This creates a new difference vector. This process is carried out iteratively. A current feature vector is generated for each new sampling time and subtracted from the previously generated difference vector to in turn form a new difference vector.
  • New difference vectors are thus formed in a continuous series. If a new difference vector has been formed, a norm of the difference vector is calculated, which in particular describes an amount and thus a length of the difference vector and a strength of the magnetic field or a strength of a change in the magnetic field.
  • a norm for successive difference vectors a time course of the norm is generated, which is either used as a combined signal or is used as a basis for the combined signal.
  • the time course of the standard also corresponds to the envelope curve shown in FIG. 6, i.e. the signal curves of the first signal curve 51 and the second signal curve 52. It is advantageous if a time curve of the standard is filtered by an exponential average value filter.
  • the first signal curve 51 shown in FIG. 6 and the second signal curve 52 shown in FIG. This results from the calculations described above, which are the basis for these new signal curves, which essentially represent the time curve of the standard.
  • the first signal curve 51 from Figure 6 shows the time course of the standard for pushing the bicycle 10 backwards.
  • the second signal curve 52 in Figure 6 shows the time course of the standard when the bicycle 10 is shaken 50 is set, it is reliably recognized that the bicycle 10 indicates that the bicycle is moving backwards in the situation given by the first signal curve 51. Detecting the backward movement of the bicycle 10 is used in particular to detect the theft of the bicycle 10.
  • the method can also be carried out when the bicycle 10 is parked.
  • the magnetic field sensor 2 and the signal processing unit 5 are supplied with a supply voltage.
  • the battery provided for the electric bicycle 10 can often be removed by a user, for example in order to charge it, it is advantageous if the magnetic field sensor 2 and the signal processing unit 5 are supplied by a voltage source which is not used to drive the bicycle 10 is provided, so it is not the primary voltage source for driving the bicycle.
  • another battery or a corresponding capacity is installed in the drive unit 6, which can be charged in particular using the primary voltage source of the drive.
  • the method can be carried out even if the primary voltage source is disconnected from the bicycle 10. If a backward movement of the bicycle is detected, in particular over a predefined period of time, a user is informed about the theft of the bicycle 10 or at least about the backward movement of the bicycle.
  • the norm of the difference vector is a value that increases with an existing feature, which is given here by the predefined property. This value is continuously recalculated. For this purpose, a current set of measured values from the magnetic field sensor is subtracted from the difference vector. The new difference vector thus determined is used to form its standard and is subjected to an optional further filtering process in order to create an envelope signal which is given by the time course of the magnetic field, in particular in its filtered form.

Abstract

The present invention relates to a device (1) for detecting a rearward movement of an electric bicycle (10), comprising a magnetic field sensor (2) which is arranged on a drive unit of the bicycle (10) in order to detect a magnetic field caused by the drive unit (6) of the bicycle (10), and a signal processing unit (5) which is designed to receive a time profile of the detected magnetic field from the magnetic field sensor (2) and to detect that the bicycle (10) is moving rearwards if the time profile of the magnetic field has a predefined property.

Description

Beschreibung Description
Titel title
Vorrichtung zum Detektieren einer Rückwärtsbewegung eines elektrischen Fahrrades Device for detecting backward movement of an electric bicycle
Stand der Technik State of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Detektieren einer Bewegung eines elektrischen Fahrrades. The present invention relates to a device for detecting movement of an electric bicycle.
Elektrischer Fahrräder stellen derzeit eine effiziente und komfortable Möglichkeit zur Fortbewegung dar. Oftmals sind solche elektrischen Fahrräder jedoch sehr teuer und sind damit attraktive Ziel für Diebe. Electric bicycles currently represent an efficient and comfortable way to get around. However, such electric bicycles are often very expensive and are therefore an attractive target for thieves.
Um einen Diebstahl zu verhindern oder ein entwendetes Fahrrad wiederzufinden, sind Fahrräder oftmals mit Sensoren ausgestattet, die eine Bewegung und Position des Fahrrads erfassen. Durch kontinuierliches Überwachen der Position des Fahrrads kann bspw. ein Alarm ausgelöst werden, wenn das Fahrzeug bewegt wird. Dabei dient zumeist eine Bewegung des Fahrrades als Auslöser für einen Alarm. Dabei lässt sich jedoch nicht jede Bewegung des elektrischen Fahrrades sofort auf einen Diebstahl schließen. So ist es durchaus üblich, dass ein elektrisches Fahrrad, welches an einer öffentlichen Stelle abgestellt ist, bspw. durch die Benutzer anderer Fahrräder angestoßen wird, wenn diese ihr Fahrrad neben dem elektrischen Fahrrad abstellen. In order to prevent theft or find a stolen bicycle, bicycles are often equipped with sensors that record the movement and position of the bicycle. For example, by continuously monitoring the position of the bicycle, an alarm can be triggered when the vehicle is moved. A movement of the bicycle usually triggers an alarm. However, not every movement of the electric bicycle can immediately be concluded as a theft. It is quite common for an electric bicycle that is parked in a public place to be bumped into, for example by users of other bicycles when they park their bicycle next to the electric bicycle.
Daher ist es wünschenswert, genau zu detektieren, welche Art von Bewegung ein elektrisches Fahrrad ausführt. Dabei stellt sich jedoch das Problem, dass eine primäre Batterie des elektrischen Fahrrades, welche auch für eine Energieversorgung des Antriebs des elektrischen Fahrrads vorgesehen ist, oftmals von dem elektrischen Fahrrad entfernt wird. So wird die primäre Batterie des elektrischen Fahrrades bspw. für ein Aufladen der Batterie von dem elektrischen Fahrrad entfernt. Soll eine weitere Überwachung des elektrischen Fahrrades stattfinden, so muss dies in besonders energiesparender Weise erfolgen, damit dies auch dann ausgeführt werden kann, wenn die primäre Batterie des Fahrrads nicht verfügbar ist. Dies ermöglicht es, dass eine kleinere sekundäre Batterie die dazu notwendige Energie bereitstellt. Therefore, it is desirable to accurately detect what type of movement an electric bicycle is performing. However, the problem arises that a primary battery of the electric bicycle, which is also intended to supply energy to the drive of the electric bicycle, is often removed from the electric bicycle. For example, the primary battery of the electric bicycle is removed from the electric bicycle in order to charge the battery. Should further monitoring of the electrical system be carried out? If the bicycle is to be used, this must be done in a particularly energy-saving manner so that this can be carried out even if the bicycle's primary battery is not available. This allows a smaller secondary battery to provide the necessary energy.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Detektieren einer Rückwärtsbewegung eines elektrischen Fahrrades, umfasst einen Magnetfeldsensor, welcher an einer Antriebseinheit des Fahrrades angeordnet ist, um ein von der Antriebseinheit des Fahrrades verursachtes Magnetfeld zu erfassen, und eine Signalverarbeitungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, von dem Magnetfeldsensor einen zeitlichen Verlauf des erfassten Magnetfeldes zu empfangen und zu Detektieren, dass das Fahrrad rückwärts bewegt wird, wenn der zeitliche Verlauf des Magnetfelds eine vordefinierte Eigenschaft aufweist. The device according to the invention for detecting a backward movement of an electric bicycle comprises a magnetic field sensor which is arranged on a drive unit of the bicycle in order to detect a magnetic field caused by the drive unit of the bicycle, and a signal processing unit which is set up to receive a temporal signal from the magnetic field sensor To receive the course of the detected magnetic field and to detect that the bicycle is being moved backwards if the time course of the magnetic field has a predefined property.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Detektieren einer Rückwärtsbewegung eines Fahrrades, umfasst ein Erfassen eines von einer Antriebseinheit des Fahrrades verursachtes Magnetfelds durch einen an der Antriebseinheit des Fahrrades angeordneten Magnetfeldsensor, und ein Detektieren, dass das Fahrrad rückwärts bewegt wird, wenn ein zeitlicher Verlauf des Magnetfelds eine vordefinierte Eigenschaft aufweist. The method according to the invention for detecting a backward movement of a bicycle includes detecting a magnetic field caused by a drive unit of the bicycle by a magnetic field sensor arranged on the drive unit of the bicycle, and detecting that the bicycle is being moved backwards when a time course of the magnetic field exceeds a predefined property.
