行驶量确定方法以及滚轴冰鞋和滑板的辊轮技术

一种用于滚轴冰鞋或滑板的辊轮，其具有一非转动的转轴（９，１９），围绕该转轴转动的轮体，以及测量辊轮转速的装置，装置（２，４，５，１０）被设置在辊轮上，以确定其转速和／或运动器械使用者的行驶实际速度。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种确定行驶量的方法以及根据权利要求1和权利要求17，19的前序部分的用于滚轴冰鞋和滚轴滑板的辊轮。穿着在双脚上的运动器械，例如直列冰鞋，滚轴冰鞋，滑草器，滑板等已经越来越普及，所以有必要对使用这些运动器械后所取得的运动成绩加以确定，例如滑行的里程或所达到的速度(当前速度，最高速度，平均速度)。从美国专利US4,689,577中已得知一种车轮，其中有关速度的测量是通过设置于车轮轴上的装置来实现的。但是在这篇文献中所描述的结构无法用于滚轴冰鞋和滚轴滑板等具有尺寸很小的辊轮的场合，困难之处在于例如所产生的信号需要由一非常复杂的信号拾取结构来拾取。从日本专利JP62-177453A中可以了解到一种自行车，其通过一由旋转磁铁和静止传感器构成的计算器来确定速度，在此描述的这种机构不适合暴露在冲击应力特别大的滚轴冰鞋和滚轴滑板中。从德国专利DE-GM9209825.8中可以了解到一种公路溜冰鞋，其上带有一个安装在公路溜冰鞋靴子上的里程计算器。鞋上设置有一摩擦轮与连接在辊轮悬挂器上的驱动轮共同作用以将来自公路溜冰鞋的辊轮的数据传送到所行里程计算器上。这种机构被认为结构很复杂的并且易损坏，此外，该机构的尺寸很大。从德国专利DE-GM29606965中得知，该专利提供了一种滚轴冰鞋的辊轮，其带有可产生感应电流并馈送至光发射元件的磁铁和线圈，该文献没有涉及对有关使用者的成绩参数的测量问题。从德国专利DE4444315A1中得知，该专利在同辊轮相固定的轴上设置了一个发电机用以产生用来发光的电流。该机构在实际应用中也被证明非常复杂，此外该机构不适用于绕非转动固定轴旋转的辊轮。因此，本专利技术的目的在于提供用于滚轴冰鞋和辊轮滑板的辊子，利用它可以以简单坚固和价格便宜的方式测量出使用者的成绩参数。该目的是通过权利要求1所述的辊轮和权利要求17和19所述的方法实现的。根据本专利技术，可以提供一种滚轴冰鞋和滚轴滑板，其能够确定辊轮的转速(转动速度)和/或使用者的实际行驶速度。该测量装置被设计得更为紧凑且结构更加牢固，从而也提高可靠性了。根据“位于辊轮上的装置”这一名词，顾名思义，整个(测量)装置位于轮轴与轮周边之间，即，具体而言，该(测量)装置正好位于辊轮体和可安装在所述辊轮上的一滑入或插入部分之上。本专利技术的优选实施例是从属权利要求的主题。根据本专利技术的一优选实施例，所述辊轮具有一固定于其所围绕转动的非转的转轴之上的线圈和同心地环绕线圈连接于辊轮体上的磁铁。当辊轮旋转时，磁铁围绕线圈转动，这样就在线圈中感应出电流。该感应电流与辊轮转速成正比。该感应电流(或感应电压)可以被引导至一可执行信号处理的电控装置之中。磁铁和线圈的结构被证明设计得十分牢固和紧凑。而且，根据使用环境的要求，无需提供给电控装置供电的额外的电池。进一步讲，随着所述电流的产生，可对一储备电池进行充电以确保对电控装置和/或其他元件的直流电供应。所述储备电池与和其相串接的整流器均可以集合到辊轮当中。也可以用相反的方式，将磁铁固定于所述轴上，而将线圈同心地环绕磁铁并连接到辊轮体。辊轮可适当地包括用于确定其与地面相接触的装置和/或用于确定辊轮的瞬间触地或接触方向与配带该运动器械的使用者的行驶有效方向之间的夹角的装置。因为例如在滚轴冰鞋与直线冰鞋中，在任一时刻通常只有一只冰鞋触地，所以有可能以该方式确定各种情况下与地面相接触的那只滚轴冰鞋或直线冰鞋，并以此为基础确定转速和行驶速度。此外，通过确定辊轮的触地方向与行驶的实际方向之间的夹角，可以对使用者行驶的实际参数或成绩实际参数进行更准确的测量。有时，特别是在高水平运动领域中，这种对测量的精确度是有迫切需要的。