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Die Erfindung betrifft eine Betriebsvorrichtung für ein Elektrofahrrad, insbesondere Pedelec. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Elektrofahrrads sowie ein Elektrofahrrad.
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Es sind akustische Warnsysteme für Pedelecs bekannt, die mittels eines Schallzeichens Fußgänger und andere Verkehrsteilnehmer auf die Anwesenheit des Fahrzeugs aufmerksam macht. Dies ist deshalb wichtig, weil Pedelecs sich Personen schnell und nahezu lautlos nähern können. Mittels der Schaltzeichen können Informationen über das sich nähernde Pedelec kommuniziert werden. Die Schaltzeichen enthalten Indikatoren über Geschwindigkeit, Gewicht, Beschleunigung oder Abbremsung des Pedelecs. Sie können aber auch Informationen wie Intensität des Muskeleinsatzes, also des momentanen Unterstützungsfaktors aufweisen. Das von der Schallerzeugungsvorrichtung emittierte Schaltzeichen ist klar identifizierbar, d. h. es kann von anderen Tönen unterschieden werden, die in der Umgebung eines Pedelecs auftreten können, beispielsweise dem Ton einer Hupe oder dem Warnsignal eines rückwärtsfahrenden Lastwagens.
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Bei einem bekannten Warnsystem erzeugt ein Signalgenerator einer Schallerzeugungsvorrichtung als Antwort auf ein elektrisches Signal ein Ausgangssignal, das, nachdem es verstärkt, transformiert und einem piezoelektrischen Kristall aufgeprägt wurde, ein Tonsignal erzeugt, das von Pedelec-Konstrukteuren und -benutzern als dasjenige eines Pedelecs identifiziert wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Betriebsvorrichtung für ein Elektrofahrrad, insbesondere Pedelec bereitzustellen, welches ein alternatives Warnsystem für Fußgänger und andere Verkehrsteilnehmer aufweist.
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Die Aufgabe wird durch eine Betriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren mir den Merkmalen des Anspruchs 8, sowie durch ein Elektrofahrrad mit der Betriebsvorrichtung gemäß Anspruch 14 gelöst. Die Erfindung wird zudem durch ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 15 sowie durch einen Datenträger gemäß Anspruch 16 gelöst.
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Die Betriebsvorrichtung umfasst einen Umgebungslichtsensor und ein Leuchtmittel, die ausgebildet ist, ein Lichtsignal zur Warnung von Verkehrsteilnehmern auszugeben. Der Umgebungslichtsensor ist ein Sensor oder Lichtempfänger wie bspw. ein optischer Sensor, Photodetektor oder optoelektronischer Sensor. Das Leuchtmittel kann bspw. in der Form einer oder mehrerer LED vorliegen. Das Licht, das von dem Leuchtmittel ausgestrahlt wird, ist dabei insbesondere für den Menschen sichtbares Licht, das eine Wellenlänge von 750 nm (Rot) bis 400 nm (Violett) aufweist.
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Zudem umfasst die Betriebsvorrichtung eine Steuervorrichtung, die mit dem Umgebungslichtsensor und dem Leuchtmittel signaltechnisch gekoppelt ist. Die Steuervorrichtung ist nun derart ausgebildet, ein Steuersignal zur Ansteuerung des Leuchtmittels zur Erzeugung von Licht in einer ersten Lichtstärke zu erzeugen, wenn die vom Umgebungslichtsensor detektierte Helligkeit unter einen zugehörigen, ersten Helligkeitsschwellenwert absinkt.
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Dazu ist die Steuervorrichtung zunächst ausgebildet, einen vom Sensor erfassten Wert, der das Umgebungslicht repräsentiert, vom Sensor über eine signaltechnische Verbindung zu empfangen und diesen zu verarbeiten. Insbesondere ist die Steuereinrichtung eingerichtet, den empfangenen Wert mit einem in einem Speicher hinterlegten Helligkeitswert zu vergleichen. Weiter ist die Steuereinrichtung ausgebildet, eine Anweisung an das Leuchtmittel zu senden, Licht auszugeben. Dabei ist die Steuereinrichtung ausgebildet, das Licht, welches das Leuchtmittel ausgibt, in Abhängigkeit des ersten Schwellenwertes zu aktivieren. Die signaltechnische Verbindung kann drahtlos oder drahtgebunden sein.
