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Die Erfindung betrifft eine steuerbare Beleuchtung eines radbewegten Fortbewegungsmittels, aufweisend einen Akku, ein Steuergerät als Empfänger, LED-Einheiten, Signalmodule, sowie zumindest einen Signalüberträger mit mindestens zwei Leiterbahnen, die koaxial zu zumindest einer Radachse und einem Lenkkopflager angeordnet sind, wobei Signale von den Signalmodulen über die Signalüberträger zu den LED-Einheiten geleitet werden, sowie ein Verfahren zur steuerbaren Beleuchtung eines radbewegten Fortbewegungsmittels, aufweisend einen Akku, ein Steuergerät als Empfänger, LED-Einheiten, Signalmodule sowie zumindest einen Signalüberträger mit mindestens zwei Leiterbahnen, die koaxial zu zumindest einer Radachse und einem Lenkkopflager angeordnet sind, wobei eine Weiterleitung von Signalen von den Signalmodulen über die Signalüberträger zu den LED-Einheiten erfolgt, und eine Verwendung der steuerbaren Beleuchtung und des Verfahrens zur steuerbaren Beleuchtung eines radbewegten Fortbewegungsmittels zum Einsatz an Pedalfahrzeugen, Kraftfahrzeugen, Segway PT's und Skateboards.
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Beleuchtungssysteme auf Basis von Glühbirnen und LED's, die in Lampen oder Fahrradreifen eingesetzt werden, stellen eine Möglichkeit dar, um Fahrräder besser zu beleuchten, um ihre Sichtbarkeit im Dunkeln zu verbessern.
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So ist in der
DE 33 19 584 A1 eine elektrische Radbeleuchtung für ein Fahrrad beschrieben, bei der eine Scheibe aus elektrisch leitendem Material über einen Laufkontakt mit einem Dynamo in Verbindung steht und eine Lampe, die in den Speichen angeordnet ist, eine Beleuchtung eines Teilbereichs eines Fahrrads gewährleistet.
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In der
GB 235 90 50 B ist ein Beleuchtungssystem offenbart, bei der in der Lauffläche eines Fahrradreifes Leuchtelemente eingebettet sind, wobei die Leuchtelemente LED's umfassen können, die in Aussparungen des Reifens beabstandet zueinander angeordnet sind.
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Aus der
WO 2014 105 808 A1 ist ein Beleuchtungssystem für Fahrräder bekannt, bei dem über die Nabe eines Laufrads eine mechanisch, vorgegebene Unterbrechung einer Spannungsbeaufschlagung einer Vielzahl von LED's an der Felge erfolgt. Über einen Teil der LED's wird der Kontakt während der Drehung relativ zur Nabe unterbrochen oder hergestellt wird, so dass eine Beleuchtung eines Teils des Laufrads über die LED's erfolgt.
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Aus der
WO 2013/096583 A1 ist eine Vorrichtung und ein System bekannt, bei der ein Beleuchtungssystem bereitgestellt wird, das eine breite Palette von Sensoren mit automatisierter Funktionalität und Kommunikationsmöglichkeit aufweist, um Dritten visuellen Hinweise über den Zustand eines Fahrrades und/oder dessen Betreiber zu geben.
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Bei den bekannten Beleuchtungssystemen aus dem Stand der Technik erfolgt jedoch keine variabel, steuerbare Beleuchtung verschiedener Bereiche eines radbewegten Fortbewegungsmittels und die Beleuchtungssequenz ist durch die Anordnung der Leuchtelemente oder durch die Anordnung der Unterbrechungssequenzen festgelegt. Zudem ist bei den bekannten Beleuchtungssystemen nicht gewährleistet, dass bei starker Einwirkung von Fliehkräften und Erschütterungen eine unterbrechungsfreie Beleuchtung garantiert bleibt.
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Aufgabe der Erfindung ist daher eine steuerbare, unterbrechungsfreie Beleuchtungseinheit für ein radbewegtes Fortbewegungsmittel bereitzustellen, die sich dadurch auszeichnet, dass unterschiedliche Beleuchtungsmuster auch dann generiert und übertragen werden können, wenn starke Kräfte auf das radbewegte Fortbewegungsmittel einwirken, die normalerweise zum Ausfall oder zum Wackelkontakt der Beleuchtung führen würden.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Steuergerät als Empfänger und zumindest ein Signalmodul zur kabellosen Übermittlung von Signalen im Bereich eines Steuerrohrs und der Radachse über Signalüberträger durch Schleifkontakte die LED-Einheiten am radbewegten Fortbewegungsmittel kontinuierlich und/oder diskontinuierlich mit Spannung beaufschlagen.
