DE102016121104B4

DE102016121104B4 - Fahrradleuchte mit zwei Lichtquellen, die jeweils ein Segment eines Reflektors für den Fernbereich bzw. den Nahbereich bestrahlen

Info

Publication number: DE102016121104B4
Application number: DE102016121104.4A
Authority: DE
Inventors: Gerolf Kloppenburg; Alexander Wolf
Original assignee: Ledlenser GmbH and Co KG
Current assignee: Ledlenser GmbH and Co KG
Priority date: 2016-11-04
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2023-02-09
Anticipated expiration: 2036-11-05
Also published as: EP3535178A1; WO2018082741A1; DE102016121104A1

Abstract

Fahrradleuchte mit einer ersten Lichtquelle (8a) und einem Reflektor (1), der von der ersten Lichtquelle (8a) bestrahlbar ist und dessen reflektiertes Licht einen Lichtkegel bildet, wobei der Reflektor (1) mindestens ein erstes Segment (2) und ein zweites Segment (3) aufweist, von denen unterschiedliche Lichtkegel für die Ausleuchtung des Nah- und des Fernbereiches abstrahlbar sind, wobei die erste Lichtquelle (8a) derart ausgerichtet ist, dass sie das erste Segment (2) des Reflektors (1) für den Fernbereich bestrahlt, während eine zweite Lichtquelle (8b) derart ausgerichtet ist, dass sie das zweite Segment (3) des Reflektors (1) für den Nahbereich bestrahlt, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Segment (2) eine Vielzahl von Facetten (4_a-e) besitzt, die unterschiedliche Bereiche des Fernbereiches ausleuchten, wobei das zweite Segment (3) die in Bezug auf die Einbaulage der Fahrradleuchte (9) oberste Facette (4_a) des ersten Segments (2) unterbricht und die oberste Facette (4_a) in zwei Abschnitte trennt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrradleuchte mit einer ersten Lichtquelle und einem Reflektor, der von der ersten Lichtquelle bestrahlbar ist und dessen reflektiertes Licht einen Lichtkegel bildet, der Reflektor ein erstes und ein zweites Segment aufweist, von denen unterschiedliche Lichtkegel für die Ausleuchtung des Nah- und des Fernbereiches abstrahlbar sind, wobei die erste Lichtquelle derart ausgerichtet ist, dass sie das erste Segment des Reflektors für den Fernbereich bestrahlt, während eine zweite Lichtquelle derart ausgerichtet ist, dass sie das zweite Segment des Reflektors für den Nahbereich bestrahlt.
Derartige Fahrradleuchten werden von Fahrradfahrern im Straßenverkehr zur Beleuchtung des Vorfelds des Fahrrads verwendet und um die Sichtbarkeit für andere Verkehrsteilnehmer sicherzustellen. Die gesetzlichen Anforderungen an zugelassene Fahrradleuchten sind in der StVZO normiert, die bestimmte Beleuchtungsstärken in bestimmten Winkelbereichen des abgestrahlten Lichtkegels verlangt. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang auf die technischen Anforderungen Nr. 23 (Scheinwerfer für Fahrräder (TA 23)) hinzuweisen. Aufgrund der komplexen gesetzlichen Vorgaben erfüllen Leuchten mit einem rotationssymmetrischen Reflektor und einem rotationssymmetrischen Lichtkegel in der Regel nicht die Zulassungsvoraussetzungen, auch wenn die Leuchten eine hinreichende Beleuchtungsstärke erzeugen und einen Maximalwert nicht überschreiten. Aus diesem Grund besitzen zugelassene Fahrradleuchten in der Regel einen komplexen Reflektor, was bei der Konstruktion und Produktion mit hohen Kosten verbunden ist.
Unabhängig von einer etwaigen Zulassung weisen bekannte Fahrradleuchten einen konstanten Lichtkegel auf, der fahrsituationsunabhängig das Vorfeld des Fahrrads ausleuchtet, was in bestimmten Fahrsituationen, insbesondere in Kurvenfahrten, zu einer mangelhaften Ausleuchtung des Vorfeldes führt.
Beispielsweise wird eine solche Fahrradleuchte in EP 2 157 009 B1 offenbart, die eine Lichtquelle und einen Reflektor besitzt, der von der Lichtquelle bestrahlt wird.