Die Antriebseinheit des Fahrrades umfasst insbesondere einen Motor, welcher für einen Vortrieb des Fahrrades vorgesehen ist. Die Antriebseinheit des Fahrrades ist typischerweise über eine Fahrradkette mit einem Hinterrad des Fahrrades verbunden. Wird das Fahrrad rückwärts geschoben, so bewegen sich die Pedale mit dem hinteren Rad des Fahrrades, da diese über die Kette angetrieben werden. Dadurch wird oftmals auch der Motor des Fahrrades bewegt oder zumindest Komponenten der Antriebseinheit, welche mit den Pedalen gekoppelt sind. Diese Komponenten bzw. der Motor des Fahrrades umfasst metallische Anteile und Magneten, welche damit ebenfalls bei der Rückwärtsbewegung des elektrischen Fahrrades bewegt werden. Dadurch wird ein Magnetfeld im Umfeld der Antriebseinheit des Fahrrades verändert. Dies wird durch den Magnetfeldsensor erfasst. Das erfasste Magnetfeld wird in Form von einzelnen Abtastwerten von dem Magnetfeldsensor an die Signalverarbeitungseinheit übertragen. Diese ist dazu eingerichtet, die von dem Magnetfeldsensor übertragenen Abtastwerte aufzuzeichnen und somit einen zeitlichen Verlauf des erfassten Magnetfeldes zu empfangen. Der zeitliche Verlauf des erfassten Magnetfeldes wird einer Signalverarbeitung unterzogen, um zu detektieren, ob dieser eine vordefinierte Eigenschaft aufweist. The drive unit of the bicycle includes in particular a motor which is intended to propel the bicycle. The drive unit of the bicycle is typically connected to a rear wheel of the bicycle via a bicycle chain. If the bike is pushed backwards, the pedals move with the rear wheel of the bike as they are driven by the chain. This often also moves the motor of the bicycle or at least components of the drive unit that are coupled to the pedals. These components or the motor of the bicycle include metallic parts and magnets, which are also moved when the electric bicycle moves backwards. This changes a magnetic field in the area surrounding the bicycle's drive unit. This is detected by the magnetic field sensor. The detected magnetic field is transmitted from the magnetic field sensor to the signal processing unit in the form of individual sample values. This is set up to be used by the To record the sample values transmitted by the magnetic field sensor and thus to receive a time course of the detected magnetic field. The time course of the detected magnetic field is subjected to signal processing in order to detect whether it has a predefined property.
Wird das Fahrrad vorwärts geschoben, so bewegen sich die Pedale des Fahrrades nicht und auch die zugehörigen Komponenten der Antriebseinheit, insbesondere der Motor des Fahrrades, wird nicht mitbewegt. Somit wird sich auch das Magnetfeld, welches von diesen Komponenten ausgeht, nicht in der Art verändern, wie es der Fall ist, wenn das Fahrrad rückwärts bewegt wird. Die Rückwärtsbewegung, welche mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung detektiert wird, ist insbesondere ein Rückwärtsschieben des Fahrrades. If the bicycle is pushed forward, the pedals of the bicycle do not move and the associated components of the drive unit, in particular the motor of the bicycle, do not move. This means that the magnetic field emanating from these components will not change in the way that it does when the bicycle is moved backwards. The backward movement, which is detected by means of the device according to the invention, is in particular a backward pushing of the bicycle.
Es wird detektiert, ob er zeitliche Verlauf des Magnetfelds die vordefinierte Eigenschaft aufweist. Im einfachsten Falle bedeutet dies, dass lediglich detektiert wird, ob das Magnetfeld sich verändert. Eine detailliertere Auswertung und die Definition komplexerer vordefinierter Eigenschaften ist jedoch vorteilhaft, um Fehldetektionen zu vermeiden. It is detected whether the course of the magnetic field over time has the predefined property. In the simplest case, this means that it is only detected whether the magnetic field changes. However, a more detailed evaluation and the definition of more complex predefined properties is advantageous in order to avoid false detections.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. The subclaims show preferred developments of the invention.
Bevorzugt ist die Signalverarbeitungseinheit dazu eingerichtet, den zeitlichen Verlauf des Magnetfelds durch einen Hochpassfilter zu filtern, um ein gefiltertes Signal zu erzeugen und zu detektieren, dass der zeitliche Verlauf des Magnetfeldes die vordefinierte Eigenschaft aufweist, wenn eine Amplitude des gefilterten Signals einen vordefinierten Grenzwert überschreitet. So ist eine Veränderung des erfassten Magnetfeldes, welche durch ein Rückwärtsschieben des Fahrrades verursacht ist, in einem deutlich höheren Frequenzbereich angesiedelt als ein Rauschen oder typische störende Magnetfelder. Durch den Hochpassfilter werden somit Störsignale herausgefiltert, um das gefilterte Signal zu erzeugen. Das gefilterte Signal kann einer weiteren Signalverarbeitung unterzogen werden, um zu detektieren, ob dieses die vordefinierte Eigenschaft aufweist. The signal processing unit is preferably set up to filter the time profile of the magnetic field through a high-pass filter in order to generate a filtered signal and to detect that the time profile of the magnetic field has the predefined property when an amplitude of the filtered signal exceeds a predefined limit value. A change in the detected magnetic field, which is caused by pushing the bicycle backwards, is in a significantly higher frequency range than noise or typical disturbing magnetic fields. The high-pass filter filters out interference signals to generate the filtered signal. The filtered signal can be subjected to further signal processing to detect whether it has the predefined property.
Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Signalverarbeitungseinheit ferner dazu eingerichtet ist, den durch den Hochpassfilter gefilterten zeitlichen Verlauf des Magnetfeldes ferner durch einen Tiefpassfilter zu filtern, um das gefilterte Signal zu erzeugen. So werden insbesondere sehr hochfrequente Schwankungen aus dem Magnetfeld herausgefiltert und es wird bspw. ein Vergleich mit einem Schwellenwert ermöglicht, wobei die vordefinierte Eigenschaft definiert, dass der vordefinierte Schwellenwert durch das gefilterte Signal überschritten wird. Durch den Tiefpassfilter wird erreicht, dass das gefilterte Signal nicht in einem hohen Frequenzbereich den Schwellenwert über- und unterschreitet. It is further advantageous if the signal processing unit is also set up to further filter the time course of the magnetic field filtered by the high-pass filter through a low-pass filter in order to obtain the filtered signal to create. In particular, very high-frequency fluctuations are filtered out of the magnetic field and, for example, a comparison with a threshold value is made possible, with the predefined property defining that the predefined threshold value is exceeded by the filtered signal. The low-pass filter ensures that the filtered signal does not exceed or fall below the threshold value in a high frequency range.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Magnetfeldsensor dazu eingerichtet ist, das Magnetfeld in mehreren Richtungskomponenten zu erfassen. Eine Richtungskomponente beschreibt dabei eine Stärke des erfassten Magnetfeldes in eine zugehörige Richtung. Insbesondere ist der Magnetfeldsensor ein dreidimensionaler Magnetfeldsensor, durch welchen drei Richtungskomponenten erfasst werden, welche zueinander orthogonalen sind. Dies ist vorteilhaft, da somit keine spezifische Ausrichtung des Magnetfeldsensors gegenüber der Antriebseinheit notwendig ist. Es ist hinreichend, wenn der Magnetfeldsensor in einem Bereich um die Antriebseinheit des Fahrrades angeordnet ist, das die Empfindlichkeit des Magnetfeldsensors hinreichend ist, um eine Bewegung der Komponenten der Antriebseinheit zu detektieren. Furthermore, it is advantageous if the magnetic field sensor is set up to detect the magnetic field in several directional components. A directional component describes a strength of the detected magnetic field in an associated direction. In particular, the magnetic field sensor is a three-dimensional magnetic field sensor, through which three directional components that are orthogonal to one another are detected. This is advantageous because no specific alignment of the magnetic field sensor relative to the drive unit is necessary. It is sufficient if the magnetic field sensor is arranged in an area around the drive unit of the bicycle that the sensitivity of the magnetic field sensor is sufficient to detect a movement of the components of the drive unit.
Bevorzugt ist die Detektionseinheit dazu eingerichtet, den zeitlichen Verlauf der mehreren Richtungskomponenten jeweils durch einen Hochpassfilter zu filtern, um mehrere gefilterte partielle Signale zu erzeugen, welche den mehreren Richtungskomponenten zugehörig sind, die gefilterten partiellen Signale zu einem kombinierten Signal zusammenzuführen, und zu detektieren, dass der zeitliche Verlauf des Magnetfeldes die vordefinierte Eigenschaft aufweist, wenn eine Amplitude des kombinierten Signals einen vordefinierten Grenzwert überschreitet. Auch bei einem mehrdimensionalen Magnetfeldsensor ist es vorteilhaft, wenn die einzelnen Richtungskomponenten jeweils durch einen Hochpassfilter gefiltert werden, um ein Rauschen und Störeinflüsse aus den einzelnen den Richtungskomponenten zugehörigen Signalen zu entfernen. Die so gefilterten Signale sind die gefilterten partiellen Signale. Es ist vorteilhaft, die gefilterten partiellen Signale zu einem kombinierten Signal zusammenzuführen, wodurch die Eigenschaften der einzelnen partiellen Signale in dem kombinierten Signal wiedergegeben sind. Auch dies ist daher vorteilhaft, da somit eine Ausrichtung des Magnetfeldsensors gegenüber der Antriebseinheit nicht notwendig ist, da sich eine spezifische Eigenschaft des von der Antriebseinheit bei dem Rückwärtsschieben verursachten Magnetfeldes in zumindest einem der gefilterten partiellen Signale wiederfindet und somit auch in dem kombinierten Signal wiedergegeben ist. So ist bspw. die Amplitude zumindest eines der gefilterten partiellen Signale besonders hoch, wenn das Fahrrad rückwärts geschoben wird. Durch das Kombinieren der Signale ist somit auch die Amplitude des kombinierten Signals besonders hoch, wenn eines der gefilterten partiellen Signale eine besonders hohe Amplitude aufweist. So ist es vorteilhaft, dass der zeitliche Verlauf des Magnetfelds die vordefinierte Eigenschaft dann aufweist, wenn eine Amplitude des kombinierten Signals einen vordefinierten Grenzwert überschreitet. The detection unit is preferably set up to filter the time profile of the plurality of directional components through a high-pass filter in order to generate a plurality of filtered partial signals which are associated with the plurality of directional components, to combine the filtered partial signals into a combined signal, and to detect that the time course of the magnetic field has the predefined property when an amplitude of the combined signal exceeds a predefined limit. Even with a multi-dimensional magnetic field sensor, it is advantageous if the individual directional components are each filtered through a high-pass filter in order to remove noise and interference from the individual signals associated with the directional components. The signals filtered in this way are the filtered partial signals. It is advantageous to combine the filtered partial signals into a combined signal, whereby the properties of the individual partial signals are reflected in the combined signal. This is also advantageous because it is therefore not necessary to align the magnetic field sensor with respect to the drive unit, since a specific property of the magnetic field caused by the drive unit when pushing backwards is present in at least one of the filtered partial signals and is therefore also reproduced in the combined signal. For example, the amplitude of at least one of the filtered partial signals is particularly high when the bicycle is pushed backwards. By combining the signals, the amplitude of the combined signal is also particularly high if one of the filtered partial signals has a particularly high amplitude. It is therefore advantageous for the time course of the magnetic field to have the predefined property when an amplitude of the combined signal exceeds a predefined limit value.
Bevorzugt werden bei dem Zusammenführen der gefilterten partiellen Signale zu dem kombinierten Signal die gefilterten partiellen Signale für einen Abtastzeitpunkt in einem Merkmalsvektor gespeichert, der für den Abtastzeitpunkt erzeugte Merkmalsvektor von einem Differenzvektor subtrahiert, der für einen vorangegangenen Abtastzeitpunkt gespeichert wurde, um einen neuen Differenzvektor zu bilden, und eine Norm des Differenzvektors gebildet, wobei durch das Bilden jeweils einer Norm für aufeinanderfolgende Differenzvektoren ein zeitlicher Verlauf der Norm generiert wird und aus dem zeitlichen Verlauf der Norm das kombinierte Signal ermittelt wird. Ein Abtastzeitpunkt ist dabei ein Zeitpunkt, zu dem jeweils für jede Richtungskomponente ein Messwert durch den Magnetfeldsensor erfasst wurde und ein Merkmalsvektor gespeichert wurde. Die gefilterten partiellen Signale bilden somit Messwerte für aufeinanderfolgende Abtastzeitpunkte. Für einen bestimmten Abtastzeitpunkt wird ein Merkmalsvektor erzeugt. Dieser wird von einem zuvor erzeugten Differenzvektor subtrahiert, welche anfangs beispielsweise als Null-Vektor initialisiert wird. Das Ergebnis wird als neuer Differenzvektor gespeichert. Wird im Folgenden ein weiterer Merkmalsvektor für einen späteren Abtastzeitpunkt erzeugt, so wird dieser wiederum von dem neuen Differenzvektor subtrahiert, um erneut einen neuen Differenzvektor zu bilden. Der Differenzvektor wird somit kontinuierlich aktualisiert, wobei jeweils ein aktueller Merkmalsvektor von dem Differenzvektor subtrahiert wird. Durch dieses Vorgehen fließt jeweils eine Änderung des partiellen Signals in den Differenzvektor ein. Durch das Bilden der Norm des Differenzvektors wird ein eindimensionaler Wert geschaffen, welcher auch auf den Amplituden der gefilterten partiellen Signale und somit auf dem Differenzvektor basiert. Mit dem zeitlichen Verlauf der Norm des Differenzvektors wird somit ein Wert geschaffen, welcher ansteigt, wenn es zu starken Änderungen des gefilterten Signals bzw. der gefilterten partiellen Signale kommt. Das Signal steigt durch das Bilden der Norm unabhängig davon an, welcher der erfassten partiellen Signale das vorliegende Magnetfeld mit größter Amplitude abbildet. Der zeitliche Verlauf der Norm des Differenzvektors weist dabei keine starken Schwankungen auf, sondern ist ein kontinuierlich verlaufendes Signal, da dieses lediglich auf den Differenzen aufeinanderfolgender Merkmalsvektoren basiert. Es wird somit eine Kurve generiert, welche mit einem Schwellenwert verglichen werden kann und durch welche der Schwellenwert überschritten wird, wenn das Magnetfeld die vordefinierte Eigenschaft aufweist. Die vordefinierte Eigenschaft ist dabei eine Veränderlichkeit des erfassten Magnetfeldes. Preferably, when merging the filtered partial signals into the combined signal, the filtered partial signals are stored for a sampling time in a feature vector, which subtracts the feature vector generated for the sampling time from a difference vector that was stored for a previous sampling time to form a new difference vector , and a norm of the difference vector is formed, whereby a time course of the norm is generated by forming a norm for successive difference vectors and the combined signal is determined from the time course of the norm. A sampling time is a time at which a measured value was recorded by the magnetic field sensor for each directional component and a feature vector was saved. The filtered partial signals thus form measured values for successive sampling times. A feature vector is generated for a specific sampling time. This is subtracted from a previously generated difference vector, which is initially initialized, for example, as a zero vector. The result is saved as a new difference vector. If a further feature vector is subsequently generated for a later sampling time, this is in turn subtracted from the new difference vector in order to form a new difference vector again. The difference vector is thus continuously updated, with a current feature vector being subtracted from the difference vector. Through this procedure, a change in the partial signal flows into the difference vector. By forming the norm of the difference vector, a one-dimensional value is created, which is also based on the amplitudes of the filtered partial signals and thus on the difference vector. With the time course of the norm of the difference vector, a value is created which increases if there are strong changes in the filtered signal or of the filtered partial signals. By forming the standard, the signal increases regardless of which of the detected partial signals represents the existing magnetic field with the greatest amplitude. The time course of the norm of the difference vector does not show any strong fluctuations, but is a continuously running signal, since this is only based on the differences between successive feature vectors. A curve is thus generated which can be compared with a threshold value and through which the threshold value is exceeded if the magnetic field has the predefined property. The predefined property is a variability of the detected magnetic field.
