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Die Erfindung betrifft ein Fahrrad.
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Es ist bekannt, dass Fahrradfahrer als Teilnehmer des Straßenverkehrs, insbesondere bei Benutzung des gleichen Verkehrsraums wie Kraftfahrzeuge, besonderen Gefahren ausgesetzt sind. Dies bedingt sich insbesondere durch die mit einem Fahrrad realisierbaren, vergleichsweise hohen Geschwindigkeiten bei einem vergleichsweise geringen Schutz des Fahrradfahrers.
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Zwar ist es bekannt, Fahrradfahrer, wie auch andere Verkehrsteilnehmer, mittels kraftfahrzeugseitiger Sensoren, welche insbesondere entsprechenden kraftfahrzeugseitigen Fahrerassistenzsystemen zugeordnet sind, zu erfassen. Der Erfassungsbereich entsprechender Sensoren ist jedoch in der Regel derart beschränkt, dass die Möglichkeit einer Kollision eines Fahrradfahrers mit einem Kraftfahrzeug über eine entsprechende kraftfahrzeugseitige Erfassung des Fahrradfahrers nur bedingt reduziert werden kann. Insbesondere im Bereich unübersichtlicher Verkehrssituationen, wie z. B. im Bereich von Kreuzungen, können Fahrradfahrer mittels entsprechender kraftfahrzeugseitiger Sensoren nur schwer erfasst werden, so dass hier weiterhin eine vergleichsweise hohe Gefahr einer Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Fahrradfahrer gegeben ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrrad dahin zu verbessern, dass es in beliebigen Verkehrssituationen von anderen Verkehrsteilnehmern besser erkannt werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrrad gelöst, welches sich durch eine Steuereinrichtung, welche zur Ermittlung einer den Fahrzustand und/oder die Position des Fahrrads beschreibenden Fahrradzustandsinformation ausgebildet ist, und eine der Steuereinrichtung zugehörige Sendeeinrichtung, welche zur Übermittlung der Fahrradzustandsinformation an eine Empfangseinrichtung wenigstens eines weiteren Verkehrsteilnehmers über eine zwischen der fahrradseitigen Sendeeinrichtung und der verkehrsteilnehmerseitigen Empfangseinrichtung bestehende Kommunikationsverbindung ausgebildet ist, und/oder eine der Steuereinrichtung zugehörige Empfangseinrichtung, welche zum Empfang einer von wenigstens einer Sendeeinrichtung wenigstens eines weiteren Verkehrsteilnehmers übermittelten, einen weiteren Verkehrsteilnehmer betreffenden Zustandsinformation über eine zwischen der fahrradseitigen Empfangseinrichtung und der verkehrsteilnehmerseitigen Sendeeinrichtung bestehende Kommunikationsverbindung ausgebildet ist, auszeichnet.
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Das erfindungsgemäße Fahrrad ist mit einer Steuereinrichtung ausstattbar oder ausgestattet, über welche eine Vielzahl an im Zusammenhang mit dem aktuellen und/oder künftigen Fahrzustand und/oder der aktuellen und/oder künftigen Position des Fahrrads stehenden Informationen ermittelbar sind. Die Informationen sind bzw. werden seitens der Steuereinrichtung in einer Fahrradzustandsinformation zusammengefasst. Zur Ermittlung der im Zusammenhang mit dem aktuellen und/oder künftigen Fahrzustand und/oder der aktuellen und/oder künftigen Position des Fahrrads stehenden Informationen, d. h. insbesondere zur Ermittlung der Fahrradzustandsinformation, kommuniziert die Steuereinrichtung zweckmäßig mit mehreren Sensoren, über welche entsprechende die Beschleunigung und/oder Fahrtrichtung und/oder Geschwindigkeit und/oder Position des Fahrrads beschreibende Sensorsignale bereitstellbar oder bereitgestellt sind. Die Sensoren, bei welchen es sich beispielsweise um Beschleunigungs- und/oder Drehraten- und/oder GPS-Sensoren handelt, können an dem oder integriert in das Fahrrad, d. h. insbesondere an dem oder integriert in den Fahrradrahmen, oder an der oder integriert in die Steuereinrichtung angeordnet sein.
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Der Steuereinrichtung ist eine Sendeeinrichtung und/oder eine Empfangseinrichtung zugehörig. Die dem erfindungsgemäßen Fahrrad zugehörige Steuereinrichtung umfasst demnach entweder eine Sendeeinrichtung oder Empfangseinrichtung. Bevorzugt umfasst die Steuereinrichtung sowohl eine Sendeeinrichtung als auch eine Empfangseinrichtung.
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Die Sendeeinrichtung kann an der oder integriert in die Steuereinrichtung, mithin struktureller Bestandteil der Steuereinrichtung, sein, d. h. z. B. mit der Steuereinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuseteil angeordnet sein. Die Steuereinrichtung kann auch an dem oder integriert in das Fahrrad, d. h. z. B. an dem oder integriert in den Fahrradrahmen, angeordnet sein. Gleiches gilt für die Empfangseinrichtung. Die Sendeeinrichtung bzw. die Empfangseinrichtung sind insbesondere Teile einer kombinierten Sende- und Empfangseinrichtung, über welche sowohl ein Senden als auch ein Empfangen von Daten bzw. Informationen möglich ist.
