DE3135380A1

DE3135380A1 - Verfahren und vorrichtung zum messen der laenge der fahrstrecke eines drehenden laufrades eines fahrzeuges und/oder von dessen geschwindigkeit

Info

Publication number: DE3135380A1
Application number: DE19813135380
Authority: DE
Inventors: Bernd Ing.(grad.) 7701 Hilzingen Holzhauer
Original assignee: EMR ELEKTRONIK GmbH
Current assignee: EMR ELEKTRONIK GmbH
Priority date: 1981-09-07
Filing date: 1981-09-07
Publication date: 1983-03-17

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Länge der Fahr-
strecke eines drehenden Laufrades eines Fahrzeuges und/oder von dessen Geschwindigkeit Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum essen 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.
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.
Dabei wird die Drehzahl der Welle gemessen. Für Kraftwagen sind sogenannte Fliegkrafttachometer als mechanische Drehzahlmesser mit durch die Fliegkraft gehobenem Pendelring üblich, außerdem Wirbeistromtachometer, bei denen zwischen den Polen eines Magnetes entstehende Wirbelströme eine Rückstellfeder um so stärker mitnehmen, je höher die Drehzahl ist. Derartige Wirbelstromtachometer weiseneme Magnetachse mit Schnecke zum Antrieb des Kilometerzählers auf und einen im Anzeigengehäuse vorgesehenen Magneten, außerdem Spiralfedern, Zahlenrollen, Zeiger, eine Schneckenwelle mit Schneckenrad und weitere aschinenteile. 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.
Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, ein Verfahren einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit denen zum einen die Reibung zwischen stehendem und sich bewegendem Meßteil unterbunden und zum anderen die Anzeigegenauigkeit und Anzeigeform verbessert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß von einem mit dem Laufrad drehenden Magneten ausgehende Impulse über einen Empfänger, beispielsweise einen Reedkontakt od. dgl., einem Rechner zugeleitet werden und von diesem in Abahängigkeit von der Größe der Laufrades und dessen Umdrehungen die lineare Weglänge errechnet sowie an eine digitale Anzeige gegeben wird.
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.
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.
Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, daß durch die über wachung der momentanen Geschwindigkeit durch Differenzieren der Geschwindigkeitskurve (Steigung der Kurve) bei eine 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.
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.
Hierzu eignet sich besonders ein Akkumulator, der durch den Dynamo des Fahrrades steht nachgeladen wird.
Die Anzeige bzw. deren Gehäuse ist erfindungsgemäß 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.
Nach einem weiteren slerkmal der vrfi.rctrg kann problemlos mittels eines weiteren Anschlusses die Pulsfrequenz des Fahrers ermittelt und mit einer in eine VergleichslogiR cingegebenen Sollgröße verglichen werden. übersteigt die Istfrequenz des Pulses jene Sollgröße, so zeigt da Display durch ein akustisches oder optisches Signal die überbelastung an.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in Fig. 1 die Seitenansicht eines Fahrrades mit einer Meßvorrichtung; Fig. 2, 3 zwei unterschiedliche Ausführungsformen eines Teils der Meßvorrichtung, jeweils in Draufsicht; Fig. 4 ein Schaltbild zur Meßvorrichtung.
Ein Fahrrad 1 besteht aus einem Rahmen 2 in Form eines Dreieckfachwerkes, zwei Laufrädern 3 in Radgabeln 4, deren in Fahrtrichtung x vordere mit einer Lenkstange 5 mit Lenker 5a verbunden ist.
Zwischen einer Nabe 6 jedes Laufrades 3 und dessen -- einen Luftreifen 7 tragenden -- Felge 8 sind tangential und zur Radebene beidseits schräg zwei Gruppen von Speichen 9 vorgesehen.
Das hintere Laufrad 3 ist durch eine an dessen Freilaufnabe 6 angreifende Rollenkette 10 über ein Kettenrad 11 an Pedale 12 angeschlossen und so bei deren Drehung um eine Pedalachse 13 bewegbar. Letztere sitzt in der unteren Ecke des Dreieckfachwerkes, dessen andere Ecken an die Lenkstange 5 bzw.
deren Hülse 15 und ein Tragrohrür einen Sattel 17 grenzen.
Die in Fig. 1 teilweise angedeuteten anderen Zubehörteile wie Klingel, Bremsen und dgl. sind -- da für die Erfindung unbedeutend -- hier nicht näher beschrieben.
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.
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 20 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.
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.
Das Gehäuse 31 nach Fig. 3 ist mit zwei Anzeigen 22, 22d ausgestattet, von denen das in Fig. 3 obenliegende Display 22 die genannten Kilometerstände anzeigt und das untere Display 22d die Geschwindigkeit. Außerdem kann in nicht dargestellter Weise durch Betätigung einer Auswahltaste die Uhrzeit abgerufen werden, die gegebenenfalls die Funktion einer StoppuYrübernimmt. 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.
Außerdem ist es möglich, 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 über lastung kann dann durch ein optisches oder akustisches Signal 32 oder 33 dem Fahrer zur Kenntnis gebracht werden.
Weitere Einzelheiten der Schaltung des erfindungsgemäßen elektronischen Kilometeranzeigers sind der Fig. 4 zu entnehmen und dort mit dem Fachmann geläufigen Hinweisen versehen.
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Claims

