DE102007033307A1 - Fahrrad-Blinker-Anlage mit intelligenten Blinkermodulen - Google Patents

Abstract

Im Gegensatz zu herkömmlichen Blinkern mit Glühlampen oder Standart LEDs ist diese Fahrrad-Blinker-Anlage mit gelben Hochleistungs-LEDs als Leuchtmittel ausgestattet, die ein Maximum an Betriebssicherheit gewährleisten. Normale Blinker leuchten immer mit der gleichen abgestrahlten Leistung, was nachts ohne große Fremdlichtquellen unnötig Energie kostet und tagsüber eventuell sogar zu gering ist. Die intelligenten Blinkermodule passen sich mittels eines jeweils eigenen Lichtsensors individuell der Umgebungshelligkeit an. Diese Funktion dient zum einen einer stets optimalen Sichtbarkeit und zum anderen einer möglichst effizienten Energiewirtschaft. Außerdem wird durch eine Verringerung der abgestrahlten Leistung bei Dunkelheit ein Überstrahlen des Rücklichtes vermieden. Damit die LEDs bei absoluter Dunkelheit nicht zu gering oder auch gar nicht mehr leuchten, ist die Schaltung mit einer "Grundhelligkeit" ausgestattet. Angesetuert werden die LEDs mit einer Puls-Weiten-Modulation, die bei maximal abzustrahlender Leistung eine Pulsweite von 50% vorgibt. Dieses entspricht der halben Leistung im Gegensatz zu einfach "ein- und ausgeschalteten" Leuchtmitteln. Bei Dunkelheit verringert sich die Pulsweite bis auf ein Minimum von ca. 10%, möglich ist dies durch die verwendeten ultrahellen LEDs deren Lichtausbeute auch noch bei dieser gering zugeführten Energie ausreichend ist. Sind die Blinker nicht aktiv, werden sie komplett elektronisch abgeschaltet, womit ihr ...

