DE8125983U1

DE8125983U1 - Device for measuring the length of the travel of a rotating wheel of a vehicle and/or its speed

Info

Publication number: DE8125983U1
Application number: DE19818125983
Authority: DE
Original assignee: Emr-Elektronik 7700 Singen De GmbH
Current assignee: Emr-Elektronik 7700 Singen De GmbH
Priority date: 1981-09-07
Filing date: 1981-09-07
Publication date: 1987-05-14

Description

&Egr;-107/&KHgr; 3ε-107/Ω 3

BHffi-E-lektronik GmbH 7700 SingenBHffi-E-lektronik GmbH 7700 Singen

Vorrichtung zum Messen der länge der !Fahrstrecke eines drehenden Laufrades eines Fahrzeuges, insbesondere eines Swei- oder Eahrrades, und/oder von dessenDevice for measuring the length of the travel of a rotating wheel of a vehicle, in particular a bicycle or a bike, and/or of its

Geschwindigkeit
BESCHREIBUNGspeed
DESCRIPTION

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Länge der Fahrstrecke eines drehenden Laufrades eines Fahrzeuges, insbesondere eines Zwei- oder Fahrrades, und/oder von dessen Geschwindigkeit durch Auswertung der Drehbewegung und Anzeige der davon abhängigen linearen Fahrstrecke in einem Längenmaß sowie gegebenenfalls in einer Zeiteinheit.The invention relates to a device for measuring the length of the travel path of a rotating wheel of a vehicle, in particular a bicycle or bike, and/or its speed by evaluating the rotational movement and displaying the linear travel path dependent thereon in a unit of length and, if appropriate, in a unit of time.

Für die Darstellung derartiger Fahrstrecken oder Geschwindigkeiten gibt es Einbaugeräte in Form von Tachometern mit Kilometerzähler, deren dosenartiges Anzeigegerät im Lenkerbereich des Fahrrades festgelegt wird.To display such distances or speeds, there are built-in devices in the form of speedometers with odometers, whose can-like display device is fixed in the handlebar area of the bicycle.

■ 4 &iacgr; : 1 ¹I,■ 4 Î : 1 ¹ I,

&Egr;-&Igr;&Ogr;7/&KHgr;&Egr;-&Igr;&Ogr;7/&KHgr;

Dabei wird die Drehzahl der Welle gemessen. Für Kraft- IThe speed of the shaft is measured. For force I

wagen sind sogenannte Fliegkrafttachometer als mechanische |cars are so-called centrifugal tachometers as mechanical |

i Drehzahlmesser mit durch die Fliegkraft gehobenem Pendel- |i Tachometer with pendulum lifted by the force of gravity |

ring üblich, außerdem Wirbelstromtachometer, bei denen $ring is common, as well as eddy current tachometers, where $

zwischen den Polen eines Magnetes entstehende Wirbel- % vortex generated between the poles of a magnet %

ströme eine Rückstellfeder um so stärker mitnehmen, je
höher die Drehzahl ist. Derartige V/irbelstromtachometercurrents a return spring takes with it the more
higher the speed is. Such tachometers

C 'C '

^v weisen eine Magnetachse mit Schnecke zum Antrieb des ;' ^v have a magnetic axis with worm to drive the ;'

I' Kilometerzählers auf und einen im Anzeigengehäuse vor- j I' odometer and one in the display housing j

gesehenen Magneten, außerdem Spiralfedern, Zahlenrollen, f.: Zeiger, eine Schneckenwelle mit Schneckenrad und weitere £ Maschinenteile. Die Bewegung der Magnetachse wird mechanisch ' von einem drehenden Teil abgenommen, was beispielsweise
bei Schlupf zu ungenauen Abnahmen führt und deshalb zu
nicht exakten Meßergebnissen. Darüber hinaus bildet die
entstehende Reibung eine negative Einflußgröße.seen magnets, as well as spiral springs, number rollers, f.: pointers, a worm shaft with worm gear and other £ machine parts. The movement of the magnetic axis is mechanically ' taken up by a rotating part, which for example
in case of slippage leads to inaccurate reductions and therefore to
not exact measurement results. In addition, the
The resulting friction is a negative influencing factor.

Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das ! Ziel gesetzt, eine Vorrichtung der eingangs -. In view of these circumstances, the inventor has set himself the goal of developing a device of the type described at the beginning .

r erwähnten Art zu schaffen, mit deren zum einen die Reibung
zwischen stehendem und sich bewegendem Meßteil unterbunden und zum anderen die Anzeigegenauigkeit und Anzeige=
form verbessert wird. r mentioned type, with which on the one hand the friction
between stationary and moving measuring part and on the other hand the display accuracy and display=
form is improved.

