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Die vorliegende Erfindung betrifft eine zentrale Steuereinheit für Fahrräder oder Elektrofahrräder, mit wenigstens einer elektrischen Schalteinrichtung für einen elektrischen Verbraucher.
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Eine solche Schalteinrichtung ist aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Mit einer solchen elektrischen Schalteinrichtung kann zum Beispiel Licht ein- oder ausgeschaltet oder auch ein Blinker (Fahrtrichtungsanzeiger) betätigt werden.
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Die Zahl der Fahrräder oder Elektrofahrräder, z. B. E-Bikes oder Pedelecs, nimmt rapide zu. Die Verkehrssicherheit für Fahrräder oder Elektrofahrräder bekommt daher eine immer größere Relevanz. Im Straßenverkehr zugelassene Fahrräder oder Elektrofahrräder weisen in der Regel eine elektrische Beleuchtung auf.
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Aufgrund der zunehmenden Anforderungen an die Verkehrssicherheit gibt es also bei Fahrrädern und E-Bikes Raum für eine weitere Elektrifizierung von Geräten, so dass sich der Benutzer eines Fahrrads oder eines E-Bikes mehr auf den Verkehr konzentrieren und seine Hände nicht vom Lenker nehmen muss, wie das zum Beispiel beim Fahrtrichtungswechsel per Handzeichen erfolgt.
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Der Anbau von solchen elektrischen Geräten, wie zum Beispiel Blinkern, führt aber bei der bisherigen Bauweise zu einer stärkeren Verkabelung eines Fahrrads oder E-Bikes. Viele Kabel und viele einzelne Schalteinrichtungen verkomplizieren den Anbau derselben und führen zudem auch bei Störungen zu aufwendiger Suche. Auch die Störanfälligkeit wird dadurch deutlich erhöht.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, einen Stromverteiler der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, dass dieser an Fahrrädern oder Elektrofahrrädern einfach positioniert werden kann, wartungsfreundlich und weniger störanfällig ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schalteinrichtung eine zentrale Steuereinheit mit einem Eingangsanschluss für eine Stromversorgung und mit einer Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen für Verbrauchereinheiten umfasst, wobei die zentrale Steuereinheit eine elektronische Leiterplatte aufweist.
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Mit der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Schalteinrichtung mit einer elektronischen Steuerung kombiniert, die es ermöglicht, ganz unterschiedliche Verbraucher mit unterschiedlichen Leistungsbereichen mit der jeweils erforderlichen Spannung zu versorgen. Es können also alle elektrischen Verbraucher an eine einzige Stromversorgung angeschlossen und über eine einzige Steuereinrichtung über einen sehr großen Steuerbereich angesteuert werden.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Schalteinrichtung einen Spannungswandler aufweist, der einen Bereich einer elektrischen Eingangsspannung abdeckt. Durch den Spannungswandler kann der Stromverteiler an nahezu beliebige Eingangsspannungen angepasst werden, so dass zum Beispiel eine Ladefunktion immer gewährleistet ist.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist auch, dass die Schalteinrichtung einen Tongeber umfasst. Dadurch wird ermöglicht, dass der Benutzer des Fahrrads oder des E-Bikes von dem Betrieb des elektrischen Gerätes akustisch in Kenntnis gesetzt wird. Dabei ist es möglich, dass der Tongeber in unterschiedlichen Frequenzen arbeitet, so dass der Benutzer den Betrieb unterschiedlicher elektrischer Geräte über das akustische Signal zur Kenntnis nehmen kann.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Steuereinheit in einem einzigen Gehäuse angebracht ist. Die kompakte Bauweise und Anordnung der Steuereinheit in einem einzigen Gehäuse vereinfacht den Anbau des Stromverteilers an einem Fahrrad oder E-Bike.
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Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den weiteren Merkmalen der Unteransprüche.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 einen schematischen Schaltplan einer Blinkeranlage und einer Steuereinheit gemäß vorliegender Erfindung.
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In der einzigen Figur ist eine erfindungsgemäße Steuereinheit 1 mit einem Steuergehäuse 2 schematisch in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel für eine Blinkeranlage 10 für ein Fahrrad oder ein E-Bike schematisch dargestellt. Die Blinkeranlage 10 wird von der Steuereinheit 1 gesteuert und umfasst einen linken vorderen Blinker 11 und einen rechten vorderen Blinker 13 sowie einen linken hinteren Blinker 15 und einen rechten hinteren Blinker 17. Die Steuereinheit 1 umfasst einen Eingangsanschluss 1.1, über den eine Stromverbindung mit einer Batterie 20 herstellbar ist oder dauerhaft hergestellt ist.
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Die Steuereinheit 1 wird über einen linken Taster 3.1 oder einen rechten Taster 3.2 betätigt und kann in einzelnen Ausführungsformen auch mit einer Status-LED 5 verbunden sein, um den Status optisch zu erfassen.
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In der vorliegenden Ausführungsform nicht sichtbar, aber in der Steuereinheit 1 integriert, ist ein Tongeber, so dass der Benutzer eines Fahrrads oder E-Bikes über ein akustisches Signal vom Betrieb der Blinkeranlage 10 in Kenntnis gesetzt werden kann.