Description

• Bis zum heutigen Tage gibt es im Handel keine Fahrrad-Blinker die für den Straßenverkehr tauglich sind. Es gibt zwar seit Jahren Fahrrad-Blinker die mit Glühlampen ausgestattet sind, diese sind aber am Tage schlecht erkennbar. Verwendet man Glühlampen mit entsprechend hoher Leistung für eine bessere Sichtbarkeit, würde der Energieverbrauch drastisch ansteigen, was für eine reale Verwendung am Fahrrad nicht in Frage käme.
• Heutzutage hat zwar auch schon die LED-Technologie bei diversen „Pseudo-Fahrrad-Blinkern" aus dem Baumarkt oder von Ebay Einzug gehalten, von verkehrstüchtigen Anlagen sind diese Exemplare aber weit entfernt.
• Als Suchbegriff bei Ebay z. B. „Fahrradblinker" eingeben, oder mal googeln.
• Bei diesen Anlagen sind die Blinker meistens als rote Leuchtdioden direkt neben den roten Rücklicht-Leuchtdioden angebracht. Dies ist viel zu nah zusammen angebracht, rot ist keine ideale Blinkerfarbe, die Licht emittierenden Flächen sind auch meistens sehr klein gehalten und die Blinker für die Fahrradfront fehlen gänzlich.
• Im Patentanspruch liegt das Problem zugrunde eine vermarktungs- und straßentaugliche komplette Blinker-Anlage für Fahrräder zu entwickeln die robust und leicht montierbar ist, vor allem aber Strom sparend und deren Lichtsignale unter allen Umgebungslichtverhältnissen gut erkennbar sind.
• Das Problem wird durch die „Fahrrad-Blinker-Anlage mit intelligenten Blinkermodulen" gelöst.
• Die Blinkermodule passen sich mittels eines jeweils eigenen Lichtsensors, der die Puls-Weite der LED-Ansteuerung beeinflusst, an die Umgebungshelligkeit an und gewährleisten damit eine stets optimale Sichtbarkeit bei maximaler Stromersparnis (siehe Zeichnung „Block-Schaltbild"). Möglich wird dies durch den Einsatz von gelben Hochleistungs-LED's, die auch bei geringer Stromaufnahme noch ausreichend Lichtleistung abstrahlen. Außerdem sind die LED's nicht so anfällig gegen mechanische Einflüsse als Glühlampen.
• Die Fahrrad-Blinker-Anlage entspricht in Ihren Funktionen der eines Pkws (Blinker links, Blinker rechts und Warnblinker) und ist von Ihren mechanischen Dimensionierungen (Abstände der jeweils linken und rechten Blinker zueinander) wie bei einem z. B. Motorroller gehalten, hierzu siehe auch Zeichnung „Gesamtansicht".
• Wir möchten darauf hinweisen, dass die Anordnung der Bedienelemente bzw. deren Art sowie die verwendete Stromversorgung natürlich in einem weiten Maß variabel sind. Die verwendeten Bedienelemente, Stromversorgung und deren Anordnung wie in der Zeichnung „Gesamtansicht" ist nur beim ersten Prototype so ausgeführt um ein funktionierendes Beispiel vorweisen zu können.
• Es ist natürlich möglich Batterien oder Akkus zu verwendet, welche direkt im Gehäuse untergebracht werden oder als Wechselakku ausgeführt sind. Ein Wechselakku würde den teuren Schlüsselschalter überflüssig machen. Die Akku- oder Batteriespannung ist mit Anpassung der Schaltungen auch in einem weiten Bereich variabel. Die Schalter können natürlich auch außerhalb des Bedienpultes näher an den Griffen angebracht werden.
• Statt Schalter können bei einer Modifikation der Schaltung auch Taster eingesetzt werden welche sich besser zum Spritzwasser dichten Einbau eignen und eine geringere Bauhöhe als Schalter aufweisen.
• Die diversen Variationen beeinflussen oder verändern nicht die grundsätzliche Funktion der in den „Patentansprüchen" aufgeführten Merkmale.
• Hier noch technische Details und Vorteile in aufgelisteter Form:
• • Die Blinkermodule passen sich an die Umgebungshelligkeit an. Am Tag bei Sonnenlicht wird die abgestrahlte Leistung der LED's erhöht und bei Dunkelheit verringert. Sollte nachts ein Lichtkegel auf eines der Module treffen, z. B. durch ein hinterher fahrendes Auto, wird die Leistung natürlich wieder erhöht.
• • Die Verringerung der Leistung dient zum einen zum Energiesparen und zum anderen das Rücklicht nachts nicht zu überstrahlen bzw. andere Verkehrs-Teilnehmer nicht zu blenden.
• • Die Module besitzen zur Sicherheit eine auch bei totaler Dunkelheit minimale „Grund-Helligkeit".
• • Weiter sind die Module mit einer Diffusionsfolie vor den LED's ausgestattet, damit ein möglichst homogenes Lichtfeld erzeugt wird und ein Blenden durch die relativ punktförmig strahlenden LED's vermieden wird.
• • Jedes Modul strahlt auch um 90° seitlich Licht ab (siehe Zeichnung „Gesamtansicht"), damit erhöht sich die Sichtbarkeit für andere Verkehrsteilnehmer.
• • Die Blinker-Anlage gibt insbesondere in der Dunkelheit mehr Sicherheit durch ein besseres erkennen der Richtungsanzeige im Gegensatz zu einem ausgestreckten Arm, der eventuell mit dunkler Kleidung bekleidet ist.
• • Die Hände können weitgehenst am Lenker verbleiben und es müssen keine Schwenkbewegungen mit den Armen zur Richtungsanzeige durchgeführt werden.
• • Um die Richtung korrekt mit den Armen anzuzeigen ist eine viel längere Zeitspanne erforderlich im Gegensatz zur Betätigung eines Schalters.
• • Die vier Blinkermodule sind jeweils mit 20 gelben SMD-Hochleistungs-LED's ausgestattet („Power TOPLED^®" mit ca. 4500 mcd je LED laut Herstellerangabe).
• • Die Wellenlänge des emittierten gelben Lichts beträgt 590 nm (ebenfalls Herstellerangabe).
• • Jedes der vier Blinkermodule hat einen eigenen Lichtsensor um sich individuell der Umgebungshelligkeit anzupassen.
• • Die LED's werden mit Puls-Weiten-Modulation angesteuert.
• • Das Blinksignal (ca. 1 Hz) wird mit einer Frequenz von 200 Hz gepulst bei einer variablen Pulsweite von ca. 10% bis max. 50%. (10% = Umgebung dunkel, 50% = Umgebung hell).
• • Die Leistungsaufnahme eines Moduls beträgt bei Verwendung einer 9 V-Blockbatterie bei maximaler abgestrahlter Leistung ca. 1,1 W und bei minimaler ca. 0,22 W.
• • Ist ein Blinker nicht aktiv, wird seine Elektronik von einem Feldeffekt-Transisor zum Stromsparen komplett abgeschaltet.
• • Die Steuerschaltung im Bedienpult ist komplett in CMOS-Technologie aufgebaut um so wenig wie möglich an Energie zu verbrauchen.
• • Getrennte Richtungswahlschalter für rechts und links.
• • Richtungswahlschalter sind gegeneinander elektronisch verriegelt, somit ein versehentliches Betätigen des zweiten Schalters bei bereits gesetztem Schalter keinen Einfluss hat.
• • Warnblinkfunktion ist jedoch in jeder Situation möglich.
• • Richtungskontroll-Anzeige über grüne LED's am Bedienungspult.
• • Bei Betätigung eines Richtungswahlschalters werden unverzögert die Blinksignale abgestrahlt. Im Gegensatz zu einfachen Blinkschaltungen mit durchlaufendem Frequenzgenerator wird der Generator erst mit der Betätigung eines der beiden Richtungswahlschalter oder dem Warnblinkerschalter gestartet. Dieses garantiert das sofort ein voller Impuls ausgesendet wird und keine Zufallswerte.
• • Einfache Montage durch Nutzung von bereits vorhandenen Befestigungspunkten. Vorne an der Zentralbefestigung für den Scheinwerfer und hinten an den überstehenden Gewindebolzen des Reflektors vom Gepäckträger.

1

Bedienpult

2

Bedienpult Seitenansicht

2a

Befestigungsschelle für Lenkermontage

3

Richtungswahlschalter links und rechts

4

Blinker-Kontroll-LED's

5

Schlüsselschalter EIN/AUS

6

Warnblinkerschalter

7

Batteriefach

8

Frontträger

9

Zentralbefestigung am Fuß vom Frontscheinwerfer

10

Heckträger

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Befestigung am Gepäckträger-Reflektor

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Blinkermodule

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Kabel

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Lichtsensoren

Claims (1)

1. Komplette Fahrrad-Blinker-Anlage mit intelligenten Blinkermodulen, welche mit Hochleistungs-LED's als Leuchtmittel ausgestattet sind, die über eine Puls-Weiten-Modulation je nach Umgebungshelligkeit angesteuert werden.