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Mit Lichtstärke oder Lichtleistung ist der Lichtstrom gemeint, der Rückschlüsse auf die Helligkeit zulässt.
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Hierdurch ist es insbesondere möglich, ein Betriebssystem zur Verfügung zu stellen, das bei Beginn der Dämmerung, welche dem ersten Helligkeitsschwellenwert entsprechen kann, Fußgänger und andere Verkehrsteilnehmer mit Lichtzeichen vor einem sich schnell nähernden Elektrofahrrad warnt. Die Reduziert bspw. die von akustischen Warnsystemen ausgehende Lärmemission. So kann insbesondere Rücksicht auf die in der Nacht schlafende Bevölkerung Rücksicht genommen werden.
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Die Betriebsvorrichtung kann dadurch weitergebildet werden, dass die Steuervorrichtung ferner ausgebildet ist, ein zweites Steuersignal zur Ansteuerung des Leuchtmittels zur Erzeugung von Licht in einer zweiten Lichtstärke zu erzeugen, wenn die vom Umgebungslichtsensor detektierte Helligkeit unter einen zweiten Helligkeitsschwellenwert absinkt.
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Zudem ist es bevorzugt, wenn die Steuervorrichtung ferner ausgebildet ist, ein drittes Steuersignal zur Ansteuerung des Leuchtmittels zur Erzeugung von Licht in einer dritten Lichtstärke zu erzeugen, wenn die vom Umgebungslichtsensor detektierte Helligkeit unter einen dritten Helligkeitsschwellenwert absinkt.
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Das Vorsehen der abgestuften Lichtstärken bei unterschiedlichen Helligkeitswerten hat den Vorteil, dass einerseits Blendwirkungen der Verkehrsteilnehmer in der dunklen Nacht durch zu helles Licht vermieden werden können (dunkles Licht oder weniger starkes Licht wird ausgestrahlt) und andererseits bei Unterschreiten des ersten Helligkeitswertes ausreichend Lichtstärke (helles Licht oder starkes Licht) zur Verfügung gestellt werden kann, um das ausgegebene Licht vor einem ggf. noch hellen Horizont erkennen zu können. Zudem lässt sich dadurch das Leuchtmittel energiesparender betreiben.
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In den zuvor beschriebenen Fällen ist die erste Lichtstärke größer als die zweite Lichtstärke. Im letzten Fall ist zudem die zweite Lichtstärke größer als die dritte Lichtstärke ist. So wird mit zunehmender Dunkelheit der Umgebung das „Warn-Licht“ ebenfalls dunkler.
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Darüber hinaus ist eine Betriebsvorrichtung bevorzugt, wobei das Licht in einem Dauermodus oder Blinkmodus ausgegeben wird.
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Weiterhin ist eine Betriebsvorrichtung bevorzugt, wobei das ausgegebene Licht eine Funktion eines Parameters des Elektrofahrrads ist. So kann die Helligkeit des ausgegebenen Lichts an Parameter wie Geschwindigkeit, Gewicht, Beschleunigung oder Abbremsung des Pedelecs gekoppelt werden. So kann ein helleres Licht bei hoher Geschwindigkeit, etc. ausgegeben werden und ein dunkleres Licht bei geringerer Geschwindigkeit, etc. ausgegeben werden. Verkehrsteilnehmer können dadurch die Situation für sich und für andere Verkehrsteilnehmer besser einschätzen, wenn Sie schon aus großer Entfernung einen Anhalt für die Geschwindigkeit des Elektrofahrrads erhalten.
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Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Steuervorrichtung ferner mit einem akustischen Warnsystem signaltechnisch gekoppelt ist, wobei das akustische Warnsystem ausgebildet ist, mittels eines Schallzeichens Fußgänger und andere Verkehrsteilnehmer auf die Anwesenheit des Elektrofahrrads hinzuweisen, und die Steuervorrichtung ferner ausgebildet ist, anstelle des akustischen Warnsystems das Leuchtmittel anzusteuern, wenn die vom Umgebungslichtsensor detektierte Helligkeit unter den ersten Helligkeitsschwellenwert absinkt.
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Manche Elektrofahrräder weisen bereits ein akustisches Warnsystem auf. Die Steuervorrichtung kann in diesem Fall das akustische Warnsystem übersteuern und ab Unterschreiten des ersten Helligkeitsschwellenwertes das Leuchtmittel ansteuern.