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Die über die Steuereinrichtung, d. h. insbesondere entsprechende, in dieser hinterlegte Auswertealgorithmen, ermittelte Fahrradzustandsinformation kann über die der Steuereinrichtung zweckmäßig zugehörige Sendeeinrichtung an eine Empfangseinrichtung wenigstens eines weiteren Verkehrsteilnehmers übermittelt werden. Hierzu besteht zwischen der fahrradseitigen Sendeeinrichtung und der jeweiligen verkehrsteilnehmerseitigen Empfangseinrichtung eine Kommunikationsverbindung bzw. wird zwischen der fahrradseitigen Sendeeinrichtung und der jeweiligen verkehrsteilnehmerseitigen Empfangseinrichtung eine entsprechende Kommunikationsverbindung aufgebaut. Die Kommunikationsverbindung ermöglicht einen drahtlosen bzw. funkbasierten Austausch von Daten bzw. Informationen zwischen der fahrradseitigen Steuereinrichtung und entsprechenden verkehrsteilnehmerseitigen Steuereinrichtungen. Die Kommunikationsverbindung kann sonach eine Drahtlos- bzw. Mobilfunkverbindung, wie z. B. ein Car2X-Netzwerk, WLAN, UMTS, Bluetooth etc. sein, respektive auf entsprechenden Datenübertragungsstandards basieren.
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Mittels der über die Kommunikationsverbindung erfolgenden Übermittlung entsprechender Fahrradzustandsinformationen kann das Fahrrad von anderen Verkehrsteilnehmern besser wahrgenommen werden, was die Möglichkeit einer Kollision zwischen dem Fahrrad und weiteren Verkehrsteilnehmern erheblich reduziert. Besonders vorteilhaft ist die Übermittlung entsprechender Fahrradzustandsinformationen in unübersichtlichen Verkehrssituationen, wie z. B. im Bereich von Kreuzungen, in welchen Fahrradfahrer häufig durch parkende Fahrzeuge, Gebäude oder Aus- bzw. Einfahrten verdeckt sind, da weitere Verkehrsteilnehmer durch die empfangene Fahrradzustandsinformation von dem Fahrrad (fahrer) Kenntnis erlangen und ihr Fahrverhalten so entsprechend anpassen oder gegebenenfalls zumindest teilautomatisiert anpassen lassen können.
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Über die zweckmäßig vorhandene fahrradseitige Empfangseinrichtung können entsprechende Zustandsinformationen weiterer Verkehrsteilnehmer empfangen werden. Hierzu besteht zwischen der fahrradseitigen Empfangseinrichtung und der jeweiligen verkehrsteilnehmerseitigen Sendeeinrichtung ebenso eine Kommunikationsverbindung bzw. wird zwischen der fahrradseitigen Empfangseinrichtung und der jeweiligen verkehrsteilnehmerseitigen Sendeeinrichtung eine entsprechende Kommunikationsverbindung aufgebaut. Die Kommunikationsverbindung ermöglicht auch hier einen drahtlosen bzw. funkbasierten Austausch von Daten bzw. Informationen zwischen der fahrradseitigen Steuereinrichtung und entsprechenden verkehrsteilnehmerseitigen Steuereinrichtungen. Die Kommunikationsverbindung kann auch hier eine Drahtlos- bzw. Mobilfunkverbindung, wie z. B. ein Car2X-Netzwerk, WLAN, UMTS, Bluetooth etc. sein, respektive auf entsprechenden Datenübertragungsstandards basieren.
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Mittels der über die Kommunikationsverbindung erfolgenden Übermittlung entsprechender verkehrsteilnehmerseitiger Zustandsinformationen an das Fahrrad kann der Fahrradfahrer andere Verkehrsteilnehmer besser wahrnehmen, was die Möglichkeit einer Kollision zwischen dem Fahrrad und weiteren Verkehrsteilnehmern ebenso erheblich reduziert.
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Bei dem erfindungsgemäßen Fahrrad kann es sich z. B. um ein Zwei-, Drei- oder Vierrad handeln.
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Die Fahrradzustandsinformation kann die aktuelle oder künftige Beschleunigung und/oder die aktuelle oder künftige Fahrtrichtung und/oder die aktuelle oder künftige Geschwindigkeit und/oder die aktuelle oder künftige Position des Fahrrads beschreiben. Wie erwähnt, ist die Steuereinrichtung zweckmäßig mit einer Anzahl an Sensoren verbunden bzw. umfasst die Steuereinrichtung eine Anzahl an Sensoren, über welche entsprechende Sensorsignale bereitgestellt werden, auf Basis welcher die Beschleunigung, Geschwindigkeit und Fahrtrichtung des Fahrrads ermittelt werden kann. Entsprechende Sensoren zur Ermittlung der Beschleunigung, der Geschwindigkeit oder Fahrtrichtung des Fahrrads können beispielsweise im Bereich des Lenkers, des Tretlagers, der Räder bzw. Naben des Fahrrads angeordnet sein. So ist es z. B. möglich, die Beschleunigung des Fahrrads auf Basis von an dem Tretlager anliegenden Drehmomenten zu ermitteln. Die Geschwindigkeit des Fahrrads kann z. B. anhand der Drehzahl der Räder ermittelt werden. Die Fahrtrichtung kann z. B. anhand der Ausrichtung des Lenkers, insbesondere der Ausrichtung des Lenkers relativ zu dem Fahrradrahmen, ermittelt werden. Entsprechende Sensoren zur Ermittlung der Position des Fahrrads, bei welchen es sich typischerweise um GPS-Sensoren handelt, können an dem oder integriert in den Fahrradrahmen oder an der oder integriert in die Steuereinrichtung angeordnet sein. Sofern die Sensoren außerhalb der Steuereinrichtung angeordnet sind, ist eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation zwischen diesen und der Steuereinrichtung gewährleistet. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Sensoren direkt in die Steuereinrichtung zu integrieren. So ist es beispielsweise möglich, Beschleunigungen, Geschwindigkeiten und Fahrtrichtungen des Fahrrads mittels in die Steuereinrichtung integrierter Sensoren, insbesondere Beschleunigungssensoren, zu ermitteln.
