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DE10242447A1 - Sensor technology and method for measuring forces on a bicycle - Google Patents

Sensor technology and method for measuring forces on a bicycle Download PDF

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Publication number
DE10242447A1
DE10242447A1 DE10242447A DE10242447A DE10242447A1 DE 10242447 A1 DE10242447 A1 DE 10242447A1 DE 10242447 A DE10242447 A DE 10242447A DE 10242447 A DE10242447 A DE 10242447A DE 10242447 A1 DE10242447 A1 DE 10242447A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
evaluation unit
sensor
force
sensor system
saddle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE10242447A
Other languages
German (de)
Inventor
Johann Zindler
Christian Oldendorf
Sean Patrick Carey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sartorius AG
Original Assignee
Sartorius AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sartorius AG filed Critical Sartorius AG
Priority to DE10242447A priority Critical patent/DE10242447A1/en
Publication of DE10242447A1 publication Critical patent/DE10242447A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Abstract

Instrumentation for measuring the force applied by cyclist to a cycle comprises a force sensor (3, 3') in the saddle region or on the saddle support bar (8). The sensor signal is transmitted to an evaluation unit, e.g. on the handlebars, where it is processed and output to a display (5). An Independent claim is made for a method for measuring the force applied by a cyclist to a cycle using a force sensor in the saddle or saddle support. The determined force can be used to optimize cycling parameters.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensorik zur Messung von auf ein Fahrrad durch seinen Fahrer aufgebrachten Kräften mit mindestens einem Kraftsensor und einer elektronischen Auswerteeinheit.The invention relates to a sensor system for measuring the amount applied to a bicycle by its rider forces with at least one force sensor and an electronic evaluation unit.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Messung von auf ein Fahrrad durch seinen Fahrer aufgebrachten Kräften mit einer Sensorik aus mindestens einem Kraftsensor und einer mit dem Kraftsensor verbundenen elektronischen Auswerteeinheit.The invention further relates to a method of measuring on a bicycle by its rider applied forces with a sensor system consisting of at least one force sensor and one with the electronic evaluation unit connected to the force sensor.

Aus der DE 44 20 081 A1 ist eine Sensorik bzw. Messeinrichtung für ein Fahrrad bekannt, welche einen Messwertaufnehmer, eine mit einem Messwertaufnehmer elektrisch verbundene Auswerteeinheit und eine Anzeigeeinrichtung aufweist, welche die durch die Auswerteeinheit ermittelten Größen anzeigt. Dabei ist an einer Welle und/oder Achse wenigstens ein Messwertaufnehmer bzw. Kraftsensor in Form eines Druckelementes vorgesehen. Das Ergebnis der Messung dient der Ansteuerung einer Federung oder der Verteilung der Bremskraft auf Vorder-/ oder Hinterradbremse. Zusätzlich ist an einer Auflagefläche wenigstens eines Drehpedals ein Messwertaufnehmer zur Messung der tatsächlich eingebrachten Kraft vorgesehen.From the DE 44 20 081 A1 A sensor or measuring device for a bicycle is known which has a measuring sensor, an evaluation unit electrically connected to a measuring sensor and a display device which displays the variables determined by the evaluation unit. At least one sensor or force sensor in the form of a pressure element is provided on a shaft and / or axis. The result of the measurement is used to control a suspension or to distribute the braking force to the front or rear wheel brake. In addition, a transducer for measuring the actually applied force is provided on a support surface of at least one rotary pedal.

Nachteilig bei der bekannten Sensorik ist, dass über die Messwertaufnehmer bzw. Sensoren an den Achsen von Vorder- und Hinterrad zwar jeweils der Andruck der Räder auf den Boden gemessen werden kann, dass eine Veränderung des Tretverhaltens aus den so ermittelten Messwerten aber praktisch nicht abgeleitet werden kann. Daher wird bei der bekannten Sensorik über einen zusätzlichen Pedalsensor noch die tatsächlich eingebrachte Kraft auf die Pedalen gemessen. Insbesondere bei dem Pedalsensor ist eine Übertragung der Signale vom sich drehenden Pedal auf die am Rahmen befestigte Auswerteeinheit notwendig. Dies ist relativ aufwendig und störanfällig.A disadvantage of the known sensors is that about the sensors or sensors on the axles of the front and Rear wheel the pressure of the wheels on the ground can be measured can that be a change the pedaling behavior from the measured values determined in this way is practical cannot be derived. Therefore, in the known sensor technology, a additional Pedal sensor still the actually force applied to the pedals measured. Especially with the Pedal sensor is a transmission of signals from the rotating pedal to the one attached to the frame Evaluation unit necessary. This is relatively complex and prone to failure.

