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DE3500266A1 - Elektronisches zusatzgeraet fuer die beleuchtungsanlage von fahrraedern - Google Patents

Elektronisches zusatzgeraet fuer die beleuchtungsanlage von fahrraedern

Info

Publication number
DE3500266A1
DE3500266A1 DE19853500266 DE3500266A DE3500266A1 DE 3500266 A1 DE3500266 A1 DE 3500266A1 DE 19853500266 DE19853500266 DE 19853500266 DE 3500266 A DE3500266 A DE 3500266A DE 3500266 A1 DE3500266 A1 DE 3500266A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alternator
voltage source
additional device
supply
lighting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19853500266
Other languages
English (en)
Inventor
Reinhard 3300 Braunschweig Niewerth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19853500266 priority Critical patent/DE3500266A1/de
Publication of DE3500266A1 publication Critical patent/DE3500266A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62JCYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J6/00Arrangement of optical signalling or lighting devices on cycles; Mounting or supporting thereof; Circuits therefor
    • B62J6/01Electric circuits
    • B62J6/015Electric circuits using electrical power not supplied by the cycle motor generator, e.g. using batteries or piezo elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Description

  • Beschreibung
  • Elektronisches Zusatzgerät für die Beleuchtungsanlage von Fahrrädern Die Erfindung betrifft ein elektronisches Zusatzgerät für die Beleuchtungsanlage von Fahrrädern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Wenn ein Radfahrer bei Dämmerung oder Dunkelheit gezwungen ist, langsam zu fahren oder zu halten, wird die beleuchtungsversorgende Fahrradlichtmaschine nur ungenügend oder gar nicht angetrieben. Die bundesdeutsche StVZO schreibt nach §67 Absatz 1 Satz 1 keine zusätzliche Spannungsquelle vor, die unter diesen Umständen eine für die Verkehrssicherheit des Radfahrers förderliche Mindesthelligkeit der Beleuchtung aufrechterhielte. Ein Zusatzgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 verleiht dem Radfahrer diese zusätzliche Sicherheit und befreit ihn bei langsamer Fahrt oder Stillstand von der Abhängigkeit, von anderen Lichtquellen (Straßenbeleuchtung, Beleuchtungsanlagen anderer Fahrzeuge etc.) angestrahlt werden zu müssen, um von anderen Verkehrsteilnehmern erkannt werden zu können.
  • Stand der Technik Es ist bekannt, solche Zusatzgeräte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, üblicherweise auch als "Fahrradstandlichtschaltung" oder "Fahrradstandlichtautomatik" bezeichnet, durch die von der Lichtmaschine abgegebene Spannung zu steuern.
  • Diese spannungsabhängige Steuerung ist z. B. beschrieben in den Druckschriften DE-OS 25 26 490, DE-AS 26 59 025 und EP-PS 0 021 266.
  • Nach einem Entwurf des Lichttechnischen Instituts der Universität Karlsruhe für "Richtlinien für die Prüfung von Zusatzgeräten für die Standbeleuchtung für Fahrräder (Batterie-Standbeleuchtung)" soll diese spannungsabhängige Steuerung solcher Zusatzgeräte sogar Voraussetzung für die Erteilung einer Betriebserlaubnis werden. Unter Punkt 3.3 dieses Richtlinienentwurfs, der dem Bundesminister für Verkehr zur Ver- Beschreibung (Fortsetzung) öffentlichung vorgeschlagen worden ist, wird vorgeschrieben: "Die von dem Zusatzgerät für die Standbeleuchtung bewirkte Umschaltung von einer Spannungsquelle auf die andere muß in Abhängigkeit von der von der Lichtmaschine erzeugten Lampenspannung gesteuert werden und innerhalb eines begrenzten Bereichs der Lampenspannung erfolgen.
  • Kritik des Standes der Technik Im folgenden wird die Möglichkeit einer Mischversorgung der Beleuchtung durch Lichtmaschine und Hilfsspannungsquelle nicht weiter betrachtet. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden also nur noch Geräte beschrieben, die zwischen Lichtmaschinenversorgung und Versorgung durch die Hilfsspannungsquelle hin- und herschalten. Für Geräte, die die Möglichkeit einer Mischversorgung bieten, gelten sinngemäß die Probleme des Standes der Technik und die Vorteile der Erfindung.
