DE102018001883A1 - Vorrichtung zum Einstellen der Unterstützungsstufen eines Antriebssystems eines Elektrofahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung zum Einstellen der Unterstützungsstufen eines Antriebssystems eines Elektrofahrzeugs

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DE102018001883A1
DE102018001883A1 DE102018001883.1A DE102018001883A DE102018001883A1 DE 102018001883 A1 DE102018001883 A1 DE 102018001883A1 DE 102018001883 A DE102018001883 A DE 102018001883A DE 102018001883 A1 DE102018001883 A1 DE 102018001883A1
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Abstract

Die Erfindung betriff eine Vorrichtung zum Einstellen der Unterstützungsstufen eines Antriebssystems (1) eines Elektrofahrzeuges (2) mit einem Bedienteil (3) zum Herauf- oder Herunterschalten des Antriebssystems (1), mit einer ersten Verbindungseinrichtung (4) zum Anschluss des Bedienteils (3) an ein Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk (5) des Elektrofahrzeuges (1) und mit einer zweiten Verbindungseinrichtung (6) zur Befestigung des Bedienteils (3) am Elektrofahrzeug (2), die Erweiterungen und Änderungen im Hinblick auf weitere Funktionsbauteile neben dem Bedienteil erlaubt und die Möglichkeit einer Gestaltung der Vorrichtung entsprechend den Marktbedürfnissen dadurch ermöglicht, dass ein Halteteil (8) vorgesehen ist, welches mit dem Bedienteil (3) verbunden ist, wobei das Halteteil (8) die erste Verbindungseinrichtung (4) zum Anschluss an das Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetz (5) des Elektrofahrzeuges (2) aufweist und wobei das Halteteil (8) mindestens einen Verbindungsanschluss (9) zur lösbaren Verbindung mit mindestens einem vom Bedienteil (3) verschiedenen Funktionsbauteil (10, 11, 12) aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen der Unterstützungsstufen eines Antriebssystems eines Elektrofahrzeuges mit einem Bedienteil zum Herauf- oder Herunterschalten des Antriebssystems, mit einer ersten Verbindungseinrichtung zum Anschluss des Bedienteils an ein Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk des Elektrofahrzeuges und mit einer zweiten Verbindungseinrichtung zur Befestigung des Bedienteils am Elektrofahrzeug.
  • Elektrofahrzeuge, insbesondere Elektrofahrräder, erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Sie verfügen über einen Antriebssystem, das den Fahrer unterstützt. Die Steuereinrichtung für das Antriebssystem ist am Rahmen des Elektrofahrzeuges, in Nachbarschaft zu einem Elektromotor oder in Nachbarschaft zur Energiequelle, bzw. Batterie, angeordnet und reagiert auf die Bedienung des Bedienteils.
  • Die Unterstützung durch das Antriebssystem erfolgt insbesondere bei Elektrofahrrädern dann, wenn der Fahrer in die Pedale tritt. Das Antriebssystem verfügt über eine bestimmte Leistung und der Unterstützungsgrad kann entweder individuell vom Fahrer über eine Bedienung in mehreren Stufen eingestellt werden oder wird vom Elektrofahrrad automatisch angepasst, nachdem der Fahrer den Vorgang über die Bedienung aktiviert hat. Eine solche, den Unterstützungsgrad einstellende Bedienung ist bei einem Elektrofahrrad in der Regel an der Lenkstange angebracht, wird beispielsweise über Tasten handbetätigt und ist mit einem am oder im Rahmen des Elektrofahrrades befindlichen Stromversorgungs- und Datenübertragungsnetzwerk verbunden. Ein solches Stromversorgungs- und Datenübertragungsnetzwerk kann durch ein Bus-System mit Knoten und interner Motorsteuerung entsprechend der individuellen Eingabe des Fahrers an der Bedienung ausgebildet sein.
  • Außer einspurigen Elektrofahrzeugen ist die Erfindung auch auf drei- oder vierrädrige Elektrofahrzeuge gerichtet. Aus der Druckschrift US 6 104 099 ist bspw. ein vierrädriges Fahrzeug beschrieben, das als QUAD bekannt ist. Bei dem dortigen Quad wird die Bedienung zur Aktivierung des Antriebssystems über den Handgriff selbst realisiert. Darüber hinaus hat der Quad an der Lenkstange eine Zubehöraufnahme, an die eine Lampe angeschlossen werden kann.