Weiterhin ist aus der WO 01/89917 A1 bekannt, Pedalkraftsensoren zur Steuerung der Federungseinstellung oder Gangschaltung oder Verstellung der Sattelhöhe zu verwenden. Bei der Auswertung der Sensorsignale ist auch hier eine Entkopplung von der Drehbewegung notwendig.Furthermore, WO 01/89917 A1 known, pedal force sensors for controlling the suspension setting or to use gears or adjust the saddle height. When evaluating The sensor signals are also decoupled from the rotary movement necessary.

Ein Pedalkraftsensor zur Steuerung einer Gangschaltung ist auch aus der JP 07 254 473 A bekannt. Aber auch hier gilt, dass eine Übertragung der Signale vom sich drehenden Pedal auf die am Rahmen befestigte Auswerteeinheit notwendig, relativ aufwendig und störanfällig ist.A pedal force sensor for controlling a gear shift is also out of the JP 07 254 473 A known. But here too, the transmission of the signals from the rotating pedal to the evaluation unit attached to the frame is necessary, relatively complex and prone to failure.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Sensorik bereitzustellen, bei der auf eine Entkopplung einer Drehbewegung verzichtet werden kann und die zudem relativ einfach und kostengünstig – auch nachträglich – angeordnet werden kann.Object of the present invention It is therefore to provide a sensor system that decouples a rotary movement can be dispensed with and also relative simple and inexpensive - even afterwards - arranged can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass der mindestens eine Kraftsensor im Bereich des Sattels und/oder der Sattelstütze angeordnet ist, und dass die Sensorsignale des Kraftsensors von der Auswerteeinheit auswertbar und weiterleitbar sind.This object is combined in accordance with the invention solved with the preamble of claim 1 in that the at least one Force sensor arranged in the area of the saddle and / or the seat post and that the sensor signals of the force sensor from the evaluation unit can be evaluated and forwarded.

Dadurch, dass ein oder mehrere Kraftsensoren im Bereich des Sattels und/oder einer Sattelstütze angeordnet sind, sind keine drehenden Teile vorhanden, von denen die Signale übertragen werden müssen, so dass eine entsprechende Entkopplung entfällt. Durch die Anordnung der Kraftsensoren im Sattel- oder Sattelstützenbereich kann zudem relativ einfach eine Nachrüstung durchgeführt werden. Auch ist es beispielsweise möglich, eine entsprechende Messsensorik nur zeitweise, beispielsweise beim Fahrradhändler zur optimalen Produkteinstellung, zur Probefahrt oder im Bereich Fahrradverleih oder Tourismus zu benutzen.By having one or more force sensors are arranged in the area of the saddle and / or a seat post are none rotating parts from which the signals are transmitted Need to become, so that a corresponding decoupling is not necessary. By arranging the Force sensors in the saddle or seat post area can also be relatively simple a retrofit carried out become. It is also possible, for example, to use a corresponding measurement sensor system only temporarily, for example at the bicycle dealer for optimal product setting, for a test ride or in the area of bike rental or tourism to use.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind im Bereich des Sattels drei Kraftsensoren angeordnet. Durch die Verwendung von drei Sensoren ist es relativ einfach möglich, eine Vielzahl von Informationen durch entsprechende rechnerische Auswertung der Sensorsignale zu gewinnen. So ist beispielsweise bei einem Einsitzvorgang eine absolute Gewichtsbestimmung sowie die Bestimmung von Gewichtsabweichungen und auch beispielsweise eine Schwerpunktsbestimmung leicht möglich. Über die Sensorsignale ist aber auch eine Analyse von Kraftverläufen möglich, da beispielsweise eine höhere Krafteinleitung über die Pedalen eine höhere Sitzentlastung bedeutet. Auch ist durch entsprechende Auswertung der Sensorsignale eine Analyse der Tretgeschwindigkeit und eine daraus resultierende Empfehlung zum Schalten möglich. So ist es beispielsweise vorteilhaft, um die Tretkraft konstant zu halten, die Gangschaltung entsprechend zu steuern. Durch entsprechende Auswertung der Sensorsignale lässt sich auch auf die Tretgeschwindigkeit und in Verbindung mit der Übersetzung des Getriebes bzw. der Gangschaltung auf die Geschwindigkeit schließen. Ebenfalls ist eine Analyse und Anzeige des Kalorienverbrauches möglich.According to a preferred embodiment of the Invention, three force sensors are arranged in the area of the saddle. By using three sensors, it is relatively easy to get one Plenty of information through appropriate computational evaluation to win the sensor signals. This is the case, for example, with a single seat operation an absolute weight determination as well as the determination of weight deviations and also easily determine a center of gravity, for example. About the However, sensor signals can also analyze force profiles, because for example a higher one Force transmission via the pedals a higher one Seat relief means. Also through appropriate evaluation the sensor signals an analysis of the pedaling speed and a resulting recommendation for switching possible. For example, it is advantageous to keep the pedaling force constant, the gear shift to control accordingly. By appropriate evaluation of the sensor signals let yourself also on the pedaling speed and in connection with the translation of the gearbox or gear shift to the speed. Likewise an analysis and display of calorie consumption is possible.

