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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen passiven Repeater zur Weiterleitung von Funksignalen von einem ersten Gerät mit Funkschnittstelle zu einem zweiten Gerät mit Funkschnittstelle von einem Innenraum zu einem durch eine Funkbarriere getrennten Außenraum. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Funksystem mit einem solchen passiven Repeater, ein Fahrzeug mit einem solchen Repeater oder einem solchen Funksystem, ein Lager mit einem solchen Repeater oder einem solchen Funksystem sowie eine Verwendung eines solchen Repeaters oder eines solchen Funksystems.
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Hintergrund der Erfindung
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Aus dem Stand der Technik ist bekannt, Funkbarrieren dadurch zu überwinden, dass eine Antenne des ersten Geräts mittels einer Kabelverlängerung verlängert wird, so dass sie jenseits der Funkbarriere (z. B. einem abschirmenden Gehäuse) angeordnet werden kann. Weiterhin sind aktive Bluetooth- oder WLAN-Repeater, teilweise auch mit zwischenliegenden Netzwerken, bekannt, die jedoch aufgrund des Bauraumes, ihrer Kosten und der notwendigen Energieversorgung für viele Anwendungen nicht geeignet sind.
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Die
US 8,462,062 B2 zeigt einen passiven drahtlosen Repeater, der an der Seitenwand eines Behälters montiert ist. Der Repeater beinhaltet eine erste Antenne auf einer Seite der Seitenwand, eine zweite Antenne auf einer gegenüberliegenden Seite der Seitenwand, und eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Antenne und der zweiten Antenne.
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Aus der nachveröffentlichten
EP 2 720 313 A1 ist eine Vorrichtung zur Weiterleitung von Funksignalen durch eine Metallwand bekannt. Ähnliche Vorrichtungen sind der
US 7 629 943 62 , der
US 2003/0 214 774 A1 und der
JP H04-74 025A zu entnehmen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, eine einfache, kostengünstige und von einer Energieversorgung unabhängige und dämpfungs- und/oder verzerrungsarme Möglichkeit einer Weiterleitung von Funksignalen bereitzustellen, die auch einfach zu montieren oder nachzurüsten ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch einen passiven Repeater zur Weiterleitung von Funksignalen von einem ersten Gerät mit Funkschnittstelle zu einem zweiten Gerät mit Funkschnittstelle, wobei der passive Repeater eingerichtet ist, die Funksignale zwischen einem Innenraum eines Gehäuses, das eine als Funkbarriere wirkende Gehäusewand aufweist, und einem Außenraum durch die Gehäusewand hindurch weiterzuleiten, wobei der passive Repeater hierfür eine erste Antenne und eine zweite Antenne aufweist, die, bevorzugt, mittels einer passiven und galvanischen Kopplung miteinander verbunden sind, und wobei die erste Antenne in dem Innenraum anordenbar ist und die zweite Antenne in dem Außenraum anordenbar ist und die passive Kopplung durch eine Öffnung der Gehäusewand durchführbar ist und wobei die erste Antenne von dem Außenraum durch die Öffnung in den Innenraum einführbar ist und/oder die zweite Antenne von dem Innenraum durch die Öffnung zu dem Außenraum herausführbar ist, wobei eine oder beide der Antennen ein elastisches Material aufweisen und Bestandteile der einen oder beider Antennen elastisch zusammendrückbar sind.
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Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch die angegebenen Unteransprüche und Nebenansprüche.
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Hierdurch wird eine Montagemöglichkeit des passiven Repeaters von nur einer Seite aus ermöglicht, was z. B. besonders vorteilhaft ist, wenn das Gehäuse nicht oder nur unzureichend für die Montage des Repeaters geöffnet werden kann, wobei hierfür dann insbesondere die erste Antenne von dem Außenraum durch die Öffnung in den Innenraum einführbar ist. Hiermit geht auch eine einfache Nachrüstbarkeit in vorhandene Gehäuse, z. B. Fahrradrahmen, einher. Weiterhin ist eine einfache, kostengünstige und passive Möglichkeit einer Weiterleitung von Funksignalen bereitgestellt. Einerseits ist keine durchgehende Verkabelung von dem ersten Gerät mit Funkschnittstelle bis über die Funkbarriere hinaus notwendig. Weiterhin können Standard-Funkmodule (d. h. Geräte mit Funkschnittstelle) verwendet werden, welche im Normalfall bereits integrierte Antennen aufweisen und somit eine Verlängerung der Antenne mittels eines Kabels praktisch ausscheidet. Durch die passive Kopplung ist der passive Repeater unabhängig von einer Energieversorgung und die galvanische Kopplung erlaubt, im Gegensatz zu z. B. einer induktiven Kopplung, ein Überwinden auch einer elektrisch leitenden, insbesondere metallischen Gehäusewand, wobei weiterhin die Dämpfung und Verzerrung minimal gehalten werden kann.