Eine gattungsgemäße Leuchte wird indes in US 2003 / 0 123 255 A1 offenbart. Weitere, nach dem Stand der Technik bekannte Leuchten, sind in DE 10 2013 220 192 B2 , US 6 439 753 B1 , DE 10 2014 002 597 A1 , DE 10 2013 021 942 A1 und DE 295 02 065 U1 beschrieben.
Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrradleuchte vorzuschlagen, die mit einfachen und kostenschonenden Mitteln eine zulassungskonforme Abstrahlung des Lichtkegels ermöglicht und gleichzeitig die Ausleuchtung des Vorfelds bei Radfahrern verbessert.
Diese Aufgabe wird durch die Fahrradleuchte nach Anspruch 1 gelöst, wonach. vorgesehen ist, dass das erste Segment eine Vielzahl von Facetten besitzt, die unterschiedliche Bereiche des Fernbereiches ausleuchten, wobei das zweite Segment die in Bezug auf die Einbaulage der Fahrradleuchte oberste Facette des ersten Segments unterbricht und die oberste Facette in zwei Abschnitte trennt.
Durch den in zwei Segmente unterteilten Reflektor, die von zwei unterschiedlich positionierten Lichtquellen bestrahlbar sind, ergibt sich eine einfache und kosteneffiziente Möglichkeit, die unterschiedlichen Erfordernisse für die Beleuchtung des Nah- und des Fernbereiches des Vorfelds in unterschiedlichen Winkelbereichen optimal einzustellen bzw. vorzugeben. Ergänzend ergibt sich der Vorteil, dass die Ausleuchtung des Nahbereiches bei Kurvenfahrten optimiert ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die Unteransprüche angegeben.
Nach einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Facetten jeweils konkav gekrümmte Hohlspiegel mit unterschiedlichen Geometrien bilden, die vorzugsweise horizontal voneinander getrennt sind. Vorzugsweise weist das erste Segment vier Facetten auf, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf diese konkrete Anzahl von Facetten reduziert ist. Durch die Anordnung mehrerer Facetten lässt sich in einfacher Weise eine homogene Ausleuchtung des Vorfeldes realisieren, das in den erforderlichen Winkelbereichen mir der gewünschten Lichtintensität ausgeleuchtet wird. Auch die Breite des Lichtkegels kann winkelabhängig festgelegt werden, weshalb sich insgesamt eine homogene Ausleuchtung des Fernbereiches durch den facettierten Reflektor ergibt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die in Bezug auf die Einbaulage der Fahrradleuchte oberste Facette durch das zweite Segment in zwei Bereiche geteilt ist und vorzugsweise für die Ausleuchtung des Hot Spots mit einer hohen Beleuchtungsstärke ausgelegt ist. Am unteren Ende des Reflektors ist eine flächenmäßig größere Facette angeordnet, die den Bereich zwischen der Hell-Dunkel-Grenze und dem Vorfeld ausleuchtet. Hierzu ist zu bemerken, dass Fahrradscheinwerfer eine horizontale Hell-Dunkel-Grenze aufweisen müssen, also eine scharfe Trennung zwischen einem hell beleuchteten Bereich unterhalb und einem nicht (oder nur minimal) beleuchteten Bereich oberhalb dieser Linie. Dadurch wird eine Blendung des Gegenverkehrs verhindert. Die horizontale Hell-Dunkel-Grenze muss gemäß den gesetzlichen Vorgaben zwischen einem Abstrahlwinkel, zwischen einer Horizontalen und +3,4° verlaufen. Beim Einsatz der Fahrradleuchte am Fahrrad muss eine solche Lampe jedoch noch weiter nach unten geneigt sein. Die zweite Facette von oben leuchtet vor allem den Bereich links und rechts von dem Hot Spot aus und eine stärkere vertikale Ausleuchtung um den Hot Spot wird durch die dritte Facette von oben realisiert.