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Schließlich ist es bevorzugt, wenn die Steuervorrichtung ferner ausgebildet ist, die Ansteuerung des Leuchtmittels zu beenden, wenn die vom Umgebungslichtsensor detektierte Helligkeit den ersten Helligkeitsschwellenwert erreicht oder überschreitet. Mit anderen Worten: Wird es wieder Hell, z.B. im Morgengrauen, schaltet sich das Leuchtmittel wieder ab.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, nämlich ein Verfahren zum Betrieb eines Elektrofahrrads, umfassend die Schritte:
- - Erfassen von Umgebungslicht;
- - Ausgeben von Licht in einer ersten Lichtstärke, wenn das detektierte Umgebungslicht unter einen ersten Helligkeitsschwellenwert absinkt.
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Das Verfahren kann dadurch weitergebildet werden, dass es weiter den Schritt umfasst: Ausgeben von Licht in einer zweiten Lichtstärke, wenn das detektierte Umgebungslicht unter einen zweiten Helligkeitsschwellenwert absinkt.
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Bevorzugt ist ein Verfahren umfassend den zusätzlichen Schritt: Ausgeben von Licht in einer dritten Lichtstärke, wenn das detektierte Umgebungslicht unter einen dritten Helligkeitsschwellenwert absinkt.
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Darüber hinaus ist ein Verfahren bevorzugt, wobei die Ausgabe als Funktion eines Parameters des Elektrofahrrads erfolgt.
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Darüber hinaus ist ein Verfahren bevorzugt, wobei zeitlich nach dem Erfassen des Umgebungslichts und vor der Ausgabe des Lichts, ein akustisches Warnsystem übersteuert wird, wenn das detektierte Umgebungslicht unter den ersten Helligkeitsschwellenwert absinkt.
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Zudem ist ein Verfahren bevorzugt, wobei die Ausgabe des Lichtsignals beendet wird, wenn das detektierte Umgebungslicht über einen zweiten Helligkeitsschwellenwert ansteigt.
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Es versteht sich, dass die Verfahrensschritte ganz oder teilweise von den oben beschriebenen Vorrichtungen ausgeführt werden können. Weiter können die Verfahrensschritte regelmäßig, kontinuierlich, gleichzeitig und/oder unabhängig voneinander erfolgen.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Elektrofahrrad, umfassend eine Betriebsvorrichtung nach einem der oben beschriebenen Ausführungsformen.
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Zudem ist ein Computerprogrammprodukt, das die Verfahrensschritte ausführt, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer des Elektrofahrrads läuft, sowie ein Datenträger mit diesem Computerprogrammprodukt Gegenstand der Erfindung.
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Bezüglich der Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des Verfahrens und des Elektrofahrrads wird auf vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen der Betriebsvorrichtung verwiesen.
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Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren beschrieben, in denen
- 1 eine schematische Darstellung eines Elektrofahrrads und einer Betriebsvorrichtung gemäß zumindest einer Ausführungsform; und
- 2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb eines Elektrofahrrads gemäß zumindest einer Ausführungsform
zeigen.
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Gleiche oder ähnliche Merkmale sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein motorisch unterstütztes Fahrrad in der Form eines Pedelecs 1. Ein Pedelec ist eine Ausführung eines Elektrofahrrads, bei der der Fahrer von einem Elektroantrieb nur dann unterstützt wird, wenn er gleichzeitig selbst in die Pedale tritt. Das Pedelec 1 weist einen rautenförmigen Fahrradrahmen 10 auf, der aus einem Oberrohr 11, einem Unterrohr 12, einer Sitzstrebe 13, einer Kettenstrebe 14, einem Steuerrohr 15 und einem Sitzrohr 16 gebildet ist. Eine Lenkstange oder Lenker 20 ist am oberen Ende des Steuerrohrs 15 befestigt, um das Pedelec 1 zu lenken. Das untere Ende des Steuerrohrs 15 stützt drehbar ein Vorderrad 50. Die Sitzstrebe 13 stützt drehbar ein Hinterrad 40. Ein Fahrradsattel oder -sitz 30 ist am oberen Ende einer Sitzstange 17 befestigt, welche einstellbar am Sitzrohr 16 montiert ist.
