Titel

Anordnung zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs und Fahrzeug Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung der

Geschwindigkeit eines Fahrzeugs und ein Fahrzeug, welches die Anordnung aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Anordnung zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines mit Muskelkraft und/oder mit Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs auf Rädern, insbesondere eines Elektrofahrrades, eines E-Bikes oder eines Pedelecs, sowie ein mit Muskelkraft und/oder Motorkraft antreibbares Fahrzeug auf Rädern, insbesondere ein Elektrofahrzeug, ein E-Bike oder ein Pedelec.

Die Geschwindigkeit eines Fahrrades, E-Bikes und dergleichen wird

typischerweise durch einen so genannten Raddrehzahlsensor erfasst. Dieser ist zum Beispiel fest an einem Rahmen des Fahrzeugs befestigt. An einer

Radspeiche oder einem anderen Teil eines Rades wird ein Magnet so montiert, dass er bei der Raddrehung an dem Sensor vorbeiläuft, dies wird vom Sensor registriert. Im Fahrbetrieb kann über die Anzahl der pro Zeiteinheit erfolgten Durchgänge des Magnetes am Sensor auf die Fahrzeuggeschwindigkeit geschlossen werden, sofern die Maße des Rades bekannt sind. Problematisch bei derartigen Sensoren, die als REED-Sensoren ausgebildet sein können, ist, dass die Montage des Sensors und des Magneten nicht fehlertolerant ist, insbesondere im Hinblick auf die Ausrichtung und den Abstand zwischen Sensor und Magnet. Des Weiteren ist die Montage nicht ausreichend gegen

Verschieben, Wegdrehen und dergleichen gesichert, so dass sich die Position und Ausrichtung von Magnet und Sensor im Betrieb ändern können. Beim Sensor selbst sind bestimmte Steckersysteme notwendig, um den Sensor elektrisch zu verbinden. Auch sind neben dem Magneten und dem Sensor zusätzliche Bauteile notwendig, zum Beispiel Kabel, Kabelbinder und dergleichen.

Offenbarung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines mit Muskelkraft und/oder mit Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine Ausrichtung zwischen Sensor einerseits und Empfänger und Steuereinheit andererseits und eine justierende Montage der Komponenten in Bezug aufeinander entfallen können, weil der Sensor allein den Bodenkontakt des Rades bestimmt und es auf eine Relativposition zum Rest des Fahrzeugs nicht ankommt. Dies wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch erreicht, dass eine Anordnung zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines mit Muskelkraft und/oder mit Motorkraft antreibbaren Fahrzeugs auf

Rädern, insbesondere eines Elektrofahrrades, vorgeschlagen wird mit einer an oder in einem Rad des Fahrzeugs befestigten und mit dem Rad mitrotierbaren ersten Einheit mit einem Sensor, einem Zeitgeber und einem Sender und einer außerhalb eines Rades am Fahrzeug - insbesondere an einem Rahmen des Fahrzeugs - angebrachten zweiten Einheit mit einem Empfänger und einer

Steuereinheit. Die erste Einheit ist eingerichtet, mittels des Sensors einen Bodenkontakt einer fest gewählten Nulldurchgangsstelle des Rades als

Nulldurchgang des Rades zu detektieren, mit dem Nulldurchgang den Zeitgeber zu starten, so dass die Zeit seit dem letzten Nulldurchgang als aktueller Zeitgeberwert erfasst wird, und mittels des Senders zeitlich nach einem

Nulldurchgang einen jeweils aktuellen Zeitgeberwert auszusenden. Die zweite Einheit ist eingerichtet mittels des Empfängers einen von der ersten Einheit ausgesandten Zeitgeberwert zu empfangen und mittels der Steuereinheit aus einem empfangenen Zeitgeberwert eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu bestimmen.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung werden Maßnahmen zu einer genauen Auswertung des empfangenen Zeitgeberwertes oder einer Mehrzahl davon ergriffen, indem die zweite Einheit eine ständig mitlaufende Uhr aufweist und eingerichtet ist, mittels der Uhr eine Zeit des Empfangs eines von der ersten Einheit ausgesandten Zeitgeberwertes bereitzustellen und insbesondere in der Steuereinheit der zweiten Einheit zusammen mit dem jeweiligen Zeitgeberwert aufzunehmen. Dies eröffnet auch die Möglichkeit, festzustellen, ob ein empfangener Zeitgeberwert plausibel einer laufenden Radumdrehung oder einer neu begonnenen Radumdrehung zuzuordnen ist.

Bei einer anderen Fortbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Steuereinheit der zweiten Einheit eingerichtet, aus einer Mehrzahl von der ersten Einheit ausgesandter Zeitgeberwerte, insbesondere zu direkt

aufeinanderfolgenden Nulldurchgängen des Rades, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu bestimmen, insbesondere auf der Grundlage der zugehörigen Zeiten des Empfangs der Zeitgeberwerte. Durch den Empfang und die

Auswertung einer Mehrzahl von Zeitgeberwerten mittein sich systematische und Messfehler bei der Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit heraus. Auf diese

Art und Weise kann der Aufbau der ersten Einheit besonders einfach gestaltet werden, weil die erste Einheit keine Maßnahmen ergreifen muss, die

sicherstellen, dass der Zeitgeberwert immer an derselben Winkelposition des Rades und somit an derselben Relativposition zwischen Sensor und Sender nach dem Durchlaufen des Nulldurchgangs ausgesandt wird. Das bedeutet mit anderen Worten, dass durch den Sender keine vordefinierte und/oder feste Position beim Aussenden des Zeitgeberwerts in Bezug auf den Empfänger eingehalten werden muss. Um sicherzustellen, dass Zeitgeberwerte zu unterschiedlichen Radumdrehungen voneinander unterscheidbar sind, ist bei einer anderen vorteilhaften

Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung die erste Einheit eingerichtet ist, den Zeitgeber bei jedem Nulldurchgang des Rades neu zu starten. Falls bei der erfindungsgemäßen Anordnung besonders einfache Komponenten verwendet werden, insbesondere solche, die einen nur geringen

Energieverbrauch mit sich bringen, kann nicht gewährleistet sein, dass sich Sender und Empfänger bei jeder Radstellung im gemeinsamen Sende- Empfangsbereich befinden. Um dennoch sicherzustellen, dass die zweite Einheit die Zeitgeberwerte der ersten Einheit empfängt, ist bei einer vorteilhaften

Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung die erste Einheit eingerichtet ist, mittels des Senders wiederholt jeweils einen aktuellen Zeitgeberwert des Zeitgebers auszusenden. So wird erreicht, dass im Laufe einer Umdrehung der Sender mindestens einmal zum Empfänger durchdringt.