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Durch die erfindungsgemäße steuerbare Beleuchtung sollen an einem radbewegten Fortbewegungsmittel LED-Einheiten in Abhängigkeit von programmierten oder direkt gesteuerten Signalen zur Lichtemission angeregt werden, wobei eine modulierte Beleuchtungsregelung durch kabellose Übertragung von Signalen eines externen Sendemoduls an einen Empfänger erfolgt.
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Unter LED-Einheiten sind im Sinne der vorliegenden Erfindung alle Formen von Licht emittierenden Dioden zu verstehen, d. h. sowohl analoge als auch digitale LED's, die auch unterschiedliche Beleuchtungsintensitäten (bins) aufweisen können. Als erfindungsgemäße LED-Einheiten werden insbesondere Anordnungen von LED's in Form von LED-Leisten verstanden, die an einen bestimmten Bereich eines radbewegten Fortbewegungsmittels befestigt werden können.
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Die Lichtemission der LED-Einheiten wird über eine Lichtsoftware, beispielsweise Lumi DMX geregelt, wobei über ein Sendemodul an einen Empfänger die Art und Weise der Lichtemission, insbesondere die Farbe und die Intensität der Emission bestimmt wird. Das Sendemodul, das beispielsweise DMX Signale aussendet, sendet dabei entweder vorprogrammierte oder direkte Signale der Lichtsoftware an den Empfänger mit Akku, der beispielsweise einen DMX-Stick mit externem Akku umfasst, und leitet diese an einen LED-Dimmer beispielsweise einen DMX-LED-Dimmer weiter. In Abhängigkeit der übermittelten Signale werden die LED-Einheiten, die an dem radbewegten Fortbewegungsmittel angeordnet sind zur Lichtemission angeregt, wobei verschiedene Bereiche unabhängig voneinander geschaltet sein können, d. h. über unterschiedliche Kanäle gesteuert werden. So ist es möglich, dass einige Bereiche des mit den LED-Einheiten versehenen Fortbewegungsmittels kontinuierlich einfarbig leuchten und andere Bereiche in Abhängigkeit der vorprogrammierten oder direkt gesteuerten Signale eine diskontinuierliche mehrfarbige Beleuchtungsabfolge zeigen. Eine solche kontinuierlich einfarbige oder diskontinuierliche mehrfarbige Beleuchtungsabfolge kann insbesondere im Rahmen von Showveranstaltungen Verwendung finden, wenn eine Darbietung mit Hilfe des erfindungsgemäßen radbewegten Fortbewegungsmittels mit Hintergrundmusik erfolgen soll. Die ausgesendeten und empfangenen Signale können dabei DMX-Signale umfassen, sie können aber auch andere Signale mit anderen Frequenzen umfassen, beispielsweise Blue-Tooth-, Telefon- oder Radio-Frequenzen.
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Da insbesondere in Showveranstaltungen der Einsatz von radbewegten Fortbewegungsmitteln wie BMX-Bikes, Mountain-Bikes, Motorrädern bei Motocross-Veranstaltung, Segway PT's oder Skateboards mit besonders anspruchsvollen, akrobatischen Darbietungen einhergeht, ist es erforderlich eine dauerhafte, unterbrechungsfreie Signalübertragung zu gewährleisten und zwar unabhängig von denen auf das jeweilige radbewegte Fortbewegungsmittel einwirkenden Kräfte. Unterbrechungsfrei soll dabei im Rahmen der erfindungsgemäßen steuerbaren Beleuchtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur steuerbaren Beleuchtung bedeuten, dass kein Signalverlust zwischen Empfänger und LED-Einheiten durch äußere Krafteinwirkung erfolgt oder erfolgen soll.
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Daher ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest einen Signalüberträger, der koaxial zu zumindest einer Radachse und/oder einem Lenkkopflager angeordnet ist und mindestens zwei Leiterbahnen aufweist zur Sicherstellung eines unterbrechungsfreien Kontakts eingesetzt wird. Dabei werden die vom Empfänger empfangenen Signale über Leitungsbahnen an die zu beleuchtenden Stellen des radbewegten Fortbewegungsmittels geleitet. Die Leitungsbahnen verlaufen dabei weitestgehend innerhalb des radbewegten Fortbewegungsmittels und treten in der Regel erst unmittelbar im Bereich der zu beleuchteten Stellen aus dem radbewegten Fortbewegungsmittel wieder aus.