  • Das Bedienteil wird bei Elektrofahrrädern in der Praxis insbesondere in der Nähe des Lenkradgriffs montiert und über ein Kabel mit einem Fahrradcomputer mit Display verbunden, der in der Mitte des Fahrradlenkers sitzen kann. Aus der Druckschrift US 7 850 556 B2 sind Bedienteile zum Herauf- und Herunterschalten, bzw. zum Auslösen eines Kettenumwerfers und eines Schaltwerks bekannt. Obgleich es in der in Rede stehenden Druckschrift nicht um ein Elektrofahrzeug und die Stimulierung eines Antriebssystems geht, ist dort die übliche Anordnung eines Bedienteils und dessen Kommunikation mit dem mittigen Fahrradcomputer ersichtlich. Aus der Praxis ist neben den durch ein Kabel verbundenen Komponenten - Bedienteil und Fahrradcomputer / Display - eine weitere Ausführungsform von Bedienteilen bekannt, bei denen ein Display so an das Bedienteil gekoppelt ist, dass ein einstückiges Bauteil ausgebildet ist.
  • Den aus der Praxis bekannten Ausführungsformen von Bedienungen im Zusammenhang mit Elektrofahrrädern, die der Einstellung der Unterstützungsstufen eines Antriebssystems dienen, ist gemeinsam, dass sie serienmäßiger Bestandteil des im oder am Rahmen des Elektrofahrrades untergebrachten Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerks sind. Durch die Vorgabe des Aussehens der Bedienung und des Fahrradcomputers durch den Netzwerkhersteller ergeben sich Nachteile für den Verbraucher, den Händler und den Fahrradhersteller. Der Verbraucher kann die Bedienung, den Fahrradcomputer oder weitere Funktionsbauteile nicht modernisieren oder nach seinen Wünschen zusammenstellen. Zudem werden der Fahrradhersteller und der Händler auf ein Design festgelegt und können nicht auf die Modetrends des Marktes oder auf individuelle Verbraucherwünsche reagieren. Das Hinzufügen weiterer Funktionsbauteile ist bei den aus der Praxis bekannten Bedienungen / Fahrradcomputern für Elektrofahrräder nur durch erheblichen Aufwand bzw. durch Manipulation möglich.
  • Die Druckschrift EP 2 448 811 B1 zeigt eine Anordnung zum Verbinden von Anbauteilen mit einem Fahrzeug, speziell mit einem E-Bike. Neben einem Fahrradanhänger, einer Tasche oder elektrischen Geräte geht es auch um den Anschluss eines Fahrradcomputers als Anbauteil. Das Anbauteil wird über einen Schieber an eine Aufnahmevorrichtung angekoppelt, die am Fahrradrahmen befestigt ist und mit dem innerhalb des Fahrradrahmens untergebrachten Stromversorgungs- und Datenübertragungsnetzwerk verbunden ist. Eine Schnittstelle ermöglicht die Verbindung der Aufnahme mit dem an den elektrischen Geräten angeordneten Schieber ohne separate Verdrahtung. Die bekannte Aufnahme kann nur einen Schieber aufnehmen und auch nur ein Gerät anschließen. Eine Bedienung zum Einstellen der gewünschten Unterstützungsstufe des Antriebssystems ist in der in Rede stehenden Druckschrift nicht von Relevanz.
  • Ein Steuergerät für ein Fahrrad zur Beeinflussung der Fahreigenschaften des Fahrrades, im Hinblick auf ein elektrisches Antriebsaggregat oder eine elektrische Gangschaltung sind in WO 2017/032890 A1 beschrieben. Dazu werden mehrere Betriebssysteme auf dem Steuergerät vorgesehen, die zum einen parallel ausgeführt werden und denen zum anderen verschiedene Aufgabenschwerpunkte zugeordnet werden. Zwei Betriebssysteme sind auf die Ausführung von Fahreigenschaften des Fahrrades oder auf die Ausführung anwendungsspezifischer Anwendungen oder auch auf die Ausführung einer Systemprüfungsanwendung gerichtet. Es kann außerdem ein drittes Betriebssystem vorgesehen sein, welches die ersten beiden Betriebssysteme steuert. Das bekannte Steuergerät weist eine Schnittstelle auf, an die Einrichtungen zum Überwachen und zur Eingabe angeschlossen werden können. An diese Schnittstelle können Bedienteile zur Antriebsunterstützung oder Gangschaltung angeschlossen sein. Das Steuergerät selbst ist in das Fahrrad eingebaut und für den Fahrer nicht zugänglich. Über die Ausgestaltung des Bedienteils ist in der in Rede stehenden Druckschrift nichts offenbart.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art anzugeben, die Erweiterungen und Änderungen im Hinblick auf weitere Funktionsbauteile neben dem Bedienteil erlaubt und die Möglichkeit einer Gestaltung der Vorrichtung entsprechend den Marktbedürfnissen ermöglicht.
