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Title:
DEVICE FOR DETECTING THE SPEED OF A ROLLER SKATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/034691
Kind Code:
A1
Abstract:
A device is disclosed for detecting the speed of a roller skater wearing a roller skate with freely rotatable rollers mounted in line and with a display for the output values of the evaluation circuit for the detected measurement values. The device is characterised in that the roller skate has a sensor (2) of the speed of rotation of at least one roller (1), the sensor being connected to the evaluation circuit (7), and in that the evaluation circuit (7) has a switching stage for forming measurement values corrected depending on the variations of speed of rotation during use of the roller skate.

Inventors:
AGOSTON ATTILA (AT)
AGOSTON CSABA (AT)
Application Number:
PCT/EP1998/000679
Publication Date:
August 13, 1998
Filing Date:
February 08, 1998
Export Citation:
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Assignee:
AGOSTON ATTILA (AT)
AGOSTON CSABA (AT)
International Classes:
A63C17/26; (IPC1-7): A63C17/26
Foreign References:
DE29712723U11997-11-27
DE19714126A11997-10-30
DE29716808U11997-11-27
DE29616211U11996-11-07
US2354708A1944-08-01
DE19511456A11996-10-10
Attorney, Agent or Firm:
Landgraf, Elvira (Gallneukirchen, AT)
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Claims:
Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Erfassen der Geschwindigkeit eines Rollschuhbenützers mit einem Rollschuh, der in einer Reihe angeordnete, frei drehbar gelagerte Laufrollen aufweist, und mit einer Anzeige für die Ausgangswerte der Aus werteschaltung der erfassten Messwerte, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollschuh einen an die Auswerteschaltung (7) angeschlossenen Drehzahl geber (2) für wenigstens eine Laufrolle (1) trägt und dass die Auswerte schaltung (7) eine Schaltstufe zur Bildung von in Abhängigkeit von den be nutzungsbedingten Drehzahlschwankungen der Laufrolle (1) korrigierten Messwerten umfasst.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte schaltung (7) eine von den benutzungsbedingten Messwertschwankungen des Drehzahlgebers (2) abhängige Auswahlstufe für die Messwerte des Drehzahlgebers (2) aufweist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (7) ein vorzugsweise einstellbares Korrektur glied (13) für die Ausgangswerte aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Drehzahlgeber (2) zugeordnete Laufrolle (1) als Schwungrad ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem dem Rollschuh zugehörigen Drehzahlgeber (2) und der vom Rollschuh gesonderten Anzeige (8) in an sich bekannter Weise eine drahtlose Übertragungsstrecke (4) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Drehzahlgeber zugeordnete Laufrolle (1) als Rotor eines eiek trischen Generators für die Energieversorgung des Drehzahlgebers (2) und der Messwertübertragung ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige (8) eine optische oder akkustische Anzeigeeinrichtung (9,10) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die akkusti sche Anzeigevorrichtung (10) ein Sprachausgabesystem ist.
Description:
Vorrichtung zum Erfassen der Geschwindigkeit eines Rollschuhbenützers Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen der Geschwindigkeit eines Rollschuhbenützers mit einem Rollschuh, der in einer Reihe angeordnete, frei drehbar gelagerte Laufrollen aufweist.

Rollschuhe mit in einer Reihe angeordneten, frei drehbaren Laufrollen erlauben eine Fortbewegung mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit, so dass es in vielen Fällen interessant wäre, die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Rollschuhbenützers zu messen, und zwar nicht nur zum Zweck eines sportli- chen Vergleichs. Bekannte Geschwindigkeitsmesseinrichtungen, die von einem ortsfesten Punkt aus die Geschwindigkeit des vorbeifahrenden Rollschuhfah- rers messen, sind nicht nur aufwendig und ermitteln die Geschwindigkeit nur an festgelegten Punkten bzw. über definierten Strecken, sondern bedürfen im all- gemeinen auch einer eigenen Bedienung nur Aus diesem Grunde sind solche Messeinrichtungen zur Abdeckung des Informationsbedarfs eines Rollschuhfah- rers über seine Fortbewegungsgeschwindigkeit ungeeignet.