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Eine Ermittlung einer zukünftigen Beschleunigung, Geschwindigkeit, Fahrtrichtung oder Position des Fahrrads kann beispielsweise anhand von vorgebbaren oder vorgegebenen Fahrroutendaten des Fahrrads erfolgen, in welchen insbesondere streckenverlaufsbezogene Streckeninformationen, wie z. B. vorausliegende Geschwindigkeitsbegrenzungen, Kurven, Neigungen, Verkehrsaufkommen etc., eingehen können. In die Ermittlung einer zukünftigen Beschleunigung, Geschwindigkeit, Fahrtrichtung oder Position des Fahrrads kann ebenso die aktuelle Beschleunigung, Geschwindigkeit, Fahrtrichtung und Position des Fahrrads eingehen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Steuereinrichtung, insbesondere zusätzlich zu einer Sendeeinrichtung, eine Empfangseinrichtung zum Empfang entsprechender Zustandsinformationen weiterer Verkehrsteilnehmer zugehörig, wobei die Steuereinrichtung anhand eines Vergleichs der Fahrradzustandsinformation mit wenigstens einer Zustandsinformation wenigstens eines weiteren Verkehrsteilnehmers zur Ermittlung einer eine Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen dem Fahrrad und dem wenigstens einen weiteren Verkehrsteilnehmer angebenden Kollisionsinformation ausgebildet ist. Die Steuereinrichtung weist sonach eine, wie erwähnt, insbesondere kombinierte, Sende- und eine Empfangseinrichtung auf, über welche eine bidirektionale Kommunikation bzw. ein bidirektionaler Austausch von Daten bzw. Informationen möglich ist. Konkret bedeutet dies, wie erwähnt, dass die Steuereinrichtung über die dieser zugehörige Sendeeinrichtung nicht allein ermittelte Fahrradzustandsinformationen an weitere Verkehrsteilnehmer übermitteln kann, sondern über die dieser zugehörige Empfangseinrichtung gleichermaßen entsprechende, d. h. insbesondere die aktuelle und/oder künftige Beschleunigung und/oder die aktuelle und/oder künftige Fahrtrichtung und/oder die aktuelle und/oder künftige Geschwindigkeit und/oder die aktuelle und/oder künftige Position betreffende, über eine entsprechende Kommunikationsverbindung gesendete Zustandsinformationen weiterer Verkehrsteilnehmer empfangen und verarbeiten kann. Empfängt die Steuereinrichtung nur die aktuellen Zustandsinformationen weiterer Verkehrsteilnehmer, ist es möglich, dass diesbezügliche für die Zukunft präzidiert werden. Auf Basis der empfangenen aktuellen verkehrsteilnehmerbezogenen Zustandsinformation kann sonach über geeignete Auswertealgorithmen eine zukünftige verkehrsteilnehmerbezogene Zustandsinformation, d. h. insbesondere zukünftige Beschleunigungen und/oder Fahrtrichtungen und/oder Geschwindigkeiten und/oder Positionen weiterer Verkehrsteilnehmer, ermittelt werden.
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Der Steuereinrichtung liegen daher, bevorzugt in Echtzeit, zu jedem Zeitpunkt relevante Informationen über die aktuelle und/oder künftige Verkehrssituation bzw. das aktuelle und/oder künftige Verkehrsumfeld respektive die in diesem aktuell und/oder künftig befindlichen Verkehrsteilnehmer vor.
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Im Rahmen der Verarbeitung der empfangenen Zustandsinformation(en) ist insbesondere ein Vergleich der steuereinrichtungsseitig ermittelten Fahrradzustandsinformation mit wenigstens einer Zustandsinformation wenigstens eines weiteren Verkehrsteilnehmers vorgesehen. Anhand des Vergleichs kann die Steuereinrichtung mittels entsprechender Auswertealgorithmen eine eine Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen dem Fahrrad und dem wenigstens einen weiteren Verkehrsteilnehmer, welchem die empfangene Zustandsinformation zugeordnet ist, angebende Kollisionsinformation ermitteln. In die Ermittlung der Kollisionswahrscheinlichkeit bzw. der Kollisionsinformation können aus dem Vergleich der Fahrradzustandsinformation und der empfangenen verkehrsteilnehmerseitigen Zustandsinformation(en) resultierende Relativgeschwindigkeiten und/oder Relativpositionen und/oder relative Fahrtrichtungen zwischen dem Fahrrad und dem oder den Verkehrsteilnehmer(n) eingehen.