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Folgende Funktion wird somit durch den passiven Repeater bereitgestellt: Sendet das erste Gerät mit Funkschnittstelle, so empfängt die erste Antenne dessen Funksignale im Innenraum, wandelt sie in elektrische Signale um, die über die passive und galvanische Kopplung durch die Gehäusewand an die zweite Antenne übertragen werden und von der zweiten Antenne im Außenraum an das zweite Gerät mit Funkschnittstelle abgestrahlt werden. Bevorzugt liegt diese Funktionalität auch in der anderen Richtung vor: Sendet das zweite Gerät im Außenraum, so ist die Funktion bevorzugt sinngemäß, allerdings empfängt nun die zweite Antenne, während die erste Antenne das Signal an das erste Gerät in dem Innenraum abstrahlt.
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Unter einem passiven Repeater wird eine Vorrichtung verstanden, welche ein Funksignal über eine erste Antenne empfängt und dieses Signal über eine zweite Antenne wieder absendet, wobei dabei keine elektrische Energiezuführung von außen notwendig ist.
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Ein Gerät mit Funkschnittstelle ist bevorzugt eine beliebige elektronische Einrichtung, welche Signale per Funk senden und/oder empfangen kann. Es ist z. B. ein Funkmodul für einen oder mehrere der folgenden Funksignaltypen: Bluetooth, WLAN, Zigbee, DECT, Kurzwelle, UKW, GSM, ANT, ANT+. Dabei ist das Gerät mit Funkschnittstelle besonders bevorzugt ein Bluetooth-Gerät oder Gerät für ANT+. Ein solches Gerät ist universell für verschiedenste Zwecke einsetzbar und kompatibel zu vielen bereits bei Verbrauchern vorhandenen Geräten. Besonders bevorzugt sind das Gerät mit Funkschnittstelle und die Funkschnittstelle auf einer gemeinsamen Platine angeordnet. Die Funkschnittstelle weist bevorzugt eine Antenne auf, welche galvanisch, z. B. über eine Platinenleiterbahn, und kabellos, d. h. ohne zwischengeschaltetes Kabel, mit dem Gerät mit Funkschnittstelle verbunden ist.
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Eine Funkbarriere ist bevorzugt ein Körper, welcher verhindert, dass Funksignale durch diesen hindurch übertragen werden können, oder welcher zumindest die Funksignale dämpft. Sie ist bevorzugt eine elektrisch leitende, bevorzugt abschirmende, Gehäusewand oder ein Teil einer solchen Gehäusewand. In der Regel weisen die Funkbarriere und/oder die Gehäusewand ein, bevorzugt flächig oder maschenartig verteiltes, metallisches oder elektrisch gut leitfähiges Material auf oder besteht aus diesem.
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Die erste und zweite Antenne sind beliebige, aus dem Stand der Technik bekannte Antennen (z. B. Stab-, Patch-, Richt-, Schlitz-, Quad- oder Yagi-Antenne usw.). Bevorzugt sind die erste und zweite Antenne vom selben Typ und bevorzugt weisen sie zudem gleiche Dimensionierungen auf. Bevorzugt ist die Dimensionierung an die verwendeten Funksignale angepasst. Z. B. sind beide Antennen mit ihrer elektrischen Länge auf den verwendeten Frequenzbereich abgestimmt und z. B. ein Viertel der Wellenlänge lang. Z. B. beträgt die Länge einer Antenne für den Bluetooth-Bereich ca. 31 mm.
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Die passive und galvanische Kopplung bzw. passiv-galvanische Kopplung ist bevorzugt entsprechend der Fußpunktimpedanz der Antennen abgestimmt, so dass störende Reflexionen und damit Verluste minimiert werden können.