Aus DE-A 195 11 456 ist eine Anzeigeeinheit für ein Geschwindigkeits- oder Wegstreckenmessgerät bekannt, bei der in einem Anzeigefeld mehrere unter- schiedliche Daten oder Datengruppen darstellbar sind und die in Funkverbin- dung mit einer tragbaren Me einheit steht, die zur Geschwindigkeitsmessung die Doppler Radartechnik verwendet. Die Anwendung des einfachen Tacho- meterprinzips bei Rollschuhen wird als nicht einsetzbar angesehen, Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erfassen der Geschwindigkeit eines Rollschuhbenützers der oben geschilderten Art be- reitzustellen, die es erlaubt, mit konstruktiven Mitteln unter Anwendung des einfachen Tachometerprinzips die Fortbewegungsgeschwindigkeit des einzel- nen Rollschuhfahrer laufend anzuzeigen.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemä dadurch gelöst, da der Rollschuh ei- nen an eine Auswerteschaltung angeschlossenen Drehzahlgeber für wenig- stens eine Laufrolle trägt und dass die Auswerteschaltung mit einer Anzeige für ihre Ausgangswerte verbunden ist, wobei die Auswerteschaltung eine Schaltstufe zu Bildung von korrigierten Messwerten aufweist.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrichtung zum Erfassen der Ge- schwindigkeit eines Rollschuhbenützers mit einem Rollschuh, der in einer Reihe angeordnete, frei drehbar gelagerte Laufrollen aufweist, und mit einer Anzeige für die Ausgangswerte der Auswerteschaltung der erfassten Messwerte, da- durch gekennzeichnet, dass der Rollschuh einen an die Auswerteschaltung (7) angeschlossenen Drehzahlgeber (2) für wenigstens eine Laufrolle (1) trägt und dass die Auswerteschaltung (7) eine Schaltstufe zur Bildung von in Abhängig- keit von den benutzungsbedingten Drehzahlschwankungen der Laufrolle (1) korrigierten Messwerten umfasst.

Durch die Zuordnung eines Drehzahlgebers zu einer Laufrolle des Rollschuhs wird diese Laufrolle zu einer Messrolle, mit deren Hilfe eine Geschwindigkeits- anzeige über eine Auswerteschaltung möglich wird, weil ja die geometrischen Abmessungen der Laufrolle bekannt sind und die jeweiligen Drehzahlen dieser Laufrolle über den Drehzahlgeber erfasst werden.

Die Drehzahlen der Laufrollen eines Rollschuhs beim Rollschuhfahren unterlie- gen benutzungsbedingten Schwankungen. Es ändert sich nämlich die Umlauf- geschwindigkeit der Laufrolle während eines Laufschrittes zwischen dem Auf- setzen und dem Abheben der Laufrollen. Au erdem hängt der Abfall der Um- laufgeschwindigkeit der Laufrollen zwischen den Aufeinanderfolgenden Lauf- schritten von den jeweiligen Reibungsverhältnissen ab, die sich mit zunehmen- der Verschmutzung erheblich ändern können. Um diese unterschiedlichen Ein- flüsse berücksichtigen zu können, umfasst die Auswerteschaltung eine Schaltstufe zur Bildung eines korrigierten Messwertes in Abhängigkeit von den

benutzungsbedingten Drehzahlschwankungen der Laufrolle. Dieser korrigierte Messwert sollte sich insbesondere auf die mittlere Umfangsgeschwindigkeit der Laufrolle während eines Schrittes, also während des Bodenkontaktes beziehen.