Besonders einfach gestaltet sich die erfindungsgemäße Anordnung, wenn der Sensor ausgebildet ist, einen Nulldurchgang des Rades aus der Deformation des

Rades bei Bodenkontakt des Rades an oder im Bereich der Nulldurchgangsstelle des Rades zu bestimmen. Insbesondere bietet sich dann die Verwendung so genannter Luftreifen an, weil diese ein ausgeprägteres Deformationsverhalten beim Bodenkontakt des Rades im Bereich der Nulldurchgangsstelle zeigen, insbesondere im Vergleich zu Vollgummireifen oder dergleichen.

Ein besonders hohes Maß an Genauigkeit beim Bestimmen des Bodenkontakts an oder im Bereich der Nulldurchgangsstelle ergibt sich dann, wenn der Sensor, insbesondere zusammen mit dem Sender, an oder im Bereich der

Nulldurchgangsstelle des Rades angeordnet ist und dort ein oder mehrere mit der Deformation des Rades an oder im Bereich der Nulldurchgangsstelle deformierbare und/oder relativ zueinander bewegbare Elemente aufweist.

Bei der konkreten Ausgestaltung des Messprinzips, welches dem Sensor zu Grunde gelegt werden soll, bieten sich sämtliche Einrichtungen an, die bei

Deformation und/oder Relativbewegung zu entsprechenden physikalischen Effekten führen. Bei einer besonders einfachen Ausgestaltung der

erfindungsgemäßen Anordnung ist es vorgesehen, dass der Sensor ein oder mehrere Piezoelemente und/oder ein oder mehrere Anordnungen aus Spule, Spulenkern und/oder Magnet aufweist.

Der Sensor kann insbesondere eingerichtet sein, aus der bei Deformation des Rades an oder im Bereich der Nulldurchgangsstelle erzeugten Spannung (i) den Nulldurchgang des Rades zu bestimmen und/oder (ii) die Betriebsenergie für die erste Einheit bereitzustellen.

Eine weitere Vereinfachung der erfindungsgemäßen Anordnung ergibt sich, wenn auf langlebige Batterien und dergleichen verzichtet werden kann.

Demzufolge ist es von Vorteil, wenn die erste Einheit einen Energiespeicher aufweist, insbesondere einem Speicherkondensator, welchem die bei

Deformation des Rades an oder im Bereich der Nulldurchgangsstelle mittels des Sensors erzeugte Spannung als Betriebsenergie für die erste Einheit zur

Speicherung zuführbar ist.

Eine besonders einfache Maßnahme zum sicherstellen, dass eine empfangene Abfolge ansteigender Zeitgeberwerte nur zu einer einzigen Radumdrehung gehören, ergibt sich, wenn der Sensor und/oder der Energiespeicher der ersten Einheit so ausgebildet sind, dass die erzeugte und/oder gespeicherte Energie für den Betrieb der ersten Einheit und insbesondere für den Sendebetrieb des Senders für höchstens eine Umdrehung des Rades ausreichend ist und/oder der Sender und/oder der Empfänger so mit geringer gegenseitiger Reichweite ausgebildet sind, dass zumindest bei einem Nulldurchgang des Rades ein Kontakt oder eine Sender-Empfängerverbindung zwischen ihnen unterbrochen ist.

Die Übertragung der Information kann dazu z.B. so lange verzögert werden, bis sie mit minimalem Energieaufwand realisiert werden kann; diese entspräche z.B. der kürzest möglichen Übertragungs- oder Funkstrecke.

Um aus der Umdrehungsgeschwindigkeit eines Rades auf die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit schließen zu können, ist es bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen, dass zur Bestimmung einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs in der Steuereinheit der zweiten Einheit

Radparameter hinterlegt sind.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein mit Muskelkraft und/oder Motorkraft antreibbares Fahrzeug auf Rädern, insbesondere ein Elektrofahrrad, ein E-Bike oder Pedelec, welches eine erfindungsgemäße Anordnung zur Bestimmung einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs aufweist.

Kurzbeschreibung der Figuren

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben. Figur 1 ist eine schematische Seitenansicht eines

erfindungsgemäßen Fahrzeugs unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit.

Figur 2-1 , 2-2 zeigen schematisch Ausführungsformen der

erfindungsgemäßen Anordnung zur Bestimmung

Fahrzeuggeschwindigkeit.

Figuren 3 bis 8 zeigen eine andere Ausführungsform der

erfindungsgemäßen Anordnung zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit bei deren Verwendung an einem Fahrzeugrad.

Figuren 9 bis 13 zeigen eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Fahrzeugs unter Verwendung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit.

Figuren 14 und 15 zeigen in teilweise tabellarischer und graphischer Form

Auswerteschemata, die beim erfindungsgemäßen Fahrzeug eingesetzt werden können.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 15

Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 und der

erfindungsgemäßen Anordnung 100 zur Bestimmung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 im Detail erläutert. Dabei werden gleiche oder äquivalente oder gleich oder äquivalent wirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Nicht in jedem Fall ihres Auftretens wird die Detailbeschreibung der bezeichneten Elemente wiederholt. Die in den Figuren dargestellten

Eigenschaften und Merkmale können einzeln in beliebiger Form miteinander kombiniert werden.

Figur 1 zeigt in schematischer Seitenansicht eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 mit einer Ausführungsform der

erfindungsgemäßen Anordnung 100 zur Bestimmung der

Fahrzeuggeschwindigkeit. Das Elektrofahrrad 1 mit Vorderrad 9-1 und Hinterrad 9-2 umfasst gemäß Figur 1 einen Kurbeltrieb 2 mit zwei Kurbeln 7, 8, an denen Pedale angeordnet sind. Ein elektrischer Antrieb 3 ist in den Kurbeltrieb 2 integriert. Am Hinterrad 9-2 ist eine Gangschaltung 6 angeordnet.

Ein Antriebsmoment, welches durch den Fahrer und/oder durch den elektrischen Antrieb 3 bereitgestellt wird, wird von einem Kettenblatt 4 am Kurbeltrieb 2 über eine Kette 5 auf ein Ritzel der Gangschaltung 6 übertragen.

Am Lenker des Fahrrads 1 ist ferner eine Steuereinheit 10 angeordnet, welche mit dem elektrischen Antrieb 3 verbunden ist. Eine Batterie 1 1 dient zur

Stromversorgung des elektrischen Antriebs 3.