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Die Öffnung der Gehäusewand ist bevorzugt eine Bohrung.
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Bevorzugt ragt mindestens eine Antenne auf einer Seite der Öffnung (d. h. die dem jeweiligen Raum, Innenraum- oder Außenraum zugewandte Seite der Öffnung) in den jeweiligen Raum hinein. Bevorzugt ragen beide Antennen auf ihrer jeweiligen Seite der Öffnung in den jeweiligen Raum hinein, d. h. die erste Antenne in den Innenraum, die zweite Antenne in den Außenraum. Bevorzugt steht eine, bevorzugt beide Antennen senkrecht zur Gehäusewand.
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Die erste und/oder zweite Antenne ist bevorzugt mit der Antennenspitze, bzw. dem Bereich der Antenne, welcher dem Fußpunkt gegenüberliegt, voran in die Öffnung hinein und durch die Öffnung hindurch in den hinter der Öffnung liegenden Raum (Innenraum oder Außenraum) durchführbar. Bevorzugt weist die erste und/oder zweite Antenne hierfür einen, bevorzugt ummantelten, gebogenen (z. B. korkenzieherförmig) oder stabförmigen Draht oder eine bevorzugt ummantelte Litze auf, mit einem Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Inkreises der Öffnung. Ein gebogener (ummantelter) Draht ist z. B. mittels Dreh- und/oder Kippbewegung in die Öffnung von dem einen in den anderen Raum einführbar.
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Das Gehäuse ist bevorzugt ein Lagergehäuse oder eine Fahrzeugkomponente (z. B. ein Karrosseriebestandteil oder ein Fahrradrahmenrohr).
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Bevorzugt ist die Gehäusewand eine elektrisch leitende Gehäusewand und die passiv-galvanische Kopplung und die Antennen sind gegenüber der Gehäusewand elektrisch isoliert. Hierdurch können auch insbesondere sehr gut abschirmende Gehäuse, welche solche mit einem elektrisch leitenden Gehäuse sind, durch den passiven Repeater überbrückt werden.
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Bei dem passiven Repeater weisen eine oder beide der Antennen ein elastisches Material auf, bzw. sind bevorzugt aus diesem gebildet und Bestandteile der einen oder beider Antennen sind elastisch zusammendrückbar.
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Hierdurch sind die Antennen auf das Öffnungsmaß zusammendrückbar und durch die Öffnung durchführbar. Im Zielraum angekommen, entfaltet sich die Antenne wieder. Hierdurch können Antennen mit einem im ausgefalteten Zustand größeren Ausmaß durch die Öffnung in den anderen Raum eingeführt werden, z. B. kann dies einfach bei einer Quadantenne vorgenommen werden. Ein elastisches Material ist z. B. ein Stahl (z. B. Stahlblatt oder Stahlfeder) oder ein elastischer ein bevorzugt elektrisch leitender oder bevorzugt mit einer Leitschicht beschichteter Kunststoff oder ein beschichtetes und/oder elektrisch leitendes Formgedächtnismaterial (z. B. eine Formgedächtnislegierung oder ein Formgedächtnispolymer).
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Bei einem weiteren erfindungsgemäßen passiven Repeater sind die Antennen und die passive und galvanische Kopplung aus einem gemeinsamen, durchgehenden elektrisch leitenden Bauteil (z. B. mit leitfähiger Schicht beschichteter oder leitender Kunststoff, Metallstück, insbesondere Draht) oder einer gemeinsamen, durchgehenden Litze gebildet.
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Hierdurch ist ein entscheidender Fertigungsvorteil für den passiven Repeater erreichbar. Beide Antennen können somit durch nur ein Bauteil hergestellt und gebildet werden.
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Bei einem weiteren erfindungsgemäßen passiven Repeater weist der passive Repeater eine Halterung zur Anordnung beider Antennen an der Halterung auf.
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Hierdurch ist die konstruktorische Komplexität des passiven Repeaters signifikant reduzierbar, was sich vorteilhaft auf die Kosten und eine einfachere Montierbarkeit auswirkt.