Damit diese korrigierten Messwerte vorteiihaft erfasst werden können, kann die Auswerteschaltung eine von den benutzungsbedingten Messwertschwankun- gen des Drehzahlgebers abhängig Auswahlstufe für die Messwerte des Dreh- zahlgebers aufweisen. Über diese Auswahlstufe können somit nur bestimmte Messwerte des Drehzahlgebers für die Anzeige bzw. für die Bildung eines kor- rigierten Messwertes ausgewählt werden, so dass das Messergebnis beispiels- weise unabhängig vom reibungsbedingten Abfall der Umfangsgeschwindigkeit der Laufrollen bei fehlendem Bodenkontakt ermittelt werden kann.

Ferner stimmt die Abrollbahn der Laufrolle während des Laufschrittes nicht mit der Fortbewegungsrichtung des Rollschuhfahrers überein, weil der Rollschuh- fahrer schlittschuhartige Schritte ausführt, das hei t die Rolischuhe von der ge- dachten Mitte jeweils schräg nach au en geführt werden bzw. beim Kurven- laufen tangential zum Kurvenverlauf bewegt werden. Der Schrittverlauf und die Schrittfolge hängen demnach sehr vom Laufstil des Rollschuhfahrers ab und können nur in Abhängigkeit vom persönlichen Laufstil des Rollschuhbenutzers genauer berücksichtigt werden. Daher wird die Auswerteschaltung vorzugswei- se mit einem einstellbaren Korrekturglied für die Ausgangswerte versehen. Mit diesem Korrekturglied können die durchschnittliche Abweichung der Abrollbah- nen der Laufrollen von der Fortbewegung des Rollschuhfahrers und bei einer Einstellbarkeit des Korrekturglieds der persönliche Laufstil entsprechend be- rücksichtigt werden.

Soll mit einer einfachen, wenig aufwendigen Konstruktion das Auslangen ge- funden werden, so kann die dem Drehzahlgeber zugeordnete Laufrolle als Schwung rad ausgebildet werden. Aufgrund dieser Schwungradausbildung der Laufrolle kann in einer Annäherung davon ausgegangen werden, dass der Drehzahlabfall der Laufrolle bei fehlenden Bodenkontakt beschränkt bleibt, so

dass auf eine besondere Messwahlauswahl für den Drehzahlgeber verzichtet werden kann.

Obwohl eine Anordnung der Anzeige der Messwerte auf dem Rollschuh durch- aus möglich ist, können einfachere Abfragebedingungen sichergestellt werden, wenn die Anzeige getrennt vom Schuh z.B. am Handgelenk befestigt wird. Dies gilt vor allem dann, wenn über die Auswerteschaltung nicht nur die augenblickli- che Fortbewegungsgeschwindigkeit, sondern auch andere Grö en, z.B. über längere Zeitabschnitte gebildete Mittelwerte oder die zurückgelegte Strecke, ermittelt werden und um Abrufen der unterschiedlichen Messgrö en die anzei- ge umgeschaltet werden muss. Um keine störende Drahtverbindung zwischen dem Rollschuh und der vom Rollschuh getrennten Anzeige kann zwischen dem dem Rollschuh zugehörigen Drehzahlgeber und der vom Rollschuh gesonder- ten Anzeige eine an sich bekannte drahtlose Übertragungsstrecke vorgesehen werden.

Die für die Drehzahlmessung, die Auswertung und die Anzeige der Messwerte sowie gegebenenfalls für die Messwertübertragung erforderliche Energie kann in herkömmlicher Weise durch Batterien zur Verfügung gestellt werden. Eine Unabhängigkeit von solchen Versorgungsbatterien kann dann erreicht werden, wenn die dem Drehzahlgeber zugeordnete Laufrolle als Rotor eines elektri- schen Generators für die Energieversorgung des Drehzahlgebers und der Messwertübertragung ausgebildet ist. In diesem Fall ist die Ausbildung der Laufrolle als Schwungrad ebenfalls vorteilhaft.