Zur Lösung dieser Aufgabe liegt es im Rahmen der Erfindung, daß von
einem mit dem Laufrad drehenden Magneten ausgehende Impulse.über einen Empfänger, beispielsweise einen Reedkontakt od: dg].,To solve this problem, it is within the scope of the invention that
a magnet rotating with the impeller.via a receiver, for example a reed contact od: dg].,

einem Rechner zugeleitet werden und von diesem in Abhängigkeit von der Größe der Laufrades und dessen Umdrehungen die lineare Weglänge errechnet sowie an eine
digitale Anzeige gegeben wird.a computer, which calculates the linear path length depending on the size of the impeller and its revolutions and then sends it to a
digital display is given.

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Demnach zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, daß mit dem Laufrad wenigstens ein Magnet als Impulsgeber fest verbunden und dessen Bewegungsbahn ein — beispielsweise am Fahrradgestell angebrachter, also gegenüber der Drehbewegung: -- Stehender Empfänger, beispielsweise ein Reedkontakt od. dgl., zugeordnet ist, der über einen Rechner (23) an eine digitale Anzeige (22) angeschlossen ist.Accordingly, the device according to the invention is characterized in that at least one magnet is firmly connected to the wheel as a pulse generator and its movement path is associated with a receiver - for example, attached to the bicycle frame, i.e. opposite the rotary movement: -- stationary receiver, for example a reed contact or the like, which is connected to a digital display (22) via a computer (23).

Erfindungsgemäß wird der zurückgelegte Weg ohne Reibungsverlust über ein LCD-Display angezeigt. Die Impulse werden vorteilhafterweise vom Impulsgeber an einen Mikroprozessor abgegeben, der in Abhängigkeit von den verschiedenen Radgrößen (24", 26 ", 27", 28") die exakte Weglänge feststellt und an die Anzeige weitergibt.According to the invention, the distance covered is shown on an LCD display without any friction loss. The pulses are advantageously sent from the pulse generator to a microprocessor, which determines the exact distance depending on the different wheel sizes (24", 26", 27", 28") and passes it on to the display.

Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, daß durch die überwachung der momentanen Geschwindigkeit durch Differenzieren der Geschwindigkeitskurve (Steigung der Kurve) bei einem Abfall der Geschwindigkeit um 10 % in einem Zeitraum von 1 sek eine Signalisierung des Bremsvorganges durch eine Bremslichtanzeige vorgenommen wird. Dabei hat es sich als günstig erwiesen die Signalisierung der Bremsverzögerung solange durchzuführen, bis der Geschwindigkeitsverlauf des Fahrzeuges wieder linear ist.It is also within the scope of the invention that by monitoring the current speed by differentiating the speed curve (slope of the curve) if the speed drops by 10% in a period of 1 second, the braking process is signaled by a brake light display. It has proven to be advantageous to continue signaling the braking deceleration until the speed curve of the vehicle is linear again.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Bremsleuchte des Fahrzeuges durch eine eigene Batterie versorgt, so daß die Signale vom üblichen Dynamobetrieb unabhängig bleiben.According to a further feature of the invention, the brake light of the vehicle is powered by its own battery, so that the signals remain independent of the usual dynamo operation.

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Hierzu eignet sich besonders ein Akkumulator, der durch den Dynamo des Fahrrades steht nachgeladen wird.A rechargeable battery that is recharged by the bicycle's dynamo is particularly suitable for this purpose.

Die Anzeige bzw. deren Gehäuse ist erfindungsgeraaß mit mehreren Auswahltasten versehen, dank deren es möglich ist, sowohl den Tageskilometerstand als auch die absolut gefahrenen Kilometer abzurufen. Ebenfalls ist es möglich durch eine gegebenenfalls zusätzlcieh Auswahltaste die Uhrzeit einzublenden oder eine Stoppuhr zu betreiben, wobei erfindungsgemäß die maximale Stoppzeit 12 59 59 h beträgt und auf Knopfdruck in 59 59-9 min wechseln kann, so daß zusätzlich Zehntel-Sekunden angezeigt werden.According to the invention, the display or its housing is provided with several selection buttons, thanks to which it is possible to call up both the daily mileage and the absolute kilometers driven. It is also possible to display the time or operate a stop watch using an additional selection button, whereby according to the invention the maximum stop time is 12 59 59 h and can change to 59 59-9 min at the push of a button, so that tenths of a second are also displayed.