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Die Kollisionsinformation gibt sonach auf Basis der durch die Fahrradzustandsinformation abgebildeten fahrradbezogenen Daten und der durch die empfangene Zustandsinformation abgebildeten verkehrsteilnehmerbezogenen Daten, d. h. z. B. durch einen Vergleich der jeweiligen Fahrtrichtungen und Geschwindigkeiten, an, ob und gegebenenfalls mit welcher Wahrscheinlichkeit, d. h. insbesondere auch wann, mit einer Kollision des Fahrrads mit weiteren Verkehrsteilnehmern zu rechnen ist. Gegebenenfalls kann auf Basis des Vergleichs der Fahrradzustandsinformation, d. h. entsprechender fahrradbezogener Daten, mit der empfangenen Zustandsinformation, d. h. entsprechender verkehrsteilnehmerbezogener Daten, d. h. insbesondere jeweiliger Fahrtrichtungen und Geschwindigkeiten, auch ein Schweregrad einer möglichen Kollision des Fahrrads mit einem weiteren Verkehrsteilnehmer ermittelt werden. Die Kollisionswahrscheinlichkeit kann durch die Kollisionsinformation qualitativ oder quantitativ angegeben werden.
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Die durch die Kollisionsinformation angegebene Kollisionswahrscheinlichkeit kann mit in der Steuereinrichtung hinterlegten Schwellwerten verglichen werden, um entsprechende Kritikalitätsstufen abzufragen. Es ist also denkbar, eine möglicherweise bevorstehende Kollision anhand der Kollisionsinformation zu erkennen, d. h. eine Kollisionswahrscheinlichkeit ist grundsätzlich gegeben, und die ermittelte, sich gegebenenfalls ändernde, d. h. gegebenenfalls steigende oder sinkende, Kollisionswahrscheinlichkeit gleichermaßen im Hinblick auf entsprechende Schwellwerte zu bewerten.
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Konkret kann zu einem ersten Zeitpunkt, in dem sich dem Fahrrad beispielsweise ein weiterer Verkehrsteilnehmer, d. h. z. B. ein Kraftfahrzeug, nähert, eine Kollisionswahrscheinlichkeit durch den Austausch entsprechender Zustandsinformationen grundsätzlich erkannt werden. Zu einem späteren Zeitpunkt kann die Kollisionswahrscheinlichkeit gestiegen sein, da, wiederum durch einen Austausch entsprechender Zustandsinformationen, erkannt wurde, dass sich der weitere Verkehrsteilnehmer dem Fahrrad frontal nähert oder genähert hat. In diesem Zusammenhang kann die Kollisionswahrscheinlichkeit bereits einen oder mehrere Schwellwerte überschritten haben. Zu einem noch späteren Zeitpunkt kann die Kollisionswahrscheinlichkeit wiederum gesunken sein, da der Fahrradfahrer seine Fahrtrichtung geändert hat, so dass die Kollisionswahrscheinlichkeit gesunken ist und zumindest ein zuvor noch überschrittener Schwellwert nicht mehr überschritten wird.
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In zweckmäßiger Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass das Fahrrad oder die Steuereinrichtung wenigstens ein Ausgabemittel umfasst, welches zur Ausgabe akustischer und/oder optischer und/oder haptischer Warnsignale ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit der ermittelten Kollisionsinformation eine Ausgabe wenigstens eines Warnsignals herbeizuführen und/oder ein Warnsignal an den wenigstens einen weiteren Verkehrsteilnehmer zu übermitteln. Auf Basis der ermittelten Kollisionsinformation, d. h. insbesondere der durch diese angegebenen Kollisionswahrscheinlichkeit, kann sonach gegebenenfalls eine akustische und/oder optische und/oder haptische Warnsignalgabe fahrradseitig, d. h. insbesondere steuereinrichtungsseitig, erfolgen. Akustische Signale können z. B. über steuereinrichtungsseitig vorhandene Lautsprecher ausgegeben werden. Akustische Warnsignale können eine Sprachausgabe umfassen, über welche der Fahrradfahrer informiert wird, aus welcher Richtung sich der weitere Verkehrsteilnehmer nähert. Optische Signale können z. B. über ein steuereinrichtungsseitig vorhandenes Display ausgegeben werden. Optische Warnsignale können dabei z. B. als eine, z. B. durch einen Pfeil realisierte, Anzeige vorliegen, über welche der Fahrradfahrer informiert wird, aus welcher Richtung sich der weitere Verkehrsteilnehmer nähert. Haptische Signale können z. B. über eine steuereinrichtungsseitig vorhandene Vibrationserzeugungseinrichtung, d. h. z. B. einen entsprechend eingerichteten Elektromotor, ausgegeben werden.
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Entsprechende Warnsignale bzw. Warnsignale auslösende Steuerbefehle können gleichermaßen auch an entsprechende Ausgabemittel bzw. entsprechende Ausgabemittel umfassende Einrichtungen, wie z. B. Mobiltelefone, Smartphones, Tablet-Computer, seitens des Fahrradfahrers und insbesondere entsprechende Ausgabemittel bzw. entsprechende Ausgabemittel, wie z. B. Lautsprecher, Displays, Vibrationserzeugungseinrichtungen umfassende Einrichtungen seitens im Verkehrsumfeld befindlicher Verkehrsteilnehmer übermittelt werden. Im Letzteren Fall ist daher, insbesondere neben einer fahrradseitigen Ausgabe entsprechender Warnsignale auch eine verkehrsteilnehmerseitige Ausgabe entsprechender Warnsignale herbeiführbar.