  • Die voranstehende Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Gemäß Patentanspruch 1 ist eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art derart ausgestaltet und weitergebildet, dass ein Halteteil vorgesehen ist, welches mit dem Bedienteil verbunden ist, wobei das Halteteil die erste Verbindungseinrichtung zum Anschluss an das Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk des Elektrofahrzeuges aufweist und wobei das Halteteil mindestens einen Verbindungsanschluss zur lösbaren Verbindung mit mindestens einem vom Bedienteil verschiedenen Funktionsbauteil aufweist.
  • Zunächst ist erkannt worden, dass die aus der Praxis bekannte Vorrichtung stets vom Anbieter des Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerks vorgegeben ist. Weiter ist erkannt worden, dass die vorgegebene Vorrichtung zwar mit einem Fahrradcomputer gekoppelt sein kann, dass die Verbindung des Bedienteils mit einem Fahrradcomputer nach Wahl des Nutzers jedoch nicht möglich ist. Ebenso wenig ist ein Zukauf eines moderneren Fahrradcomputers mit einem besseren Display und dessen Anschluss oder der Anschluss weiterer Funktionsbauteile möglich. Elektrofahrzeug - bzw. Elektrofahrradhändler und Elektrofahrzeug - bzw. Elektrofahrradhersteller können durch die vom Anbieter des Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerks fix vorgegebene Bedienung nicht auf Gestaltungswünsche des Verbrauchers oder Marktbedürfnisse im Hinblick auf aktuelle Designs oder Farben reagieren.
  • Erfindungsgemäß ist erkannt worden, eine flexible Reaktion auf verschiedene Nutzerbedürfnisse und Hersteller- sowie Händlerbedürfnisse zu ermöglichen, indem ein Halteteil eingeführt wird, das mit dem Bedienteil verbunden ist, darüber hinaus aber noch mindestens einen weiteren Verbindungsanschluss für ein vom Bedienteil verschiedenes Funktionsbauteil aufweist.
  • Weiter ist erfindungsgemäß erkannt worden, dem Halteteil die erste Verbindungseinrichtung zum Anschluss an das Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk des Elektrofahrzeuges zuzuordnen. Hierdurch wird die Möglichkeit eröffnet, das Halteteil zum Kommunikator zwischen den netzwerkfremden Funktionsbauteilen, ggf. auch dem Bedienteil, und dem Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk des Elektrofahrzeuges auszubilden. Dabei kann sich die Kommunikatorfunktion auf das wechselseitige Weiterleiten konzentrieren.
  • Schließlich ist erfindungsgemäß erkannt worden, dass ausgehend von einer herkömmlichen Bedienung zum Herauf- und Herabschalten der Unterstützungsstufen eines Antriebssystems eines Elektrofahrzeuges eine Vorrichtung mit einem modularen Charakter und Anschlussmöglichkeiten für systemfremde Funktionsbauteile geschaffen wird, wobei deren Kompatibilität mit dem Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk des Elektrofahrzeuges insbesondere über das Halteteil realisiert ist.
  • Als besonders vorteilhaft ist die Platzierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung hervorzuheben, die an der Lenkstange des Elektrofahrzeuges, in der Nähe des Handgriffs, stattfindet. So kann der Fahrer nicht nur das Herauf- und Herabschalten der Unterstützungsstufen über das Bedienteil bequem realisieren, sondern auch weitere, am Halteteil angeordnete Funktionsbauteile bedienen.