Der Vorteil einer Mehrzahl an Facetten in Form von konkaven Hohlspiegeln gegenüber einem einheitlichen und im Wesentlichen glatten Reflektor liegt insbesondere darin, dass die Ausleuchtung bestimmter Winkelbereiche des Vorfelds durch die Ausrichtung und Geometrie der Facetten optimal eingestellt werden kann. Mit einem einheitlich gekrümmten Reflektor, wie er bei vielen Fahrradleuchten bekannter Bauart verwendet wird, ist eine solche optimierte Ausleuchtung nicht möglich.
Auch das zweite Segment des Reflektors, das zur Ausleuchtung des Nahbereiches ausgestaltet ist, ist als konkaver Hohlspiegel ausgebildet, der in Bezug auf die Einbaulage der Fahrradleuchte vorzugsweise an dem oberen Bereich des Reflektors angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich ein geringer Abstand zwischen der zweiten Lichtquelle und dem zweiten Segment, so dass das zweite Segment entsprechend klein ausgestaltet werden kann, so dass die Lichtverteilung des Fernbereiches nicht negativ beeinflusst wird.
Vorzugsweise leuchtet die dem ersten Segment zugeordnete erste Lichtquelle beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Fahrradleuchte dauerhaft und leuchtet den Fernbereich des Vorfelds aus. Die zweite Lichtquelle ist demgegenüber zuschaltbar, um insbesondere in Kurvenfahrten den Nahbereich auszuleuchten. Eine etwaige Kurvenfahrt wird vorzugsweise durch einen Neigungssensor und/oder durch ein GPS-Gerät festgestellt. Alternativ oder additiv ist auch ein Geschwindigkeitssensor vorstellbar, da bei Kurvenfahrten die Geschwindigkeit üblicherweise reduziert wird. Alternativ zu der vorbeschriebenen Zuordnung der dauerhaft leuchtenden Lichtquellen ist auch eine umgekehrte Zuordnung vorgesehen. In diesem Fall würde die zweite Lichtquelle dauerhaft das zweite Segment des Reflektors ausleuchten und hierbei die Anforderungen der StVZO erfüllen. Der Fernbereich wird dann bei Bedarf ausgeleuchtet, in dem die erste Lichtquelle, die dem ersten Segment des Reflektors zugeordnet ist, hinzu geschaltet wird.
Darüber hinaus ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Fahrradleuchte eine geschwindigkeitsabhängige Lichtverteilung besitzt und hierzu die Beleuchtungsstärke des Fernbereiches erhöht oder erniedrigt wird, indem die Lichtintensität der ersten Lichtquelle erhöht oder erniedrigt wird.
Ergänzend zu einem Kurvenlicht und/oder einer geschwindigkeitsabhängigen Lichtverteilung weist die erfindungsgemäße Fahrradleuchte nach einer bevorzugten Ausführungsform eine Fernlichtfunktion auf, wozu die Beleuchtungsstärke der ersten Lichtquelle manuell und/oder automatisch veränderbar ist. Mögliche Funktionen sind eine Erhöhung der Lichtstärke bei Dunkelheit (sogenannter Tunnelmodus) oder ein automatisches Einschalten der Lampe bei Dunkelheit.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lichtquellen in Bezug auf die Einbaulage der Fahrradleuchte oberhalb des Reflektors und hintereinander angeordnet sind, wobei die Lichtquellen jeweils an einem Befestigungselement eines Gehäuses der Fahrradleuchte befestigt sind. Die Lichtquellen können dabei ggf. unterschiedliche Leuchtdioden sein und die Befestigungselemente können horizontal angeordnet oder gegenüber einer horizontalen Achse um bis zu 35°, vorzugsweise um 15° geneigt sein, was den Lichteinfall auf dem Reflektor optimiert. Alternativ können die LEDs auch unterhalb oder seitlich neben einem entsprechenden angepassten Reflektor angeordnet sein.
Schließlich ist nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Lichtautomatik vorgesehen, die ein automatisches Einschalten der Fahrradleuchte bewirkt, wenn das Fahrrad, auf dem die Fahrradleuchte befestigt ist, losfährt. Auch kann vorgesehen sein, dass die Fahrradleuchte erlischt, wenn das Fahrrad anhält.
Konkrete Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden und mit Bezug auf die Figuren erläutert. Es zeigen:

