Für das ultimative Radfahr-Erlebnis auf einem Indoor-Smart-Bike sollte sich das Radfahren so weit wie möglich wie im Freien anfühlen. Ein wichtiger Aspekt ist, dass sich das Schalten auf einem Indoor-Smartbike wirklich so anfühlen sollte, als ob man auf dem Rennrad unterwegs wäre.

Da es bei einem Indoor-Smart-Bike keine echte Schaltung gibt, ist das eine ziemliche Herausforderung. Alles wird über ein vorderes und ein hinteres Ritzel abgewickelt. Wie simuliert man also das Gefühl des echten Schaltvorgangs? In diesem Blog erklären wir, wie das funktioniert, warum es ziemlich schwierig ist und wie TrueKinetix dieses Problem gelöst hat.

Schalten auf einem Rennrad

Betrachten wir zunächst einmal das Schalten auf einem Rennrad. Wenn man schaltet, ändert sich nicht die Geschwindigkeit deines Fahrrads, sondern nur das Verhältnis zwischen dem vorderen und hinteren Ritzel. Dies verändert dann unmittelbar die Geschwindigkeit der Kurbel und den Widerstand, den man auf den Pedalen spürt.

Beispiel:

In dem Moment, in dem man auf dem Rennrad einen kleineren Gang einlegt, erhöht sich die Geschwindigkeit der Beine, weil die Beine der Geschwindigkeit des Hinterrads mit der neuen Übersetzung folgen müssen. Da sich die Beine jedoch schneller bewegen, muss man pro Pedal weniger Kraft aufwenden und somit sinkt der Widerstand, den man spürt.
Zusammengefasst: Schaltet man herunter -> Geschwindigkeit der Beine erhöht sich -> weniger Widerstand auf den Pedalen.

Wie vermittelt man nun ein realistisches Schaltgefühl auf einem Indoor-Smart-Bike?

Um dem Schaltgefühl im Freien gerecht zu werden, muss die Kurbelgeschwindigkeit fast augenblicklich von einer Geschwindigkeit zur anderen wechseln. Wie schnell? So schnell wie das Wechseln der Kette von einem Ritzel auf ein anderes Ritzel beim Outdoor-Fahren dauert. Das ist weniger als eine Sekunde.

Aber wie erreicht man die richtige Kurbelgeschwindigkeit auf einem Indoor-Smart-Bike? Wenn man schaltet, sollte sich die resultierende Trittfrequenz ändern, also müssen wir diese und damit die Geschwindigkeit der Bremseinheit anpassen. Ausgehend von der aktuellen Fahrradgeschwindigkeit und dem gewählten Gang wissen wir, wie hoch die Trittfrequenz sein sollte. Da wir das feste Verhältnis zwischen der Kurbel und der Bremseinheit (einem Schwungrad oder wie in unserem Fall einem Robotmotor) kennen, berechnen wir, wie hoch die Geschwindigkeit der Bremseinheit sein sollte.

Warum ist ein realistisches Schalten mit einem Schwungrad schwierig?

Um das Schalten zu simulieren, ist es wichtig, die Geschwindigkeit der Kurbel fast augenblicklich anzupassen. Bei einem Schwungrad ist das praktisch unmöglich, weil man das Schwungrad dann fast spontan abbremsen oder beschleunigen müsste. Ein Smartbike mit Schwungrad hat dafür nicht die Energie. Daher fühlt sich das Schalten auf einem Smartbike mit Schwungrad langsamer und damit weniger realistisch an. Aus diesem Grund werden bei Schwungrad-Bikes Geräusche oder Vibrationen eingesetzt, um den Schaltvorgang anzuzeigen.

Wie simuliert TrueKinetix das Schalten?

Wie wir gerade gesehen haben, müssen wir für ein realistisches Schaltgefühl auf einem Indoor-Smartbike die Geschwindigkeit der Kurbel fast augenblicklich anpassen. Genauso schnell, wie es dauert, die Kette von einem Ritzel auf das andere zu heben, wenn man im Freien radelt. Wie machen wir das? Wir verwenden kein Schwungrad als Bremseinheit, sondern einen Motor und Robotik. So können wir die Geschwindigkeit der Kurbel spontan und genau steuern. Wenn du auf einem TrueBike schaltest, lassen wir deine Kurbel sofort schneller oder langsamer laufen, indem wir den Motor entsprechend schneller oder langsamer laufen lassen.

Die Bestimmung der korrekten Geschwindigkeitsänderung ist ziemlich knifflig. Als wir anfingen, diese Technik einzusetzen, war die Änderung der Kurbeldrehzahl beim Schalten so abrupt, dass es sich wie ein Schlag anfühlte, der unsere Testfahrer vor Schreck aufhören ließ zu treten.

Damit sich das Schalten so realistisch wie möglich anfühlt, haben wir ein mathematisches Modell entwickelt, das genau festlegt, wie schnell das Fahrrad verlangsamt oder beschleunigt werden muss, um das Schalten zu simulieren. Das ist genau der Grund, warum viele Kunden berichten, dass sich das Schalten auf einem TrueBike so schnell und realistisch anfühlt.