本发明专利技术涉及一种传感器装置（1），其用于测定曲柄的节奏和自行车的行进速度。所述传感器装置（1）包括：壳体（2）；加速度计（4），其具有大体互相垂直布置的第一和第二测量轴线（z,y），能够提供依赖于沿第一测量轴线（z）的第一加速度的第一信号和依赖于沿第二测量轴线（y）的第二加速度的第二信号；无线发送器（6）；以及电源（8）。加速度计（4）、无线发送器（6）和电源（8）包含在壳体（2）内，并且壳体（2）包括将壳体（2）附接在自行车车轮的附接装置（3）。传感器装置（1）还包括从在第一信号中发生极性连续变化的速率或者从在第一信号中发生连续正极值和负极值的速率来测定节奏的第一装置以及从在第二信号中发生连续最大和最小峰值的速率测定行进速度的第二装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种传感器装置（1），其用于测定曲柄的节奏和自行车的行进速度。所述传感器装置（1）包括：壳体（2）；加速度计（4），其具有大体互相垂直布置的第一和第二测量轴线（z,y），能够提供依赖于沿第一测量轴线（z）的第一加速度的第一信号和依赖于沿第二测量轴线（y）的第二加速度的第二信号；无线发送器（6）；以及电源（8）。加速度计（4）、无线发送器（6）和电源（8）包含在壳体（2）内，并且壳体（2）包括将壳体（2）附接在自行车车轮的附接装置（3）。传感器装置（1）还包括从在第一信号中发生极性连续变化的速率或者从在第一信号中发生连续正极值和负极值的速率来测定节奏的第一装置以及从在第二信号中发生连续最大和最小峰值的速率测定行进速度的第二装置。【专利说明】
本专利技术涉及一种用于自行车的测定骑车者蹬车节奏和自行车行进速度的传感器装置。进一步，本专利技术属于一种测定骑车者蹬车节奏和自行车行进速度的相应的方法。
技术介绍
通常对于测量自行车行进速度使用的装置由附接于前轮或后轮辐条上的磁体和诸如磁性簧片开关等传感器或附接于主梁前叉或后部，例如附接于链条撑杆或车座撑杆的霍尔效应传感器组成。传感器检测随着车轮转动磁体何时通过。然后从等于车轮周长的车轮转动期间行进的距离和车轮完全旋转一圈花费的时间，例如，磁体经过传感器的连续通过之间的时间，来测定行进速度。同样地，骑车者蹬车的速率，即节奏，典型地使用安装在曲柄或链轮(也称为前链轮或驱动链轮)上的磁体和安装在主梁上的传感器，再一次通过感应经过传感器的磁体的通过，并然后测定从经过传感器的磁体的连续通过之间所经历时间的每单位时间的齿盘转数来测定行进速度。在US 3，898，563中描述了这种现有技术解决方案，其中提出了使用两个独立的传感器/磁体布置，其一安装在前轮以测量行进速度以及另一个安装在驱动链轮以测量节奏。为了此测量配置良好工作，磁体与传感器精确对正很重要。此外，此类型的测量配置的正确操作严格地取决于仔细调整磁体和传感器之间的距离，因为仅在磁体紧密靠近传感器时，传感器才可靠地检测到磁体的存在。不幸地，即使当传感器和磁体在将配置安装在自行车期间互相精确地定位时，它们的对正和它们之间的距离随着时间的推移而经常变化。这可例如可归因于自行车的操作，例如，当从汽车上装载和卸载自行车时经常需要移动以及随后重新接上一个车轮，或归因于在其操作过程中作用在自行车上的震动和冲击。此传感器和磁体之间的位移将最终限制配置准确工作，这尤其在自行车旅行和特别是比赛期间使人烦恼。时常重新调整配置需要使用工具，而当骑自行车时此工具可能不在手边。已经提出一些解决方案以减轻这些问题。在US 5，089, 775、US 6，188，215 BI以及US 6，331，771 BI中提出了磁体安装装配以力图增加磁体在车轮辐条上的安装稳定性。US 6，957，926 B2提出了一种不需要使用工具安装或调整在车轮辐条上磁体的安装的磁体安装结构。另一方面，EP I 508 514 Al和EP I 923 302 Al披露了装置包括速度传感器和节奏传感器以布置在链条上，如此避免必须分别布置两个独立传感器也力图确保两传感器的稳定和精确安装。另外，US 2008/0252038 Al描述一种具有空腔结构以接纳传感器装置的自行车主梁，如此允许保持主梁的空气动力外形同时传感器装置在空腔中牢固地固定并精确地定位。