  • Während die erste Verbindungseinrichtung die Stromversorgung und den Datenaustausch realisiert und dem Halteteil zugeordnet ist, könnte die zweite Verbindungseinrichtung zur Befestigung am Fahrzeug- bzw. Fahrradrahmen, vorteilhafterweise an der Lenkstange des Elektrofahrzeuges, dem Bedienteil oder dem Halteteil zugeordnet sein. Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform, wobei die zweite Verbindungseinrichtung ebenfalls dem Halteteil zugeordnet ist. In vorteilhafter Weise könnten die erste Verbindungseinrichtung und die zweite Verbindungseinrichtung eine bauliche Einheit ausbilden. Als mechanische Elemente der zweiten Verbindungseinrichtung kommen eine Rohrschelle, eine Klemmverbindung oder andere Befestigungsmittel in Betracht. Die elektrische Verbindung zur Strom- und Datenübertragung zum und vom Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk des Elektrofahrzeuges könnte über Kabel oder berührungslos realisiert sein.
  • Eine einfache Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung könnte vorsehen, dass das Bedienteil und das Halteteil derart verbunden sind, dass sie ein einstückiges Bauteil ausbilden. Diese Ausführungsform würde es ermöglichen, ein Bedienteil einzusetzen, dem dieselbe Systemsprache implementiert ist, wie sie das Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk des Elektrofahrzeuges aufweist.
  • Damit nun das mindestens eine Funktionsbauteil mit Daten und Strom aus dem Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk des Elektrofahrzeuges versorgt werden und umgedreht Daten in das Netzwerk eingespeist werden können, könnte das Halteteil oder das Bedienteil ein Systemsprachenumwandlungsprogramm umfassen, das die Systemsprache des mindestens einen Funktionsbauteils in die Systemsprache des Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerks übersetzt und umgekehrt. Im Falle des Anschlusses mehrerer Funktionsbauteile an das Halteteil könnten diese alle dieselbe Systemsprache aufweisen, so dass das Systemsprachenumwandlungsprogramm nur zwischen zwei Systemsprachen übersetzt. Alternativ könnten die Funktionsbauteile unterschiedliche Systemsprachen aufweisen, was dann eine entsprechende Erweiterung des Systemsprachenumwandlungsprogramms erfordert. Bei der hier beschriebenen einstückigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung könnte das Systemsprachenumwandlungsprogramm besonders einfach dem Bedienteil zugeordnet sein, während das Halteteil unter elektronischem Aspekt kostengünstig als reine Weiterleitungseinheit ausgestaltet sein könnte.
  • Durch das Systemsprachenumwandlungsprogramm könnten der Verbraucher oder der Händler oder der Fahrradhersteller Neuentwicklungen, wie bspw. Klingeln oder Beleuchtungen oder Bordcomputer / Fahrradcomputer ganz nach Geschmack oder Bedarf, an die Halteeinrichtung anschließen, ohne an die Systemsprache des Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerks des Elektrofahrzeuges gebunden zu sein. Auch das zumindest temporäre Anschließen eines Smartphones zum Datenabgleich wäre möglich.
  • Alternativ zu einer einstückigen Ausführungsform von Bedienteil und Halteteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung könnten das Bedienteil und das Halteteil miteinander über Verbindungsanschlüsse lösbar verbunden sein. Dabei könnte das Bedienteil dieselbe oder eine eigene, von der Systemsprache des Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk verschiedene Systemsprache aufweisen Wie oben bezüglich der einstückigen Ausführungsform beschrieben könnte das Halteteil mit einem Systemsprachenumwandlungsprogramm die Kompatibilität der verschiedenen Systemsprachen herstellen. Letzteres gilt auch für die Funktionsbauteile. Die voranstehenden Überlegungen berücksichtigen den Fall, dass das Bedienteil und die Funktionsbauteile dieselbe von der Systemsprache des Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk verschiedene Systemsprache aufweisen. Alternativ könnten die Funktionsbauteile und das Bedienteil unterschiedliche Systemsprachen aufweisen, was dann eine entsprechende Erweiterung des Systemsprachenumwandlungsprogramms erfordert. Außerdem sieht eine alternative Variante der hier beschriebenen Ausführungsform wie bei der einstückigen Ausführungsform vor, dass das Bedienteil mit dem Systemsprachenumwandlungsprogramm ausgestattet ist. Damit besteht auch bei dieser Ausführungsform die kostengünstige Möglichkeit der Ausgestaltung des Halteteils als reine Weiterleitungseinheit.