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Die Intensität der ausgegebenen Warnsignale, d. h. z. B. die Lautstärke, Rhythmus oder die Tonfolge akustischer Warnsignale, die Blinkfrequenz, Färbung oder Helligkeit optischer Warnsignale bzw. die Stärke der Vibrationen haptischer Warnsignale, kann in Abhängigkeit der jeweiligen Kollisionsinformation bzw. der durch diese angegebenen Kollisionswahrscheinlichkeit variieren. Grundsätzlich ist es bevorzugt, wenn die Intensität entsprechender Warnsignale mit der Kollisionswahrscheinlichkeit ansteigt.
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In einer ebenso zweckmäßigen Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit der Kollisionsinformation eine Betätigung wenigstens einer fahrradseitigen Bremsvorrichtung und/oder eine Ansteuerung einer fahrradseitigen elektrischen Maschine derart, dass diese in einen Generatorbetrieb geschalten wird, durchzuführen. Allgemein kann die Steuereinrichtung sonach dazu eingerichtet sein, in Abhängigkeit der Kollisionsinformation bzw. der durch diese angegebenen Kollisionswahrscheinlichkeit wenigstens eine Maßnahme zur Verzögerung des Fahrrads durchzuführen. Hierbei kann es sich um eine Betätigung wenigstens einer fahrradseitigen Bremsvorrichtung handeln. Im Falle einer hydraulischen Bremsvorrichtung kann hierfür ein gesondertes Stellmittel, z. B. in Form einer Pumpe, vorgesehen sein, über welches eine Betätigung der Bremsvorrichtung auch ohne Betätigen eines entsprechenden Bremshebels der Bremsvorrichtung durch den Fahrradfahrer erfolgen kann. Eine Verzögerung des Fahrrads kann alternativ oder ergänzend auch dadurch erreicht werden, dass eine bei Elektrofahrrädern bekannte fahrradseitige elektrische Maschine, welche im üblichen Fahrbetrieb zur Unterstützung des Fahrradfahrers als Elektromotor betrieben wird, in einen Generatorbetrieb geschalten wird und sonach ein Bremsmoment herbeiführt. Die im Generatorbetrieb der elektrischen Maschine erzeugte elektrische Energie kann zum Laden eines der elektrischen Maschine zugeordneten Energiespeichers und/oder zum Betrieb der Steuereinrichtung verwendet werden.
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Analog zu der möglichen Variation der Intensität der Ausgabe des Warnsignals in Abhängigkeit der Kollisionsinformation bzw. der durch diese angegebenen Kollisionswahrscheinlichkeit, kann auch die durch die Betätigung der Bremsvorrichtung aufgebrachte Bremskraft in Abhängigkeit der Kollisionsinformation bzw. der durch diese angegebenen Kollisionswahrscheinlichkeit variierbar sein. Grundsätzlich ist es bevorzugt, wenn die aufgebrachte Bremskraft mit der Kollisionswahrscheinlichkeit ansteigt.
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Die Energieversorgung der Steuereinrichtung kann beispielsweise durch einen in diese integrierten elektrischen Energiespeicher, wie z. B. einen Akkumulator oder eine Batterie, erfolgen. Denkbar ist es jedoch auch, dass die Steuereinrichtung über entsprechende elektrische Energie bereitstellende Vorrichtungen des Fahrrads mit elektrischer Energie versorgt ist. Es ist also möglich, dass das Fahrrad einen elektrischen Dynamo und/oder einen Energiespeicher und/oder eine als Generator betreibbare oder betriebene elektrische Maschine umfasst, über welche die Steuereinrichtung im Betrieb mit elektrischer Energie versorgbar oder versorgt ist. Es ist demnach denkbar, die Steuereinrichtung gegebenenfalls ohne eigene Energieversorgung auszubilden, was insbesondere Einsparungen an Bauraum und Gewicht erlaubt.
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Um einen Diebstahlschutz der Steuereinrichtung zu realisieren, ist zweckmäßig vorgesehen, dass die Steuereinrichtung samt der Sendeeinrichtung bzw. der Empfangseinrichtung lösbar an dem Fahrrad anbringbar oder angebracht ist. Wie erwähnt, ist die Steuereinrichtung samt der Sendeeinrichtung bzw. der Empfangseinrichtung typischerweise in einem gemeinsamen Gehäuseteil aufgenommen. Die Steuereinrichtung sowie die Sendeeinrichtung bzw. die Empfangseinrichtung können also nach Belieben von dem Fahrrad abgenommen bzw. nach Belieben an dem Fahrrad angebracht werden. Zweckmäßig weist die Steuereinrichtung, d. h. insbesondere das diese aufnehmende Gehäuseteil, entsprechende Verbindungsabschnitte auf, über welche eine stabile, jedoch lösbare Anbringung an dem Fahrrad, d. h. z. B. an einer an einem Lenker montierten, Haltevorrichtung mit korrespondierenden Verbindungsabschnitten, realisierbar ist.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Steuereinrichtung für ein wie vorstehend beschriebenes Fahrrad.
