DE2601630A1 - CYCLING SIMULATOR - Google Patents
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Description
Dr. Max Schneider Dr. Alfred Eitel ow.-m. Ernst Czowalla S3Ä Peter Matschkur dip«*»·.Dr. Max Schneider Dr. Alfred Eitel ow.-m. Ernst Czowalla S3Ä Peter Matschkur dip «*» ·.
85 Nürnberg 106r den 8. J an. I y / D Königstraße 1 (Museumsbrücke) Fernsprech-Sammel-Nr. 203931 85 Nuremberg 106 r the 8th year. I y / D Königstrasse 1 (Museum Bridge) Telephone collection no. 203931
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diese.Hr. 27 300/sf-böthis.Mr. 27 300 / sf-bö
Jacques Charles PETIQ?, 5, Avenue de la Convention, 94210 LA VARETOB SAINT HILAIRE/Frankreich Jacques Charles PETIQ ?, 5, Avenue de la Convention, 94210 LA VARETOB SAINT HILAIRE / France
"Simulator für Radrennen""Cycle Race Simulator"
Die Erfindung betrifft einen Simulator für Radrennen, der ein Training unter Darstellung einer Rennbahn mit verkleinertem Maßstab ermöglicht, auf der der Rennfahrer seine aufeinanderfolgenden Positionen mit großer Genauigkeit verfolgen kann, wobei sein "Vorrücken durch die gleichzeitige Verlagerung eines Lichtsignals dargestellt wird.The invention relates to a simulator for cycling races, which enables training with the representation of a racetrack on a reduced scale on which the racing driver can follow his successive positions with great accuracy, being "Advance is represented by the simultaneous shifting of a light signal.
Die Vorrichtungen zum Training von Rennfahrern, in einem Raum oder einer abgeschlossenen Umgebung, arbeiten gewöhnlich und seit langem mit Hilfe einer Anordnung mit Rollen, die von den Reifen des Fahrrads des Fahrers direkt in eine Drehbewegung versetzt werden, wobei die Drehung der drei Rollen dafür sorgt, daß das Fahrrad und der es benutzende Fahrer in Gleichgewicht blei-The devices for training racers, in a room or an enclosed environment, usually work and has long been using a roller assembly that rotates directly from the tires of the rider's bicycle the rotation of the three rollers ensures that the bicycle and the rider using it remain in equilibrium.
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Deutsch· Bank A. Q. Nürnberg Nr. 03 / 30 688, BLZ 760 70012 - Hypobank Nürnberg Nr. 156 / 274 500, BLZ 760 20214 Postscheck-Konto: Amt Nürnberg Nr. 383 05-555 - Drahtanschrift: NorlepatentDeutsch · Bank A. Q. Nürnberg No. 03/30 688, BLZ 760 70012 - Hypobank Nürnberg No. 156/274 500, BLZ 760 20214 Postal check account: Nuremberg Office No. 383 05-555 - Wire address: Norlepatent
ben. Diese Vorrichtung wird mit dem Ausdruck "Heimtrainer" bezeichnet; da dieser Ausdruck allgemein bekannt ist, wird er hier nicht erwähnt.ben. This device is referred to by the term "exercise bike"; since this term is well known, it is not mentioned here.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet die eben erwähnte Anordnung als Träger für das Fahrrad des trainierenden Rennfahrers. Sie ist mit Einrichtungen zur Bestimmung der Geschwindigkeit und des der Fortbewegung entgegenwirkenden Widerstands verbunden, um rationell einen Wind variabler Geschwindigkeit zu simulieren, der unter freiem Himmel herrscht. Dieser virtuelle Widerstand ist regelbar unter Berücksichtigung des Widerstands, der dem Weiterfahren des Rennfahrers entgegenwirkt. Darüberhinaus kann dieser virtuelle Widerstand nach einem vorher aufgestellten Programm veränderbar gemacht werden, das Steigungen und Gefälle der Straßen berücksichtigt, wie sie auf einer tatsächlichen Strecke angetroffen werden. Die Eichung der Vorrichtung bezieht sich auf die Prozentzahl der auf einer bestimmten Strecke angetroffenen reellen Gefälle. Dieser Fall kann zwar nicht bei der Darstellung einer geschlossenen Rennbahn vorgesehen sein, aber bei dem Abbild einer Strecke, die genau einer bestimmten Radrennetappe entspricht, wobei jeder Anstieg, jedes ebene oder abfallende Stück im voraus einstellbar ist. Der trainierende Fahrer in seiner abgeschlossenen Umgebung spürt dabei die gleiche Widerstandswirkung gegenüber seinem Weiter- " fahren, wie wenn er sich auf einer reellen Strecke fortbewegen würde. Diese Ergebnisse werden durch die veränderbare ErregungThe device according to the invention uses the arrangement just mentioned as a carrier for the bike of the training racer. She is with facilities for determining the speed and the propulsion resisting resistor connected to efficiently apply a variable speed wind simulate the open air. This virtual resistance can be regulated taking into account the