Dabei ist es ferner vorteilhaft, wenn das kombinierte Signal aus dem zeitlichen Verlauf der Norm ermittelt wird, indem der zeitliche Verlauf der Norm durch einen exponentiellen Durchschnittswert gefiltert wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass ein Offset des Signals konstant gehalten ist. It is also advantageous if the combined signal is determined from the time course of the standard by filtering the time course of the standard through an exponential average value. In this way it can be ensured that an offset of the signal is kept constant.
Auch ist es vorteilhaft, wenn der Magnetfeldsensor und die Signalverarbeitungseinheit bei einem Detektieren der Rückwärtsbewegung von einer Spannungsquelle versorgt werden, welche nicht die für einen Antrieb des Fahrrades vorgesehene primäre Spannungsquelle ist. Somit wird der Magnetfeldsensor und die Signalverarbeitungseinheit von einer Spannungsquelle versorgt, die bei einem Ladevorgang des Fahrrads nicht zwingend von dem Fahrrad entfernt werden muss. Somit kann das Verfahren auch dann noch durchgeführt werden, wenn das Fahrrad abgestellt ist und eine primäre Spannungsquelle, gemeinhin die Batterie des Fahrrades, entfernt ist. Somit kann das Verfahren besonders effizient für einen Diebstahlschutz eingesetzt werden. It is also advantageous if the magnetic field sensor and the signal processing unit are supplied by a voltage source when detecting the backward movement, which is not the primary voltage source intended to drive the bicycle. The magnetic field sensor and the signal processing unit are therefore supplied by a voltage source that does not necessarily have to be removed from the bicycle when the bicycle is charging. This means that the method can still be carried out even when the bicycle is parked and a primary voltage source, commonly the bicycle's battery, is removed. The method can therefore be used particularly efficiently to protect against theft.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Short description of the drawing
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist: Exemplary embodiments of the invention are described in detail below with reference to the accompanying drawing. In the drawing is:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Fahrrads, welches eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst, Figur 2 eine schematische Darstellung einer Antriebseinheit desFigure 1 is a schematic representation of an electric bicycle which includes a device according to the invention, Figure 2 is a schematic representation of a drive unit
Fahrrades mit einem daran angeordneten Magnetfeldsensor und einer daran angeordneten Signalverarbeitungseinheit, Bicycle with a magnetic field sensor arranged on it and a signal processing unit arranged on it,
Figur 3 ein erstes Diagramm, welches einen zeitlichen Verlauf eines erfassten Magnetfelds bei einem Schütteln des Fahrrades darstellt, 3 shows a first diagram which shows a time course of a detected magnetic field when the bicycle is shaken,
Figur 4 ein zweites Diagramm, welches einen zeitlichen Verlauf eines erfassten Magnetfeldes bei einem Rückwärtsschieben des Fahrrads zeigt, 4 shows a second diagram showing a time course of a detected magnetic field when the bicycle is pushed backwards,
Figur 5 ein drittes Diagramm, welches einen zeitlichen Verlauf eines erfassten Magnetfeldes nach einem Filtern mit einem Hochpassfilter zeigt und Figure 5 shows a third diagram which shows a time course of a detected magnetic field after filtering with a high-pass filter and
Figur 6 ein viertes Diagramm, welches einen zeitlichen Verlauf einerFigure 6 is a fourth diagram showing a time course
Norm eines Differenzvektors zeigt. Norm of a difference vector shows.
Ausführungsform der Erfindung Embodiment of the invention
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrrades 10, an welchem eine Vorrichtung 1 zum Detektieren einer Rückwärtsbewegung des elektrischen Fahrrades 10 angeordnet ist. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Magnetfeldsensor 2 und eine Signalverarbeitungseinheit 5. Das Fahrrad 10 weist ferner eine Antriebseinheit 6 auf, welche dazu eingerichtet ist, einen Fahrer des Fahrrades 10 bei einem Tretvorgang zu unterstützen. Die Antriebseinheit 6 ist über eine Fahrradkette mit einem hinteren Rad 4 des Fahrrades 10 verbunden. Figure 1 shows a schematic representation of a bicycle 10, on which a device 1 for detecting a backward movement of the electric bicycle 10 is arranged. The device 1 includes a magnetic field sensor 2 and a signal processing unit 5. The bicycle 10 also has a drive unit 6, which is set up to support a driver of the bicycle 10 when pedaling. The drive unit 6 is connected to a rear wheel 4 of the bicycle 10 via a bicycle chain.
Die Antriebseinheit 6 ist beispielhaft in Figur 2 dargestellt. Die Antriebseinheit 6 weist einen Motor 7 und eine Steuerelektronik 3 auf, welche bei der in Figur 2 gezeigten Darstellung in einem Gehäuse angeordnet ist. Die Steuerelektronik 3 umfasst den Magnetfeldsensor 2 und die Signalverarbeitungseinheit 5. Der Magnetfeldsensor 2 ist ein dreidimensionaler Magnetfeldsensor. Das bedeutet, dass dieser ein Magnetfeld in mehreren Richtungskomponenten erfasst. So werden von dem Magnetfeldsensor 2 bspw. drei Ausgangssignale ausgegeben, wobei jedes der Ausgangssignale jeweils einer Richtung des Magnetfeldes zugeordnet ist und eine Stärke des Magnetfeldes in diese Richtung beschreibt. Die Richtungen des Magnetfeldes, welche durch den Magnetfeldsensor 2 erfasst werden, stehen dabei orthogonal zueinander. The drive unit 6 is shown as an example in FIG. The drive unit 6 has a motor 7 and control electronics 3, which in the illustration shown in Figure 2 is arranged in a housing. The control electronics 3 includes the magnetic field sensor 2 and the signal processing unit 5. The magnetic field sensor 2 is a three-dimensional magnetic field sensor. This means that it detects a magnetic field in several directional components. For example, three output signals are output by the magnetic field sensor 2, each of the output signals corresponding to a direction of the magnetic field is assigned and describes a strength of the magnetic field in this direction. The directions of the magnetic field, which are detected by the magnetic field sensor 2, are orthogonal to one another.