  • Die Ausnutzung der Lichtmaschinenspannung als steuernde Eingangsgröße eines Zusatzgerätes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 birgt für die Realisierung und den Betrieb eines solchen Gerätes erhebliche Probleme und Nachteile in sich, die größtenteils bedingt sind durch den relativ hohen komplexen Lichtmaschinen-Innenwiderstand. Dieser bewirkt, daß die Lichtmaschinen-Ausgangsspannung bei gleicher Drehzahl stark abhängig ist von der Größe des die Lichtmaschine abschließenden Lastwiderstandes R Zur Verdeutlichung des Ausmaßes dieser AbhängigkeitWld sind in Bild 1 Kennlinien einer handelsüblichen Fahrradlichtmaschine bei unterschiedlichen Lastwiderständen wiedergegeben.
  • Der Betrieb eines zwischengeschalteteten Zusatzgerätes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zieht es jedoch nach sich, daß die Lichtmaschine im Betriebszustand "Lichtmaschinenversorgung" mit den Glühlampen der Beleuchtung verbunden ist (RL 6. e 6Q...14Q, je nach Eigenschaften und Betriebstemperatur der Glühlampen), im Betriebszustand "Versorgung durch die Hilfsspannungsquelle" dagegen durch den Eingangswiderstand Beschreibung (Fortsetzung) des Zusatzgerätes abgeschlossen ist, der im allgemeinen in der Größenordnung 103Q...107Q liegen dürfte. Die Folge sind enorme Spannungssprünge bei jedem Wechsel der Spannungsquelle, die je nach Lichtmaschinentyp etwa so groß ausfallen wie der senkrechte Abstand der in Bild 1 eingezeichneten gestrichelten Kennlinie und der Kennlinie für RL t 500km bei der zum Zeitpunkt des Umschaltens gefahrenen Geschwindigkeit. Das fatale an diesen Spannungssprüngen ist, daß sie in eine Richtung gehen, die zu einem instabilen Schaltverhalten ständigen Hin- und Herwechselns zwischen den beiden Spannungsquellen führen kann: Die durch Absinken der Lichtmaschinenspannung bewirkte Umschaltung auf Hilfsspannungsquellenversorgung führt zu einem sprunghaften Anstieg der Lichtmaschinenspannung, die durch Anstieg der Lichtmaschinenspannung bewirkte Umschaltung auf Lichtmaschinenversorgung führt zu einem sprunghaften Abfall der Lichtmaschinenspannung.
  • Eine Realisierungsmöglichkeit, die mit diesen Spannungssprüngen fertig wird, besteht darin, die Hysterese zwischen den Umschaltpunkten von einer Spannungsquelle auf die andere genügend groß zu wählen, so daß die Schaltschwelle für die Umschaltung auf Lichtmaschinenversorgung in jedem Fall höher liegt als die nach dem Umschalten von Lichtmaschinen- auf Hilfsspannungsquellenversorgung sich einstellende Lichtmaschinenspannung. Die Größe dieser Hysterese müßte entweder einstellbar sein oder übermäßig groß fest gewählt werden, um den unterschiedlichen Kennlinienverläufen aller handelsüblichen Fahrradlichtmaschinen, unterschiedlichen Glühlampencharakteristiken und periodischen Spannungsänderungen z. B.
  • durch wechselnden Schlupf zwischen einem Laufrad mit Seitenschlag und angeklappter Laufrollenlichtmaschine gerecht zu werden. Eine übermäßig große, fest eingestellte Hysterese vermeidet zwar unter allen normalen Betriebsbedingungen ein instabiles Schaltverhalten ständigen Hin- und Herwechselns zwischen den beiden Spannungsquellen, mindert jedoch den Beschreibung (Fortsetzung) Wert des Zusatzgerätes dadurch, daß, wenn die obere Schaltschwelle für die Umschaltung auf Lichtmaschinenversorgung von jedem Radfahrer unterhalb seiner Reisegeschwindigkeit erreichbar sein soll (sonst versorgt man die Beleuchtung besser immer mit einer Batterie), die untere Schaltschwelle für die Umschaltung auf Hilfsspannungsquellenversorgung zwangsläufig so niedrig zu liegen kommt, daß mit ihr bei langsamen Fahrgeschwindigkeiten und damit verbundenen Lichtmaschinenspannungen wenig oberhalb der unteren Schaltschwelle keine die Verkehrssicherheit fördernde Mindesthelligkeit der Beleuchtung garantiert wird.