1 ein Diagramm mit den gewünschten Beleuchtungsstärken in Abhängigkeit von dem Abstrahlwinkel,
2 a, b schematische Darstellungen eines Reflektors und
3 a, b, c eine Fahrradleuchte mit einem Reflektor in einer perspektivischen Darstellung und zwei Querschnittansichten.

In dem Diagramm nach 1 sind die gewünschten Beleuchtungsstärken winkelabhängig aufgetragen, wobei sich die Beleuchtungsstärken auf eine Entfernung zwischen der Leuchte und einem Messschirm von 10 m bezieht. Die Leuchte ist hierbei lotrecht zum Messschirm ausgerichtet und die Leuchtfunktion für den Nahbereich, der beispielsweise in Kurvenbereichen zugeschaltet wird, ist deaktiviert. Dargestellt sind sogenannte Isoluxlinien - also Linien mit gleicher Beleuchtungsstärke. Hiernach soll im Beleuchtungsmittelpunkt ein beleuchtungsstarker Hot Spot mit einer Beleuchtungsstärke von mindestens 60 Ix entstehen. Der Querschnitt des Hot Spots ist im Wesentlichen ellipsenförmig und die Beleuchtungsstärken nehmen nach außen hin ab. Um den zentralen Hot Spot mit der maximalen Beleuchtungsstärke herum sollen weitere ellipsenförmige Beleuchtungsflächen mit abnehmenden Beleuchtungsstärken entstehen. Die Mittelpunkte der jeweiligen Ellipsen fallen dabei nicht aufeinander beziehungsweise liegen nicht auf derselben Höhe, sondern sie verschieben sich mit abnehmender Beleuchtungsstärke nach unten. Die äußere Grenze der Beleuchtungsfläche soll eine Beleuchtungsstärke von 2 Ix aufweisen und neben einem oberen ellipsenförmigen Bereich einen unteren Ausleuchtungsbereich besitzen, der auf das nahe Vorfeld ausgerichtet ist. Eine derartige Beleuchtung liefert eine komfortable Ausleuchtung des Vorfelds und erstreckt sich in horizontaler Richtung von mehr als ± 15° und von +1,5° bis -15° in vertikaler Richtung.
Die 2a, b zeigen jeweils einen Reflektor 1 mit dem eine solche zulassungskonforme Ausleuchtung des Vorfelds erreicht wird. Der Reflektor 1 besitzt ein erstes Segment 2 und ein zweites Segment 3, wobei das erste Segment 2 für die Ausleuchtung des Fernbereiches ausgelegt ist, und sechs Facetten 4_a-f besitzt, die jeweils aus konkaven Hohlspiegeln ausgebildet sind. Damit die Hohlspiegel der beabsichtigen Beleuchtung entsprechend eingestellt werden können, sind die Facetten voneinander getrennt und zwischen jeweils zwei Facetten ist eine Trennlinie gegebenenfalls mit einem stufenförmigen Übergang angeordnet. Die oberste Facette 4_a wird in dem konkret dargestellten Ausführungsbeispiel - auf das die Erfindung nicht beschränkt ist - durch das zweite Segment 3 unterbrochen, das ebenfalls als Hohlspiegel ausgebildet ist und zur Nahfeldausleuchtung ausgelegt ist. Oberhalb des Reflektors 1 gemäß 2b ist ein horizontal angeordnetes Befestigungselement 5 vorgesehen, an dem die Lichtquellen angeordnet sind. Als Lichtquellen werden vorzugsweise zwei LEDs (in 2b nicht gezeigt) verwendet, die horizontal voneinander beabstandet sind und die den unterschiedlichen Segmenten 2, 3 des Reflektors 1 zugeordnet sind.
Schließlich zeigen die 3a-c eine konkrete Ausführungsform der Fahrradleuchte 9 mit einem Gehäuse 6 und einer vorderen Lichtaustrittsfläche 7. Im vorderen Teil des Gehäuses 6 sind der Reflektor 1 und die Lichtquellen 8a, b angeordnet (nur in 3 b, c gezeigt), wobei die Lichtquellen 8a, b bei dem Ausführungsbeispiel der 8b gegenüber einer Horizontalen um einen Winkel α von 15° geneigt sind. Eine horizontale Anordnung der Lichtquellen ist alternativ vorgesehen und ist in 3c gezeigt. Ferner ist eine Befestigungsvorrichtung 10 vorgesehen, mit der die Fahrradleuchte auf einem Lenker des Fahrrads befestigt und ausgerichtet werden kann.