resistance, which counteracts the continued driving of the racer. In addition, this virtual resistance can be set up in advance Program can be made changeable, taking into account the inclines and slopes of the roads, as they are on an actual one Route. The calibration of the device refers to the percentage of the on a certain Real gradient encountered. This case cannot be provided for when depicting a closed racetrack be, but with the image of a route that corresponds exactly to a certain cycling stage, with each climb, each level or sloping piece is adjustable in advance. The training driver feels in his closed environment in doing so, the same resistance to driving as when he is moving on a real route would. These results are changeable through the excitation
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eines elektrischen Generators erreicht, der z.B. von einer der Rollen des Zimmertrainers mitgenommen wird, der er einen Widerstand gegenüber der Drehbewegung entgegensetzt, die durch die Pedale des Fahrers entwickelt und auf die Rollen übertragen wird, auf denen die^ Räder des von ihm gefahrenden Fahrrads ruhen. of an electrical generator, which is taken e.g. by one of the rollers of the indoor trainer, to which it creates a resistance opposed to the rotational movement developed by the driver's pedals and transmitted to the rollers on which the ^ wheels of the bicycle he is riding rest.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen;Further features, advantages and details of the invention emerge from the following description of a preferred embodiment as well as based on the drawing. Show here;
Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht der Vorrichtung sowie die Irainingseinrichtung mit Rollen, die Darstellung einer Rennbahn in verkleinertem Maßstab, eine elektronische Uhr und einen Rundenzähler j1 is a perspective view of the device and the training device with rollers, the representation of a racetrack on a reduced scale, an electronic clock and a lap counter j
Fig. 2 die Übersichtstafel von vorn, mit verschiedenen Instrumenten zur Zeitmessung, zum Rundenzählen sowie verschiedene Wählschalter und2 shows the overview table from the front, with various instruments for measuring time, for counting laps as well as various selector switches and
Fig. 3 schematisch die verschiedenen elektrischen Schaltkreise, die mechanischen Verbindungen und die Anzeigeeinrichtungen des Simulators.Fig. 3 schematically shows the various electrical circuits, the mechanical connections and the display devices of the simulator.
In Fig. 1 ist die Gerätelagerung 1 für das Fahrrad zu sehen. Eine der Rollen 2, die das Hinterrad des Fahrrads tragen, dasIn Fig. 1, the device storage 1 for the bicycle can be seen. One of the rollers 2 that carry the rear wheel of the bike, the
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sie in eine Drehbewegung mitnimmt, ist über den Riemen 5 mechanisch mit einem elektrischen Stromgenerator 6 verbunden und zwar mit Hilfe einer Riemenscheibe 4, die mit verschiedenen Übersetzungsstufen versehen wird, abhängig von der Art des benutzten Rollenapparats, um mit Apparaten verschiedener Konstruktion trotzdem gleiche Bedingungen zu schaffen. Der Elektrische Leiter 7 ist mit der Regelung der veränderbaren Erregung des Generators 6 auf der Übersichtstafel 9 verbunden. Die biegsame Übertragung 8 verbindet die Welle des Generators 6 mit der Einrichtung zur Mitnahme der Lichtmarke (nicht dargestellt), die sich auf der verkleinerten Rennbahn 10 bewegt. Weiterhin ist auf der !Tafel 9 die elektrische Uhr 12 sowie der Rundenzähler 11 sichtbar. Der Rennfahrer blickt in Pfeilrichtung auf die Tafel 9. Ein Zuführungskabel für elektrischen Strom ist bei 15 dargestellt.takes it along in a rotary movement is mechanical via the belt 5 connected to an electric power generator 6 with the help of a pulley 4, which with different Gear ratios are provided, depending on the type of roller apparatus used, to apparatus of various designs to create the same conditions anyway. The electrical conductor 7 is with the regulation of the variable excitation of the generator 6 on the overview panel 9. The flexible transmission 8 connects the shaft of the generator 6 with the device for taking along the light mark (not shown), moving on the scaled-down racetrack 10. Furthermore, the electrical clock 12 and the Lap counter 11 visible. The racing driver looks at panel 9 in the direction of the arrow. There is a supply cable for electrical power shown at 15.