  • Es ist daher günstiger, ein Zusatzgerät so zu realisieren, daß die Schaltschwellen und damit die Hysterese vom Benutzer eingestellt werden können. Der Benutzer kann dadurch einerseits die Hysterese auf einen in Verbindung mit der jeweils angeschlossenen Beleuchtungsanlage für ein stabiles Schaltverhalten des Zusatzgerätes gerade notwendigen Mindestwert einstellen, er kann andererseits dadurch aber auch die Schaltschwellen seiner individuellen Fahrweise anpassen und so die Funktion des Zusatzgerätes optimieren: Ein Zusatzgerät arbeitet erst dann optimal, wenn die Schaltschwellen knapp unterhalb der normalen Reisegeschwindigkeit des Benutzers (übliche Werte liegen zwischen Skm/h und 20km/h je nach Sportlichkeit, Fahrradtyp, Verkehrsbedingungen und örtlichen Gegebenheiten) angesiedelt sind. Damit ist einerseits eine möglichst hohe Mindesthelligkeit der Beleuchtung garantiert, andererseits wird vermieden, daß die Beleuchtung fast ausschließlich durch die Hilfsspannungsquelle versorgt wird. Eine Einstellbarkeit der Schaltschwellen an einem spannungsgesteuerten Zusatzgerät muß durch den Aufbau eines oder mehrerer variabler Spannungsteiler realisiert werden, wegen der rauhen Umweltbedingungen am Fahrrad (Erschütterungen, Feuchtigkeit etc.) müssen dazu jedoch teure Potentiometer hoher Qualität oder mit einem platzaufwendigen Wlderstandsnetzwerk verbundene, ebenfalls nicht billige Stufenschalter verwendet werden.
  • Beschreibung (Fortsetzung) Eine weitere Realisierungsmöglichkeit, für die die Druckschrift EP-PS 0 021 266 Schutz begehrt, besteht darin, den die Lichtmaschine abschließenden Lastwiderstand nahezu konstant zu halten, indem bei Hilfsspannungsquellenversorgung ein dem Widerstand der Glühlampen der Beleuchtung nahekommender Ersatzwiderstand dem hochohmigen Eingangswiderstand des Zusatzgerätes parallelgeschaltet wird. Durch diese Lösung werden zwar die enormen Spannungssprünge weitgehend unterdrückt, jedoch besteht hierbei das Problem, das Widerstandsverhalten der Glühlampen hinreichend genau durch einen Ersatzwiderstand nachzubilden. Ein konstanter Widerstand kann dieses wegen der Kaltleitercharakteristik der Glühlampen schon gar nicht erfüllen, da der Widerstand einer Standard-Fahrradbeleuchtung je nach Betriebstemperatur zwischen 6Q und 14Q schwankt. Selbst die Verwendung nichtlinearer Ersatzwiderstände kann sprunghafte Änderungen des Lastwiderstandes beim Wechsel der Versorgungsspannungsquelle nicht vollkommen vermeiden, sie werden allein schon wegen der Toleranzen der Glühlampen selbst gleicher Nenndaten immer noch in der Größenordnung von einigen Ohm liegen. Wie sehr sich jedoch gerade in diesem unteren Lastwiderstandsbereich Lastwiderstandsänderungen von nur 3Q auf den Verlauf der Ausgangskennlinie der Lichtmaschine auswirken, zeigen die unteren vier Kennlinien in Bild 1. Diesem Problem kann wiederum nur mit einer übermäßig großen Einstellung oder der Einstellbarkeit der auch hier notwendigen Hysterese zwischen den Schaltschwellen begegnet werden; beides ist, wie vorstehend ausgeführt ist, mit Nachteilen verbunden.
  • Zusätzlich macht sich bei vielen spannungsgesteuerten Zusatzgeräten noch der Einfluß der relativ großen Lichtmaschineninduktivität störend bemerkbar, wenn beim Umschalten von Lichtmaschinen- auf Hilfsspannungsquellenversorgung der bisher über die Glühlampen geflossene Strom nicht ungestört in gleicher Stromstärke weiterfließen kann. Wegen der Lichtmaschineninduktivität kann in diesem Moment eine kurzzeitige Beschreibung (Fortsetzung) Spannungsspitze entstehen, die bei Geräten, die den zuzuschaltenden Ersatzwiderstand nach EP-PS 0 021 266 nicht aufweisen, die durch die sprunghafte Vergrößerung des Lastwiderstandes bewirkte Spannungserhöhung noch beträchtlich überragen kann. Aber auch bei Geräten nach der EP-PS 0 021 266 können diese Spannungsspitzen auftreten, da auch hier für wenige Millisekunden der Lastwiderstand nur der hochohmige Eingangswiderstand des Zusatzgerätes ist, wenn die umschaltenden Relaiskontakte die Glühlampen schon von der Lichtmaschine getrennt haben, den Ersatzwiderstand aber noch nicht dem Eingangswiderstand parallelgeschaltet haben.