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Die Erfindung betrifft ferner ein mobiles Kommunikationssystem, umfassend wenigstens eine fahrradseitige Sendeeinrichtung und wenigstens eine kraftfahrzeugseitige Empfangseinrichtung, wobei das Kommunikationssystem derart eingerichtet ist, dass über die fahrradseitige Sendeeinrichtung eine fahrradseitig ermittelte Fahrradzustandsinformation an die kraftfahrzeugseitige Empfangseinrichtung über eine zwischen der fahrradseitigen Sendeeinrichtung und der kraftfahrzeugseitigen Empfangseinrichtung bestehende Kommunikationsverbindung übermittelbar ist, und/oder wenigstens eine fahrradseitige Empfangseinrichtung und wenigstens eine kraftfahrzeugseitige Sendeeinrichtung, wobei das Kommunikationssystem derart eingerichtet ist, dass über die kraftfahrzeugseitige Sendeeinrichtung eine kraftfahrzeugseitig ermittelte Zustandsinformation an die fahrradseitige Empfangseinrichtung über eine zwischen der kraftfahrzeugseitigen Sendeeinrichtung und der fahrradseitigen Empfangseinrichtung bestehende Kommunikationsverbindung übermittelbar ist. Bei dem mobilen Kommunikationssystem handelt es sich allgemein um eine Einrichtung, welche eine, insbesondere funkbasierte, Kommunikation zwischen einer fahrradseitigen Sendeeinrichtung und einer kraftfahrzeugseitigen Empfangseinrichtung bzw. einer kraftfahrzeugseitigen Sendeeinrichtung und einer fahrradseitigen Empfangseinrichtung erlaubt.
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Sowohl bezüglich der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung als auch bezüglich des erfindungsgemäßen mobilen Kommunikationssystems gelten sämtliche Bemerkungen bezüglich des erfindungsgemäßen Fahrrads wie auch dessen möglicher Ausführungsformen analog.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1, 2 je ein Fahrrad gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und
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3 ein mobiles Kommunikationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 zeigt ein Fahrrad 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei dem Fahrrad 1 handelt es sich um ein Zweirad. Das Fahrrad 1 weist eine im Bereich des Lenkers 2 lösbar angeordnete, d. h. nach Belieben an dem Lenker 2 montierbare bzw. von dem Lenker 2 demontierbare, Steuereinrichtung 3 auf. Der Steuereinrichtung 3 ist eine kombinierte Sende- und Empfangseinrichtung 4 zugehörig. Die Sende- und Empfangseinrichtung 4 ist in die Steuereinrichtung 3 integriert. Über die Sende- und Empfangseinrichtung 4 können Daten bzw. Informationen mit entsprechenden Sende- und Empfangseinrichtungen weiterer Verkehrsteilnehmer, wie z. B. Kraftfahrzeugen, ausgetauscht werden. Hierfür ist eine drahtlose Funkverbindung, z. B. basierend auf einer Car2X-Kommunikation, WLAN, UMTS oder Bluetooth, herzustellen bzw. hergestellt. Die für den Betrieb der Steuereinrichtung 3 erforderliche elektrische Energie kann beispielsweise über einen in die Steuereinrichtung 3 integrierten Energiespeicher (nicht gezeigt), wie z. B. eine Akkumulator, erfolgen. Die für den Betrieb der Steuereinrichtung 3 erforderliche elektrische Energie kann jedoch auch über einen fahrradseitigen Dynamo 5, hier einen Nabendynamo, bereitgestellt werden.
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Die Steuereinrichtung 3 ist dazu ausgebildet, eine den Fahrzustand und/oder die Position des Fahrrads 1 beschreibende Fahrradzustandsinformationen zu ermitteln. Die Fahrradzustandsinformation kann die aktuelle oder künftige Beschleunigung und/oder die aktuelle oder künftige Fahrtrichtung und/oder die aktuelle oder künftige Geschwindigkeit und/oder die aktuelle oder künftige Position des Fahrrads 1 beschreiben.
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Zur Ermittlung der Fahrradzustandsinformation kommuniziert die Steuereinrichtung 3 mit fahrradseitig verteilt angeordneten Sensoren 6. Über die Sensoren 6 werden Sensorsignale bereitgestellt, auf Basis welcher die Steuereinrichtung 3 durch entsprechende in dieser hinterlegte Auswertealgorithmen die Beschleunigung, Geschwindigkeit und Fahrtrichtung des Fahrrads 1 ermittelt. Die oder ein Teil der Sensoren 6 könnte(n) gleichermaßen auch in die Steuereinrichtung 3 integriert sein. So ist es beispielsweise möglich, Beschleunigungen, Geschwindigkeiten und Fahrtrichtungen des Fahrrads 1 mittels in die Steuereinrichtung 3 integrierter Beschleunigungssensoren zu ermitteln.
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Entsprechende Sensoren 6 zur Ermittlung der Beschleunigung, der Geschwindigkeit oder Fahrtrichtung des Fahrrads 1 können beispielsweise im Bereich des Lenkers 2, des Tretlagers, der Räder bzw. Naben des Fahrrads 1 angeordnet bzw. in die genannten Bauteile integriert sein. Die Beschleunigung des Fahrrads 1 kann auf Basis von an dem Tretlager anliegenden Drehmomenten ermittelt werden. Die Geschwindigkeit des Fahrrads 1 kann anhand der Drehzahl der Räder ermittelt werden. Die Fahrtrichtung des Fahrrads 1 kann anhand der Ausrichtung des Lenkers 2, insbesondere der Ausrichtung des Lenkers 2 relativ zu dem Fahrradrahmen, ermittelt werden. Entsprechende Sensoren 6 zur Ermittlung der Position des Fahrrads 1, bei welchen es sich um GPS-Sensoren handelt, können an dem oder integriert in den Fahrradrahmen oder an der oder integriert in die Steuereinrichtung 3 angeordnet sein. Sofern die Sensoren 6 außerhalb der Steuereinrichtung 3 angeordnet sind, ist eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation zwischen diesen und der Steuereinrichtung 3 gewährleistet.