Im Folgenden wird auf Fig. 2 Bezug genommen, die die Übersichtstafel 9 darstellt, auf der das verkleinerte Abbild einer vorschriftsmäßigen Rennbahn 10 zu sehen ist, die die bewegliche Lichtmarke 20, die Startlinie 17 und die 200-m-Linie 18 aufweist. Weiterhin sind der Rundenzähler 11, der handbediente Wählschalter 19 für die Anzahl der Runden, der für eine Einstellung von 1 bis zu 100 Runden (50 km) entworfen ist und ein Erregungswiderstand 13 für den in dieser Figur nicht gezeigten elektrischen Generator 6 erkennbar, dessen Widerstand gegenüber dem Abrollen des Hinterrads des Fahrrads künstlich den aerodynamischen und den Rollwiderstand des Rennfahrers auf der BaImReference is made below to FIG. 2, which shows the overview table 9 shows, on which the reduced image of a regulatory racetrack 10 can be seen, the movable Light mark 20, the start line 17 and the 200 m line 18. Furthermore, the lap counter 11, the manually operated one Number of laps selector 19 designed for a setting from 1 to 100 laps (50 km) and on Excitation resistance 13 for the electrical generator 6, not shown in this figure, can be seen, its resistance to the rolling of the rear wheel of the bicycle artificially the aerodynamic and the racing driver's rolling resistance on the BaIm
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oder der Straße schafft, entweder "bei Wind O oder bei Wind mit veränderbarer Geschwindigkeit.or the road creates, either "with wind E or with wind with changeable speed.
Ebenso sind die elektronische Anzeigeuhr 12, die Einführung des Zuführungskabels 15 für den elektrischen Strom, die Einmündung des mechanischen Antriebs 8 der Drehbewegung des Generators 6 und die elektrischen Leiter 7 zu dessen Erregung wiedergegeben.Likewise, the electronic display clock 12, the introduction of the supply cable 15 for the electrical current, the junction of the mechanical drive 8 of the rotary movement of the generator 6 and the electrical conductor 7 for its excitation are reproduced.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung wird im Folgenden beschrieben; Ein auf dem Rollenapparat fahrender Rennfahrer unternimmt die gleiche Anstrengung pro Zeiteinheit wie auf einer Zementbahn einer Rennbahn oder auf einer ebenen Straße ohne Wind. Er kann sein Vorrücken auf der in verkleinertem Maßstab auf der Übersichtstafel 9 dargestellten Rennbahn verfolgen, wobei seine Anstrengung unterschiedlich ist, je nach dem virtuellen Widerstand, der durch die mehr oder weniger starke Erregung des Generators 6 verursacht wird.The mode of operation of the device is described below; A racing driver driving on a roller apparatus undertakes this the same effort per unit of time as on a cement track at a racetrack or on a flat road with no wind. He can follow his progress on the racetrack shown on a reduced scale on the overview panel 9, with his exertion is different, depending on the virtual resistance, which is caused by the more or less strong excitation of the generator 6.
Die Wirkungsweise der Gesamtvorrichtung wird unter Bezugnahme auf lig. 3 erklärt, die alle schematisch dargestellten Teile zeigt. Die hintere Rolle 2 der Lagerung 1 des Fahrrads überträgt ihre Drehbewegung auf den elektrischen Stromgenerator 6 mit Hilfe des Treibriemens 5. Eines der Enden der Achse des Generators 6 überträgt ihre Drehbewegung über einen Untersetzer und eine elektromechanische Kupplung 23 auf eine mechanische Einrichtung, die von den durch einen Treibriemen 25 verbundenen Rädern 22 gebildet wird, die ihrerseits in einer DrehbewegungThe mode of operation of the overall device is described with reference to lig. 3 explains all the parts shown schematically shows. The rear roller 2 of the bearing 1 of the bicycle transmits its rotary motion to the electric power generator 6 with the help of the drive belt 5. One of the ends of the axis of the generator 6 transmits its rotary motion via a coaster and an electromechanical clutch 23 to a mechanical one Device which is formed by the wheels 22 connected by a drive belt 25, which in turn rotate in a rotary motion
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angetrieben werden, deren Resultierende ein Ring von ungefähr ovaler Form ist, identisch mit der Form einer Rennbahn. Die Räder 22 geraten nur durch die Aktion der elektromagnetischen Kupplung 23 in Bewegung; der elektrische Leiter 7 ist direkt mit dem Erregungswiderstand 13 verbunden.are driven, the resultant of which is a ring of approximately oval shape, identical to the shape of a racetrack. the Wheels 22 are only set in motion by the action of the electromagnetic clutch 23; the electrical conductor 7 is direct connected to the excitation resistor 13.