  • Nach zwei im Hinblick auf die Zurverfügungstellung attraktiver Designlösungen vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung könnten entweder das Bedienteil und das Halteteil oder das Bedienteil, das Halteteil und ein oder mehrere Funktionsbauteile innerhalb eines Gehäuses angeordnet sein. Das Gehäuse kann nach den Verbraucherwünschen, oder nach Modernität und Farbempfinden gestaltet werden und schützt die Verbindungsanschlüsse des Halteteils. Bei gehäuselosen Varianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung könnten Schutzkappen die nicht genutzten Verbindungsanschlüsse schützen.
  • Eine kostengünstige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Gehäuse könnte dadurch erhalten werden, dass die innerhalb des Gehäuses befindlichen Bauteile oder Module der erfindungsgemäßen Vorrichtung dem Grunde nach konstant in ihrer Abmessung sind. Das Gehäuse könnte auf die maximal mögliche Anzahl der Funktionsbauteile eingestellt werden und standardisierte Grundabmessungen aufweisen, ansonsten aber in der Gestaltung flexibel bleiben.
  • Das vom Bedienteil verschiedene Funktionsbauteil könnte ein Bordcomputer, insbesondere ein Fahrradcomputer mit einem Display, ein Display als solches oder eine Beleuchtungseinrichtung oder eine Klingel oder ein Smartphone sein, die jeweils mit einem Verbindungsanschluss zur lösbaren Verbindung mit dem Verbindungsanschluss des Halteteils ausgestattet sind. Weitere Funktionsbauteile könnten beispielsweise Sensoren zu Temperatur- oder Luftfeuchtemessung oder Lautsprecher oder anderes sein.
  • Im Hinblick auf den Bordcomputer, insbesondere den Fahrradcomputer, mit Display als Funktionsbauteil wird ausgeführt, dass dieser in vorteilhafter Weise Möglichkeiten zur Kommunikation mit externen Geräten haben sollte. In Betracht kommen berührungslose Datenübertragungsprogramme, wie WIFI, BLUETOOTH, GSM (SIMcard).
  • Damit die erfindungsgemäße Vorrichtung modulartig erweiterungsfähig ist, könnte das Halteteil mehrere Verbindungsanschlüsse für mehrere vom Bedienteil verschiedene Funktionsbauteile umfassen. Die Verbindungsanschlüsse könnten zum Daten- und Energietransfer eine Schnittstelle umfassen. Alternative Daten- und Energietransfermittel könnten Knoten von Bussystemen sein. Grundsätzlich könnten die Verbindungsanschlüsse elektrische und mechanische Eigenschaften aufweisen. Dabei kommen unter mechanischem Aspekt Steckerverbindungen, Steck-verbindungen, Schiebeverbindungen, Schwalbenschwanzverbindungen, Magnetverbindungen, Dreh-, Schraub-, Bajonett-, Kipp-Steck-Verbindungen oder dergleichen in Betracht.
  • Eine Erweiterung der Kapazität des Systemsprachenumwandlungsprogrammes des Halteteils um eine Vielzahl von Systemsprachen könnte dann erforderlich werden, wenn Funktionsbauteile mit verschiedenen Systemsprachen untereinander kommunizieren sollen, wobei diese Systemsprachen verschieden von der Systemsprache des Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk des Elektrofahrzeuges sind. Ein solches erweitertes Systemsprachenumwandlungsprogramm des Halteteils vergrößert die Variationsbreite der einzelnen Funktionsbauteile und ggf. Bedienteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Beispielsweise könnte eine an das Halteteil angeschlossene Beleuchtungseinrichtung mit einer eigenen Systemsprache über das Halteteil mit einem ebenfalls am Halteteil angeschlossenen Bord- oder Fahrradcomputer mit einer anderen Systemsprache kommunizieren, wobei sich beispielsweise die vom Bordcomputer oder Fahrradcomputer erhältlichen Wetterinformationen auf die Einstellung der Beleuchtungseinrichtung auswirken könnten.