  • Da die meisten Zusatzgeräte die Lichtmaschinenspannung durch eine Einweg-Spitzengleichrichter-Schaltung abtasten, bewirken diese Spannungsspitzen eine Aufladung des in dieser Schaltung enthaltenen Kondensators auf Spannungen, die beträchtlich über der Spannung liegen, die sich ohne diese Spannungsspitze nach dem Umschalten auf Hilfsspannungsquellenversorgung an dem Kondensator einstellen würde. Um ein sofortiges Zurückschalten auf Lichtmaschinenversorgung durch diese Aufladung zu verhindern, muß das Zusatzgerät in nachteiliger Weise durch den Einbau einer Verzögerungszeit, während der sich die Spannungsspitze entladen kann, träge gemacht werden, oder es müssen andere Gegenmaßnahmen getroffen werden.
  • Die meisten Probleme spannungsgesteuerter Zusatzgeräte für die Beleuchtungsanlage von Fahrrädern entstehen also dadurch, daß der Betrieb des Zusatzgerätes auf die steuernde Eingangsgröße zurückwirkt.
  • Aufgabe: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schaltverhalten solcher Zusatzgeräte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu verbessern und deren Realisierung zu vereinfachen, indem als steuernde Eingangsgröße eine von dem Betrieb des Zusatzgerätes nicht beeinflußte physikalische Größe, die Auf- Beschreibung (Fortsetzung) schluß über die momentan mögliche Leistungsabgabe der Lichtmaschine gibt, verwendet wird.
  • Lösung: Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Eingangsinformation, nach der das Zusatzgerät zwischen Lichtmaschinenversorgung, Versorgung durch die Hilfsspannungsquelle und einer eventuellen Mischversorgung durch Lichtmaschine und Hilfsspannungsquelle entscheidet, die Frequenz der Lichtmaschinenwechselspannung ist.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen festgelegt.
  • Vorteile der Erfindung: Da die von einer Lichtmaschine an einen bestimmten Lastwiderstand abgebbare Leistung mit der Lichtmaschinendrehzahl steigt und die Lichtmaschinenwechselspannungsfrequenz der Lichtmaschinendrehzahl proportional ist, wobei der Proportionalitätsfaktor die Polpaarzahl des Lichtmaschinenläufers oder -ständers ist, eignet sich die Frequenz der Lichtmaschinenwechselspannung in hervorragender Weise als vom Betrieb des Zusatzgerätes nicht beeinflußte steuernde Eingangsgröße.
  • Zahlreiche schwer kalkulierbare, bei der Realisierung eines spannungsgesteuerten Zusatzgerätes Schwierigkeiten bereitende Einflüsse haben bei einem frequenzgesteuerten Zusatzgerät nicht die geringste Auswirkung auf dessen Schaltverhalten: * Änderungen des die Lichtmaschine abschließenden Lastwiderstandes durch den Betrieb des Zusatzgerätes * durch die Lichtmaschineninduktivität verursachte Spannungsspitzen * Änderungen des Widerstandes des Beleuchtungsstromkreises durch Wackelkontakte, defekte Glühlampen, Ersatz defekter Glühlampen durch Glühlampen nicht genau übereinstimmender Nenndaten und Widerstandsänderungen in der über den Fahr- Beschreibung (Fortsetzung) radrahmen geführten Masseleitung durch Bewegung zwischen Fahrradrahmen und Vorderradgabel.
  • Aus diesen Gründen kann bei einem frequenzgesteuerten Zusatzgerät die auch hier notwendige Hysterese zwischen den Schaltschwellen für die Umschaltung von einer Versorgungsspannungsquelle auf die andere auf ein Minimum reduziert werden und auch ohne Nachteile für den Benutzer fest eingestellt sein, da keine Rückwirkungen unbekannten Ausmaßes auf die Eingangsgröße eine übermäßig große Einstellung der Hysterese erforderlich machen.