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Im Fall einer Übertragung der Signale zumindest auf einen Teilbereich der Räder, insbesondere im Bereich der Felgen des radbewegten Fortbewegungsmittels, münden die Leitungsbahnen an ein Signalmodul, das Schleifkontakte auf der der Radnabe zugewandten Seite aufweist. Diese Schleifkontakte, die aus einem leitenden und zumindest teilweise elastischen Material wie beispielsweise Kupferblech oder auch Graphit bestehen können und auch die Form von Kontaktstifte aufweisen können, gewährleisten einen unterbrechungsfreien Kontakt zu einem koaxial zur Radnabe angeordneten Signalüberträger in Form einer Scheibe. Die Scheibe kann dabei als Leiterplatte zwischen Radaufnahme und Nabe ausgestaltet sein oder der Signalüberträger fungiert parallel als Bremsscheibe.
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In Abhängigkeit von den zu übertragenden Signalen ist der Signalüberträger mit zwei, drei oder vier Kontaktfläche ausgestaltet über die die Schleifkontakte eine Spannung auf den Signalüberträger übertragen. Die Anzahl der Kontaktflächen kann sich dabei nach Einsatzzweck und der Art der verwendeten LED-Einheiten richten, insbesondere danach, ob eine kontinuierliches Beleuchtungsmuster und/oder ein diskontinuierliches Beleuchtungsmuster unter zur Hilfenahme von analogen oder digitalen LED's erzeugt werden soll. Von dem Signalüberträger führen Leitungsbahnen weg, die zu den LED-Einheiten führen. Die LED-Einheiten leuchten in der Folge in dem durch die Programmierung vorgegebenen oder durch direkte Steuerung induzierten Beleuchtungsmuster, das kontinuierlich und/oder diskontinuierlich sein kann und ein einfarbiges oder mehrfarbiges Beleuchtungsmuster abbildet.
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Für den Fall, dass eine Beleuchtung eines radbewegten Fortbewegungsmittels im Bereich des Rahmens, der Gabel und/oder des Lenkers erfolgen soll, ist es notwendig, dass eine unterbrechungsfreie Signalübertragung erfolgt. Da insbesondere die Belastung im Bereich der Gabel und des Lenkers bei bestimmten radbewegten Fortbewegungsmitteln groß ist und beispielsweise bei BMX-Rädern eine Drehung des Lenkers und der Gabel um 360° gewährleistet bleiben muss, ist erfindungsgemäß vorgesehen, einen Signalüberträger mit Kontaktflächen koaxial zum Gabelschafft anzuordnen. Dabei muss eine reibungslose Beweglichkeit der Gabel und des Lenkers gewährleistet bleiben. Die Kontaktflächen, die mindestens zwei Kontaktflächen umfassen, werden von außen durch Schleifkontakte, die beispielsweise auch als Kontaktstifte innerhalb eines Signalmoduls ausgestaltet sein können, mit Spannung beaufschlagt und geben die vom Empfänger empfangenen Signale über Leitungsbahnen an die zu beleuchtenden Stellen des radbewegten Fortbewegungsmittels weiter, die beispielsweise LED-Einheiten im Bereich des Rahmens, der Gabel und des Lenkers umfassen. Die Anzahl der Kontaktflächen richtet sich dabei analog wie im Bereich der Felgen nach Einsatzzweck und der Art der verwendeten LED-Einheiten, insbesondere danach, ob eine kontinuierliches Beleuchtungsmuster und/oder ein diskontinuierliches Beleuchtungsmuster unter zur Hilfenahme von analogen oder digitalen LED-Einheiten erzeugt werden soll. Die LED-Einheiten leuchten in dem durch die Programmierung vorgegebenen oder durch direkte Steuerung induzierten Beleuchtungsmuster, das kontinuierlich und/oder diskontinuierlich ein einfarbig oder mehrfarbig ist. Es können erfindungsgemäß auch sich bewegende Beleuchtungsmuster oder auch on/off Muster in Form eines Stroboskop-Effekts abgebildet werden.
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Es ist insbesondere durch die Mehrkanal-Ausgestaltung des Sendemoduls, des Empfängers und durch die Anordnung mehrerer Kontaktflächen möglich die unterschiedlichen Bereiche des mit LED-Einheiten ausgestalteten radbewegten Fortbewegungsmittels mit unterschiedlichen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Beleuchtungsmustern zu versehen. Dabei kann eine vorprogrammierte und/oder direkte Steuerung der Beleuchtungsmuster der LED-Einheiten, beispielsweise in Abhängigkeit einer musikalischen Untermalung, eines bestimmten Hintergrunds und/oder einer akrobatischen Darbietung erfolgen, wobei die Beleuchtungsmuster den gesamten Bereich der LED-Einheiten umfassen können, als auch nur Teilbereiche.