Im Rahmen 12 integriert ist im Kurbelgehäuse 13 eine Kurbelwelle 15 des Kurbeltriebs 2 ausgebildet, an welcher an deren Enden jeweils eine Kurbel 7, 8 montiert ist.

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 sind am Rahmen 12 ein Vorderrad 9-1 und ein Hinterrad 9-2 vorgesehen. Am Vorderrad 9-1 des Fahrzeugs 1 ist im oder am Vorderrad 9-1 die erste Einheit 20 der erfindungsgemäßen Anordnung 100 zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgebildet.

Die Stelle, an welcher die erste Einheit 20 am oder im Vorderrad 9-1 angeordnet ist, wird als Nulldurchgangsstelle 9-3 des Vorderrades 9-1 bezeichnet. In der Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung 100 ist der Bodenkontakt der Nulldurchgangsstelle 9-3 mit der ersten Einheit 20 das der Messung zu Grunde liegende maßgebliche Ereignis. Im Betrieb, das heißt also bei Drehung des Vorderrades 9-1 , rotieren die Nulldurchgangsstelle 9-3 und mithin die erste Einheit 20 um die Drehachse des Vorderrades 9-1 und gelangen periodisch in Bodennähe sowie in die Nähe der zweiten Einheit 30 der Anordnung 100 zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit.

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform des Fahrzeugs 1 ist die zweite Einheit 30 an einer Stelle 30-1 am Rahmen 12 oberhalb der Batterie 1 1 angeordnet. Diese Wahl ist jedoch nicht zwingend. So kann die zweite Einheit 30 der Anordnung 100 an einer anderen Stelle am Rahmen 12 ausgebildet sein, zum Beispiel an einer Stelle 30-2 am Lenker oder an einer Stelle 30-3 oberhalb der Gabel und unterhalb des Lenkers des Fahrzeugs 1. Ein Kriterium bei der Wahl der Position für die Anbringung der zweiten Einheit 30 kann sein, dass bei Rotation des Vorderrades 9-1 und mithin bei der Bewegung der ersten Einheit 20 auf der Bewegungsbahn der Einheit 20 ein Bereich enthalten sein muss, in welchem eine drahtlose Sende-Empfangsverbindung zwischen der ersten Einheit 20 und der zweiten Einheit 30 zur Datenübertragung aufgebaut werden kann. Insofern sind die in der Figur 1 dargestellten Positionen

30-1 , 30-2, 30-3 bevorzugte Positionen, die eine derartige Drahtlosverbindung zwischen der ersten Einheit 20 und der zweiten Einheit 30 auch bei ansonsten geringer Reichweite zwischen Sender und Empfänger in den ersten und zweiten Einheiten 20 und 30 gewährleisten können.

Figur 2-1 ist eine schematische Blockdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung 100 zur Bestimmung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1. Bei dieser ist wieder im Bereich des Vorderrades 9-1 in dessen Inneren eine erste Einheit 20 so ausgebildet, dass sie bei Rotation des Rades 9-1 drehfest mitrotiert. Am Rahmen 12 des Fahrzeugs 1 ist die zweite Einheit 30 der

Anordnung 100 angebracht.

Bei der ersten Einheit 20 ist über einen Energie- und/oder Kommunikationsbus

25 eine Mehrzahl von Komponenten miteinander verbunden. Dabei handelt es sich z.B. um einen Sensor 21 zur Ermittlung eines Bodenkontakts, einen

Zeitgeber 22, welcher bei erfolgtem Bodenkontakt gestartet werden kann und somit eine Zeitspanne seit dem letzten Bodenkontakt misst, und einen Sender 23, welcher zeitlich nach dem Bodenkontakt ein Signal 40 aussendet, durch welches zum Beispiel der aktuelle Zeitgeberwert des Zeitgebers 22 ausgesandt wird. Am Bus 25 sind des Weiteren ein Energiespeicher 24, eine Steuereinheit

26 sowie ein Energieerzeuger 27 integriert.

Wenn in diesem Zusammenhang von einem Bodenkontakt die Rede ist, so ist damit immer der Bodenkontakt der so genannten Nulldurchgangsstelle 9-3 des Vorderrades 9-1 gemeint. Die Nulldurchgangsstelle 9-3 ist in diesem Fall definiert durch die Umfangs- oder Winkelposition des Sensors 21 am Vorderrad 9-1 . Im Betrieb triggert der Bodenkontakt dieser Nulldurchgangsstelle 9-3 die weitere Verarbeitung in der ersten und zweiten Einheit 20, 30. In diesem Zusammenhang wird der Bodenkontakt der Nulldurchgangsstelle 9-3 des Rades 9-1 auch der Einfachheit halber als Nulldurchgang des Rades 9-1 bezeichnet.

Die zweite Einheit 30 der erfindungsgemäßen Anordnung 100 zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit weist ebenfalls einen Energieversorgungsund/oder Kommunikationsbus 35 auf. An diesen sind z.B. ein Empfänger 33, ein Energiespeicher 34, eine Steuereinheit 36 für die erste Einheit 30 und eine Uhr 32 angeschlossen.

Im Betrieb der erfindungsgemäßen Anordnung 100 zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit läuft das Vorderrad 9-1 zum Beispiel in Pfeilrichtung gemäß Figur 2-1 im Uhrzeigersinn um. Dabei ist die erste Einheit 20 am oder im Vorderrad 9-1 drehfest angebracht, so dass die erste Einheit 20 mit der Rotation des Vorderrades 9-1 mitrotiert wird. Am oder im Vorderrad 9-1 ist durch die Position des Sensors 21 die Nulldurchgangsstelle 9-3 des Vorderrades 9-1 definiert. Diese läuft also mit Rotation des Vorderrades 9-1 ebenfalls um, so dass es periodisch zu einem Bodenkontakt der Nulldurchgangsstelle 9-3 des

Vorderrades 9-1 am Untergrund 80 kommt.

Erfindungsgemäß wird bei dieser Ausführungsform bei jedem Nulldurchgang, also bei jedem Bodenkontakt der Nulldurchgangsstelle 9-3, dieser durch den Sensor 21 detektiert, worauf der Zeitgeber 22, zum Beispiel im Sinne eines bei Null beginnenden Zeitzählers, gestartet wird, so dass im Verlauf der

Zeitgeberfunktion, von Null beginnend seit dem letzten Nulldurchgang hochgezählt wird.