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Die Antennen sind bevorzugt zumindest an einem Ihrer Enden oder Endbereichen, insbesondere dem Fußpunkt, an der Halterung anordenbar oder angeordnet. In die Halterung ist bevorzugt die passiv-galvanische Kopplung eingebettet.
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Die Halterung kann auch aus mehreren Bauteilen bestehen, die dann zu einer Halterung zusammensteckbar sind. Besonders bevorzugt besteht sie jedoch aus einem einzigen Bauteil. Sie ist bevorzugt als Hülse ausgebildet. Die Halterung besteht bevorzugt aus einem elektrisch isolierenden Material oder die passiv-galvanische Kopplung und die Antennen sind gegenüber der Halterung mittels einer elektrischen Isolation oder verschiedener elektrischer Isolationen elektrisch isoliert. Eine elektrische Isolation ist z. B. ein Material/Stoff (z. B. Kunststoff oder Luft) mit einem Widerstand von größer 1 kOhm, bevorzugt 1 MOhm, besonders bevorzugt von unendlich Ohm. Die Halterung weist bevorzugt eine oder mehrere Dichtflächen auf, mittels welcher die Öffnung abdichtbar bzw. abgedichtet ist. Hierdurch wird ein Schutz vor Verschmutzung des Innenraums bereitgestellt.
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Bevorzugt ist die Halterung zunächst ohne oder nur mit einer einzelnen an der Halterung angeordneten Antenne an dem Gehäuse montierbar. Die andere Antenne oder, wenn noch gar keine Antenne an der Halterung montiert ist, beide Antennen, werden dann an der Halterung angeordnet. Besonders bevorzugt sind jedoch beide Antennen schon vor der Montage des passiven Repeateres an das Gehäuse an der Halterung angeordnet.
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Bei einem weiteren erfindungsgemäßen passiven Repeater sind beide Antennen an der Halterung vormontiert.
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Hierdurch ist eine Montageerleichterung gegeben.
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Bei einem weiteren erfindungsgemäßen passiven Repeater ist die Halterung aus einer Richtung kommend, das heißt entweder von dem Innenraum aus kommend oder von dem Außenraum aus kommend, in die Öffnung einführbar.
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Hierdurch wird eine Montagemöglichkeit der Halterung von nur einer Seite aus ermöglicht. Besonders bevorzugt ist dabei die Kombination mit dem Merkmal einer Einführbarkeit einer Antenne von einem Raum (Außenraum oder Innenraum) aus kommend durch die Öffnung in den anderen Raum. Denn hierdurch ist der gesamte passive Repeater, bevorzugt mit bereits an der Halterung vormontierten Antennen, von nur einer Seite des Gehäuses aus kommend montierbar.
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Die Halterung weist bevorzugt einen Bereich auf, welcher im Querschnitt kleiner ist als die Öffnung und somit in diese hineinführbar ist. Bevorzugt weist sie zusätzlich einen anderen Bereich auf, welcher im Querschnitt größer ist als die Öffnung, so dass die Halterung nicht durch die Öffnung hindurchrutschen kann.
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Bei einem weiteren erfindungsgemäßen passiven Repeater ist die Halterung in der Öffnung selbstfixierend aufnehmbar, bevorzugt aufgenommen.
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Hierdurch sind keine separaten Befestigungselemente nötig was einerseits Kosten senkt und andererseits die Montage vereinfacht.
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Die Halterung weist bevorzugt ein Außengewinde auf, welches in ein Innengewinde der Öffnung schraubbar bzw. im Anwendungsfall geschraubt ist. Z. B. ist die Halterung eine Schraube mit oder ohne Schraubenkopf. Das Innengewinde der Öffnung kann z. B. ein Innengewinde einer in die Öffnung eingerastete oder eingepresste Hülse aus einen isolierenden Material sein, wobei dann die Schraube bevorzugt elektrisch leitend ist und die passiv-galvanische Kopplung und die Halterung in Form der Schraube in einem Bauelement realisiert sind. Besonders bevorzugt ist das Innengewinde ein in das Material der Gehäusewand geschnittenes Gewinde und die passiv-galvanische Kopplung ist von der Gehäusewand isoliert indem z. B. die Schraube aus einem isolierendem Material besteht oder eine isolierende Beschichtung aufweist und oder die passiv-galvanische Kopplung in einem isolierendem Material innerhalb einer, möglicherweise elektrisch leitenden, Schraube eingebettet ist.