Beispielsweise können auch ein Sensor in der Sattelstütze und zwei Sensoren im Sattelbereich oder drei Sensoren in der Sattelstütze angeordnet werden.For example, a sensor in the seatpost and two sensors are arranged in the saddle area or three sensors in the seat post.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Auswerteeinheit einen Speicher zur Speicherung von Voreinstellungen auf. So können beispielsweise in dem Speicher die Werte aus einem Einsitzvorgang gespeichert werden, die dann eine weitere Auswertung von aktuellen Sensorsignalen erleichtern.According to a preferred embodiment of the The evaluation unit has a memory for storage from presets to. So can for example, the values from the one-seat operation in the memory can be saved, which is then a further evaluation of current Make sensor signals easier.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinheit mit einem Display zur Anzeige von Sensorsignalen und/oder daraus abgeleiteten Größen verbunden. Über das Display können dem Fahrer Empfehlungen zur manuellen Verstellung von Fahrparametern gegeben werden. So können beispielsweise Empfehlungen für das Getriebe bzw. den einzulegenden Gang angezeigt werden. Auch ist es möglich, Empfehlungen zur Federungseinstellung zu geben.According to a further preferred embodiment of the invention, the evaluation unit is connected to a display for displaying sensor signals and / or quantities derived therefrom. The driver can make recommendations for manual adjustment of driving parameters via the display will give. For example, recommendations for the transmission or the gear to be selected can be displayed. It is also possible to give recommendations for adjusting the suspension.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Sensorsignale in einem Minicomputer mit Hilfe von Rechenprogrammen ausgewertet. Durch die Auswertung der Sensorsignale mit Hilfe des Minicomputers ist es auf einfache Weise möglich, auch komplexe Informationen aus den Signalen von nur wenigen Kraftsensoren abzuleiten.According to another preferred embodiment the sensor signals in a minicomputer using computer programs evaluated. By evaluating the sensor signals using the Minicomputers make it easy to do even complex information derived from the signals of only a few force sensors.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinheit mit Stellelementen verbunden.According to a further preferred embodiment the evaluation unit is connected to control elements.

Durch die Anordnung entsprechender Stellelemente ist es möglich, bestimmte Fahrparameter, wie Federungseinstellung, Schaltung eines Automatikgetriebes, Einstellung von Sitzparametern usw. automatisch durchzuführen.By arranging appropriate Control elements it is possible certain driving parameters, such as suspension setting, switching one Automatic transmission, setting of seating parameters, etc. automatically perform.

Die Verfahren zur Messung von durch den Fahrer aufgebrachten Kräften mit einer Sensorik weisen die oben aufgeführten Nachteile auf.The method of measuring by forces exerted on the driver with a sensor system have the disadvantages listed above.

Weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher, die bekannten Verfahren so zu verbessern, dass die von mindestens einem Kraftsensor abgegebenen elektrischen Signale relativ einfach und kostengünstig und sicher, unter Vermeidung einer notwendigen Übertragung von Signalen von drehenden Teilen auf rahmenfeste Teile, durchgeführt werden können.Another object of the invention is it is therefore to improve the known methods so that the of Released at least one force sensor electrical signals simple and inexpensive and safely, avoiding the need to transmit signals from rotating parts on frame-fixed parts.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 16 dadurch gelöst, dass der mindestens eine Kraftsensor im Bereich von Sattel oder Sattelstütze angeordnet wird, und dass die Signale des Kraftsensors von der Auswerteeinheit mit Hilfe von Rechenprogrammen ausgewertet und an ein Display und/oder Stellelemente zur Optimierung von Fahrparametern weitergeleitet werden.This object is combined in accordance with the invention solved with the preamble of claim 16 in that the at least one force sensor is arranged in the area of the saddle or seat post, and that the signals of the force sensor from the evaluation unit Evaluated with the aid of computer programs and to a display and / or Control elements forwarded to optimize driving parameters become.