Durch den Sender 23 wird ein Signal 40 ausgesandt, welches zum Beispiel bei Aussendung zumindest den aktuellen Zeitgeberwert des Zeitgebers 22 enthält oder für diesen repräsentative ist. Die Funktion der ersten Einheit 20 kann über die Steuereinheit 26 der ersten Einheit 20 gesteuert werden. Dies betrifft zum Beispiel auch die zeitliche Abfolge des Aussendens durch den Sender 23 in zeitlicher Relation zu dem tatsächlich erfolgten Nulldurchgang. Das Aussenden des Signals 40 erfolgt nach dem triggernden Ereignis, nämlich dem Nulldurchgang des Rades 9-1 und kann entweder unmittelbar danach erfolgen oder auch zeitlich verzögert dazu. Auch ist ein mehrmaliges Aussenden des dann jeweils aktuellen Zeitgeberwerts durch den Sender 23 denkbar, so dass bis zu einem nächsten Nulldurchgang, das heißt also während einer einzelnen Umdrehung des Vorderrades 9-1 , mehrere Zeitgeberwerte des Zeitgebers 22 jeweils mit einem individuellen Signal 40 ausgesandt werden. Diese Zeitgeberwerte entsprechen dann

unterschiedlichen Radwinkelstellungen der Nulldurchgangsstelle 9-3 des

Vorderrades 9-1 im Vergleich zum Nulldurchgang, nämlich dem Bodenkontakt.

Durch die Auswertung in der zweiten Einheit 30 kann eine Mehrzahl von

Zeitgeberwerten z.B. in Zusammenschau mit Zeitstempeln, die durch die ständig mitlaufende Uhr 32 der zweiten Einheit 30 bereitgestellt werden, in

entsprechende Radstellungen des Vorderrades 9-1 umgewandelt werden. Auf diese Weise kann in der Steuereinheit 36 der zweiten Einheit 30 unter

Berücksichtigung aller Zeitgeberwerte zu einer oder zu mehreren

Radumdrehungen des Vorderrades 9-1 und ggf. unter Berücksichtigung der dazugehörigen Zeitstempel, zum Beispiel im Sinne von Uhrzeiten des Empfangs eines jeweiligen Zeitgeberwerts, auf die Umdrehungsgeschwindigkeit des Vorderrades 9-1 geschlossen werden.

In der Steuereinheit 36 kann dazu die Dimensionierung des Vorderrades 9-1 , zum Beispiel dessen Umfang, abgelegt sein, so dass in Zusammenschau mit der

Umdrehungsgeschwindigkeit des Vorderrades 9-1 - im Sinne einer Drehzahl oder Winkelgeschwindigkeit - auch auf die Geschwindigkeit des Fahrzeuges 1 geschlossen werden kann. Sämtliche Funktionen der zweiten Einheit 30 können durch die Steuereinheit 36 der zweiten Einheit 30 gesteuert werden. Über den gemeinsamen Bus 35 erfolgt auch die Energieversorgung mittels des Energiespeichers 34, zum Beispiel mittels einer Batterie. Denkbar ist auch eine externe Spannungsversorgung über die Batterie 1 1 des elektrischen Antriebs 3 des Fahrzeugs 1 . Die Energieversorgung der ersten Einheit 20 der Anordnung 100 kann dagegen über den Energieerzeuger 27 erfolgen. Dieser kann mit dem Sensor 21 gekoppelt, in diesen integriert oder mit diesem identisch sein. In Figur 2-2 ist dazu ein Beispiel eines Sensors 21 schematisch dargestellt, der als Kombination aus Spule 21 -1 und Magnetkern 21 -2 ausgebildet ist.

Auf der linken Seite der Figur 2-2 ist der Sensor 21 in einem Zustand gezeigt, in dem der Bereich des Rades 9-1 , in dem der Sensor 21 angeordnet ist, nicht deformiert ist. Dies ist also ein Zustand außerhalb des Nulldurchgangs, also außerhalb eines Bodenkontakts der Nulldurchgangsstelle 9-3 des Vorderrades 9- 1 . Der Magnetkern 21 -2 des Sensors 21 befindet sich dabei im Wesentlichen außerhalb der Spule 21 -1 des Sensors 21 . Auf der rechten Seite der Figur 2-2 liegt ein Bodenkontakt der

Nulldurchgangsstelle 9-3 des Vorderrades 9-1 vor. Dort ist das Vorderrad 9-1 im Bereich der Nulldurchgangsstelle 9-3 durch Deformation entsprechend gestaucht. Dies führt dazu, dass der Magnetkern 21 -2 des Sensors 21 in die Spule 21 -1 des Sensors 21 eingetaucht ist. Die Bewegung vom Zustand der linken Seite der Figur 2-2 zum Zustand der rechten Seite der Figur 2-2 führt zu einer Induktionsspannung, nämlich auf Grund der Relativbewegung zwischen Spulenkern 21 -2 und Spule 21 -1 des Sensors 21 und der damit einhergehenden Flussdichteänderung in der Spule 21 -1 . Diese Spannung kann einerseits verwendet werden zur Ermittlung des tatsächlichen Nulldurchgangs, also des Bodenkontakts der Nulldurchgangsstelle 9-3 des Vorderrades 9-1 , und andererseits zur Speicherung der mit der Induktionsspannung verbundenen Energie im Energiespeicher 24 der ersten Einheit 20. Auf diese Weise fungiert der Sensor 21 gleichzeitig als Energieerzeuger 27. Die Figuren 3 bis 8 zeigen in schematischer Seitenansicht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung 100 zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs 1 in der Verwendung. Dabei ist zur Vereinfachung vom erfindungsgemäßen Fahrzeug 1 ausschließlich das Vorderrad 9-1 mit der dort vorgesehenen ersten Einrichtung 20 illustriert.

Das Vorderrad 9-1 bewegt sich im Uhrzeigersinn rotierend auf dem Untergrund 80. Die Drehrichtung ist durch den Pfeil angegeben. Am Vorderrad 9-1 ist die Nulldurchgangsstelle 9-3 eingezeichnet. An dieser befindet sich der Sensor 21 der ersten Einheit 20. Des Weiteren ist von der ersten Einheit 20 hier nur noch der Sender dargestellt. Jedoch sind grundsätzlich die weiteren Komponenten Zeitgeber 22, Energiespeicher 24, Bus 25, Steuereinheit 26 sowie

Energieerzeuger 27 mitzudenken, wobei insbesondere der Zeitgeber 22 obligatorisch ist.

Die Figuren 3 bis 8 zeigen nun das Vorderrad 9-1 und die erste Einheit 20 der Anordnung 100 in verschiedenen Zuständen im Sinne unterschiedlicher

Drehwinkel des Vorderrades 9-1 in Bezug auf den Bodenkontakt zum Untergrund

80, auf welchem das Fahrzeug 1 mittels der Räder 9-1 und 9-2 fährt. Bei der Ausführungsform der Figuren 3 bis 8 ist die erste Einheit 20 im Wesentlichen im Inneren des Vorderrades 9-1 angeordnet. Es ist jedoch auch eine verteilte Anordnung im Inneren des Rades 9-1 und/oder an dessen Äußeren, der Felge oder den Speichen, denkbar.