Sobald die Vorrichtung unter elektrischer Spannung steht (das Kontrollicht 16 in Fig. 2 brennt), besteigt der Fahrer sein hier nicht dargestelltes Fahrrad und beginnt zu treten, hier in der Darstellung eines Rennens mit fliegendem Start, wobei am Wählschalter 19 vorher die Rundenzahl eingestellt wurde. Der Start wird durch 28 freigegeben und 19 setzt die elektromechanische Kupplung 23 in Tätigkeit. Der Treibriemen 25 setzt sich in Pfeilrichtung in Bewegung, und die Lichtmarke 20, die direkt mit dem Treibriemen 25 verbunden ist, wird zur Startlinie 17 mitgenommen, von der ein kurzer elektrischer Kontakt die uhr auslöst, ebenso wie den Rundenzähler 11, der bei jedem Durchgang der Lichtmarke 20 durch die Startlinie 17 um eine Einheit weiterrückt, wobei diese Steuerung mit einer lichtelektrischen Zelle versehen ist.As soon as the device is under electrical voltage (the control light 16 is on in FIG. 2), the driver gets on his here bicycle not shown and begins to pedal, here in the representation of a race with a flying start, with the selector switch 19 the number of laps was set beforehand. The start is released by 28 and 19 resets the electromechanical Coupling 23 in action. The drive belt 25 is set in motion in the direction of the arrow, and the light mark 20, which directly is connected to the drive belt 25, is taken to the starting line 17, from which a short electrical contact the clock triggers, as does the lap counter 11, which increases by one unit with each passage of the light mark 20 through the starting line 17 moves further, this control being provided with a photoelectric cell.
Die Geschwindigkeit der Bewegung der Lichtmarke 20 ist daher proportional der Drehgeschwindigkeit der hinteren Rolle 2, die von einem Rad des Fahrrads des Rennfahrers bewegt wird, wobei * dessen Durchmesser ebenso wie der der Rolle, auf der es aufliegt, bekannt ist. Das genaue Verhältnis η Umdrehungen desThe speed of movement of the light mark 20 is therefore proportional to the speed of rotation of the rear roller 2, the is moved by a wheel of the racer's bike, where * its diameter as well as that of the roller on which it rests, is known. The exact ratio η revolutions of the
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Rades zu dem durchlaufenen Weg wie das Verhältnis von Durchmesser der Rolle zu der Riemenscheibe 4 des Generators 6 und der auf den Treibriemen 25 übertragenen Bewegung machen es möglieh, sehr genau den in verkleinertem Maßstab zurückgelegten Weg auf der verkleinert auf der Übersichtstafel 9 dargestellten Renn- · bahn 10 zu berechnen.Wheel to the path traversed as the ratio of the diameter of the roller to the pulley 4 of the generator 6 and the on the drive belt 25 transmitted movement make it possible very precisely the path covered on a reduced scale on the racing circuit shown on a reduced scale on the overview table 9. to calculate lane 10.
Sobald die vorgesehene Rundenzahl erreicht ist, blockiert die durch die Startlinie 17 gehende lichtmarke 20 den Rundenzähler 11 bei der gewählten Anzahl, was das Auskuppeln der Kupplung 23 bewirkt, die die Uhr 12 anhält. Alle diese zusammenhängenden Aktionen werden nur durch den Durchlauf der liehtmarke 20 vor einer oder mehreren lichtelektrischen Zellen ausgelöst, die nicht nur die Uhr 12, sondern auch die Kupplung 23 steuern, wobei die Befehle über den Rundenzähler 11 gehen, tier seinerseits durch den Wählschalter 19 für die Anzahl der Runden gesteuert wird. Alle diese Aktionen von Start und Ankunft geschehen daher gleichzeitig,Once the intended number of rounds has been reached, passing through the start line 17 light mark 20 blocks the lap counter 11 in the selected number, which causes the disengagement of the clutch 23, which stops the clock 12th All these related actions are only triggered by the passage of the loan mark 20 in front of one or more photoelectric cells that control not only the clock 12 but also the clutch 23, the commands going via the lap counter 11, tier in turn by the selector switch 19 for the number of laps is controlled. All these actions of start and arrival therefore happen at the same time,
Der Widerstand gegenüber der Vorwärtsbewegung, entsprechend dem virtuellen Zustand der Bahn oder der Wirkung des ebenfalls virtuellen Windes, wird im voraus mit Hilfe des Erregmigswiderstands 13 für den Generator 6 eingestellt. Zum Zurückstellen der lichtmarke 20 auf null, dient eine mechanische Reibungskupplung 21. Es genügt daher, das Handrad 24 au betätigen, um die lichtmarke 20 an die Startlinie 17 zu bringen, wobei diese lichtmarke alle Aktionen im Maße ihrer Verschiebung steuert. Iu der 200-m-The resistance to forward movement, corresponding to the virtual state of the path or the effect of the also virtual wind, is determined in advance with the help of the excitation resistance 13 set for generator 6. To reset the A mechanical friction clutch 21 is used to set the light mark 20 to zero. It is therefore sufficient to operate the handwheel 24 to set the light mark 20 to the starting line 17, this light marker controls all actions according to their displacement. Iu the 200 m
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Zone (oder Sprint) kann die Zeit getrennt abgenommen werden, indem der Kontakt der lichtelektrischen Zelle 18 benutzt wird, der bei Durchgang der Lichtmarke 20 in ihrer Höhe den Wählschalter 19 auslöst. Der Rundenzähler 11 registriert diesen Befehl und übermittelt ihn der Uhr 12 mit Hilfe der elektrischen Leiter und 27.Zone (or Sprint) can be recorded by separating the time the contact of the photoelectric cell 18 is used, the selector switch when passing the light mark 20 in its height 19 triggers. The lap counter 11 registers this command and transmits it to the clock 12 with the help of the electrical conductor and 27.