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Eine zukünftige Einschätzung der Beschleunigung, Geschwindigkeit, Fahrtrichtung oder Position des Fahrrads 1 kann anhand von vorgebbaren oder vorgegebenen Fahrroutendaten des Fahrrads 1 erfolgen, in welche insbesondere streckenverlaufsbezogene Streckeninformationen, wie z. B. vorausliegende Geschwindigkeitsbegrenzungen, Kurven, Neigungen, Verkehrsaufkommen etc., eingehen können. In die Ermittlung einer zukünftigen Beschleunigung, Geschwindigkeit, Fahrtrichtung oder Position des Fahrrads 1 kann ebenso die aktuelle Beschleunigung, Geschwindigkeit, Fahrtrichtung und Position des Fahrrads 1 eingehen.
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Die über die Steuereinrichtung 3 ermittelte Fahrradzustandsinformation kann über die Sende- und Empfangseinrichtung 4 per Funk an weitere Verkehrsteilnehmer übermittelt werden, so dass diese grundsätzlich über das Vorhandensein des Fahrrads 1 respektive eines dieses benutzenden Fahrradfahrers informiert sind. Da die Fahrradzustandsinformation zusätzlich entsprechende Angaben über die Beschleunigung, Geschwindigkeit, Fahrtrichtung oder Position enthält, können an weitere Verkehrsteilnehmer entsprechend auch weitere fahrradbezogene Angaben übertragen werden. Über die fahrradseitige Sende- und Empfangseinrichtung 4 ist es ferner möglich, verkehrsteilnehmerseitige Zustandsinformationen, d. h. die Beschleunigung und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Fahrtrichtung und/oder die Position weiterer Verkehrsteilnehmer betreffende Angaben, zu empfangen.
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In der Steuereinrichtung 3 liegen daher in Echtzeit zu jedem Zeitpunkt relevante Informationen über die aktuelle und/oder künftige Verkehrssituation bzw. das aktuelle und/oder künftige Verkehrsumfeld respektive die in diesem aktuell/oder künftig befindlichen Verkehrsteilnehmer vor.
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Anhand eines Vergleichs der Fahrradzustandsinformation mit wenigstens einer Zustandsinformation wenigstens eines weiteren Verkehrsteilnehmers kann die Steuereinrichtung 3 über einen in dieser hinterlegten Auswertealgorithmus eine eine Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen dem Fahrrad 1 und dem wenigstens einen weiteren Verkehrsteilnehmer angebende Kollisionsinformation ermitteln. In die Ermittlung der Kollisionswahrscheinlichkeit bzw. der Kollisionsinformation können aus dem Vergleich der fahrradbezogenen Fahrradzustandsinformation und der verkehrsteilnehmerbezogenen Zustandsinformation resultierende Relativgeschwindigkeiten und/oder Relativpositionen und/oder relative Fahrtrichtungen zwischen dem Fahrrad 1 und dem oder den weiteren Verkehrsteilnehmern eingehen. Die Kollisionsinformation gibt sonach auf Basis der durch die Fahrradzustandsinformation abgebildeten fahrradbezogenen Daten und der durch die empfangenen Zustandsinformation abgebildeten verkehrsteilnehmerbezogenen Daten, d. h. z. B. durch einen Vergleich der jeweiligen Fahrtrichtungen und Geschwindigkeiten, an, ob und gegebenenfalls mit welcher Wahrscheinlichkeit, d. h. insbesondere auch wann, mit einer Kollision des Fahrrads 1 mit einem weiteren Verkehrsteilnehmer zu rechnen ist. Gegebenenfalls kann auf Basis des Vergleichs der Fahrradzustandsinformation mit der empfangenen Zustandsinformationen auch ein Schweregrad einer möglichen Kollision des Fahrrads 1 mit einem weiteren Verkehrsteilnehmer ermittelt werden. Die Kollisionswahrscheinlichkeit kann durch die Kollisionsinformation qualitativ oder quantitativ angegeben werden.
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Die Kollisionsinformation respektive die durch diese angegebene Kollisionswahrscheinlichkeit kann mit in der Steuereinrichtung 3 hinterlegten Schwellwerten verglichen werden, um bestimmte Kritikalitätsstufen der aktuellen und/oder künftigen Fahrsituation abzufragen. In diesem Zusammenhang ist es möglich, eine bevorstehende mögliche Kollision anhand der Kollisionsinformation zu antizipieren, d. h. zu antizipieren, dass eine Kollisionswahrscheinlichkeit überhaupt gegeben ist. Im Weiteren ist es möglich, die ermittelte, sich gegebenenfalls ändernde, Kollisionswahrscheinlichkeit im Hinblick auf entsprechende Schwellwerte zu bewerten.
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Die Steuereinrichtung 4 ist mit Lautsprechern 7, einem Display 8 und einer Vibrationserzeugungseinrichtung 9, z. B. in Form eines Elektromotors, ausgestattet, über welche eine Ausgabe akustischer und/oder optischer und/oder haptischer Signale möglich ist. Bei den Signalen kann es sich um Warnsignale an den das Fahrrad 1 benutzenden Fahrer handeln. Eine entsprechende Warnsignalgabe erfolgt in Abhängigkeit der ermittelten Kollisionsinformation respektive der durch diese angegebenen Kollisionswahrscheinlichkeit. Akustische Warnsignale können eine Sprachausgabe umfassen, über welche der Fahrradfahrer informiert wird, aus welcher Richtung sich der weitere Verkehrsteilnehmer nähert. Optische Warnsignale können eine, z. B. durch einen Pfeil realisierte, Anzeige umfassen, über welche der Fahrradfahrer informiert wird, aus welcher Richtung sich ein weiterer Verkehrsteilnehmer nähert.