Im Zustand gemäß der Figur 3 ist die erste Einheit 20 entsprechend der

Orientierung des Vorderrades 9-1 an einer dem Bodenkontakt zum Untergrund 80 gegenüberliegenden Position angeordnet, also an der 12-Uhr-Position.

Die Figur 4 zeigt den Zustand nach einer Vierteldrehung, so dass sich die erste Einheit 20 hier an der 3-Uhr-Position befindet.

Im Übergang zum Zustand der Figur 5, also nach einer weiteren Vierteldrehung in der 6-Uhr-Position, befindet sich die erste Einheit 20 der Anordnung 100 mit der Nulldurchgangsstelle 9-3 im Bodenkontakt zum Untergrund 80. Dies wird auch durch die Deformation an dieser Stelle angedeutet, bei welcher die den Sensor 21 pauschal symbolisierende Spule 21 -1 gestaucht ist und dadurch eine Induktionsspannung erzeugt ist, die sowohl zur Detektion des Bodenkontakts an der Nulldurchgangsstelle 9-3 des Rades 9-1 als auch zur Energiegewinnung nutzbar ist.

Im Übergang zum Zustand der Figur 6, also nach einer weiteren Vierteldrehung in Uhrzeigerrichtung in die 9-Uhr-Position, hat sich die Nulldurchgangsstelle 9-3 um 90° vom Bodenkontakt mit dem Untergrund 80 fortbewegt. Inzwischen hat der Sender 22 der ersten Einheit 20 seine Arbeit aufgenommen und überträgt drahtlos ein Signal 40, welches zumindest repräsentativ ist für den Zeitgeberwert, den der Zeitgeber 22, der in der Abfolge der Figuren 3 bis 8 nicht explizit dargestellt ist, seit dem Start mit dem Nulldurchgang, also dem Bodenkontakt der Nulldurchgangsstelle 9-3 des Vorderrades 9-1 , gemäß dem Zustand der Figur 5 mit seinem Start durch Hochzählen erreicht hat.

Im Übergang zum Zustand gemäß Figur 7 hat sich das Vorderrad 9-1 um weitere 45° im Uhrzeigersinn gedreht, wobei der Sender 23 das Aussenden eines Signals 40 unter Aktualisierung durch den laufenden Zeitgeberwert fortgesetzt hat.

Es ist zum Beispiel denkbar, dass in der Situation gemäß Figur 6 die Reichweite des Senders 23 noch nicht ausreicht, damit das Signal 40 auch den Empfänger 33 der zweiten Einheit 30, die hier nicht dargestellt sind, erreicht. Beim Zustand gemäß Figur 7 dagegen kann sich der Sender 23 durch das Weiterdrehen um einen gewissen Winkel vom dem Zustand gemäß Figur 6 dem Sender 33 der zweiten Einheit 30 weiter angenähert haben, so dass das nun weiter aktualisierte ausgesandte Signal 40 den Empfänger 33 der zweiten Einheit 30 erreicht und dort empfangen wird.

Im Zustand gemäß Figur 8 hat der Sender 23 seine Sendetätigkeit eingestellt, weil inzwischen die im hier nicht dargestellten Energiespeicher 24 gespeicherte Betriebsenergie für die zweite Einheit 20 aufgebraucht ist. Mit Aufbrauchen der Energie im Energiespeicher 23 erliegen die Zeitgeber- und die Sendefunktion der zweiten Einheit 20.

Bei Verwendung einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung 100 zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit wird beim

Nulldurchgang gemäß Figur 5 zum Beispiel ein Energiespeicher 24, der dort nicht dargestellt ist und der zum Beispiel ein Kondensator von niedriger

Dimensionierung, also geringer Kapazität sein kann, über die durch die

Deformation erzeugte Energie gefüllt. Auch kann der Zeitgeber 22 ab diesem Zeitpunkt zum Beispiel mit dem Wert Null loslaufen. Das Signal 40 kann nach dem ersten Erfassen eines Zeitgeberwertes kontinuierlich, zum Beispiel per Funk, aktualisiert ausgesandt werden, solange die Energie aus dem

Energiespeicher 24 ausreichend ist. Im Zusammenhang mit dem Zustand gemäß Figur 6 kann das Signal 40 periodisch auf Grund der Funktion des Senders 23 ausgesandt werden.

Im Zusammenhang mit Figur 7 kann dann in diesem Drehbereich der Sender 23 nahe genug an den Empfänger 23 der nicht dargestellten zweiten Einheit 30 gelangen, so dass der Empfänger 33 der zweiten Einheit 30 den im Signal 40 zumindest repräsentierten Zeitgeberwert empfängt und somit in der zweiten Einheit 30 die Zeit seit dem letzten Nulldurchgang bekannt ist und dann

Rückschluss gezogen werden kann auf die Raddrehzahl oder auf die

Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1.

Im Zusammenhang mit dem Zustand gemäß Figur 8 ist noch festzuhalten, dass die Position des Rades 9-1 nach dem Nulldurchgang, also dem Bodenkontakt der Nulldurchgangsstelle 9-3 des Rades 9-1 , abhängig ist von der Kapazität des Energiespeichers 24, der Dimensionierung des Senders 23 und der weiteren Komponenten sowie von der Radgeschwindigkeit.

Die Figuren 9 bis 13 zeigen unter Berücksichtigung weiterer Komponenten eines Beispiels für das erfindungsgemäße Fahrzeug 1 ähnliche Zustände für ein Vorderrad 9-1 , wie sie in den Figuren 4 bis 8 dargestellt sind.

Dabei sind verschiedene alternative Positionen 30-4 und 30-5 zur Anordnung der zweiten Einheit 30 in Relation zur ersten Einheit 20 der Anordnung 100 berücksichtigt. An der Position 30-4 im Bereich des Tretlagers 13 oder des Elektroantriebs 3 kann die zweite Einheit 30 direkt integriert werden. Alternativ kann die Position 30-5 für die zweite Einheit 30 vorgesehen sein, also im Bereich der Steuereinheit 10 für den elektrischen Antrieb 3 oder gar in dieser integriert.