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Alternativ weist die Halterung einen Rastmechanismus auf. Dieser weist z. B. Schnapphaken auf, welche durch die Öffnung durchführbar oder durchgeführt sind und am Ende der Öffnung an der Gehäusewand einrastbar oder eingerastet sind.
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Bei einem weiteren erfindungsgemäßen passiven Repeater weist die Halterung eine, bevorzugt zentrale, bevorzugt durchgehende, Halterungsöffnung auf und die passive und galvanische Kopplung verläuft durch die Halterungsöffnung.
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Hierdurch ist eine einfache Durchführung der passiv-galvanischen Kopplung durch die bzw. Einbettung der passiv-galvanischen Kopplung in der Halterung bereitgestellt.
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Bevorzugt verläuft die Halterungsöffnung im Zustand der am Gehäuse montierten Halterung parallel zur Öffnung der Gehäusewand. Bevorzugt liegt genau eine Halterungsöffnung vor, hierdurch ein Schmutzpartikeleinfall minimiert werden oder die Dichtungseigenschaften erhöht werden. Die Halterungsöffnung ist bevorzugt eine Bohrung. Z. B. ist die Halterungsöffnung eine axiale Bohrung durch die Mittelachse einer Schraube oder die Öffnung einer als Hülse ausgebildeten Halterung. Bevorzugt sind die Antennen in die Halterungsöffnung, bevorzugt von je einer Seite aus kommend, steck- oder schraubbar bzw. gesteckt oder geschraubt.
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Besonders bevorzugt ist dabei die Kombination mit zwei Antennen und einer passiv-galvanischen Kopplung, die aus einem gemeinsamen, durchgehenden elektrisch leitendem Bauteil oder einer gemeinsamen, durchgehenden Litze gebildet sind. Dieses Bauteil oder die Litze ist durch die Halterungsöffnung steckbar bzw. gesteckt oder in diese schraubbar bzw. geschraubt. Bevorzugt ragt dabei ein Bereich des Bauteils von der einen Seite aus der Halterung und der Halterungsöffnung heraus, bevorzugt ragen zwei Bereiche des Bauteils an beiden Seiten aus der Halterung und Halterungsöffnung heraus.
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Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch ein Funksystem mit einem ersten Gerät mit Funkschnittstelle und/oder einem zweiten Gerät mit Funkschnittstelle, wobei das Funksystem einen zuvor beschriebenen passiven Repeater zur Weiterleitung von Funksignalen von dem ersten Gerät mit Funkschnittstelle zu dem zweiten Gerät mit Funkschnittstelle aufweist.
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Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch ein Fahrzeug, insbesondere ein Fahrrad, wobei das Fahrzeug einen zuvor beschriebenen passiven Repeater zur Weiterleitung von Funksignalen von dem ersten Gerät mit Funkschnittstelle zu dem zweiten Gerät mit Funkschnittstelle oder ein zuvor beschriebenes Funksystem aufweist, wobei das Gehäuse eine Fahrzeugkomponente ist und die erste Antenne in einem Innenraum der Fahrzeugkomponente angeordnet ist und die zweite Antenne in dem Außenraum angeordnet ist und die passive und galvanische Kopplung durch eine Öffnung einer bevorzugt elektrisch leitenden Fahrzeugkomponentenwand durchgeführt ist.
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Hierdurch werden die Vorzüge des eingangs genannten passiven Repeaters zur Weiterleitung von Funksignalen besonders vorteilhaft eingesetzt.
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Bevorzugt sind die passiv-galvanische Kopplung und die Antennen gegenüber der elektrisch leitenden Fahrzeugkomponentenwand elektrisch isoliert.
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Die Fahrzeugkomponente ist z. B. eine gehäuseartige Komponente, welche nicht einfach oder nur unzureichend geöffnet werden kann. Z. B. ist dies ein Rohr eines Fahrradrahmens. In einem solchen Rohr sind oftmals bereits Öffnungen vorhanden, die sich somit sehr gut für die Montage des passiven Repeaters zur Weiterleitung von Funksignalen auch bei einer Nachrüstung eignen. Bevorzugt weist der Fahrradrahmen eine Öffnung zur Durchführung von Kabeln oder zur Befestigung eines Trinkflaschenhalters auf und in dieser Öffnung ist der passive Repeater angeordnet. Somit können Funkmodule, welche in das Rohr eingebaut werden, trotz der abschirmenden Wirkung des Rohrs durch Funksignale von außen gesteuert und/oder ausgelesen werden. Bevorzugt ist das zweite Gerät mit Funkschnittstelle am Fahrradlenker angeordnet.