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In dem Steuergehäuse 2 der Steuereinheit 1 ist eine Leiterplatte angebracht, auf der ein Prozessor, der Tongeber und eine Steckeinrichtung mit dem Eingangsanschluss 1.1 für die Stromversorgung, einem ersten Ausgangsanschluss 1.2 für den linken hinteren Blinker 15 und einen zweiten Ausgangsanschluss 1.3 für den rechten hinteren Blinker 17 sowie einen dritten Ausgangsanschluss 1.4 für den linken vorderen Blinker 11 und einen vierten Ausgangsanschluss 1.5 für den rechten vorderen Blinker 13 integriert sind. Zudem ist ein fünfter Ausgangsanschluss 1.6 für eine Status-LED 5 sowie ein sechster Ausgangsanschluss 1.7 für einen externen Tongeber 7 und eine siebter Ausgangsanschluss 1.8 für den Taster/Schalter 3.1/3.2 (Betriebsanzeige) integriert. Die Steckeinrichtung ist in der vorliegenden Ausführungsform als Rastverbindung ausgebildet, bei der wechselseitig jeweils ein Raststecker in eine passende Buchse lösbar einrastet. In anderen Ausführungsformen kann die Steckeinrichtung auch als eine andere Steckverbindung ohne Rastung, als eine Schraubverbindung oder als eine Verbindung ausgebildet sein, in der unterschiedliche Verbindungsarten kombiniert sind. Der Eingangsanschluss 1.1 und die jeweiligen Ausgangsanschlüsse 1.2, 1.3,1.4,1.5,1.6, 1.7,1.8 sind in dem Steuergehäuse 2 ausgebildet, um eine Verbindung herstellen zu können.
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Die Elektronik der Leiterplatte ist so eingerichtet, dass alle derzeit am Markt befindlichen E-Bike-Batteriesysteme mit einer Eingangsspannung von 6 bis 55 V abgedeckt werden können.
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Die Steuereinheit 1 ist in der vorliegenden Ausführungsform für zwei oder vier Blinker konfigurierbar. In anderen Ausführungsformen kann die Anzahl der Blinker auch variieren. Zudem ist die Steuereinheit 1 so konfigurierbar, dass diese mit oder ohne Tongeber für einen Blinkerton ausgerüstet sein kann. In der dargestellten Ausführungsform in der Figur sind zwei Taster 3.1, 3.2 vorgesehen. In anderen Ausführungsformen kann die Schaltung auch nur einen Kippschalter beziehungsweise Wippschalter vorsehen.
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Die bevorzugte Ausführungsform umfasst aber vier Blinker mit Ton und zwei Tastern.
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In einer alternativen Ausführungsform kann der Tongeber 7 auch außerhalb der Steuereinheit 1 am Fahrrad oder an dem E-Bike angebracht sein, z.B. am Lenker oder an einem Rahmenteil des Fahrrads oder E-Bikes, in geringerer Hörweite vom Benutzer. In diesem Falle ist der Tongeber 7 über einen Ausgangsanschluss 1.7 im Steuergehäuse 2 der Steuereinheit 1 mit dieser verbunden.
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Auch die Status-LED 5 ist außerhalb der Steuereinheit entweder in Verbindung mit dem Tongeber 7 oder aber separat von diesem im Sichtfeld des Benutzers und in geringerer Sichtweite am Fahrrad oder E-Bike angebracht.
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Die erfindungsgemäße Steuereinheit ist so ausgebildet, dass diese Außentemperaturen von -20°C bis +75°C verträgt.
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Die Steuereinheit ist in einem einzigen Gehäuse angeordnet, dass sie in der vorliegenden Ausführungsform verschraubt ist. Aus diesem Grunde kann die Steuereinheit repariert werden.
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Eine Verkabelung der vorderen Blinker 11, 13, der Taster 3.1, 3.2 sowie optional der Status-LED 5 und/oder des Tongebers 7 erfolgt mit Hilfe einer Kabelbox 30, die im vorderen Bereich eines Fahrrades oder E-Bikes angebracht ist und die Störanfälligkeit der Verkabelung in diesem Bereich vermindert. Eine Verbindung der Ausgangsanschlüsse 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8 mit der Kabelbox 30 erfolgt in der vorliegenden Ausführung über ein 10-adriges Kabel 9.1. Eine Verbindung von den Ausgangsanschlüssen 1.2, 1.3 mit den hinteren Blinkern erfolgt in der vorliegenden Ausführung über ein 4-adriges Kabel 9.2 und eine Verbindung zu der Batterie 20 erfolgt in der vorliegenden Ausführung über ein 2-adriges Kabel 9.3. Die Verbindung der Ausgangsanschlüsse kann in anderen Ausführungsformen der Steuereinheit 1 (Blinkerbox) auch anders aufgeteilt sein.
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In anderen Ausführungsformen kann die Steuereinheit 1 auch andere technische Einrichtungen an einem Fahrrad oder E-Bike steuern, z.B. Klingelanlagen, Beleuchtungseinrichtungen, Verriegelungen, etc.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steuereinheit
- 1.1
- Eingangsanschluss
- 1.2
- Erster Ausgangsanschluss
- 1.3
- Zweiter Ausgangsanschluss
- 1.4
- Dritter Ausgangsanschluss
- 1.5
- Vierter Ausgangsanschluss
- 1.6
- Fünfter Ausgangsanschluss
- 1.7
- Sechster Ausgangsanschluss (Tongeber)
- 1.8
- Siebter Ausgangsanschluss (Taster)
- 2.
- Steuergehäuse
- 3.1
- linker Taster
- 3.2
- rechter Taster
- 5
- Status-LED
- 7
- externer Tongeber
- 9.1
- 10-adriges Kabel
- 9.2
- 4-adriges Kabel
- 9.3
- 2-adriges Kabel
- 10
- Blinkeranlage
- 11
- linker vorderer Blinker
- 13
- rechter vorderer Blinker
- 15
- linker hinterer Blinker
- 17
- rechter hinterer Blinker
- 20
- Batterie
- 30
- Kabelbox