Im Zusammenhang mit den Situationen der Figuren 1 1 und 12 ist auszuführen, dass in der Figur 1 1 der Sender 23 der ersten Einheit 20 in den Bereich des Empfangs des Empfängers 33 der zweiten Einheit 30 gelangt, wenn die erste Einheit 30 an der Position 30-4 in der Nähe des Tretlagers 13 angeordnet ist, wogegen an dieser Stelle gemäß Figur 1 1 eine zweite Einheit 30 mit einem Empfänger 33 an der Position 30-5 in der Nähe der Steuereinheit 10 für den Elektroantrieb 3 des Fahrrades 1 noch nicht erreicht würde. Im Vergleich dazu ist in der Situation gemäß Figur 12 der Empfänger 33 einer zweiten Einheit 30 einer Position 30-5, nämlich im Bereich der Steuereinheit 10 für den Elektroantrieb 3, im Sende-Empfangsbereich des Senders 23 der ersten Einheit 20 der Anordnung 100 gelegen, wogegen im Gegensatz dazu eine zweite Einheit 30 an der Position 30-4 in der Nähe des Tretlagers 13 hier vom Signal 40 nicht erreicht würde.

Die Figur 13 zeigt einen Zustand, bei welchem die Energie des Energiespeichers 24 in der ersten Einheit 20 nach einer weiteren Vierteldrehung und der entsprechend verstrichenen Zeit aufgebraucht ist, so dass die Sendeaktivität des Senders 23 hier bereits zum Erliegen gekommen ist.

Die Figuren 14 und 15 zeigen in schematischer Form den zeitlichen Verlauf und den Zusammenhang von Radstellung des Vorderrades 9-1 , das Aussenden des Signals 40 durch den Sender 23 sowie die entsprechend ausgesandten

Zeitgeberwerte vor dem Hintergrund des Werts der Uhrzeit in der kontinuierlich mitlaufenden übergeordneten Uhr 32 der zweiten Einheit 30.

In Figur 14 ist mit 50 die Zeitachse für eine übergeordnete Systemzeit (z.B. ECU Zeit) bezeichnet, die auch gegeben sein kann durch die Uhr 32 der zweiten Einheit. Im Folgenden wird auf die Zeitpunkte 50-1 bis 50-4 Bezug genommen.

Aus Figur 14 ist ersichtlich, dass zum Zeitpunkt 50-1 zur übergeordneten Zeit 50,050 ms in der zweiten Einheit, also bei Nulldurchgang oder Bodenkontakt der Nulldurchgangsstelle 9-3 des Vorderrades 9-1 , der Zeitgeber 22 der ersten Einheit 20 mit dem Zeit- oder Zählwert t = 0 ms beginnt und ein entsprechendes Signal 40 ausgesandt wird. Dann werden zu weiteren Zeitpunkten 50-2 zur übergeordneten Zeit 50,200 mit t = 150 ms, 50-3 zur übergeordneten Zeit 50,400 mit t = 350 ms und 50-4 zur übergeordneten Zeit 50,700 mit t = 650 ms aktualisierte Zählwerte gesendet. Jedoch werden im Empfänger 33 der zweiten Einheit 30 nur die Sendesignale 40 zu den Zeitgeberwerten t = 350 ms und t = 650 ms empfangen. Dagegen befindet sich der Sender 23 beim Aussenden des Zeitgeberwerts t = 150 ms außerhalb des gemeinsamen Sende- Empfangsbereichs zwischen Sender 23 und Empfänger 33 der ersten bzw. zweiten Einheit 20, 30. Entsprechend der übergeordneten kontinuierlich mitlaufenden Uhr 32 der zweiten Einheit 30 erhalten die ausgesandten und empfangenen Signale 40 zu den Zeitgeberwerten t = 350 ms und t = 650 ms die Zeitstempel 50,400 ms bzw. 50,700 ms als Uhrzeiten des Empfangs der entsprechenden Signale 40 im Empfänger 33 der zweiten Einheit 30.

Die folgende Beispielrechnung erläutert das erfindungsgemäße Konzept weiter:

Das erste Empfangsereignis wird hinterlegt, indem die entsprechende

übergeordnete Nulldurchgangszeit bestimmt wird. Zum übergeordneten Zeitpunkt

50-3 mit dem Empfangszeitstempel mit 50,400 ms wurde in der zweiten Einheit 30 der Zeitwert t = 350 ms von der ersten Einheit 20 empfangen. Die zweite Einheit 30 ermittelt daraus, dass der Nulldurchgang zum übergeordneten

Zeitpunkt 50-1 mit dem Wert 50,050 ms = 50,400 - 350 ms stattgefunden hat.

Sollte - wie im Fall der Figur 14 - tatsächlich auch das zweite zum

übergeordneten Zeitpunkt 50-4 bei 50,700 ms ausgesandte Signal mit dem Zeitwert t = 650 ms empfangen werden, so ergibt sich in Redundanz eine Bestätigung des übergeordneten Nulldurchgangszeitpunktes zu 50,050 ms = 50,700 - 650 ms. Auf Grund der Redundanz kann die zweite Sendung zur

Bestätigung genutzt oder in der zweiten Einheit 30 ignoriert werden.

Bei Figur 15 kann bei einer Ausführungsform davon ausgegangen werden, dass es durch die Dimensionierung des Energiespeichers 24 der ersten Einheit 20 beim Drehen des Vorderrades 9-1 zu einer einzigen Übertragung eines Signals

40 mit einem entsprechenden Zeitgeberwert kommt. Die Zeitachse 60 deutet wieder die übergeordnet laufende Zeit der Uhr 32 zweiten Einheit 30 an.

Bei einer anderen Ausführungsform, die sich durch Figur 15 ebenfalls

beschreiben lässt, wird aus einem oder mehreren empfangenen Zeitstempeln konsolidiert für die letzte Radumdrehung eine Drehgeschwindigkeit ermittelt, wobei in diesem Fall durch Figur 15 beschrieben wird, dass über die letzten x Messergebnisse eine Filterung stattfinden kann, um Ausreißer - ggf. bedingt durch Messfehler - zu glätten.

Die Zeitpunkte des Übertragens des Signals 40 sind in Figur 15 auf der

Zeitachse 60, die mit t bezeichnet ist und die wiederum die übergeordnete Zeit der kontinuierlich mitlaufenden Uhr 32 der zweiten Einheit 30 wiedergibt, mit senkrechten Balken dargestellt.

Zu einem aktuellen Zeitpunkt 60-2, der auch mit einem Pfeil markiert ist, ergibt sich in der Rückschau eine Abfolge 60-1 von vier übertragenen Zeitgeberwerten

At1 bis At4 mit den Werten 150 ms, 250 ms, 250 ms und 250 ms. Die

unterschiedlichen Werte ergeben sich einerseits aus unterschiedlichen

Sendezeitpunkten und entsprechend unterschiedlichen Drehwinkeln in Bezug auf den zuletzt erfolgten Nulldurchgang und andererseits auch auf Grund einer Variation der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 .