Durch die Anordnung des mindestens einen Kraftsensors im Bereich von Sattel oder Sattelstütze wird eine Übertragung der Sensorsignale von sich drehenden Teilen auf rahmenfeste Teile überflüssig. Durch die Auswertung der Signale mit Hilfe von Rechenprogram men lassen sich auch relativ komplexe Fahrparameter aus nur wenigen Sensorsignalen gewinnen. Soweit die ermittelten Fahrparameter im Display angezeigt werden, ist eine manuelle bzw. interaktive Einstellung problemlos möglich. Bei Verwendung entsprechender Stellelemente ist eine automatische Optimierung von Fahrparametern möglich.By arranging the at least a force sensor in the area of the saddle or seat post a transfer the sensor signals from rotating parts to frame-fixed parts are superfluous. By leave the evaluation of the signals with the help of computer programs relatively complex driving parameters from just a few sensor signals win. As far as the determined driving parameters are shown on the display manual or interactive setting is no problem possible. If appropriate control elements are used, an automatic one Optimization of driving parameters possible.

Von der Auswerteeinheit können relativ einfach Kraftverläufe analysiert werden. Es können aber auch Informationen über Gewicht und/oder Gewichtsverteilung ermittelt werden. Ebenfalls können von der Auswerteeinheit Informationen über die Krafteinleitung in die Pedalen gewonnen und im Display angezeigt werden. Die Stellung des Getriebes bzw. der Gangschaltung kann aufgrund der Signale des Kraftsensors bzw. aufgrund der Informationen über die Krafteinleitung optimiert werden. Auch lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Probleme oder Signalverfälschungen durch drehende Teile vermeiden. So ist leicht eine Optimierung in Abhängigkeit von Gewicht, Gewichtsverteilung und/oder Geschwindigkeit möglich.The evaluation unit can be relative simply power curves to be analyzed. It can but also information about Weight and / or weight distribution can be determined. Likewise can of the evaluation unit information about the force application in the pedals are won and shown on the display. The position of the transmission or the gear shift can be based on the signals of the Force sensor or optimized based on the information about the force application become. Problems or problems can also be solved with the method according to the invention signal corruption avoid by rotating parts. So optimization is easy in dependence of weight, weight distribution and / or speed possible.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden bei einer Signalgröße Null des oder der Kraftsensoren keine automatischen Veränderungen der Fahrparameter von der Auswerteeinheit veranlasst.According to a preferred embodiment of the Invention are at a signal size zero of the force sensor or sensors no automatic changes the driving parameter initiated by the evaluation unit.

Dadurch werden Fehlinterpretationen vermieden, wenn der Fahrer beim Treten sein Gewicht komplett auf die Pedalen verlagert und den Sattel nicht belastet. Dies ist aber auch von Vorteil, wenn die Signalübertragung vom Kraftsensor zur Auswerteeinheit gestört ist.This leads to misinterpretations avoided when the rider completely releases his weight when pedaling the pedals shifted and the saddle not loaded. But this is also advantageous if the signal transmission from the force sensor to the evaluation unit disturbed is.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden bei einer Signalgröße Null durch die Auswerteeinheit einzelne Fahrparameter auf voreingestellte bzw. vorprogrammierte Werte eingestellt. Dadurch kann insbesondere dem Spezialfall des Tretens der Pedalen mit vollem Gewicht, durch entsprechende vorgespeicherte Werte, Rechnung getragen werden.According to a further preferred embodiment the invention are at a signal size zero by the evaluation unit individual driving parameters to preset or pre-programmed values set. This can be the special case of pedaling of the pedals with full weight, through appropriate pre-stored Values to be taken into account.

Weiterhin ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, eine optimale Sitzposition durch Verstellen von Sattel, Sattelneigung und durch Verstellen des Lenkerabstandes in Abhängigkeit von Gewicht und/oder Kraftverläufen einzustellen.Furthermore, it is with the method according to the invention possible, an optimal seating position by adjusting the saddle, saddle inclination and by adjusting the handlebar distance depending on weight and / or force development adjust.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.Further details of the invention result from the following detailed description and the attached Drawings in which preferred embodiments of the invention for example are illustrated.

In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:

1: Eine Seitenansicht eines Fahrrades mit Sensorik, 1 : A side view of a bike with sensors,

2: eine Seitenansicht eines Sattels mit Sattelstütze und Sensorik in vergrößerter Darstellung und 2 : a side view of a saddle with seat post and sensors in an enlarged view and

3: ein Blockschaltbild einer Sensorik. 3 : a block diagram of a sensor system.