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Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Fahrzeug ist das Fahrzeug ein Fahrrad, insbesondere ein elektrisch angetriebenes Fahrrad (z. B. Pedelec), die Fahrzeugkomponente ist ein Rahmenrohr des Fahrrads und die Öffnung der Fahrzeugkomponentenwand ist eine Öffnung in einer Wand des Rahmenrohrs und das erste Gerät mit Funkschnittstelle ist in dem Rahmenrohr des Fahrrads angeordnet und der passive Repeater ist in die Öffnung eingebracht.
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Hierdurch wird ein Fahrrad bereitgestellt, bei welchem der Bauraum innerhalb eines Rahmenrohrs für elektrische Module nutzbar ist, die dabei ohne Verkabelungsaufwand mittels Funk ansprechbar sind. Insbesondere bei einem Fahrradrahmen, der von seiner Innenseite her schwer oder gar nicht zugänglich ist, zumindest nach der Montage des Fahrradrahmens, spielt der erfindungsgemäße passive Repeater, der von der Außendseite aus kommend in der Öffnung eines Rahmenrohrs montierbar und so auch vor allem an bestehende Fahrräder nachrüstbar ist, seine Vorteile aus.
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Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Fahrzeug ist das Rahmenrohr das Sattelrohr des Fahrrads und die Öffnung, in die der passive Repeater eingebracht ist, ist in der oberen Hälfte, bevorzugt im oberen Viertel des Sattelrohrs vorhanden und/oder nach vorne zum Lenker des Fahrrads gerichtet.
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Bevorzugt ist das erste Gerät mit Funkschnittstelle in der unteren Hälfte, bevorzugt im unteren Viertel des Sattelrohrs angeordnet. Bevorzugt ist das zweite Gerät mit Funkschnittstelle am Fahrradlenker angeordnet.
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Durch eine nach vorne gerichtete Öffnung ist eine Antenne des passiven Repeaters nach vorne ausrichtbar, wodurch einerseits die Qualität der Funkverbindung zu einem vor allem am Lenker angeordneten zweiten Gerät mit Funkschnittstelle verbessert wird und außerdem die Antenne so ausrichtbar ist, dass sie nicht oder nicht wesentlich über die Breite des Fahrradrahmerohrs quer zur Fahrtrichtung übersteht und so vor unabsichtlicher Zerstörung sicherer ist. Durch eine Öffnung in der oberen Hälfte oder im oberen Viertel wird auch die Qualität der Funkverbindung zu einem vor allem am Lenker angeordneten zweiten Gerät mit Funkschnittstelle verbessert, da die Funkstrecke im Außenraum kürzer ist und bei Anordnung des ersten Geräts mit Funkschnittstelle in der untere Hälfte oder im unteren Viertel des Satterohrs dafür ein längerer Weg der Gesamtfunkstrecke durch den an sich besser vor Störsignalen geschirmten Innenraum im Rohr verläuft.
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Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Fahrzeug ist das erste Gerät mit Funkschnittstelle ein Schaltaktor oder ein Steuergerät für einen elektrischen Fahrradantriebsmotor.
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Hierdurch ist ein Schaltaktor oder ein Steuergerät für einen elektrischen Fahrradantriebsmotor vorteilhaft im Fahrradrahmen ohne Verkabelungsaufwand für die Signalübermittlung angeordnet.
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Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch ein Lager, wobei das Lager einen zuvor beschriebenen passiven Repeater oder ein zuvor beschriebenes Funksystem aufweist, wobei das Gehäuse ein Lagergehäuse ist und die erste Antenne in einem Innenraum des Lagergehäuses angeordnet ist und die zweite Antenne in dem Außenraum angeordnet ist und die passive und galvanische Kopplung durch eine Öffnung einer Lagergehäusewand durchgeführt ist.