PATENTANSPRUCHE 9. =verfahren zum Messen der Länge der FAhrstrecke eines drehenden Laufrades eines Fahrzeugs, 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, dadurch gekennzeichnet, daß von einem mit dem Laufrad drehenden Magneten ausgehende Impulse über einen Empfänger, beispielsweise einen Reedkontakt od. dgl., einem Rechner zugeleitet werden und von diesen in Abhängigkeit von der Größe des Laufrades und dessen Umdrehungen die lineare Weglänge errechnet sowie an eine digitale Anzeige gegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Rechner die Weglänge in der Zeiteinheit ermittelt und an die digitale Anzeige gegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Rechner durch Differenzierung der Geschwindigkeitskurve bei einem Abfall der Geschwindigkeit um ein eingegebenes Maß, beispielsweise 10 %, ein optisches und/oder akustisches Signal ausgelöst wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalisierung gelöscht wird, wenn der Geschwindigkeitsverlauf des Fahrzeuges einen vorgegebenen Grenzwert erreicht hat.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rechner eine Pulsfrequenz eingegeben und diese mit einer vorgegebenen Sollgröße verglichen wird, wobei beim überschreiten der Sollgröße ein optisches und/oder akustisches Signal ausgelöst wird.
6. Vorrichtung zum Messen der Länge der Fahrstrecke eines drehenden Laufrades eines Fahrzeuges, insbeondere eines Zwei- oder Fahrrades, und/oder von dessen Geschwindigkeit durch Auswertung der Drehbewegung und Anzeige der davon abhängigen linearen Fahrstrecke in einem Längen maß sowie gegebenenfalls in einer Zeiteinheit, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Laufrad (3) wenigstens ein Impulsgeber (20) fest verbunden und dessen Bewegungsbahn ein gegenüber der Drehbewegung stehender Empfänger, beispielsweise ein Reedkontakt od. dgl., zugeordnet ist, der über einen Mikroprozessor (23) od. dgl. an eine digitale Anzeige (22) angeschlossen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor mit einer Batterie oder einem Akkumulator verbunden ist, vorzugsweise mit einer 1,5 V Batterie.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Akkumulator (24) an einen Fahrzeugdynamo (25) angeschlossen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die Batterie oder den Akkumulator (24) ein Bremssignal angeschlossen und dieses mit dem Mikroprozessor (23) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als digitale Anzeige (22) wenigstens ein LCD-Display dient, das durch eine Auswahltaste sowohl mit einer Speichereinheit für den Tageskilometerstand als auch mit einer Speichereinheit für den absoluten Kilometerstand verbindbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Anzeige (22) an einen Uhrzeitspeicher und/oder an eine Stoppuhr angeschlossen ist.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (23) einen Eingang für einen Frequenzwert aufweist sowie eine Vergleichslogik mit gespeicherter Sollgröße, wobei ein der digitalen Anzeige (22) zugeordnetes optisches und/ oder akustisches Signal (33, 34) mit der Vergleichslogi verbunden und bei überschreiten der Sollgröße durch die Istgröße auslösbar ist.