Claims

Fahrradleuchte mit einer ersten Lichtquelle (8a) und einem Reflektor (1), der von der ersten Lichtquelle (8a) bestrahlbar ist und dessen reflektiertes Licht einen Lichtkegel bildet, wobei der Reflektor (1) mindestens ein erstes Segment (2) und ein zweites Segment (3) aufweist, von denen unterschiedliche Lichtkegel für die Ausleuchtung des Nah- und des Fernbereiches abstrahlbar sind, wobei die erste Lichtquelle (8a) derart ausgerichtet ist, dass sie das erste Segment (2) des Reflektors (1) für den Fernbereich bestrahlt, während eine zweite Lichtquelle (8b) derart ausgerichtet ist, dass sie das zweite Segment (3) des Reflektors (1) für den Nahbereich bestrahlt, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Segment (2) eine Vielzahl von Facetten (4_a-e) besitzt, die unterschiedliche Bereiche des Fernbereiches ausleuchten, wobei das zweite Segment (3) die in Bezug auf die Einbaulage der Fahrradleuchte (9) oberste Facette (4_a) des ersten Segments (2) unterbricht und die oberste Facette (4_a) in zwei Abschnitte trennt.
Fahrradleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Facetten (4_a-e) jeweils konkav gekrümmte Hohlspiegel mit einer unterschiedlichen Geometrie bilden.
Fahrradleuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Facetten (4_a-e) durch horizontale Trennlinien voneinander getrennt sind.
Fahrradleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Segment (3) als konkaver Hohlspiegel ausgebildet ist, der in Bezug auf die Einbaulage der Fahrradleuchte (9) an dem oberen Bereich des Reflektors (1) ausgebildet ist.
Fahrradleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Fahrradleuchte (9) die erste Lichtquelle (8a) dauerhaft leuchtet und den Fernbereich ausleuchtet und die zweite Lichtquelle (8b) zuschaltbar ist.
Fahrradleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lichtquelle (8b) zuschaltbar ist, um in Kurvenfahrten den Nahbereich auszuleuchten.
Fahrradleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrradleuchte (9) eine geschwindigkeitsabhängige Lichtverteilung besitzt und hierzu die Beleuchtungsstärke des Fernbereiches erhöht oder erniedrigt wird, indem die Lichtintensität der ersten Lichtquelle (8a) erhöht oder erniedrigt wird.
Fahrradleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für ein Fernlicht die Beleuchtungsstärke der ersten Lichtquelle (8a) manuell und/oder automatisch veränderbar ist.
Fahrradleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (8a, b) in Bezug auf die Einbaulage der Fahrradleuchte (9) oberhalb des Reflektors (1) und hintereinander angeordnet sind, wobei die Lichtquellen (8a, b) jeweils an einem Befestigungselement (5) eines Gehäuses der Fahrradleuchte (9) befestigt sind.
Fahrradleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Lichtautomatik, die ein automatisches Einschalten der Fahrradleuchte bewirkt, wenn das Fahrrad, auf dem die Fahrradleuchte befestigt ist, losfährt.