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Eine Verwendung der steuerbaren Beleuchtung ist bei allen radbewegten Fortbewegungsmitteln möglich, wobei der Einsatz insbesondere bei solchen radbewegten Fortbewegungsmittel geboten ist, bei durch den bestimmungsgemäßen, üblichen Gebrauch eine robuste Signalübertragung notwendig ist. Dazu zählen insbesondere BMX-Fahrräder, Mountain-Bikes, Skateboards, Wakeboards, Quads, Off-Road-Kraftfahrzeuge, Motocross-Motoräder, Segway PT's. Es ist jedoch ein Einsatz der erfindungsgemäßen steuerbaren Beleuchtung und des Verfahrens für eine steuerbare Beleuchtung an radbewegten Fortbewegungsmitteln möglich, bei denen keine größeren Kräfte auftreten, d. h. bei normalen PKW, Motorrädern und LKW.
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Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren nochmals erläutert:
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1 zeigt die steuerbare Beleuchtung ein radbewegtes Fortbewegungsmittel 1 in einer Seitenansicht. Zu erkennen ist ein radbewegtes Fortbewegungsmittel 1 in Form eines Fahrrades. Über ein Modul zur Übertragung von Signalen (nicht dargestellt) werden die über eine Software generierten Signale an ein Steuergerät 3 als Empfänger übermittelt. Von diesem Steuergerät 3, das über einen Akku 2 mit Energie versorgt wird, werden die empfangenen Signale über zum Teil innerhalb des Fahrradrahmens angeordnete Leitungsbahnen 6 an Signalmodule 5 geleitet. Über die Signalmodule 5 erfolgt dann eine Weiterleitung der Signale an LED-Einheiten 4, die über Signalüberträger 7 mit Spannung beaufschlagt werden.
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In 2 ist ein Querschnitt eines Signalmoduls 5 mit einem Signalüberträger 7 an einer Radnabe 10 dargestellt. Über Leitungsbahnen 6 und eine Steckverbindung 8 gelangen die von dem Steuergerät 3 empfangenen Signale an Schleifkontakte 11, die einen Kontakt zu dem Signalüberträger 7 herstellen. In Abhängigkeit von dem gewünschten Beleuchtungsmuster sind zwei, drei oder vier Kontaktflächen auf dem Signalüberträger 7 vorhanden, der koaxial um die Radnabe 10 und beabstandet von Speichen 9 angeordnet ist. Die Schleifkontakte 11 drücken dabei unterbrechungsfrei auf die Kontaktflächen des Signalüberträgers 7 und geben die vom Empfänger empfangenen Signale des Sendemoduls über Leitungsbahnen 6 an die LED-Einheiten (nicht dargestellt) weiter, die beispielsweise im Bereich der Felge befestigt sind. Der Signalüberträger 7 kann erfindungsgemäß als Adapterstück in Form einer Leiterplatte oder auch als Bremsscheibe ausgestaltet sein.
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In 3 ist ein Querschnitt eines Signalmoduls 5 mit einem Signalüberträger 7 im Bereich des Steuerrohrs 17 eines radbewegten Fortbewegungsmittels 1 zu erkennen. Das Signalmodul 5 ist in einem Epoxid-Harz eingebettet und mit Schrauben 14 am Steuerrohr 17 befestigt. Über Leitungsbahnen 6 werden die von dem Steuergerät 3 empfangenen Signale an Schleifkontakte 11 in Form von Kontaktstiften weitergeleitet. Über Durchbrüche im Steuerrohr 17, die über eine Plastikführung 13 gegenüber dem Rahmen isoliert sind werden die Schleifkontakte 11 mit Hilfe von Federn 12 in den Durchbrüchen gehalten und fixiert, so dass ein unterbrechungsfreier Kontakt zu dem Signalüberträger 7 hergestellt werden kann, der vorliegend vier Kontaktflächen aufweist, die gegenüber der Gabel 16 mit Hilfe von unterlegtem Isolationsmaterial 15 kontaktfrei gelagert sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- radbewegtes Fortbewegungsmittel
- 2
- Akku
- 3
- Steuergerät als Empfänger
- 4
- LED-Einheiten
- 5
- Signalmodul
- 6
- Leitungsbahnen
- 7
- Signalüberträger
- 8
- Steckverbindung
- 9
- Speichen
- 10
- Radnabe
- 11
- Schleifkontakte
- 12
- Federn
- 13
- Plastikführung
- 14
- Schrauben
- 15
- Isolationsmaterial
- 16
- Gabel
- 17
- Steuerrohr