Nach einem weiteren Merkmal der .Erfindung kann problemlos mittels eines weiteren Anschlusses die Pulsfrequenz des Fahrers ermittelt und mit einer in eine Vergleichslogik eingegebenen Sollgröße verglichen werden, übersteigt die Istfrequenz des Pulses jene Sollgröße, so zeigt das Display durch ein akustisches oder optisches Signal die überbelastung an.According to a further feature of the invention, the driver's pulse rate can be easily determined using another connection and compared with a target value entered into a comparison logic. If the actual frequency of the pulse exceeds this target value, the display indicates the overload with an acoustic or optical signal.

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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt inFurther advantages, features and details of the invention emerge from the following description of preferred embodiments and from the drawing; this shows in

Fig. 1 die Seitenansicht eines Fahrrades mit einer Meßvorrichtung;Fig. 1 shows a side view of a bicycle with a measuring device;

Fig. 2,Fig.2,

3 zwei unterschiedliche Ausführungsformen eines Teils der Meßvorrichtung, jeweils in Draufsicht;3 two different embodiments of a part of the measuring device, each in plan view;

Fig. 4 ein Schaltbild zur Meßvorrichtung.Fig. 4 is a circuit diagram of the measuring device.

Ein Fahrrad 1 besteht aus einem Rahmen 2 in Form eines Dreieckfachwerkes, zwei Laufrädern 3 in Radgabeln 4, deren in Fahrtrichtung &khgr; vordere mit einer Lenkstange 5 mit Lenker 5_ verbunden ist.A bicycle 1 consists of a frame 2 in the form of a triangular framework, two wheels 3 in wheel forks 4, the front of which in the direction of travel is connected to a handlebar 5 with handlebars 5_.

Zwischen einer Nabe 6 jedes Laufrades 3 und dessen — einen { ') Luftreifen 7 tragenden — Felge 8 sind tangential und zur Radebena beidseits schräg zwei Gruppen von Speichen 9 vorgesehen. Between a hub 6 of each wheel 3 and its rim 8 carrying a pneumatic tire 7, two groups of spokes 9 are provided tangentially and obliquely to the wheel plane on both sides.

Das hintere Laufrad 3 ist durch eine an dessen Freilaufnabe angreifende Rollenkette 10 über ein Kettenrad 11 an Pedale angeschlossen und so bei deren Drehung um eine Pedalachse bewegbar. Letztere sitzt in der unteren Ecke des Dreieckfachwerkes, dessen andere Ecken an die Lenkstange 5 bzw., deren Hülse 15 und ein Tragrohr 16 für einen Sattel 17 grenzen.The rear wheel 3 is connected to pedals via a chain wheel 11 by a roller chain 10 engaging its freewheel hub and can thus be moved when the pedals rotate around a pedal axis. The latter is located in the lower corner of the triangular framework, the other corners of which border on the handlebar 5 or its sleeve 15 and a support tube 16 for a saddle 17.

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Die in Fig. 1 teilweise angedeuteten anderen Zubehörteile wie Klingel, Bremsen und dgl. sind — da für die Erfindung unbedeutend -- hier nicht näher beschrieben.The other accessories partially indicated in Fig. 1, such as bell, brakes and the like, are not described in detail here as they are not important for the invention.

An Speichen 9 sind bei 20 angedeutete Magneten angebracht sowie im Bereich von Schutzblechen 14 oder aber an anderen Stellen des Rahmens 2 oder dessen Anbauteilen 4, 5 sogenannte Reedkontakte 21 vorhanden, die in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber etwas überhöht wiedergegeben sind. In Fig. 1 sind im übrigen an beiden Laufrädern 3 derartige Magneten 20 dargestellt, obwohl im allgemeinen nur eines der Laufräder 3 mit den Magneten 20 und dem zugehörigen Reedkontakt 21 ausgerüstet ist.Magnets indicated at 20 are attached to spokes 9, as well as so-called reed contacts 21 in the area of mudguards 14 or at other points on the frame 2 or its attachments 4, 5, which are shown somewhat exaggerated in Fig. 1 for the sake of clarity. In Fig. 1, such magnets 20 are also shown on both wheels 3, although generally only one of the wheels 3 is equipped with the magnets 20 and the associated reed contact 21.

Bei Drehung des Laufrades 3 durchfährt der Magnet 20 als Impulsgeber den Bereich des Reedkontaktes 21, wobei der zurückgelegte Weg durch ein LCD-Display bzw. ein Anzeigefeld 22 dargestellt wird. Die Impulse des/der Magneten werden an einen Mikroprozessor 23 abgegeben, in dem eine automatische Umrechnung — ausgehend von den unterschiedlichen Radgrößen — auf die zurückgelegte Weglänge durchgeführt wird. Es handelt sich hier um einen 1,5 V Mikroprozessor, der von einer bei 24 angedeuteten 1,5 V Batterie oder einen am Fahrrad 1 vorhandenen Dynamo 25 gespeist wird.When the wheel 3 rotates, the magnet 20, acting as a pulse generator, passes through the area of the reed contact 21, whereby the distance traveled is shown by an LCD display or a display field 22. The pulses from the magnet(s) are sent to a microprocessor 23, in which an automatic conversion - based on the different wheel sizes - is carried out to the distance traveled. This is a 1.5 V microprocessor, which is fed by a 1.5 V battery indicated at 24 or a dynamo 25 on the bicycle 1.