In der Darstellung der verkleinerten Rennbahn kann man mehrere parallele Bahnen abgrenzen und ebenso viele mit Rollen versehene Apparate vorsehen wie Rennfahrer. Die Zahl der bewegten Lichtflecke wird mit der Zahl der Rennläufer multipliziert, deren Entwicklung optisch verfolgt und deren Zeit mit großer Genauigkeit gemessen werden kann.In the representation of the scaled-down racetrack, you can delimit several parallel tracks and just as many with roles Provide apparatus like racing drivers. The number of moving light spots is multiplied by the number of racers whose The development is followed optically and its time can be measured with great accuracy.
Selbstverständlich kann die eben beschriebene Vorrichtung rein elektronisch realisiert werden, indem zur Darstellung der Rennbahn eine Kathodenstrahlröhre adäquater Dimensionen verwendet wird mit polarer oder linearer Abtastung, und zur Übertragung der Befehle dient im allgemeinen ein Kleinrechner mit gegebenen Variablen. Die Wahl des Vorgehens zur praktischen Realisierung wird in jedem lall durch eine Abschätzung des Herstellungspreises im Verhältnis zur mathematischen Genauigkeit der angezeigten Ergebnisse bestimmt.Of course, the device just described can be implemented purely electronically by displaying the racetrack a cathode ray tube of adequate dimensions is used with polar or linear scanning, and for transmission the commands are generally used by a small computer with given variables. The choice of procedure for practical implementation is in each case by estimating the manufacturing price in relation to the mathematical accuracy of the displayed Results determined.
Die Vorteile der Vorrichtung sind offensichtlich. Sie erlauben ein geschütztes Training unter Bedingungen, die denen einerThe advantages of the device are obvious. You allow a protected training under conditions, which one
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Rennbahn ähneln, ohne sich ungünstigen atmosphärischen Bedingungen aussetzen zu müssen, aber optisch zu jedem Zeitpunkt die Entwicklung auf der Bahn verfolgen zu können. Die präzise Zeitmessung erlaubt darüberhinaus die Kontrolle der erreichten Fortschritte und das persönliche Aufstellen von Höhepunkten des Rennens, sei es im Sprint über eine Distanz von 200 m, sei es über Entfernungen von 500 m bis 50 km in Schritten von 500 m (Strecke der Ausdehnung einer Rennbahn).Resemble racetrack without facing adverse atmospheric conditions to have to stop, but to be able to visually follow the development on the track at any time. The precise time measurement It also allows you to monitor the progress made and to set your personal highlights of the In races, be it in a sprint over a distance of 200 m, be it over distances of 500 m to 50 km in steps of 500 m (Stretch of the extension of a racetrack).
Ebenso kann auch eine zweite Uhr, spezialisiert für den Sprintteil auf den letzten 200 m, und auch ein akustisches Ankunftssignal hinzugefügt werden. Besonders interessante Anwendungen können die des Trainings von Radrennfahrern allgemein sein, aber auch in sportlichen Spielen und der Heilgymnastik liegen.A second watch, specialized for the sprint part, can also be used on the last 200 m, and also an acoustic arrival signal can be added. Particularly interesting applications can be the training of cyclists in general, but also be in sporting games and therapeutic gymnastics.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OHW | Rejection |