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Hierdurch ist Sensorik und Aktorik innerhalb eines Lagergehäuses, welches üblicherweise aus Metall ist und daher für Funksignale undurchdringlich, mittels Funksignale ansprechbar. Unter Lager wird erfindungsgemäß ein Maschinenelement zum Führen gegeneinander beweglicher Bauteile verstanden.
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Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch eine Verwendung eines zuvor beschriebenen passiven Repeaters zur Weiterleitung von Funksignalen von dem ersten Gerät mit Funkschnittstelle zu dem zweiten Gerät mit Funkschnittstelle, wobei die erste Antenne in dem Innenraum angeordnet ist und die zweite Antenne in dem Außenraum angeordnet ist und die passive und galvanische Kopplung durch eine Öffnung der bevorzugt elektrisch leitenden Gehäusewand durchgeführt ist.
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Bevorzugt wird ein passiver Repeater zur Weiterleitung von Funksignalen als Bestandteil eines zuvor beschriebenen Funksystems entsprechend verwendet. Bevorzugt sind die passiv-galvanische Kopplung und die Antennen gegenüber der elektrisch leitenden Gehäusewand elektrisch isoliert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Beispielhaft für mögliche Ausführungsformen der Erfindung zeigen
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1 einen erfindungsgemäßen passiven Repeater zur Weiterleitung von Funksignalen sowie deren Verwendung in einem Gehäuse,
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2 einen erfindungsgemäßen passiven Repeater basierend auf dem passiven Repeater aus 1, wobei der passive Repeater eine Halterung aufweist,
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3 ein Fahrrad mit einem erfindungsgemäßen passiven Repeater basierend auf dem passiven Repeater aus 2.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt einen erfindungsgemäßen passiven Repeater 100 zur Weiterleitung von Funksignalen sowie deren Verwendung in einem Gehäuse. Das erste Gerät 1 mit Funkschnittstelle, hier durch eine Antenne 2 angedeutet, befindet sich in dem Gehäuse 3, welches einen Innenraum 110 bildet. Das zweite Gerät 10 mit Funkschnittstelle, angedeutet durch eine Antenne 9, ist außerhalb des Gehäuses 3, d. h im Außenraum 120, angeordnet. Der passive Repeater 100 zur Weiterleitung der Funksignale weist eine erste Antenne 5 auf, welche im Innenraum 110 angeordnet ist, und eine zweite Antenne 6, welche im Außenraum 120 angeordnet ist. Sie sind durch eine passiv-galvanische Kopplung 13 miteinander verbunden, welche durch eine Öffnung 7 der Gehäusewand durchgeführt ist. Die erste Antenne 5 ist von dem Außenraum 120 durch die Öffnung 7 in den Innenraum 110 einführbar und die zweite Antenne 6 ist von dem Innenraum 110 durch die Öffnung 7 zu dem Außenraum 120 herausführbar.
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Im Betrieb der Erfindung bildet der passive Repeater 100 eine Schnittstelle für die Funkstrecke 4 zwischen den Antennen 2 und 5 im Innenraum 110 und die Funkstrecke 8 im Außenraum zwischen den Antennen 6 und 9. Zuvor kann der Repeater einfach an das Gehäuse von nur einer Seite aus kommend installiert werden.
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Hierdurch ist auch ein stark dämpfendes oder sogar komplett abschirmendes Gehäuse 3 für Funk überbrückbar und die beiden Geräte 1, 10 können per Funk miteinander kommunizieren, ohne dass zusätzliche Kabel verlegt werden müssen. Ferner sind Gehäuse damit flexibel mit dem passiven Repeater nachrüstbar. Ein erfindungsgemäßes Funksystem besteht z. B. aus den beiden Geräten 1, 10 und dem passiven Repeater 100.