  • Trotzdem sollte zumindest eine der Schaltschwellen vom Radfahrer einstellbar sein, da die Frequenz, bei der die Lichtmaschine eine bestimmte Leistung an die Beleuchtung abgibt oder abgeben könnte, je nach Lichtmaschinentyp abhängig vom inneren Aufbau der Lichtmaschine und von der Art des Antriebes unterschiedlich ist. Eine Einstellbarkeit der Schaltschwellen ist jedoch bei Frequenzsteuerung recht einfach durch Stufen- oder Kodierschalter zu realisieren, wobei kein Eingriff in Spannungsteiler erfolgt. Bei der für ein optimales Schaltverhalten des Zusatzgerätes notwendigen Anpassung an die individuelle Fahrweise durch Ansiedelung der Schaltschwellen wenig unterhalb der normalen Reisegeschwindigkeit des Benutzers ist es von zusätzlichem Vorteil, daß die steuernde Eingangsgröße der Fahrgeschwindigkeit proportional ist.
  • Aus der frequenzabhängigen Steuerung ergibt sich eine Vielzahl unterschiedlicher vorteilhafter Realisierungsmöglichkeiten, von denen nachstehend vier in Form von Ausführungsbeispielen erläutert sind. Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß die sinusförmige Lichtmaschinenwechselspannung zunächst in eine den Logikpegeln der nachfolgenden Schaltung entsprechende Rechteckspannung umgewandelt wird.
  • Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß eine der beiden Spannungshaibwellen die Basis-Emitter-Strecke eines Transistcrs durchsteuert, dessen Kollektor-Emitter-Strvze in Reihe mit Beschreibung (Fortsetzung) einem Widerstand an die Betriebsspannung der Schaltung angeschlossen ist. Die an der Kollektor-Emitter-Strecke abzugreifende Rechteckspannung muß ggf. noch durch einen Schmitt-Trigger in seiner Flankensteilheit verbessert werden. Die vier Ausführungsbeispiele unterscheiden sich durch die nachfolgende Verarbeitung der Rechteckspannung: Ausführungsbeispiel 1 (ohne Abbildung): Eine sehr kostengünstige und mit relativ wenig Bauelementaufwand realisierbare Version nutzt die Lichtmaschinenimpulse der Rechteckspannung dazu, zwei wiedertriggerbare monostabile Kippglieder zu triggern. Die Zeitkonstanten dieser beiden wiedertriggerbaren Monoflops sind so eingestellt, daß sie der Periodendauer der Lichtmaschinenwechselspannung an der gewünschten Schaltschwelle für die Umschaltung auf Lichtmaschinen- bzw. Hilfsspannungsquellenversorgung entsprechen. Folgen die triggernden Lichtmaschinenimpulse in einem kürzeren zeitlichen Abstand als ein Monoflop-Ausgangsimpuls andauert, führt der Monoflop-Ausgang ununterbrochen aktiven Logikpegel und zeigt dadurch an, daß die betreffende Schaltschwelle überschritten ist. Eine nachfolgende Auswertelogik braucht nur darüber zu wachen, ob keines, das der unteren Schaltschwelle entsprechende oder beide Monoflops ununterbrochen aktiven Ausgangspegel führen und ob der momentane Monoflopzustand mit der Versorgung durch die momentan mit der Beleuchtung verbundene Spannungsquelle vereinbar ist. Ist letzteres nicht der Fall, ändert die Auswertelogik ihren Ausgangspegel und bewirkt damit einen Wechsel der beleuchtungsversorgenden Spannungsquelle.