  • Bezüglich des Systemsprachenumwandlungsprogrammes ist noch auszuführen, dass dieses auch einem Funktionsbauteil zugeordnet sein könnte. Das Halteteil wäre dann ein Weiterleitungsbauteil und es könnte eine vorhandene Kapazität eines geeigneten Funktionsbauteils genutzt werden, während die Kosten für das Halteteil gering bleiben. Auch ein Systemsprachenumwandlungsprogramm, das einem Funktionsbauteil zugeordnet ist, könnte die wechselseitige Kommunikation zwischen dem Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk des Elektrofahrzuges und dem Funktionsbauteil sowie zu den innerhalb der modular aufgebauten erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter vorhandenen Systemsprachen anderer Funktionsbauteile und dem Bedienteil herstellen. Auch die Kommunikation der Funktionsbauteile untereinander könnte realisiert werden.
  • Die durch das Sprachumwandlungsprogramm gegebene Möglichkeit, verschiedene Funktionsbauteile verschiedener Hersteller in der erfindungsgemäßen Vorrichtung modular zusammenzuführen, wird in vorteilhafter Weise durch die große Flexibilität bei der Gehäuseausführung inklusive Bedientastenausgestaltung beantwortet. Der Zulieferant des Gehäuses und Bedienequipments kann in vorteilhafter Weise auf die einzelnen Wünsche der Hersteller der verschiedenen Funktionsbauteile reagieren. Nach einer wirtschaftlichen Ausgestaltung der Vorrichtung könnten das zweite Verbindungsmittel zur Befestigung der Vorrichtung am Elektrofahrzeug, die elektronischen Schaltfunktionselemente des Bedienteils als solche stets eine gleichbleibende Gestaltung aufweisen, während äußerlich sichtbare Teile wie Tasten variiert werden. Unabhängig davon, ob die Funktionsbauteile oder das Bedienteil von einem Hersteller oder von mehreren Herstellern stammen, kann der Zulieferant Differenzierungen anbieten, die den Markt bereichern und den Verbraucher zufriedenstellen.
  • Das Gehäuse könnte zwei- oder mehrteilig aufgebaut sein. Die zweiteilige Ausführung des Gehäuses könnte für den Fahrradhersteller relevant sein und ist für den Verbraucher nicht mehr zugänglich. Die mehrteilige Ausführungsform des Gehäuses könnte auf den Verbraucher zugeschnitten sein und den Zusammenbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus den Einzelkomponenten der gewünschten Qualität im Sinne eines Modulsystems erleichtern.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die zunächst von einer Bedienung zum Herauf- und Herunterschalten von Unterstützungsstufen eines Antriebssystems ausgeht, ist erfindungsgemäß zu einem Modulsystem erweitert worden, bei dem das Halteteil und dessen Anschlussmöglichkeiten für weitere Funktionsbauteile eine wichtige Rolle spielt. Die der erfindungsgemäßen Vorrichtung innewohnende Kommunikations- bzw. Systemsprachenumwandlerkapazität erlaubt es, Funktionsbauteile separat und unabhängig vom Daten- und Informationsnetzwerk des Elektrofahrzeuges hinzuzufügen oder zu entfernen oder zu ersetzen und darüber hinaus auch Freiheit im Design und somit Flexibilität in der Reaktion auf Marktbedürfnisse zu ermöglichen.
  • Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung verschiedener Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der angeführten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
    • 1 in schematischer Darstellung, eine Skizze eines Elektrofahrzeuges mit Bedienteil,
    • 2 in schematischer Darstellung, eine Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • 3 in schematischer Darstellung, eine explosionsartige Perspektivansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, vor dem Zusammenbau zu einem Modulsystem durch Hinzufügen eines Funktionsbauteils,
    • 4 in schematischer Darstellung, eine Draufsicht auf den Gegenstand aus 3, nach dem Zusammenbau zu einem Modulsystem durch Hinzufügen eines Funktionsbauteils,
    • 5 eine Prinzipdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, nach dem Zusammenbau zu einem Modulsystem und unter Hinzufügung eines Gehäuses,
    • 6 eine Prinzipdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, nach dem Zusammenbau zu einem Modulsystem und unter Hinzufügung eines Gehäuses und
    • 7 eine Prinzipdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, nach dem Zusammenbau zu einem Modulsystem und unter Hinzufügung eines Gehäuses.