Die digitale Anzeige 22 ist in einem Gehäuse 30 untergebracht, an dem eine Auswahltaste T1 und eine Eingabetaste T3 für die Radgröße vorgesehen ist. Durch Betätigung der Auswahltaste T1 wird sowohl der Tageskilometerstand als auch der tatsächlich gefahrene Kilometerstand angezeigt, wobei eine Taste T2 das Rücksetzen des Tageskilometerzählers veranlaßt.The digital display 22 is housed in a housing 30 on which a selection button T1 and an input button T3 for the wheel size are provided. By pressing the selection button T1, both the daily odometer reading and the actual odometer reading are displayed, with a button T2 resetting the daily odometer.

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Das Gehäuse 31 nach Fig. 3 ist mit zwei Anzeigen 22, 22_d ausgestattet, von denen das in Fig. 3 obenliegende Display 22 die genannten Kilometerstände anzeigt und das untere Display 22,,die Geschwindigkeit. Außerdem kann in nicht dargestellter Weise durch Betätigung einer Auswahltaste die Uhrzeit abgerufen werden, die gegebenenfalls die Funktion einer Stoppuhr'übernimmt. Dabei beträgt die maximale Stoppzeit 12 59 59 h. Auf Knopfdruck wechselt die Anzeige in 59· 59· 9 min, so daß zusätzlich die 1/10 sek. angezeigt werden.The housing 31 according to Fig. 3 is equipped with two displays 22, _22d , of which the upper display 22 in Fig. 3 shows the mileage mentioned and the lower display 22,, the speed. In addition, the time can be called up in a manner not shown by pressing a selection button, which takes over the function of a stop watch if necessary. The maximum stop time is 12 59 59 h. At the push of a button the display changes to 59· 59· 9 min, so that the 1/10 sec. is also shown.

Außerdem ist es möglicl: , hier durch Vorgabe von Geschwindigkeitswerten und Signalisierung auf der Geschwindigkeitsanzeige einem Fahrer Angaben über seine Fahrweise zu machen, beispielsweise "schneller" oder "langsamer", über einen weiteren Eingang kann auch die Pulsfrequenz des Fahrers abgetastet und dieser Istwert mit einer eingegebenen Sollgröße verglichen werden. Eine Überlastung kann dann durch ein optisches oder akustisches Signal 32 oder 33 dem Fahrer zur Kenntnis gebracht werden.It is also possible to give a driver information about his driving style, for example "faster" or "slower", by specifying speed values and signaling on the speed display. The driver's pulse rate can also be scanned via another input and this actual value can be compared with an entered target value. An overload can then be brought to the driver's attention by an optical or acoustic signal 32 or 33.

Weitere Einzelheiten der Schaltung des erfindungsgemäßen elektronischen Kilometeranzeigers sind der Fig. A zu entnehmen und dort mit dem Fachmann geläufigen Hinweisen versehen.Further details of the circuit of the electronic odometer according to the invention can be found in Fig. A and are provided there with information familiar to the person skilled in the art.

Claims

HIEBSCH & ALLGEIER Oh: 11.\, . '. &idigr;&iacgr;·;· · .·"; ;' Tag: Patent Attorneys Letters: DP«/! · ... Page:- A 1- E-107/X CLAIMS

1. Device for measuring the length of the travel distance of a rotating wheel of a vehicle, in particular of a bicycle or bike, and/or its speed by evaluating the rotational movement and displaying the linear travel distance dependent on it in a length unit and, if applicable, in a time unit,

characterized,

that at least one magnet (20) is firmly connected to the impeller (3) as a pulse generator and whose movement path is assigned to a receiver in the manner of a reed contact (21) which is opposite the rotary movement and is attached, for example, to the bicycle frame or chassis, for the conversion of different edge sizes, with a digital display field (22).

2. Device according to claim 1, characterized in that at least one LCD display serves as the digital display field (22), which has a selection button (T1), in the area of which there is on the one hand a storage unit for the daily mileage and on the other hand a storage unit for the absolute mileage,

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the digital display field (22) is part of a time memory and/or a stop watch.