此方法的缺点是通过在主梁中形成空腔主梁结构的稳定性可潜在地被损坏。此外，WO 2004/057274 Al披露了一种磁体和传感器集成在自行车零件的解决方案。在WO2004/057274 Al中提出在自行车车轮胎内部布置速度计的磁体并且将传感器牢固地连接至车把下端，即两前叉顶端之间。进一步，也提出在底部支架内的轴侧面布置踏板转速计的磁体(为测量节奏)并且将传感器连接至自行车主梁，例如，位于车座管或竖管的底端。根据此布置，磁体和传感器都很好地得到保护，但缺点是两元件在需要修理或替换的情况下不易或完全不能接触到。还已知一种是测量自行车的行进速度或者蹬车节奏的可选的方法。US 4，526，036披露一种计划安装在自行车非回转零件上包括用于测量加速度的装置的节奏计量仪。基于测量由骑车者在每蹬车循环应用在踏板上变力引起的自行车在其行进方向加速度和减速度的交变相位以测定节奏。在EP I 213 561 BI中描述了在测量装置中采用的类似技术。此测量装置包括加速度计，其安装在自行车上以使其测量轴线与行进方向一致，其输出信号被处理以提取蹬车频率(即节奏)。此外，WO 2008/058164 A2呈现一种基于齿盘的自行车功率测量装置，其中需要蹬车节奏作为功率计算的一部分的。与测定蹬车节奏一起，提及安装在齿盘上的加速度计能够用于测量相对于曲柄朝向的重力的方向。在WO 2010/000369Al中描述了在用于测量循环功率输出装置中使用加速度计，其中加速度计嵌入自行车夹板，其用螺栓固定至骑车者鞋中或可选择地安装在自行车的踏板上或骑车者的腿或脚上。因此，安装加速度计以使其两个测量轴线跨过平行于曲柄旋转的两平行面的平面。在WO2010/000369 Al中提出基于测量来自加速度计的输出信号各自的连续最小和最大值之间的经历时间以测定节奏，该最大值和最小值分别发生在曲柄每转的上止点和下止点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种测量骑车者蹬车节奏和自行车行进速度以及具有减少零件数量的传感器装置。本专利技术的进一步目标是提供一种即使当其位置偏移时也能可靠地工作的传感器装置。本专利技术的另一个目的是提供一种测定骑车者蹬车节奏和自行车行进速度的可选方法。至少这些目的通过包括在权利要求1中陈述的特征的传感器装置以及包括权利要求9的步骤的方法而实现。在进一步权利要求中给出了优选的实施例和用途。本专利技术提供一种测定曲柄节奏和自行车行进速度的传感器装置，包括: -壳体； -加速度计，其具有大体互相垂直布置的第一和第二测量轴线，能够提供依赖于沿第一测量轴线的第一加速度的第一信号和依赖于沿第二测量轴线的第二加速度的第二信号； -无线发送器； -电源； 其中加速度计、无线发送器和电源包含在壳体内，并且其中壳体包括将壳体附接在自行车车轮的附接装置，并且其中传感器装置还包括从在第一信号中发生极性连续变化的速率或者从在第一信号中发生连续正极值和负极值的速率来测定节奏的第一装置以及从在第二信号中发生连续最大和最小峰值的速率测定行进速度的第二装置。根据本专利技术的这种传感器装置能够使用附接在自行车车轮上的单个2轴或3轴加速度计测量骑车者的蹬车节奏和自行车的行进速度，如此需要比已知的解决方案更少的零件并使安装这种传感器装置更简易、更快速和更方便。容易的安装进一步由下述事实来支持:根据本专利技术的传感器装置的正确和可靠的功能不是严格地依赖于其在车轮上安装的精确位置以及对其位置的偏移不敏感。第一装置基于在第一加速度信号中符号的连续交变的发生之间经历的时间，或基于在第一信号中连续正极值或负极值发生之间经历的时间来测定骑车者蹬车的节奏。此特征使本专利技术的实施尤为简单和低成本。此外，第二装置基于在第二加速度信号中连续最大和最小峰值的发生之间经历的时间测定自行车行进速度。此特征也允许本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：H贝希勒，
申请(专利权)人：阿尔创新股份公司，
类型：
国别省市：
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