  • Ausführungsbeispiel 2 (Bild 2) Hierbei werden die durch U1 in Rechteckimpulse umgeformten Lichtmaschinenspannungsperioden dazu benutzt, während einer durch den Torzeitgenerator D1 bestimmten Torzeit einen Binärzähler (D3) zu inkrementieren. Der Benutzer gibt der Schaltung durch Einstellung der Schalter S1 und Sn die Zäh- Beschreibung (Fortsetzung) lerstände m und n vor, die der Binärzähler D3 innerhalb der Torzeit zum Uberschreiten der entsprechenden Schaltschwellen überschreiten muß. Die Komparatoren D4 und D5 vergleichen fortwährend den Zählerstand mit den Zahlen m und n. Die Ausgangssignale der beiden Komparatoren bestimmen am Ende jeder Torzeitperiode den weiteren Zustand des flankengesteuerten JK-Flipflops D6, bevor wegen der Verzögerung durch D2 kurz danach der Binärzähler D3 am Ende jeder Torzeitperiode zurückgesetzt wird. Wurde während einer T-orzeit der Zählerstand n überschritten, wird das Trennglied S3 zwischen Steuerelektronik und Lampenstromkreis in die Stellung "Lichtmaschinenversorgung" gebracht, sofern es nicht schon vorher in dieser Stellung war. Wurde während einer Torzeit der Zählerstand m nicht erreicht, wird S3 in die Stellung "Hilfsspannungsquellenversorgung" gebracht, sofern es nicht schon vorher in dieser Stellung war. Wurde während einer Torzeit der Zählerstand m überschritten, der Zählerstand der geringfügig größeren Zahl n jedoch nicht erreicht, behält S3 in jedem Fall seine Schaltstellung bei.
  • Ausführungsbeispiel 3 (Bild 3) Hierbei stellt der Benutzer im Gegensatz zu Ausführungsbeispiel 2 nicht beide Schaltschwellen ein, sondern er stellt mit dem Schalter S4 die untere Schaltschwelle ein und bestimmt durch Einstellung von S5 die Größe der Hysterese.
  • Mit 54 wird das Schieberegister D7 auf die Länge m eingestellt, in das mit jedem Lichtmaschinenimpuls keine variablen Daten, sondern aktiver Logikpegel eingeschoben wird.
  • Da vor Beginn jeder Torzeitperiode sämtliche internen Flipflops des Schieberegisters D7 auf inaktiven Logikpegel zurückgesetzt worden waren, sind folglich innerhalb jeder Torzeitperiode m Lichtmaschinenimpulse notwendig, bis am Ausgang des Schieberegisters aktiver Logikpegel erscheint, der dann ermöglicht, daß die weiteren Lichtmaschinenimpulse das bisher gesperrte Gatter D8 passieren und den Johnsonzähler Dg inkrementieren können. Erscheinen innerhalb der Torzeit Beschreibung (Fortsetzung) noch genügend weitere Lichtmaschinenimpulse, daß der durch die Lichtmaschinenimpulse vergleichbar einer Lauflichtkette durch die Johnsonzähler-Ausgänge durchgeschobene aktive Logikpegel den durch S5 abgegriffenen Ausgang erreicht, ist damit auch die obere Schaltschwelle überschritten. Die dem Schieberegisterausgang und dem abgegriffenen Johnsonzähler-Ausgang nachgeschalteten wiedertriggerbaren Monoflops 0io und D,lsteuern ein Flipflop D12 an, das wiederum das Trennglied S3 zwischen Steuerelektronik und Lampenstromkreis in der wie in Ausführungsbeispiel 2 beschriebenen Weise ansteuert.
  • Ausführungsbeispiel 4 (Bild 4) Die frequenzabhängige Steuerung ermöglicht es in besonders vorteilhafter Weise, die Funktion eines Zusatzgerätes für die Beleuchtungsanlage von Fahrrädern in ein mikroprozessorgesteuertes Gerät am Fahrrad zu integrieren, das schon in aus dem Stand der Technik bekannter Weise andere Funktionen, z. B. Tachometer, Streckenzähler, Rücklicht-Funktionskontrolle etc., ausübt. Im Gegensatz zur spannungsabhängigen Steuerung, bei der dazu eine aufwendige Analog-Digital-Wandlung erforderlich wäre, brauchen hier lediglich die in Rechteckimpulse umgewandelten Lichtmaschinenperioden an einen Zähler- oder Interrupteingang des Mikroprozessors 013 geführt zu werden. Sie inkrementieren ebenfalls während einer intern im Mikroprozessor generierten Torzeit einen Zähler oder ein anderes Register des Prozessors. Am Ende jeder Torzeitperiode vergleicht der Mikroprozessor den erreichte Zählerstand mit ihm über den Schalter S6 einprogrammierten Schaltschwellen und bewirkt ggf. über einen Port einen Wechsel der Schaltstellung des Trenngliedes S3. Die Programmierung der Schaltschwellen kann in besonders vorteilhafter Weise dadurch geschehen, daß der Benutzer den Schalter S6, der z. B. mit einem Interrupteingang verbunden ist, mehrere Sekunden lang betätigt, während er mit einer Beschreibung (Fortsetzung) Geschwindigkeit fährt, bei der er die Schaltschwellen anzusiedeln wünscht. Während der Schalter S6 betätigt ist, zählt der Mikroprozessor ebenfalls die während jeder Torzeit erscheinenden Lichtmaschinenimpulse, schließt von verschiedenen Zählerständen am Ende mehrerer Torzeiten auf eine notwendige Hysterese und speichert die so gefundenen Werte als Schaltschwellen. Diese Art der Programmierung der Schaltschwellen kommt mit einem Mikroprozessoreingang aus.