Eine Sensorik 1 zur Messung von auf ein Fahrrad 2 durch seinen Fahrer aufgebrachten Kräften besteht im Wesentlichen aus Kraftsensoren 3, einer elektronischen Auswerteeinheit 4 und einem Display 5.A sensor system 1 for measuring on a bike 2 forces applied by its driver essentially consist of force sensors 3 , an electronic evaluation unit 4 and a display 5 ,

In dem Ausführbeispiel weist die Sensorik 1 drei Kraftsensoren 3 an der Unterseite 6 eines Sattels 7 auf. Der Sattel 7 ist über eine Sattelstütze 8 am Rahmen 9 des Fahrrades 2 angeordnet. Die Auswerteeinheit 4 kann in einem an der Sattelstütze 8 angeordneten Sensorikgehäuse 10 angeordnet sein. Die Sattelstütze 8 bzw. das Sensorikgehäuse 10 kann allein oder zusätzlich die Kraftsensoren 3' aufweisen. Die Kraftsensoren 3, 3' sind über nicht dargestellte elektrische Kabel oder über Funk mit der Auswerteeinheit 4 verbunden. Dies gilt auch für die Verbindung zwischen Auswerteeinheit 4 und Display 5, sowie für weitere Verbindungen zur Auswerteeinheit. Alternativ kann die Auswerteeinheit 4 auch im Gehäuse des Displays 5 untergebracht sein.In the exemplary embodiment, the sensors 1 three force sensors 3 on the bottom 6 of a saddle 7 on. The saddle 7 is about a seat post 8th on the frame 9 of the bike 2 arranged. The evaluation unit 4 can in one on the seat post 8th arranged sensor housing 10 be arranged. The seat post 8th or the sensor housing 10 can alone or additionally the force sensors 3 ' exhibit. The force sensors 3 . 3 ' are via electrical cables, not shown, or via radio with the evaluation unit 4 connected. This also applies to the connection between the evaluation unit 4 and display 5 , as well as for further connections to the evaluation unit. Alternatively, the evaluation unit 4 also in the housing of the displays 5 be housed.

Die Sensorsignale der Kraftsensoren 3, 3' werden in der Auswerteeinheit 4, die als ein Minicomputer ausgebildet ist, mit Hilfe von Rechenprogrammen ausgewertet. Die Auswerteeinheit 4 steht mit einem Speicher 11 in Verbindung, in dem Voreinstellungen eingespeichert werden können. Die Auswerteeinheit 4 ist mit dem Display 5 zur Anzeige von Sensorsignalen und/oder daraus abgeleiteten Größen verbunden. Beispielsweise kann die Auswerteeinheit 4 aus dem zeitlichen Verlauf der Sensorsignale die Pedalkraft ermitteln und anzeigen. Mit Hilfe der im Display 5 angezeigten Werte ist ein manuelles bzw. interaktives Verändern der Fahrparameter möglich.The sensor signals of the force sensors 3 . 3 ' are in the evaluation unit 4 , which is designed as a mini computer, evaluated with the aid of computer programs. The evaluation unit 4 stands with a memory 11 in connection, in which presets can be saved. The evaluation unit 4 is with the display 5 connected to display sensor signals and / or quantities derived therefrom. For example, the evaluation unit 4 Determine and display the pedal force from the time curve of the sensor signals. With the help of in the display 5 displayed values it is possible to change the driving parameters manually or interactively.

Die Auswerteeinheit 4 kann weiterhin mit Stellelementen 12, 13, 14 verbunden sein, über die von der Auswerteeinheit 4 die einzelnen Fahrparameter gesteuert werden können. So können beispielsweise über das erste Stellelement 12 die Federungseigenschaften der Federgabel 15 und über das zweite Stellelement 13 die Federungseigenschaft eines Feder- und Dämpfungselementes 16, das zwischen Rahmen 9 und Hinterradaufhängung 18 angeordnet ist, verändert bzw. gesteuert werden. Die Federungseigenschaften einer Sattelfederung können ebenfalls von der Auswerteeinheit 4 gesteuert werden. Das dritte Stellelement 14 kann beispielsweise zur Steuerung des Automatikgetriebes bzw. der Automatikschaltung 19 dienen. Mit weiteren nicht dargestellten Stellelementen kann beispielsweise die Bremskraftverteilung zwischen Vorderradbremse 20 und Hinterradbremse 21 gesteuert werden.The evaluation unit 4 can continue with control elements 12 . 13 . 14 be connected via the evaluation unit 4 the individual driving parameters can be controlled. For example, the first control element 12 the suspension properties of the suspension fork 15 and the second control element 13 the suspension property of a spring and damping element 16 that between frame 9 and rear suspension 18 is arranged, changed or controlled. The suspension properties of a saddle suspension can also be determined by the evaluation unit 4 to be controlled. The third control element 14 can be used, for example, to control the automatic transmission or the automatic circuit 19 serve. The braking force distribution between the front wheel brake can be used, for example, with further adjusting elements, not shown 20 and rear brake 21 to be controlled.