Der Magnetfeldsensor 2 ist an der Antriebseinheit 6 angeordnet und somit in einem direkten Umfeld des Motors 7 des elektrischen Fahrrades 10. Ferner ist der Magnetfeldsensor 2 damit auch im Umfeld der Pedale und einer Mechanik der Antriebseinheit 6 angeordnet. Somit ergibt sich, dass der Magnetfeldsensor 2 durch seine physikalische Anordnung ein von der Antriebseinheit 6 des Fahrrades 10 verursachtes Magnetfeld erfasst. Wird das Fahrrad 10 nicht bewegt, so wird auch keine wesentliche Veränderung dieses Magnetfeldes auftreten. The magnetic field sensor 2 is arranged on the drive unit 6 and thus in a direct environment of the motor 7 of the electric bicycle 10. Furthermore, the magnetic field sensor 2 is also arranged in the area of the pedals and a mechanism of the drive unit 6. This means that the magnetic field sensor 2 detects a magnetic field caused by the drive unit 6 of the bicycle 10 due to its physical arrangement. If the bicycle 10 is not moved, no significant change in this magnetic field will occur.
Wird das Fahrrad 10 vorwärts geschoben, so kann dies, bspw. durch Vibrationen und Erschütterungen, zu einer Veränderung des Magnetfeldes führen. Diese wird jedoch anders aussehen, insbesondere in ihrem zeitlichen Verlauf, als eine Veränderung des Magnetfeldes, welche bei einem Rückwärtsschieben und somit bei einer Rückwärtsbewegung des Fahrrades 10 auftritt. Wird das Fahrrad 10 rückwärts geschoben, so wird die Mechanik der Antriebseinheit 6 und der Motor 7 über die Fahrradkette des Fahrrades 10 angetrieben und somit bewegt. Da der Motor 7 auch magnetische Komponenten umfasst, wird dies zu einer vergleichsweise starken Veränderung des von dem Magnetfeldsensor 2 erfassten Magnetfeldes führen. Die Veränderung des von dem Magnetfeldsensor 2 erfassten Magnetfeldes wird sich insbesondere auch in ihrer Stärke, von einer Veränderung des Magnetfeldes unterscheiden, welche auftritt, wenn das Fahrrad 10 vorwärts geschoben wird. Dieser Unterschied wird durch die Signalverarbeitungseinheit 5 erkannt. If the bicycle 10 is pushed forward, this can lead to a change in the magnetic field, for example due to vibrations and shocks. However, this will look different, especially in its time course, than a change in the magnetic field, which occurs when the bicycle 10 is pushed backwards and thus when the bicycle 10 moves backwards. If the bicycle 10 is pushed backwards, the mechanics of the drive unit 6 and the motor 7 are driven via the bicycle chain of the bicycle 10 and thus moved. Since the motor 7 also includes magnetic components, this will lead to a comparatively strong change in the magnetic field detected by the magnetic field sensor 2. The change in the magnetic field detected by the magnetic field sensor 2 will differ in particular in its strength from a change in the magnetic field that occurs when the bicycle 10 is pushed forward. This difference is recognized by the signal processing unit 5.
Die Signalverarbeitungseinheit 5 ist mit dem Magnetfeldsensor 2 gekoppelt und empfängt in einer systemspezifischen Abtastfrequenz die Ausgangssignale des Magnetfeldsensors 2, welche die einzelnen Richtungskomponenten des Magnetfeldes beschreiben. Es werden kontinuierlich neue Messwerte von dem Magnetfeldsensor 2 an die Signalverarbeitungseinheit 5 übertragen. Somit wird von der Signalverarbeitungseinheit 5 ein zeitlicher Verlauf des erfassten Magnetfeldes von dem Magnetfeldsensor 2 empfangen. Die Signalverarbeitungseinheit 5 ist dazu eingerichtet, zu detektieren, ob das Fahrrad 10 rückwärts bewegt wird. Dazu wird der zeitliche Verlauf des erfassten Magnetfeldes hinsichtlich einer vordefinierten Eigenschaft untersucht und die Rückwärtsbewegung des Fahrrades 10 wird in Reaktion darauf erkannt, dass eine bestimmte vordefinierte Eigenschaft in dem zeitlichen Verlauf des Magnetfeldes vorliegt. The signal processing unit 5 is coupled to the magnetic field sensor 2 and receives the output signals of the magnetic field sensor 2, which describe the individual directional components of the magnetic field, at a system-specific sampling frequency. New measured values are continuously transmitted from the magnetic field sensor 2 to the signal processing unit 5. The signal processing unit 5 thus receives a time course of the detected magnetic field from the magnetic field sensor 2. The signal processing unit 5 is set up to detect whether the bicycle 10 is being moved backwards. For this purpose, the time course of the recorded data is taken into account Magnetic field is examined with regard to a predefined property and the backward movement of the bicycle 10 is recognized in response to the fact that a certain predefined property is present in the time course of the magnetic field.
Die Figuren 3 und 4 zeigen beispielhaft zeitliche Verläufe des erfassten Magnetfeldes in unterschiedlichen Szenarien. So ist in Figur 3 der zeitliche Verlauf des erfassten Magnetfeldes in einem ersten Diagramm 20 gezeigt, wobei der zeitliche Verlauf des erfassten Magnetfeldes dadurch verursacht wurde, dass das Fahrrad 10 geschüttelt wurde. Figur 4 zeigt ein zweites Diagramm 30, bei dem der gezeigte zeitliche Verlauf des erfassten Magnetfeldes durch ein Rückwärtsschieben des Fahrrades 10 verursacht wurde. In beiden Diagrammen ist über eine X-Achse die Zeit in Sekunden dargestellt und über die Y-Achse eine Magnetfeldstärke in Mikrotesla gezeigt. Figures 3 and 4 show exemplary temporal progressions of the detected magnetic field in different scenarios. 3 shows the time course of the detected magnetic field in a first diagram 20, the time course of the detected magnetic field being caused by the bicycle 10 being shaken. Figure 4 shows a second diagram 30, in which the time course of the detected magnetic field shown was caused by the bicycle 10 being pushed backwards. In both diagrams, the time is shown in seconds on an X-axis and a magnetic field strength in microtesla is shown on the Y-axis.
In beiden Diagrammen ist ferner ein erster Signalverlauf 21 , 31 gezeigt, welcher den zeitlichen Verlauf des Magnetfelds für eine in Z-Richtung gerichtete Richtungskomponente darstellt. Ferner ist in einem zweiten Signalverlauf 22, 32 ein zeitlicher Verlauf des Magnetfeldes für eine in Y-Richtung gerichtete Richtungskomponente dargestellt. Zudem ist in einem dritten Signalverlauf 23, 33 ein zeitlicher Verlauf des Magnetfeldes für eine in X-Richtung gerichtete Richtungskomponente dargestellt. Both diagrams also show a first signal curve 21, 31, which represents the time profile of the magnetic field for a directional component directed in the Z direction. Furthermore, a time profile of the magnetic field for a directional component directed in the Y direction is shown in a second signal curve 22, 32. In addition, a third signal curve 23, 33 shows a time profile of the magnetic field for a directional component directed in the X direction.