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Claims (7)

  1. Patentansprüche 1. Elektronisches Zusatzgerät für die Beleuchtungsanlage von Fahrrädern, das die aus einer von einem Laufrad des Fahrrades angetriebenen Lichtmaschine (G1), aus einem Rücklicht (E1) und aus einem Scheinwerfer (E2) bestehende Beleuchtungsanlage in der Weise ergänzt, daß, wenn die Lichtmaschine zur Erzeugung einer bestimmten Mindesthelligkeit nicht ausreichend angetrieben wird, die Stromversorgung der Beleuchtung von einer Hilfsspannungsquelle (G2) übernommen wird und daß die Umschaltung zwischen Stromversorgung durch die Lichtmaschine und Stromversorgung durch die Hilfsspannungsquelle und einer eventuellen Mischversorgung durch Lichtmaschine und Hilfsspannungsquelle ohne Hinzutun des Radfahrers automatisch durch das Zusatzgerät besorgt wird, gekennzeichnet dadurch, daß die Eingangsinformation, nach der das Zusatzgerät zwischen Lichtmaschinenversorgung, Versorgung durch die Hilfsspannungsquelle und einer eventuellen Mischversorgung durch Lichtmaschine und Hilfsspannungsquelle entscheidet, die Frequenz der Lichtmaschinenwechselspannung ist.
  2. 2. Zusatzgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Zusatzgerät so realisiert ist, daß es a) ausschließlich die Funktion nach Anspruch 1 ausübt oder b) in ein Gerät mit weiteren, davon unabhängigen Funktionen (z. B. Tachometer, Streckenzähler, Rücklicht-Funktionskontrolle etc.) integriert ist.
  3. 3. Zusatzgerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß es die Frequenz der Lichtmaschinenwechselspannung weiterverarbeitet, indem es a) die während einer bestimmten Zeitspanne (Torzeit) erscheinenden Spannungsperioden zählt oder b) die Zeitdauer einer oder mehrerer Perioden mißt.
  4. Patentansprüche (Fortsetzung) 4. Zusatzgerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Hilfsspannungsquelle (G2), die bei Unterschreiten der zur Erzeugung einer bestimmten Mindesthelligkeit der Beleuchtung notwendigen Lichtmaschinenleistung ganz oder teilweise die Stromversorgung der Beleuchtung übernimmt, aus einem oder mehreren galvanischen, wiederaufladbaren oder nicht wiederaufladbaren Primärelementen besteht.
  5. 5. Zusatzgerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Trennglied (Ss) zwischen Steuerelektronik und Lampenstromkreis, das je nach Größe der Eingangsinformation die Lichtmaschine und/oder die Hilfsspannungsquelle mit der Beleuchtung verbindet, aus a) einem oder mehreren Halbleiterschaltern besteht oder b) einem elektromechanischen Schalter (Relais) besteht.
  6. 6. Zusatzgerät nach Anspruch 5b, gekennzeichnet dadurch, daß das Relais, das das Trennglied (53) zwischen Steuerelektronik und Lampenstromkreis bildet, bistabilen Charakter hat.
  7. 7. Zusatzgerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Schaltschwellen zwischen Lichtmaschinenversorgung und Versorgung durch die Hilfsspannungsquelle und einer eventuellen Mischversorgung auch während der Fahrt durch den Radfahrer in gewissen Grenzen durch Betätigung von Tastern oder Schaltern verändert und damit momentanen Erfordernissen angepaßt werden können.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4341676A1 (de) * 1993-12-07 1995-06-08 Malvinsky Pierre Ständige Beleuchtung, Bremslicht und Richtungsanzeige für Fahrräder
FR2727265A1 (fr) * 1994-11-23 1996-05-24 Soubitez Regulateur de tension alternative pour alternateur de bicyclette

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