  • Die 1 bis 6 zeigen eine Vorrichtung zum Enstellen der Unterstützungsstufen eines Antriebssystems 1 mit einem Elektromotor eines Elektrofahrzeuges 2, das hier als Elektrofahrrad 2 vorliegt. Die Vorrichtung umfasst ein Bedienteil 3 zum Herauf- oder Herunterschalten des Antriebssystems 1, mit einer ersten Verbindungseinrichtung 4 zum Anschluss des Bedienteils 3 an ein Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk 5 des Elektrofahrrads 2 und mit einer zweiten Verbindungseinrichtung 6 zur Befestigung des Bedienteils 3 am Elektrofahrrad 2, nämlich an dessen Lenkstange 7.
  • Erfindungsgemäß ist ein Halteteil 8 vorgesehen, welches mit dem Bedienteil 3 verbunden ist, wobei das Halteteil 8 die erste Verbindungseinrichtung 4 zum Anschluss an das Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetz 5 des Elektrofahrrades 2 aufweist und wobei das Halteteil 8 mindestens einen Verbindungsanschluss 9 zur lösbaren Verbindung mit mindestens einem vom Bedienteil 3 verschiedenen Funktionsbauteil 10, 11, 12 aufweist.
  • In den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist auch die zweite Verbindungseinrichtung 6 zur Befestigung an der Lenkstange 7 des Elektrofahrrades 2 dem Halteteil 8 zugeordnet.
  • Gemäß dem in den 3 und 4 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel sind das Bedienteil 3 und das Halteteil 8 derart miteinander verbunden, dass sie ein einstückiges Bauteil ausbilden. In 3 ist der Verbindungsanschluss 9 erkennbar. Mit 13 ist eine Schutzkappe bezeichnet, die so lange am Halteteil 8 verbleibt, bis das in 4 dargestellte Funktionsbauteil 10 in Form eines Fahrradcomputers mit Display an den Verbindungsanschluss 9 über den eigenen, hier nicht dargestellten Verbindungsanschluss lösbar verbunden wird. An der einstückigen Kombination aus Bedienteil 3 und Halteteil 8 sind Tasten 14 zum individuellen Einstellen der Unterstützungsstufen des Antriebssystems 1 des Elektrofahrrades 2 vorgesehen. Die zweite Verbindungseinrichtung 6 zur mechanischen Befestigung an der Lenkstange 7 in der Nähe zum Handgriff 15 liegt in Form einer Rohrschelle vor.
  • Das Halteteil 8 umfasst bei allen Ausführungsbeispielen ein in 2 symbolisch dargestelltes Systemsprachenumwandlungsprogramm SSUP, welches die Systemsprache SS5 des Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk 5 in die Systemsprache SS10, SS11, SS12 der Funktionsbauteile 10, 11,12 übersetzt. Das Systemsprachenumwandlungsprogramm SSUP des Halteteils 8 ermöglicht außerdem die Kommunikation der Funktionsbauteile 10, 11, 12 untereinander. In der Prinzipskizze gemäß 2 ist offen gelassen, ob das Bedienelement 3 eine eigene Systemsprache aufweist oder dieselbe Systemsprache wie das Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk 5.
  • Bei dem in 5 gezeigten, zweiten Ausführungsbeispiel sind das Bedienteil 3 und das Halteteil 8 miteinander über die Verbindungsanschlüsse 9 lösbar verbunden. Dasselbe gilt auch für die beiden in den 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispiele. Dort hat das Bedienteil 3 eine eigene Systemsprache SS3. Das Systemsprachenumwandlungsprogramm SSUP des Halteteils 8 kann auch diesbezüglich Kompatibilität zur Systemsprache SS5 des Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk 5 durch Übersetzung herstellen, ebenso im Hinblick auf die Systemsprache SS10 des Funktionsbauteils 10.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß 5 zeigt, dass das Bedienteil 3 und das Halteteil 8 innerhalb eines Gehäuses 16 angeordnet sind. Dagegen nimmt das Gehäuse 16 gemäß den 6 und 7 das Bedienteil 3 und das Halteteil 8 sowie ein Funktionsbauteil 10 auf. Bei 6 handelt es sich um ein zweiteiliges Gehäuse 16, das durch einen Fahrradhersteller konfiguriert und eingesetzt wird. Bei 7 ist das Gehäuse 16 dreiteilig ausgestaltet und wird durch den Verbraucher selbst konfiguriert und eingesetzt.