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Eine Kette 8 umschlingt ein auf einer Tretkurbelwelle 5a angeordnetes Kettenblatt 5b und ein Nabenritzel 9a einer Nabe 9. Die auch als Tretlagerwelle bekannte Tretkurbelwelle 5a ist in einem Tretlager 5 gelagert. Die Tretkurbelwelle 5a ist zudem in bekannter Weise mit Tretkurbeln 6 versehen.
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Der die Muskelkraft unterstützende Elektromotor ist als ein Mittelmotor 7 ausgebildet und im Tretlager 5 aufgenommen. Ein am Sitzrohr 16 angeordneter Trittfrequenzsensor 2 erfasst eine Drehzahl der Tretkurbelwelle 5a, wobei der Trittfrequenzsensor an eine Betriebsvorrichtung 100 angeschlossen ist. Ein als Traktionsbatterie ausgebildeter elektrischer Speicher 4 führt dem Elektromotor 7 elektrische Energie zu.
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Die Betriebsvorrichtung 100 umfasst dabei einen Umgebungslichtsensor 101, der Licht unter Benutzung des photoelektrischen Effekts in ein elektrisches Signal umwandelt, sowie ein als LED ausgebildetes Leuchtmittel 102, das dazu eingerichtet ist, ein Licht zur Warnung von Verkehrsteilnehmern auszugeben. Zudem umfasst die Betriebsvorrichtung eine nicht näher dargestellte Steuervorrichtung, die mit dem Umgebungslichtsensor 101 und dem Leuchtmittel 102 signaltechnisch gekoppelt ist und die ausgebildet ist, ein erstes Steuersignal zur Ansteuerung des Leuchtmittels 102 zur Erzeugung von Licht in einer ersten Lichtstärke zu erzeugen, wenn die vom Umgebungslichtsensor 101 detektierte Helligkeit unter einen zugehörigen, ersten Helligkeitsschwellenwert absinkt.
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Die Steuervorrichtung ist dabei weiter ausgebildet, ein zweites und drittes Steuersignal zur Ansteuerung des Leuchtmittels zur Erzeugung von Licht in einer zweiten bzw. dritten Lichtstärke zu erzeugen, wenn die vom Umgebungslichtsensor detektierte Helligkeit unter einen zweiten bzw. dritten Helligkeitsschwellenwert absinkt. So wird in Abhängigkeit zunehmender Dunkelheit Licht mit unterschiedlicher, insbesondere mit geringerer Lichtstärke ausgegeben.
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2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 1000 zum Betreib eines Elektrofahrrads. In einem ersten Schritt 1100 wird ein Umgebungslicht erfasst. In einem Schritt 1200 wird das Umgebungslicht mit einem Helligkeitsschwellenwert verglichen. In einer Entscheidung 1300 wird entschieden, ob das Licht unterhalb eines ersten Helligkeitsschwellenwertes liegt. Falls nein, beginnt das Verfahren erneut mit Schritt 1100. Falls ja, also falls das Umgebungslicht unterhalb des Helligkeitsschwellenwertes liegt, wird Licht in einer ersten Lichtstärke in einem Schritt 1400 ausgegeben. Anschließend wird das Verfahren mit Schritt 1200 fortgesetzt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Motorisch unterstütztes Fahrrad, Elektrofahrrad, Pedelec
- 2
- Drehzahlsensor, erster Sensor
- 4
- Traktionsbatterie, elektrischer Speicher
- 5
- Tretlager
- 5a
- Tretlagerkurbelwelle
- 5b
- Kettenblatt
- 6
- Tretkurbeln
- 7
- Elektromotor, Mittelmotor
- 8
- Kette/Riemen
- 9
- Nabe mit Freilauf
- 10
- Rahmen
- 11
- Oberrohr
- 12
- Unterrohr
- 13
- Sitzstrebe
- 14
- Kettenstrebe
- 15
- Steuerrohr
- 16
- Sitzrohr
- 17
- Sattelstütze
- 20
- Lenkstange, Lenker
- 30
- Fahrradsattel, Sattel
- 40
- Hinterrad
- 50
- Vorderrad
- 100
- Betriebsvorrichtung
- 101
- Umgebungslichtsensor
- 102
- Leuchtmittel, LED
- 1000
- Verfahren
- 1100
- Verfahrensschritt
- 1200
- Verfahrensschritt
- 1300
- Entscheidung
- 1400
- Verfahrensschritt