Bei einer Geschwindigkeitsberechnung würde jedoch in der Rückschau eine Mittelung über sämtliche Werte At1 bis At4 durchgeführt werden, so dass sich insgesamt ein gemittelter Wert At = 225 ms für eine Radumdrehung ergäbe. Dies entspräche einer Raddrehzahl von 4,5 Drehungen pro Sekunde. Ein derartiger

Wert multipliziert mit dem Radumfang ergäbe dann die Fahrzeuggeschwindigkeit.

Ein besonders geeigneter Sendezeitpunkt für die erste Einheit 20 ergibt sich durch Halbieren der zuletzt bestimmten Umdrehungszeit des Rades 9-1 .

Diese und weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden an Hand der folgenden Erläuterungen weiter vertieft:

Die Fahrzeuggeschwindigkeit von Fahrrädern, eBikes und dergleichen wird typischerweise durch einen Raddrehzahlsensor erfasst, der z.B. als REED-

Sensor ausgebildet ist. Dieser ist fest am Rahmen befestigt ist. Es werden die Durchgänge eines an einer Radspeiche montierten Magnets pro Zeiteinheit erfasst. Weiterhin gibt es auch Sensoren als solche, die in Rädern zur Erfassung des

Luftdrucks genutzt werden. Die Übertragung an einen Empfänger erfolgt per Funk, da von dem bewegten Modul aus keine kabelbasierte Anbindung möglich ist. Diese Sensoren enthalten Langzeitbatterien Probleme der auf einen Reed-Sensor basierten Raddrehzahlerfassung sind, dass die Montage nicht fehlertolerant ist (Ausrichtung und Abstand Sensor zu Magnet), nicht sicher ist gegen Verschieben, Wegdrehen des Magneten und dergleichen, zusätzlich ein Stecker am System notwendig ist, um den Sensor elektrisch zu verbinden, zusätzlich Bauteile zum Magneten und zum Sensor nötig sind, z.B. Kabel und dergleichen. Ein Ansatz, die Fahrzeuggeschwindigkeit durch einen Funksensor im Rad selbst zu bestimmen, scheitert bislang in der Praxis daran, dass die Energieversorgung des Zusatzmoduls nicht gewährleistet ist, auch weil keine kabelbasierte

Verbindung zu Energiespeicher möglich ist. Es müsste daher ein eigener, besonders langlebiger Energiespeicher direkt in der Felge verbaut werden.

Dieser wäre entweder schwer oder nicht lange haltbar, wodurch häufige Wechsel erforderlich würden und mit Abziehen des Reifenmantels einhergehen müssten.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Schwierigkeiten insbesondere dadurch, dass ein intelligentes Prinzip geschaffen wird, welche die

Energiebereitstellung, die Energiespeicherung, die

möglichst effiziente Nutzung der gespeicherten und/oder gewonnenen Energie, die Überbrückung der Funkstrecke und das Verfahren zur Auswertung der empfangenen Information im Empfänger zum Rückschluss auf die Raddrehzahl kombiniert.

Anstelle einer Batterie kann das Prinzip des Energy-Harvesting eingesetzt werden. Die daraus resultierenden Energiemengen sind zwar ggf. gering. Aber es können die Sendeleistung und damit einhergehend die Reichweite begrenzt werden, um den Energiebedarf zu deckein und auch um Fehlmessungen zwischen zwei nebeneinander her fahrenden Fahrzeugen zu unterbinden.

Letzteres wäre ggf. auch über eine Codierung möglich.

Es kann elektrische Energie durch Energy-Harvesting bereitgestellt werden. Dies kann geschehen, indem der Sender im Reifen und/oder an der Felge montiert ist und eine Spule mit Magnet orthogonal von der Felge in Richtung Laufflache zeigt. Wird mit dem Rad gefahren, so kommt nach jeder 360°-Drehung diese Stelle des Rades einmal mit dem Boden in Kontakt (Nulldurchgang). Dabei werden der Reifen und damit auch die Spule mit Magnet in Kombination z.B. zusammengestaucht. Die durch Induktion gewonnene elektrische Energie kann umgewandelt und/oder gleichgerichtet und einem Kondensator als

Energiespeicher zugeführt werden. Das Modul speist mit der gewonnenen elektrischen Energie, ggf. aus dem Kondensator nun eine kleine Schaltung mit einem Mikrocontroller, die einen Zeitzähler seit dem Zeitpunkt des Aufwachens und/oder Bodenkontaktes hochzählen lässt. Das Zeitsignal wird bei dieser Ausführungsform z.B.

kontinuierlich ausgesendet. Dies ist jedoch nicht zwingend, denkbar sind

Ausführungsformen der Erfindung mit einem einmaligen Aussenden. Die

Sendeleistung soll sehr gering sein, so dass mit der verfügbaren niedrigen Energiemenge aus dem Kondensator möglichst lange und oft gesendet werden kann. So wird in der Regel zum Zeitpunkt des Bodenkontaktes die Sendeleistung nicht genügen, die Information an den weiter entfernten Empfänger - z.B. als Bestandteil einer vorhandenen Komponente, wie z.B. die Motoreinheit, das HMI - zu übermitteln, weil anderenfalls das System als überdimensioniert aufgefasst werden könnte und dann weitere Einsparungsoptionen bieten würde.

Das Prinzip beruht nun darauf, dass das Rad durch die Drehbewegung den Sender mehr in die Nähe eines potenziellen Empfängers bringt, wodurch kurze Zeit" nach dem Bodenkontakt die Information an den Empfänger weitergegeben werden kann.

Da die Zeitdauer zwischen Bodenkontakt und Empfang nicht konstant ist, kann der Empfänger das empfangene Zeitsignal (Zeit seit Bodenkontakt) verarbeiten, mit einer internen Uhr vergleichen und kann so im Rückblick den Zeitpunkt des letzten Bodenkontaktes berechnen. So ergibt sich in dem Empfänger und Controller die Information über die letzten n Bodenkontakte und deren

Zeitpunkten.

Aus dieser so bestimmbaren Drehgeschwindigkeit und der Kenntnis des

Radumfangs kann nun die Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden.

Da im Sender nicht bekannt ist, zu welchem Zeitpunkt die Übertragungsstrecke zum Empfänger am kürzesten ist, muss der Sender die Information mit einer ausreichend hohen Häufigkeit aussenden. Dieser Umstand wird unten im

Zusammenhang mit weiteren Optimierungsmöglichkeiten näher erläutert.