Es ist aus Figur 3 ersichtlich, dass für die Y- und die Z-Komponente ein vergleichsweise starkes Magnetfeld gegenüber dem Magnetfeld für die X- Komponente vorliegt. Dies erstreckt sich über die gesamte dargestellte Zeitdauer hinweg. In Figur 4 ist hingegen ersichtlich, dass es zu vergleichsweise starken Änderungen in dem detektierten Magnetfeld kommt, wobei die Änderungen jedoch für die unterschiedlichen Richtungskomponenten unterschiedlich ausfallen. Allgemein gilt, dass die Signalverarbeitungseinheit 5 dazu eingerichtet ist, das in Figur 3 gezeigte Muster von dem in Figur 4 gezeigten Muster zu unterscheiden. Wird das in Figur 4 dargestellte Muster oder eine für das Muster charakteristische Eigenschaft in dieser oder ähnlicher Form erkannt, so wird detektiert, dass das Fahrrad 10 rückwärts bewegt wird. It can be seen from Figure 3 that there is a comparatively strong magnetic field for the Y and Z components compared to the magnetic field for the X component. This extends over the entire period of time shown. In Figure 4, however, it can be seen that there are comparatively strong changes in the detected magnetic field, although the changes are different for the different directional components. In general, the signal processing unit 5 is set up to distinguish the pattern shown in FIG. 3 from the pattern shown in FIG. 4. If the pattern shown in Figure 4 or a property characteristic of the pattern is recognized in this or a similar form, it is detected that the bicycle 10 is being moved backwards.
Um die in Figur 3 und 4 gezeigten Szenarien zu unterscheiden, ist es vorteilhaft, wenn die Signalverarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist, den zeitlichen Verlauf des Magnetfeldes durch einen Hochpassfilter zu filtern, um ein gefiltertes Signal zu erzeugen. So sind in Figur 5 die aus Figur 3 und 4 bekannten Signale nach einer Filterung durch einen Hochpassfilter dargestellt. Das bedeutet umgekehrt, dass sehr niedrige Frequenzanteile entfernt wurden und lediglich die vergleichsweise hochfrequenten Signalanteile das gefilterte Signal bilden. So ist in Figur 5 ein drittes Diagramm 30 dargestellt, welches, wie auch die in Figur 3 und 4 dargestellten Diagramme 20, 30 eine Stärke eines Magnetfelds über einen zeitlichen Verlauf darstellen. Dabei ist in Figur 5 ein erster Signalverlauf 41 dargestellt, welcher aus einer Hochpassfilterung eines der in Figur 4 gezeigten Signalverläufe 31 bis 33 resultiert Ferner ist in Figur 5 ein zweiter Signalverlauf 42 dargestellt, welcher aus einer Hochpassfilterung der in Figur 3 gezeigten Signalverläufe 21 bis 23 resultiert. Es ist dabei zu erkennen, dass das Rückwärtsbewegen des Fahrrades 10 zu einer deutlich höheren Amplitude in dem gefilterten Signal führt. In order to distinguish between the scenarios shown in FIGS. 3 and 4, it is advantageous if the signal processing unit is set up to record the time course of the magnetic field through a high-pass filter to produce a filtered signal. 5 shows the signals known from FIGS. 3 and 4 after filtering by a high-pass filter. Conversely, this means that very low frequency components have been removed and only the comparatively high-frequency signal components form the filtered signal. A third diagram 30 is shown in FIG. 5, which, like the diagrams 20, 30 shown in FIGS. 3 and 4, represents a strength of a magnetic field over time. 5 shows a first signal curve 41, which results from a high-pass filtering of one of the signal curves 31 to 33 shown in FIG. 4. Furthermore, a second signal curve 42 is shown in FIG results. It can be seen that moving the bicycle 10 backwards leads to a significantly higher amplitude in the filtered signal.
Das in Figur 5 gezeigte Diagramm ist als beispielhaft anzusehen und kann dabei entweder das gefilterte Signal darstellen, welches genau einer Richtungskomponente zugehörig ist oder kann ein gefiltertes Signal darstellen, welches aus einem zusammenführend mehrerer Richtungskomponenten resultiert. Das gefilterte Signal wird bspw. mit einem Schwellenwert verglichen, wobei detektiert wird, dass das Fahrrad rückwärts bewegt wird, wenn der Schwellenwert überschritten wird. Dazu ist es vorteilhaft, wenn das gefilterte Signal nochmals mittels eines Hochpassfilters gefiltert wird, um eine kontinuierliche Kurve zu schaffen, die nicht sprungweise über und unter einen Schwellenwert abfällt. Durch die Anwendung eines Tiefpassfilters wird somit eine Hüllkurve der aus Figur 5 bekannten Signalverläufen geschaffen. Dies ist in Figur 6 beispielhaft dargestellt. The diagram shown in Figure 5 is to be viewed as an example and can either represent the filtered signal, which belongs to exactly one directional component, or can represent a filtered signal, which results from a combination of several directional components. The filtered signal is compared, for example, with a threshold value, whereby it is detected that the bicycle is moved backwards when the threshold value is exceeded. For this purpose, it is advantageous if the filtered signal is filtered again using a high-pass filter in order to create a continuous curve that does not fall abruptly above and below a threshold value. By using a low-pass filter, an envelope of the signal curves known from FIG. 5 is created. This is shown as an example in Figure 6.
Es ist vorteilhaft, jeden zeitlichen Verlauf einer Richtungskomponente zunächst durch einen Hochpassfilter zu filtern. So ist es vorteilhaft, jeden der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Signalverläufe zunächst durch einen Hochpassfilter zu filtern, um mehrere gefilterte partielle Signale zu erzeugen, welche den Richtungskomponenten zugehörig sind. Im Folgenden ist es vorteilhaft, diese gefilterten partiellen Signale zu einem kombinierten Signal zusammenzuführen. Dazu wird bevorzugt für einen aktuellen Abtastzeitpunkt jeweils ein aktueller Wert der gefilterten partiellen Signale in einem Merkmalsvektor gespeichert. Der Merkmalsvektor beschreibt somit einen Vektor, der die Ausrichtung und Stärke des Magnetfeldes für den aktuellen Abtastzeitpunkt beschreibt. Dieser für den Abtastzeitpunkt erzeugte Merkmalsvektor wird von einem Differenzvektor subtrahiert, welcher anfänglich auf Null gesetzt ist. Damit wird ein neuer Differenzvektor gebildet. Dieses Verfahren wird iterativ ausgeführt. So wird für jeden neuen Abtastzeitpunkt jeweils ein aktueller Merkmalsvektor generiert und von dem zuvor erzeugten Differenzvektor subtrahiert, um wiederum einen neuen Differenzvektor zu bilden. It is advantageous to first filter each time profile of a directional component through a high-pass filter. It is therefore advantageous to first filter each of the signal curves shown in FIGS. 3 and 4 through a high-pass filter in order to generate several filtered partial signals which are associated with the directional components. It is then advantageous to combine these filtered partial signals into a combined signal. For this purpose, a current value of the filtered partial signals is preferably stored in a feature vector for a current sampling time. The feature vector thus describes a vector that represents the orientation and strength of the magnetic field for the current sampling time. This feature vector generated for the sampling time is subtracted from a difference vector, which is initially set to zero. This creates a new difference vector. This process is carried out iteratively. A current feature vector is generated for each new sampling time and subtracted from the previously generated difference vector to in turn form a new difference vector.