Der Sattel 7 lässt sich für eine optimale Sitzeinstellung bzw. zum Einnehmen einer optimalen Sitzposition durch den nicht dargestellten Fahrer in Längsrichtung verschieben, sowie seine Sattelneigung verstellen. Auch ist es möglich, den Lenker 22 bzw. den Lenkervorbau 23 in Längsrichtung zu verschieben. Der Sattel 7 bzw. die Sattelstütze 8 und der Lenker 22 bzw. Lenkervorbau 23 sind auch in ihrer Höhe verstellbar.The saddle 7 can be shifted in the longitudinal direction by the driver (not shown) and his saddle inclination can be adjusted for optimal seat adjustment or for taking up an optimal sitting position. It is also possible to use the handlebar 22 or the stem 23 to move in the longitudinal direction. The saddle 7 or the seat post 8th and the handlebar 22 or stem 23 are also adjustable in height.

Die optimale Sitzposition lässt sich so durch Verstellen des Sattels 7 in Höhe und/oder Abstand zum Lenker 22 und/oder in seiner Neigung und durch Verstellen des Lenkers 22 in seinem Abstand zum Sattel 7 und in seiner Höhe in Abhängigkeit von Gewichts- und/oder Kraftverläufen optimieren.The optimal seating position can be adjusted by adjusting the saddle 7 in height and / or distance from the handlebar 22 and / or in its inclination and by adjusting the handlebar 22 in its distance to the saddle 7 and optimize its height depending on the weight and / or force profiles.

Bei einem Einsitzvorgang können bestimmte, den Fahrer betreffende, Grundwerte, wie beispielsweise das Gewicht des Fahrers und eine normale Sitzposition, ermittelt und abgespeichert werden. Bei einer Beladung des Fahrrads 2 mit einer Last bzw. Gepäck, wird die Last vor dem Aufsteigen des Fahrers von der Auswerteeinheit 4 gemessen, im Speicher 11 gespeichert und bei der Messung bzw. Auswertung der vom Fahrer auf das Fahrrad 2 ausgeübten Kräfte berücksichtigt.In the case of a one-seat operation, certain basic values relating to the driver, such as the weight of the driver and a normal sitting position, can be determined and stored. When the bike is loaded 2 with a load or luggage, the load is removed from the evaluation unit before the driver gets on 4 measured, in memory 11 saved and during the measurement or evaluation of the rider on the bike 2 exerted forces taken into account.

Soweit der Fahrer beim Treten der Pedalen 17 sein gesamtes Gewicht auf diese aufbringt und den Sattel nicht berührt, zeigen die Kraftsensoren 3, 3' als Signalgröße den Wert Null an. Dies veranlasst die Auswerteeinheit 4, keine automatischen Veränderungen der Fahrparameter vorzunehmen und auf manuelle Steuerung umzuschalten. Einzelne bzw. bestimmte Fahrparameter können dabei von der Auswerteeinheit 4 auf vorprogrammierte Werte eingestellt werden.So much for the driver when pedaling 17 the force sensors show his entire weight on them and do not touch the saddle 3 . 3 ' the value zero as the signal size. This causes the evaluation unit 4 not to make any automatic changes to the driving parameters and to switch to manual control. Individual or specific driving parameters can be from the evaluation unit 4 set to pre-programmed values.