Voneinander abhängige Parameter, die bei der Systemauslegung gegeneinander abgewogen werden müssen, sind die Sendehäufigkeit nach Bodenkontakt, der Radumfang, die zeitliche Auflösung des Zeitsignals, die Erfassbare Minimal- /Maximalgeschwindigkeit, die Energiespeichergröße im Radsensor, die

Sendeleistung und weitere Aspekte.

Durch die Erweiterung des Senders um einen Drucksensor kann zusätzlich der aktuelle Reifendruck ermittelt und mit übertragen werden. Wird der Sender um Beschleunigungssensoren erweitert, so kann an Hand der Fliehkraft die ermittelte Raddrehzahl plausibilisiert werden. Voraussetzung für alle

beschriebenen Verfahren ist, dass der Raddurchmesser bekannt ist. Wird der übertragenen Information (Zeit seit Nulldurchgang) noch eine Codierung oder Signatur (z.B. CMAC) hinzugefügt, so kann dadurch ein Manipulationsschutz (Tuning) erreicht werden. Dies bedarf jedoch einer potenteren und dadurch teureren Hardware auf Senderseite.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist Optimierung des Aufbaus und der Funktion der zu Grunde liegenden Anordnung.

Dabei soll es ein generelles Ziel sein, die erste Einheit so auszubilden, dass sie genau so viel Energie erzeugen und speichern kann, dass es für eine

erfolgreiche Übertragung ausreicht.

Ein Negativbeispiel mag dies verdeutlichen: Würde z.B. sehr kurz getaktet und kontinuierlich gesendet werden und vielleicht sogar mit so viel Sendeleistung, so dass die Strecke zwischen Nulldurchgang und Empfänger direkt überbrückt werden kann, so wäre das System nicht optimal ausgelegt. Es würde zu viel Energie erzeugt und gespeichert, wodurch das System unnötig groß und/oder schwer sein würde.

Um das genannte Ziel mit insbesondere nur einem gezielten und geglückten Sende-/Übertragungsvorgang besser zu erreichen, kann bevorzugt folgende Implementierung aufgegriffen werden:

Die Energiewandlung/-speicherung wird für normale Fahrsituationen so ausgelegt, dass die Steuereinheit 26 in der ersten Einheit 20 durchgehend versorgt wird und sie so Berechnungen durchführen kann, die Energie jedoch nur für einen Sendevorgang pro Radumdrehung ausreicht. Die nun durchgehend laufende Steuereinheit 26 soll nun selbst aktiv die Zeit zwischen zwei Nulldurchgängen„t_Radumdrehung" bestimmen. Der

nachfolgende Sendevorgang wird nun genau zur Zeit t = (Nulldurchgang + (t_Radumdrehung/2)) geplant und ausgeführt. Damit wird in diesem Beispiel erreicht, dass ein Empfänger 33, der genau gegenüber von dem Nullpunkt (z.B. am Lenker) positioniert ist, exakt getroffen wird.

Sitzt der Empfänger 33 an einer anderen Stelle, z.B. im Bereich des Antriebs, lässt sich der Sendezeitpunkt natürlich auch dahingehend planen. So müsste in einem solchen Beispiel der Sendevorgang 90° nach Nulldurchgang erfolgen, also zum Zeitpunkt t = (Nulldurchgang + (t_Radumdrehung/4)). Dies lässt sich beliebig auslegen.

Optimal funktioniert diese Vorgehen bei konstanter Geschwindigkeit, weil das Verfahren auf der Messung der vorangegangenen Umdrehung basiert.

Bei starken Beschleunigungen/Bremsvorgängen kann dieser so geplante Sendevorgang im Extremfall ins Leere laufen, weil sich der Sender zu weit entfernt von der vorausberechneten Position befinden wird. Nachfolgende Übertragungsvorgänge werden aber wieder erfolgreich sein, da es bei normalen Fahrsituationen in überwiegender Anzahl Phasen gibt, in denen sich die

Fahrzeuggeschwindigkeit nur langsam ändert. Dass vereinzelt

Übertragungsvorgänge nicht glücken, stellt darüber hinaus kein grundsätzliches Problem dar.

Dadurch ergibt sich, dass ein kontinuierliches Senden nur optional bei bestimmten Ausführungsformen erfolgt, nicht aber zwingend ist.

Die Anordnung 100 kann so ausgebildet sein, dass der Energievorrat für den Betrieb der gesamten ersten Einheit 20 nur solange reicht, dass eine Umdrehung abgeschlossen wird und die erste Einheit 20 dann komplett einschläft.

Bei einer alternativen Ausführungsform können die Energieerzeugung und - Wandlung und der Energievorrat bei normalen (d.h. im Fahrbetrieb üblichen) Drehzahlen ausreichen, um z.B. die Steuereinheit 26 der ersten Einheit 20 durchgehend zu versorgen, in der Regel aber nicht jedoch für mehrmaliges Senden. Sollte bei einer Realisierung das Problem auftreten, dass der Empfänger 33 (z.B. wegen des großen abzudeckenden Spektrums an Raddrehzahlen) die

Zuordnung zwischen empfangenem Zeitstempel und Radumdrehung

vorher/nachher nicht eindeutig bestimmen kann, so können alternativ oder zusätzlich noch folgende Maßnahmen ergriffen werden:

Das zu übertragende Signal kann zusätzlich zum Zeitstempel einen fortlaufenden Zählerwert enthalten, der bei jedem Nulldurchgang hochgezählt wird. So kann der Empfänger 33 sicherstellen, dass zwischen Signalen aus zwei

unterschiedlichen Nulldurchgängen sauber unterschieden wird.

Dieser Zähler kann irgendwann überlaufen und dann z.B. wieder bei Null beginnen. Das mindert aber nicht die Wirksamkeit des Verfahrens.

Der Empfänger 33 oder das System, welches auf die Ermittlung der

Fahrzeuggeschwindigkeit angewiesen ist, ist in der Regel dahingehend tolerant, dass eine oder mehrere Radumdrehungen nicht erfasst oder gemessen werden. Die zweite Einheit 30 kann solange einfach eine konstante Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 annehmen.

Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit wird angenommen, dass die

Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist, falls weiterhin keine neuen Messungen erfolgreich durchgeführt und übertragen werden.

Die zweite Einheit 30 und der Empfänger 33 werden vorzugsweise möglichst in vorhandene Produkte oder Systemkomponenten integriert, z.B. im HMI oder in der Antriebseinheit, um Verkabelungsaufwand einzusparen.