Es werden somit in einer kontinuierlichen Reihe neue Differenzvektoren gebildet. Wurde ein neuer Differenzvektor gebildet, so wird daraus eine Norm des Differenzvektors errechnet, welche insbesondere einen Betrag und somit eine Länge des Differenzvektors und eine Stärke des Magnetfeldes bzw. eine Stärke einer Änderung des Magnetfeldes beschreibt. Durch das Bilden jeweils einer Norm für aufeinanderfolgende Differenzvektoren wird ein zeitlicher Verlauf der Norm generiert, welcher entweder als kombiniertes Signal verwendet wird oder als Basis für das kombinierte Signal genutzt wird. So entspricht der zeitliche Verlauf der Norm ebenfalls der in Figur 6 gezeigten Hüllkurve, also den Signalverläufen des ersten Signalverlaufs 51 und des zweiten Signalverlaufs 52. Dabei ist es vorteilhaft, wenn ein zeitlicher Verlauf der Norm durch einen exponentiellen Durchschnittswertfilter gefiltert wird. New difference vectors are thus formed in a continuous series. If a new difference vector has been formed, a norm of the difference vector is calculated, which in particular describes an amount and thus a length of the difference vector and a strength of the magnetic field or a strength of a change in the magnetic field. By forming a norm for successive difference vectors, a time course of the norm is generated, which is either used as a combined signal or is used as a basis for the combined signal. The time course of the standard also corresponds to the envelope curve shown in FIG. 6, i.e. the signal curves of the first signal curve 51 and the second signal curve 52. It is advantageous if a time curve of the standard is filtered by an exponential average value filter.
Der in Figur 6 gezeigte erste Signalverlauf 51 und der in Figur 6 dargestellte zweite Signalverlauf 52 sind dabei Signalverläufe über die Zeit, wobei über die Y- Achse ein Merkmalswert angezeigt ist und nicht weiter die Stärke des magnetischen Felds angegeben ist. Dies resultiert aus den zuvor beschriebenen Berechnungen, welche Basis für diese neuen Signalverläufe sind, welche im Wesentlichen den zeitlichen Verlauf der Norm darstellen. Durch ein entsprechendes Setzen eines Schwellenwertes kann erkannt werden, ob das Fahrrad rückwärts bewegt wird. Es zeigt der erste Signalverlauf 51 aus Figur 6 den zeitlichen Verlauf der Norm für ein Rückwärtsschieben des Fahrrades 10. Der zweite Signalverlauf 52 in Figur 6 zeigt den zeitlichen Verlauf der Norm bei einem Schütteln des Fahrrades 10. Wird der Schwellenwert bspw. auf einen Merkmalswert von 50 gesetzt, so wird zuverlässig erkannt, dass das Fahrrad 10 bei der mit dem ersten Signalverlauf 51 gegebenen Situation auf ein Rückwärtsbewegen des Fahrrades hindeutet. Das Detektieren der Rückwärtsbewegung des Fahrrades 10 wird insbesondere für eine Erkennung eines Diebstahls des Fahrrades 10 genutzt. Dazu ist es notwendig, dass das Verfahren auch dann ausgeführt werden kann, wenn das Fahrrad 10 abgestellt ist. Dazu ist es notwendig, dass der Magnetfeldsensor 2 und die Signalverarbeitungseinheit 5 mit einer Versorgungsspannung versorgt werden. Da die für das elektrische Fahrrad 10 vorgesehene Batterie jedoch oftmals von einem Anwender entfernt werden kann, bspw. um diese aufzuladen, ist es vorteilhaft, wenn der Magnetfeldsensor 2 und die Signalverarbeitungseinheit 5 von einer Spannungsquelle versorgt werden, welche nicht für den Antrieb des Fahrrades 10 vorgesehen ist, also nicht die primäre Spannungsquelle für den Antrieb des Fahrrades ist. So ist in der Antriebseinheit 6 bspw. eine weitere Batterie oder eine entsprechende Kapazität verbaut, welche insbesondere mittels der primären Spannungsquelle des Antriebes geladen werden kann. Somit kann das Verfahren auch dann ausgeführt werden, wenn die primäre Spannungsquelle von dem Fahrrad 10 abgetrennt wird. Wird eine Rückwärtsbewegung des Fahrrades erkannt, insbesondere über einen vordefinierten Zeitraum hinweg, so wird ein Anwender hinsichtlich des Diebstahls des Fahrrades 10 oder zumindest hinsichtlich der Rückwärtsbewegung des Fahrrades informiert. The first signal curve 51 shown in FIG. 6 and the second signal curve 52 shown in FIG. This results from the calculations described above, which are the basis for these new signal curves, which essentially represent the time curve of the standard. By setting a threshold value accordingly, it can be recognized whether the bicycle is moving backwards. The first signal curve 51 from Figure 6 shows the time course of the standard for pushing the bicycle 10 backwards. The second signal curve 52 in Figure 6 shows the time course of the standard when the bicycle 10 is shaken 50 is set, it is reliably recognized that the bicycle 10 indicates that the bicycle is moving backwards in the situation given by the first signal curve 51. Detecting the backward movement of the bicycle 10 is used in particular to detect the theft of the bicycle 10. For this purpose, it is necessary that the method can also be carried out when the bicycle 10 is parked. For this it is necessary that the magnetic field sensor 2 and the signal processing unit 5 are supplied with a supply voltage. However, since the battery provided for the electric bicycle 10 can often be removed by a user, for example in order to charge it, it is advantageous if the magnetic field sensor 2 and the signal processing unit 5 are supplied by a voltage source which is not used to drive the bicycle 10 is provided, so it is not the primary voltage source for driving the bicycle. For example, another battery or a corresponding capacity is installed in the drive unit 6, which can be charged in particular using the primary voltage source of the drive. Thus, the method can be carried out even if the primary voltage source is disconnected from the bicycle 10. If a backward movement of the bicycle is detected, in particular over a predefined period of time, a user is informed about the theft of the bicycle 10 or at least about the backward movement of the bicycle.
Die Norm des Differenzvektors ist ein Wert, der mit einem vorliegenden Merkmal, welches hier durch die vordefinierte Eigenschaft gegeben ist, ansteigt. Dieser Wert wird kontinuierlich neu berechnet. Dazu wird jeweils ein aktueller Satz von Messwerten des Magnetfeldsensors von dem Differenzvektor subtrahiert. Der somit ermittelte neue Differenzvektor wird genutzt, um dessen Norm zu bilden und einem optionalen weiteren Filtervorgang unterzogen, um ein Hüllflächensignal zu schaffen, welches durch den zeitlichen Verlauf des Magnetfeldes, insbesondere in seiner gefilterten Form, gegeben ist. The norm of the difference vector is a value that increases with an existing feature, which is given here by the predefined property. This value is continuously recalculated. For this purpose, a current set of measured values from the magnetic field sensor is subtracted from the difference vector. The new difference vector thus determined is used to form its standard and is subjected to an optional further filtering process in order to create an envelope signal which is given by the time course of the magnetic field, in particular in its filtered form.