最好是，发电机或测力计，具体而言是压电元件被用来确定辊轮与地面的接触和/或确定辊轮与地面的瞬时接触方向与行驶的有效方向之间的夹角。用于此目的的这类压电元件具有非常紧凑的结构，非常坚固，并且可以被设置在轮内或其附近的多个点上。一种合适的方式是，至少有一个压电元件被设置在辊轮体内，特别是位于辊轮的外滚动表面处，以便对推力和/或地面与辊轮之间的剪切力进行测量。压电元件的这种布置方式可使测量特别准确和可靠。根据所需要的测量精度，对设置在辊轮表面的压电元件的数目可以进行改变。一种合适的方式是，多个压电元件分布在辊轮体的周边。以此方式，可以保证直接测定出辊轮与地面的任何接触以及在方向上的任何变化。还可以以一种先进的方式，将至少一个压电元件设置在转轴上，特别是设置于轴悬挂装置的区域内，以便测量地面和辊轮之间的推力和/或剪切力和/或由于辊轮的方向上的变化而引起的旋进力，在此，一个特别的进步之处在于发电机或压电元件的尺寸或数量可以很小，此外，它们被安装在非转动的轴上，比起安装在可转动的辊轮上而言，可以使磨损更小。还可以进一步在轴悬挂装置和/或辊轮的轴承上设置至少一个压电元件，以便测量地面与辊轮之间的压力和/或剪切力和/或由于辊轮的方向变化而引起的旋进力。以此方式布置的压电元件也具有紧凑结构并且由于其所具有的非旋转设置方式，也很少有被磨损的可能。根据本专利技术的另一优选实施例，辊轮拥有一个在所述轮的转轴与地面之间延伸的传感器。该连接在转轴上的传感器具有略大于轮半径的长度，所以当与地面相接触的情况发生时，传感器可以以某种方式探测到这一情况。可以利用弹簧元件，弹性元件，带有弹性局部区的刚性元件等做为传感器使用。光学的和/或电子装置也可用来确定辊轮与地面的接触。最好是，传感器具有至少一个测力计，具体而言是一个压电元件，用以检测辊轮与地面的接触和/或辊轮的接触瞬时方向与行驶的实际方向之间的夹角。最好是，传感器固定于位于轴悬挂装置外侧的转轴延伸处。这种转轴延伸部很容易被构造出来。最好是，磁铁与线圈可以以一模块的形式整体地构成，做为位于辊轮体内的发电机的一个部分，其中将发电机轴用做为转轴，这种模块型的结构已被证明在价格方面特别合适。因为这一结构可以以一简单的方式插入到中空的辊轮内当中。有关辊轮的组装工作也因此减少了。最好是，辊轮拥有一个与辊轮体成为一体的电控装置。在这种方式下，例如来自线圈或所使用的压电元件的信号通路非常的短，由此可以确保信号的快速，可靠传送或数据处理。最好是，为了与另一只辊轮进行数据交换。而在第二只滚轴溜冰鞋的一辊轮上提供一无线电联络装置，和/或以腕表的形式提供一显示装置以显示被确定的数据。以此方式，所确定的数据可被以简单的方式显示给使用者。此外，由于在各单个辊轮之间存在数据传递，所以可仅在一只辊轮上提供电子控制装置的基本元件，以此来处理从其他辊轮转移来的数据。最好是，经磁线圈装置或经发电机产生的电流可被用于完成其他功能，特别是用于向连接至运动器材的二极管后灯供电。在这种方式下，装备有本专利技术辊轮的滚轴溜冰鞋或滑板的公路行驶安全性得以提高。也可以以此方式设置声音警告装置。根据本专利技术的一个特定的优选实施例，用于确定与地面接触情况的装置具有一个用于拾取和记录描述辊轮转动速度的测量曲线的装置。当辊轮触地或从地上抬起时，所述的测量曲线上会显示出例如由与辊轮一体构成的电子装置所检测到的弯点(测量曲线的导数变化)，利用这一弯点，可以以一种简单的方式确定出触地区间。利用这一测量曲线或其弯点，也可以检测出辊轮的某种行驶状态，例如加速，恒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于滚轴溜冰鞋和滚轴滑板的辊轮，带有一个非转动的转轴（９，１９）及一个围绕该转轴转动的轮体，以及位于辊轮之上的测量装置，其特征在于，具有位于辊轮上的用于测量辊轮的速度的装置（２，４，５，１０），用于确定其转速以及运动器械使用者的实际行驶速度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔格鲁斯，
申请(专利权)人：丹尼尔格鲁斯，
类型：发明
国别省市：DE[德国]