Claims (30)

Sensorik zur Messung von auf ein Fahrrad durch seinen Fahrer aufgebrachten Kräften mit mindestens einem Kraftsensor und einer elektronischen Auswerteeinheit, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kraftsensor (3, 3') im Bereich des Sattels (7) und/oder der Sattelstütze (8) angeordnet ist, und dass die Sensorsignale des Kraftsensors (3, 3') von der Auswerteeinheit (4) auswertbar und weiterleitbar sind.Sensor system for measuring forces applied to a bicycle by its driver with at least one force sensor and an electronic evaluation unit, characterized in that the at least one force sensor ( 3 . 3 ' ) in the area of the saddle ( 7 ) and / or the seat post ( 8th ) is arranged, and that the sensor signals of the force sensor ( 3 . 3 ' ) from the evaluation unit ( 4 ) can be evaluated and forwarded. Sensorik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Sattels (7) zwei Kraftsensoren (3) angeordnet sind.Sensor system according to claim 1, characterized in that in the area of the saddle ( 7 ) two force sensors ( 3 ) are arranged. Sensorik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Sattels (7) drei Kraftsensoren (3} angeordnet sind.Sensor system according to claim 1, characterized in that in the area of the saddle ( 7 ) three force sensors ( 3 } are arranged. Sensorik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Sattelstütze (8) zwei Kraftsensoren (3') angeordnet sind.Sensor system according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the area of the seat post ( 8th ) two force sensors ( 3 ' ) are arranged. Sensorik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Sattelstütze (8) drei Kraftsensoren (3') angeordnet sind.Sensor system according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the area of the seat post ( 8th ) three force sensors ( 3 ' ) are arranged. Sensorik nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (4} als Minicomputer ausgebildet ist, der die Sensorsignale mit Hilfe von Rechenprogrammen auswertet.Sensor system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the evaluation unit ( 4 } is designed as a mini computer which evaluates the sensor signals with the aid of computer programs. Sensorik nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (4) einen Speicher (11) aufweist, in dem Voreinstellungen einspeicherbar sind.Sensor system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the evaluation unit ( 4 ) a memory ( 11 ) in which presets can be saved. Sensorik nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (4) mit einem Display (5) zur Anzeige von Sensorsignalen und/oder daraus abgeleiteten Größen verbunden ist.Sensor system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the evaluation unit ( 4 ) with a display ( 5 ) is connected to display sensor signals and / or quantities derived therefrom. Sensorik nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (4) mit Stellelementen (12, 13, 14) verbunden ist.Sensor system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the evaluation unit ( 4 ) with control elements ( 12 . 13 . 14 ) connected is. Sensorik nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellelemente (12, 13) als Federungsstellelemente zur Einstellung einer Federung ausgebildet sind.Sensor system according to claim 9, characterized in that the adjusting elements ( 12 . 13 ) as suspension control elements for setting a suspension are trained. Sensorik nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellelemente (14) als Schaltelemente eines Automatikgetriebes (19) ausgebildet sind.Sensor system according to claim 9 or 10, characterized in that the adjusting elements ( 14 ) as shift elements of an automatic transmission ( 19 ) are trained. Sensorik nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Elemente zu einer von der Auswerteeinheit (4) überwachten und über das Display (5) empfohlenen, interaktiven Verstellung vorgesehen sind.Sensor system according to one of Claims 8 to 11, characterized in that elements form one of the evaluation unit ( 4 ) monitored and on the display ( 5 ) recommended, interactive adjustment are provided. Sensorik nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sattelneigung des Sattels (7) entsprechend der Empfehlung manuell einstellbar ist.Sensor system according to claim 12, characterized in that the saddle inclination of the saddle ( 7 ) can be set manually according to the recommendation. Sensorik nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkervorbau (23) entsprechend der Empfehlung manuell verstellbar ist.Sensor system according to claim 12 or 13, characterized in that the handlebar stem ( 23 ) is manually adjustable according to the recommendation. Sensorik nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Federung entsprechend der Empfehlung manuell verstellbar ist.Sensor system according to one of claims 12 to 14, characterized in that that the suspension is manually adjustable according to the recommendation is. Sensorik nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (19) entsprechend der Empfehlung manuell schaltbar ist.Sensor system according to one of claims 12 to 15, characterized in that the gear ( 19 ) can be switched manually according to the recommendation. Verfahren zur Messung von auf ein Fahrrad durch seinen Fahrer aufgebrachten Kräften mit einer Sensorik aus mindestens einem Kraftsensor und einer mit dem Kraftsensor verbundenen elektronischen Auswerteeinheit, dadurch gekennzeichnet, dass der mindes tens eine Kraftsensor (3, 3') im Bereich von Sattel (7) oder Sattelstütze (8) angeordnet wird, und dass die Signale des Kraftsensors (3, 3') von der Auswerteeinheit (4) mit Hilfe von Rechenprogrammen ausgewertet und an ein Display (5) und/oder Stellelemente (12, 13, 14) zur Optimierung von Fahrparametern weitergeleitet werden.Method for measuring forces applied to a bicycle by its driver with a sensor system comprising at least one force sensor and an electronic evaluation unit connected to the force sensor, characterized in that the at least one force sensor ( 3 . 