Die Anzeige der ermittelten Messwerte braucht selbstverständlich nicht auf eine optische Auswerteeinrichtung beschränkt zu sein. Gerade beim Roilschuhfahrer kann das Ablesen einer optischen Anzeigeeinrichtung eine den Rollschuhfahrer unter Umständen gefährdende Ablenkung darstellen, so dass in diesem Zu- sammenhang akustische Anzeigeeinrichtungen Vorteile mit sich bringen.

Figur 1 als Beispiel eine erfindungsgemä e Vorrichtung zum Erfassen der Ge- schwindigkeit eines Rollschuhbenutzers in einem schematischen Blockschalt- bild.

Gemä dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dient eine Laufrolle 1 eines nicht näher dargestellten Rollschuhs mit mehreren in einer Reihe ange- ordneten Laufrollen als Messrolle für einen Drehzahlgeber 2, der im Bereich der Laufrolle 1 am Rollschuh angeordnet ist und mit einem Permanentmagnet 3 auf der Laufrolle 1 als Impulsgeber zusammenwirkt. Die Messwerte des Drehzahl- gebers 2 werden über eine drahtlose Übertragungsstrecke 4, die einen am Drehzahlgeber 2 angeschlossenen Sender 5 und einen Empfänger 6 umfasst, an eine Auswerteschaltung 7 weitergeleitet, die mit einer Anzeige 8 für die aus- gewerteten Messwerte verbunden ist. Diese Anzeige 8 kann eine optische An- zeigevorrichtung 9 und/oder eine akkustische Anzeigeeinrichtung 10, z.B. eine Sprachausgabe oder von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Toneffekte, auf- weisen. Der Drehzahlgeber 2 und der Sender 5 sind zu einer dem Rollschuh zugehörigen Baueinheit 11 zusammengefasst. Der Empfänger 6 bildet mit der Auswerteschaltung 7 und der Anzeigeeinheit 8 ebenfalls eine Baueinheit 12, die beispielsweise an einem Handgelenk oder an einem Gelenkschoner oder der- gleichen befestigt werden kann.

Die mit dem Drehzahlgeber 2 gemessenen und über die Übertragungsstrecke 4 übertragenen Istwerte der Drehzahlen der Laufrolle(n) 1 werden in der Aus- werteschaltung 7 zu Geschwindigkeitswerten verarbeitet, die an Hand der be- kannten geometrischen Abmessungen der Laufrolle 1 beispielsweise über ei- nen Mikrocomputer ermittelt werden. Zur Ermittlung dieser Geschwindigkeits- werte kann der Mikrocomputer eine Schaltstufe bilden, die die benutzungsbe- dingten Drehzahlschwankungen zur Bildung eines korrigierten Messwertes ver- arbeitet. Bei dieser Messwertverarbeitung kann programmbedingt eine Auswahl der vom Drehzahlgeber 2 erfassten Messwerte getroffen werden, um bestimm- te, das Messeergebnis unter Umständen verfälschende Einflussgrö en aus-

schalten zu können. Aufgrund der durch die Schrittfolge bedingten periodischen Bodenkontakte der Laufrolle 1 ergeben sich beispielsweise periodische Dreh- zahischwankungen, die zur zeitlichen Steuerung der Auswahlstufe für die Messwerte des Drehzahigebers 2 herangezogen werden können. Eine andere Möglichkeit zur Ermittlung der Fortbewegungsgeschwindigkeit besteht auch darin, die jeweils grö te Drehzahl während eines Laufschrittes zu ermitteln. Es sind aber auch verschiedene andere Auswertungen möglich, beispielsweise auf Basis des Drehzahlgradienten, über den eine Auswahl des auszuwertenden Drehzahlbereichs aufgrund der bei den Schrittfolgen stetig steigenden oderste- tig fallenden Drehzahlen erzielt werden kann.

Zur Berücksichtigung des persönlichen Laufstils ist an die Auswerteschaltung 7 ein Korrekturglied 13 angeschlossen, das die ausgewerteten Messwerte beein- flusst, wenn über eine Eingabe 14 entsprechende Korrekturwerte vorgegeben werden.