Es wird darauf hingewiesen, dass es grundsätzlich auch möglich ist, ein Rollen des Fahrrades 10 basierend auf den an einer Felge angeordneten Magneten auszuführen, welcher typischerweise für eine Geschwindigkeitsmessung des Fahrrades verwendet wird. Dies führt jedoch zu aufwendigen Implementierungen, da eine solche Anwendung ebenfalls mit einer Betriebsspannung versorgt werden muss und der Magnetfeldsensor bzw. der Tachometer auch dann mit einer Spannung versorgt werden muss, wenn die primäre Batterie von dem Fahrrad entfernt wird. Nebst obenstehender Offenbarung wird explizit auf die Offenbarung der Figuren 1 bis 6 verwiesen. It should be noted that in principle it is also possible to roll the bicycle 10 based on the magnets arranged on a rim, which is typically used to measure the speed of the bicycle. However, this leads to complex implementations, since such an application must also be supplied with an operating voltage and the magnetic field sensor or the speedometer must also be supplied with a voltage when the primary battery is removed from the bicycle. In addition to the above disclosure, explicit reference is made to the disclosure of Figures 1 to 6.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Vorrichtung (1) zum Detektieren einer Rückwärtsbewegung eines elektrischen Fahrrades (10), umfassend: einen Magnetfeldsensor (2), welcher an einer Antriebseinheit des Fahrrades (10) angeordnet ist, um ein von der Antriebseinheit (6) des Fahrrades (10) verursachtes Magnetfeld zu erfassen, und eine Signalverarbeitungseinheit (5), welche dazu eingerichtet ist, von dem Magnetfeldsensor (2) einen zeitlichen Verlauf (31-33) des erfassten Magnetfeldes zu empfangen und zu Detektieren, dass das Fahrrad (10) rückwärts bewegt wird, wenn der zeitliche Verlauf (31-33) des Magnetfelds eine vordefinierte Eigenschaft aufweist. 1. Device (1) for detecting a backward movement of an electric bicycle (10), comprising: a magnetic field sensor (2), which is arranged on a drive unit of the bicycle (10) in order to detect one of the drive unit (6) of the bicycle (10). to detect the magnetic field caused, and a signal processing unit (5), which is set up to receive a time profile (31-33) of the detected magnetic field from the magnetic field sensor (2) and to detect that the bicycle (10) is being moved backwards, if the time course (31-33) of the magnetic field has a predefined property.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , wobei die Signalverarbeitungseinheit (5) dazu eingerichtet ist, den zeitlichen Verlauf (31-33) des Magnetfeldes durch einen Hochpassfilter zu filtern, um ein gefiltertes Signal (41) zu erzeugen und zu detektieren, dass der zeitliche Verlauf (31-33) des Magnetfelds die vordefinierte Eigenschaft aufweist, wenn eine Amplitude des gefilterten Signals einen vordefinierten Grenzwert überschreitet. 2. Device according to claim 1, wherein the signal processing unit (5) is set up to filter the time course (31-33) of the magnetic field through a high-pass filter in order to generate a filtered signal (41) and to detect that the time course (31-33) of the magnetic field has the predefined property when an amplitude of the filtered signal exceeds a predefined limit.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Signalverarbeitungseinheit (5) dazu eingerichtet ist, den durch den Hochpassfilter gefilterten zeitlichen Verlauf des Magnetfeldes ferner durch einen Tiefpassfilter zu filtern, um das gefilterte Signal zu erzeugen. 3. Device according to claim 2, wherein the signal processing unit (5) is set up to further filter the time profile of the magnetic field filtered by the high-pass filter through a low-pass filter in order to generate the filtered signal.
4. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Magnetfeldsensor (2) dazu eingerichtet ist, das Magnetfeld in mehreren Richtungskomponenten zu erfassen. 4. Device according to one of the preceding claims, wherein the magnetic field sensor (2) is set up to detect the magnetic field in several directional components.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei und die Signalverarbeitungseinheit (5) dazu eingerichtet ist: den zeitlichen Verlauf der mehreren Richtungskomponenten jeweils durch einen Hochpassfilter zu filtern, um mehrere gefiltertes partielle Signale zu erzeugen, welche den mehreren Richtungskomponenten zugehörig sind, die gefilterten partiellen Signale zu einem kombinierten Signal (51) zusammenzuführen, und zu detektieren, dass der zeitliche Verlauf des Magnetfelds die vordefinierte Eigenschaft aufweist, wenn eine Amplitude des kombinierten Signals einen vordefinierten Grenzwert überschreitet. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei bei dem Zusammenführen der gefilterten partiellen Signale zu dem kombinierten Signal (51), die gefilterten partiellen Signale für einen Abtastzeitpunkt in einem Merkmalsvektor gespeichert werden, der für den Abtastzeitpunkt erzeugte Merkmalsvektor von einem Differenzvektor subtrahiert wird, der für einen vorangegangenen Abtastzeitpunkt gespeichert wurde, um einen neuen Differenzvektor zu bilden, und eine Norm des Differenzvektors gebildet wird, wobei durch das Bilden jeweils einer Norm für aufeinanderfolgende Differenzvektoren ein zeitlicher Verlauf der Norm generiert wird und aus dem zeitlichen Verlauf der Norm das kombinierte Signal (51) ermittelt wird. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei das kombinierte Signal (51) aus dem zeitlichen Verlauf der Norm ermittelt wird, indem der zeitliche Verlauf der Norm durch einen exponentiellen Durchschnittswert-Filter gefiltert wird. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Magnetfeldsensor (2) und die Signalverarbeitungseinheit (5) bei dem Detektieren der Rückwärtsbewegung von einer Spannungsquelle versorgt werden, welche nicht eine für einen Antrieb des Fahrrades vorgesehene primäre Spannungsquelle ist. Verfahren zum Detektieren einer Rückwärtsbewegung eines Fahrrades, umfassend: 5. The device according to claim 4, wherein and the signal processing unit (5) is set up to: filter the time profile of the plurality of directional components through a high-pass filter in order to produce a plurality of filtered partial to generate signals which are associated with the plurality of directional components, to combine the filtered partial signals into a combined signal (51), and to detect that the time profile of the magnetic field has the predefined property when an amplitude of the combined signal exceeds a predefined limit value. Apparatus according to claim 5, wherein when combining the filtered partial signals into the combined signal (51), the filtered partial signals for a sampling time are stored in a feature vector, the feature vector generated for the sampling time is subtracted from a difference vector generated for a previous one The sampling time was stored in order to form a new difference vector, and a norm of the difference vector is formed, whereby a time course of the norm is generated by forming a norm for successive difference vectors and the combined signal (51) is determined from the time course of the norm becomes. Apparatus according to claim 6, wherein the combined signal (51) is determined from the time profile of the standard by filtering the time profile of the standard through an exponential average filter. Device according to one of the preceding claims, wherein the magnetic field sensor (2) and the signal processing unit (5) are supplied when detecting the backward movement from a voltage source which is not a primary voltage source intended for driving the bicycle. Method for detecting backward movement of a bicycle, comprising:
Erfassen eines von einer Antriebseinheit (6) des Fahrrades (10) verursachtes Magnetfelds durch einen an der Antriebseinheit (6) des Fahrrades (10) angeordneten Magnetfeldsensor (2), und Detektieren, dass das Fahrrad (10) rückwärts bewegt wird, wenn ein zeitlicher Verlauf des Magnetfelds eine vordefinierte Eigenschaft aufweist. Detecting a magnetic field caused by a drive unit (6) of the bicycle (10) by a magnetic field sensor (2) arranged on the drive unit (6) of the bicycle (10), and Detecting that the bicycle (10) is being moved backwards when a time course of the magnetic field has a predefined property.
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