  • Die in 2 gezeigte Prinzipskizze zeigt, dass das Funktionsbauteil 10, 11, 12 jeweils mit einem Verbindungsanschluss 9 zur lösbaren Verbindung mit dem Halteteil 8 ausgestattet ist und dass das Halteteil 8 mehrere Verbindungsanschlüsse 9 für mehrere Funktionsbauteile 10, 11, 12 umfasst. Neben mechanischen Merkmalen umfassen die Verbindungsanschlüsse 9 jeweils eine Schnittstelle.
  • Hinsichtlich weiterer, in den Figuren nicht gezeigter Merkmale wird auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.
  • Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Lehre nicht auf die voranstehend erörterten Ausführungsbeispiele und die vorgestellten Varianten eingeschränkt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6104099 [0004]
    • US 7850556 B2 [0005]
    • EP 2448811 B1 [0007]
    • WO 2017/032890 A1 [0008]

Claims (13)

  1. Vorrichtung zum Einstellen der Unterstützungsstufen eines Antriebssystems (1) eines Elektrofahrzeuges (2) mit einem Bedienteil (3) zum Herauf- oder Herunterschalten des Antriebssystems (1), mit einer ersten Verbindungseinrichtung (4) zum Anschluss des Bedienteils (3) an ein Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk (5) des Elektrofahrzeuges (1) und mit einer zweiten Verbindungseinrichtung (6) zur Befestigung des Bedienteils (3) am Elektrofahrzeug (2), dadurch gekennzeichnet, dass ein Halteteil (8) vorgesehen ist, welches mit dem Bedienteil (3) verbunden ist, wobei das Halteteil (8) die erste Verbindungseinrichtung (4) zum Anschluss an das Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetz (5) des Elektrofahrzeuges (2) aufweist und wobei das Halteteil (8) mindestens einen Verbindungsanschluss (9) zur lösbaren Verbindung mit mindestens einem vom Bedienteil (3) verschiedenen Funktionsbauteil (10, 11, 12) aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verbindungseinrichtung (6) zur Befestigung am Elektrofahrzeug (2), insbesondere an einer Lenkstange (7) des Elektrofahrzeuges (2), dem Halteteil (8) zugeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienteil (3) und das Halteteil (8) derart verbunden sind, dass sie ein einstückiges Bauteil ausbilden.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (8) oder das Bedienteil (3) ein Systemsprachenumwandlungsprogramm (SSUP) umfasst, welches die Systemsprache (SS5) des Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk (5) in die Systemsprache (SS10) des mindestens einen Funktionsbauteils (10, 11, 12) übersetzt und umgekehrt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienteil (3) und das Halteteil (8) miteinander über Verbindungsanschlüsse (9) lösbar verbunden sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (8) ein Systemsprachenumwandlungsprogramm (SSUP) umfasst, welches die Systemsprache (SS5) des Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk (5) in die Systemsprache (SS3) des Bedienteils (3) und in die Systemsprache (SS10, SS11, SS12) des mindestens einen Funktionsbauteils (10, 11, 12) übersetzt und umgekehrt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienteil (3) und das Halteteil (8) innerhalb eines Gehäuses (16) angeordnet sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienteil (3) und das Halteteil (8) sowie das mindestens eine Funktionsbauteil (10, 11, 12) innerhalb eines Gehäuses (16) angeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Funktionsbauteil (10, 11, 12) ein Bordcomputer mit Display, ein Fahrradcomputer mit einem Display (10) oder eine Beleuchtungseinrichtung (11) oder eine Klingel (12) oder ein Smartphone, jeweils mit einem Verbindungsanschluss (9) zur lösbaren Verbindung mit dem Halteteil (8), ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (8) mehrere Verbindungsanschlüsse (9) für mehrere Funktionsbauteile (10, 11, 12) umfasst.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanschlüsse (9) zum Daten- und Energietransfer eine Schnittstelle umfassen.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (8) oder das Bedienteil (3) ein Systemsprachenumwandlungsprogramm (SSUP) umfasst, welches die Kommunikation mehrerer Funktionsbauteile (10, 11, 12) untereinander ermöglicht.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Funktionsbauteil (10, 11, 12) ein Systemsprachenumwandlungsprogramm (SSUP) umfasst, welches zumindest die Kommunikation zum Datenübertragungs- und Stromversorgungsnetzwerk (5) des Elektrofahrzeuges (1) herstellt.
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