3 ' ) in the area of saddle ( 7 ) or seat post ( 8th ) and that the signals from the force sensor ( 3 . 3 ' ) from the evaluation unit ( 4 ) evaluated with the aid of computer programs and on a display ( 5 ) and / or control elements ( 12 . 13 . 14 ) are forwarded to optimize driving parameters. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierung von Fahrparametern interaktiv durch manuelle Einstellung von im Display (5) angezeigten Werten erfolgt.A method according to claim 17, characterized in that the optimization of driving parameters interactively by manual setting in the display ( 5 ) displayed values. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierung von Fahrparametern automatisch über die von der Auswerteeinheit (4) gesteuerten Stellelemente (12, 13, 14) erfolgt.Method according to Claim 17 or 18, characterized in that the optimization of driving parameters is automatically carried out by the evaluation unit ( 4 ) controlled control elements ( 12 . 13 . 14 ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass von der Auswerteeinheit (4) Kraftverläufe analysiert werden.Method according to one of claims 17 to 19, characterized in that the evaluation unit ( 4 ) Force profiles are analyzed. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass von der Auswerteeinheit (4) Informationen über Gewicht und/oder Gewichtsverteilung ermittelt werden.Method according to one of claims 17 to 20, characterized in that the evaluation unit ( 4 ) Information about weight and / or weight distribution can be determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass von der Auswerteeinheit (4) Informationen über die Krafteinleitung in die Pedalen (17) ermittelt werden.Method according to one of claims 17 to 21, characterized in that the evaluation unit ( 4 ) Information about the application of force to the pedals ( 17 ) be determined. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellung des Getriebes (19) aufgrund der Signale des Kraftsensors optimiert wird.A method according to claim 22, characterized in that the position of the transmission ( 19 ) is optimized based on the signals from the force sensor. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Federungseinstellung als Fahrparameter aufgrund der Signale des Kraftsensors, optimiert nach Gewicht und/oder Gewichtsverteilung und/oder Geschwindigkeit, erfolgt.Method according to one of claims 17 to 23, characterized in that that the suspension setting as a driving parameter based on the signals of the force sensor, optimized according to weight and / or weight distribution and / or speed. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzposition durch Verstellen des Sattels (7) in Höhe und/oder Abstand zum Lenker (22) und/oder in seiner Neigung aufgrund der aktuellen Werte und/oder zeitlichen Verläufe der Kraftsensorsignale in Abhängigkeit von Gewichts- und/oder Kraftverläufen optimiert wird.Method according to one of claims 17 to 24, characterized in that the seating position by adjusting the saddle ( 7 ) in height and / or distance from the handlebar ( 22 ) and / or its inclination is optimized on the basis of the current values and / or time profiles of the force sensor signals as a function of weight and / or force profiles. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzposition durch Verstellen des Lenkers (22) in seinen Abstand zum Sattel (7} aufgrund der aktuellen Werte und/oder zeitlichen Verläufe der Kraftsensorsignale in Abhängigkeit von Gewichts- und/oder Kraftverläufen optimiert wird.Method according to one of claims 17 to 25, characterized in that the sitting position by adjusting the handlebar ( 22 ) in its distance to the saddle ( 7 } is optimized based on the current values and / or time profiles of the force sensor signals as a function of weight and / or force profiles. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beladung des Fahrrades (2) mit Gepäck vor dem Aufsteigen des Fahrers gemessen, gespeichert und bei der Auswertung berücksichtigt wird.Method according to one of claims 17 to 26, characterized in that a loading of the bicycle ( 2 ) measured with luggage before the driver gets on, saved and taken into account in the evaluation. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Signalgröße Null des Kraftsensors (3, 3') keine automatischen Veränderungen der Fahrparameter erfolgen.Method according to one of claims 17 to 27, characterized in that when the signal size is zero of the force sensor ( 3 . 3 ' ) there are no automatic changes to the driving parameters. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (4) einzelne Fahrparameter auf voreingestellte Werte einstellt.The method according to claim 28, characterized in that the evaluation unit ( 4 ) sets individual driving parameters to preset values. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass von der Auswerteeinheit (4) Informationen über den Kalorienverbrauch aufgrund der Sensorsignale errechnet und im Display (5} angezeigt werden.Method according to one of claims 17 to 29, characterized in that the evaluation unit ( 4 ) Information about calorie consumption is calculated based on the sensor signals and on the display ( 5 } are displayed.
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