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2 zeigt einen erfindungsgemäßen passiven Repeater basierend auf dem passiven Repeater aus 1, wobei der passive Repeater eine Halterung 11 aufweist. Die Gehäusewand ist hier eine elektrisch leitende Gehäusewand und die passiv-galvanische Kopplung 13 und die Antennen 5, 6 sind gegenüber der Gehäusewand elektrisch isoliert. Die erste Antenne 5 ist von dem Außenraum 120 durch die Öffnung 7 in den Innenraum 110 einführbar und die zweite Antenne 6 ist von dem Innenraum 110 durch die Öffnung 7 zu dem Außenraum 120 herausführbar. Zur Montage dieses gezeigten passiven Repeaters 100 am Gehäuse 3 wurde jedoch die erste Antenne 5 von dem Außenraum 120 durch die Öffnung 7 in den Innenraum 110 eingeführt. Beide Antennen 5, 6 sind Stabantennen und an der Halterung 11 angeordnet, jeweils an einem Ende der Halterung 11. Die Halterung 11 ist aus von dem Außenraum 120 aus kommend in die Öffnung 7 eingeführt und in der Öffnung 7 selbstfixierend aufgenommen. Sie ist eine Schraube mit einem Außengewinde, welche in die Öffnung 7, welche ein Innengewinde aufweist, eingeschraubt ist. Die Halterung 11 weist eine zentrale, durchgängige Bohrung als Halterungsöffnung 12 auf und die passiv-galvanische Kopplung 13 verläuft durch die Halterungsöffnung 12. Die passiv-galvanische Kopplung 13 ist gegenüber der Halterung 11 elektrisch isoliert.
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Hierdurch ist ein einfach zu montierender, insbesondere von einer Seite aus montierbarer passiver Repeater 100 bereitgestellt. Zudem ist aufgrund der wenigen Bauteile eine kostengünstige Herstellung möglich. Weiterhin kann der passive Repeater 100 bei Bedarf einfach nachgerüstet werden.
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3 zeigt ein Fahrrad 16 mit einem erfindungsgemäßen passiven Repeater basierend auf dem passiven Repeater aus 2. Der passive Repeater 100 ist in einer Öffnung 7 eines als Gehäuse 3 fungierenden Rahmenrohrs 14, hier des Sattelrohrs, fixiert. Das erste Gerät 1 mit Funkschnittstelle, hier ein Schaltaktor, ist in dem Innenraum 110 des Rahmenrohrs 14 angeordnet und das zweite Gerät 10 mit Funkschnittstelle ist am Fahrradlenker 15 im Außenraum 120 angeordnet. Die Öffnung 7, in die der passive Repeater 100 eingebracht ist, ist in der oberen Hälfte des Sattelrohrs vorhanden und nach vorne zum Lenker 15 des Fahrrads gerichtet.
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Hierdurch kann eine Verkabelung, welche von innerhalb des Rohrs nach außerhalb geführt wird, eingespart werden.
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Mit dieser Erfindung wurde eine Vorrichtung vorgestellt, bei der durch eine direkte elektrische Verbindung zweier Antennen ein passiver Repeater aufgebaut wird. Dabei befindet sich eine Antenne innerhalb des Gehäuses und stellt die Verbindung zum im Gehäuse abgeschirmten Funkmodul her, die zweite Antenne ist mit der ersten elektrisch verbunden und befindet sich außerhalb des Gehäuses. Diese zweite Antenne stellt die Verbindung zum Funkmodul z. B. der Mensch-Maschine-Schnittstelle her. Beide Antennen sind z. B. an einer Schraube befestigt und können so einfach und kostengünstig in eine Bohrung im Gehäuse eingeschraubt werden. Dazu können z. B. im Anwendungsbeispiel des Fahrradrahmens auch bereits vorhandene Bohrungen, z. B. für die Befestigung der Trinkflasche, genutzt werden. Dies ist somit eine kostengünstig, leicht nachrüstbare Lösung, die keine Kabelverbindung zu den beteiligten Funkmodulen erfordert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erstes Gerät mit Funkschnittstelle
- 2
- Antenne des ersten Geräts
- 3
- Funkbarriere
- 4
- Funkstrecke im Innenraum
- 5
- erste Antenne
- 6
- zweite Antenne
- 7
- Öffnung
- 8
- Funkstrecke im Außenraum
- 9
- Antenne des zweiten Geräts
- 10
- zweites Gerät mit Funkschnittstelle
- 11
- Halterung
- 12
- Halterungsöffnung
- 13
- passiv-galvanische Kopplung
- 14
- Rahmenrohr des Fahrrades
- 15
- Fahrradlenker
- 16
- Fahrrad
- 100
- passiver Repeater zur Weiterleitung von Funksignalen
- 110
- Innenraum
- 120
- Außenraum