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Entsprechende Warnsignale bzw. Warnsignale auslösende Steuerbefehle können gleichermaßen auch an entsprechende Ausgabemittel bzw. entsprechende Ausgabemittel umfassende Einrichtungen, wie z. B. Mobiltelefone, Smartphones, Tablet-Computer, seitens des Fahrradfahrers und insbesondere entsprechende Ausgabemittel bzw. entsprechende Ausgabemittel, wie z. B. Lautsprecher, Displays, Vibrationserzeugungseinrichtungen, umfassende Einrichtungen, seitens im Verkehrsumfeld befindlicher Verkehrsteilnehmer übermittelt werden. Es ist daher neben einer fahrradseitigen Ausgabe entsprechender Warnsignale auch eine verkehrsteilnehmerseitige Ausgabe entsprechender Warnsignale möglich. Die Intensität der ausgegebenen Warnsignale, d. h. z. B. die Lautstärke, Rhythmus oder die Tonfolge akustischer Warnsignale, die Blinkfrequenz, Färbung oder Helligkeit optischer Warnsignale bzw. die Stärke der Vibrationen haptischer Warnsignale, kann in Abhängigkeit der jeweiligen Kollisionsinformation bzw. der durch diese angegebenen Kollisionswahrscheinlichkeit variieren. Grundsätzlich ist es bevorzugt, wenn die Intensität entsprechender Warnsignale mit der Kollisionswahrscheinlichkeit ansteigt.
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Die Steuereinrichtung 3 ist ferner dazu eingerichtet, in Abhängigkeit der Kollisionsinformation eine Betätigung wenigstens einer fahrradseitigen Bremsvorrichtung 11 durchzuführen. Hierbei handelt es sich um eine Betätigung wenigstens einer fahrradseitigen hydraulischen Bremsvorrichtung 11. Der Bremsvorrichtung 11 ist gesondertes Stellmittel, z. B. in Form einer hydraulischen Pumpe 12, zugehörig, über welches eine Betätigung der Bremsvorrichtung 11 auch ohne Betätigen eines entsprechenden Bremshebels der Bremsvorrichtung 11 durch den Fahrradfahrer erfolgen kann. Auch die durch die Betätigung der Bremsvorrichtung 11 aufgebrachte Bremskraft ist in Abhängigkeit der Kollisionsinformation bzw. der durch diese angegebenen Kollisionswahrscheinlichkeit variierbar. Grundsätzlich ist es bevorzugt, wenn die aufgebrachte Bremskraft mit der Kollisionswahrscheinlichkeit ansteigt.
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2 zeigt ein Fahrrad 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der wesentliche Unterschiede zwischen dem in 1 gezeigten Fahrrad 1 und dem in 2 gezeigten Fahrrad 1 liegt darin, dass das in 2 gezeigte Fahrrad 1 eine im Bereich der Hinterradachse angeordnete elektrische Maschine 13 umfasst, welche als Elektromotor und somit zum Antrieb bzw. zur Unterstützung des Antriebs des Fahrrads 1 genutzt werden kann. Der elektrischen Maschine 13 ist ein elektrischer Energiespeicher 14 zugehörig, über welchen die als Elektromotor betriebene elektrische Maschine 13 mit elektrischer Energie versorgt wird. Die elektrische Maschine 13 ist über entsprechende Leitungen 10 mit dem Energiespeicher 14 verbunden. Das in 2 gezeigte Fahrrad 1 kann sonach als Elektrofahrrad („E-Bike”) bezeichnet werden.
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Eine Verzögerung des Fahrrads 1 kann hier alternativ oder ergänzend zu der im Zusammenhang mit dem in 1 gezeigten Fahrrad 1 beschriebenen Möglichkeit der Betätigung der Bremsvorrichtung 11 dadurch erreicht werden, dass die elektrische Maschine 13, welche im üblichen Fahrbetrieb zur Unterstützung des Fahrradfahrers als Elektromotor betrieben wird, in einen Generatorbetrieb geschalten wird und sonach ein Bremsmoment herbeiführt. Die im Generatorbetrieb der elektrischen Maschine 13 erzeugte elektrische Energie kann zum Laden des der elektrischen Maschine 13 zugeordneten Energiespeichers 14 verwendet werden. Die im Generatorbetrieb der elektrischen Maschine 13 erzeugte elektrische Energie kann auch zum Betrieb der Steuereinrichtung 3 verwendet werden, so dass die Steuereinrichtung 3 über die elektrische Maschine 13 mit elektrischer Energie versorgt wird. Selbstverständlich kann die Steuereinrichtung 3 auch über den Energiespeicher 14 mit elektrischer Energie versorgt werden. Der Energiespeicher 14 kann demnach auch der Steuereinrichtung 3 zugeordnet sein.
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Wie im Zusammenhang mit 1 erwähnt und für 2 gleichermaßen gültig, ist die Steuereinrichtung 3 samt der Sende- und Empfangseinrichtung 4 lösbar an dem Lenker 2 des Fahrrads angebracht bzw. befestigt. Die Steuereinrichtung 3 samt der Sende- und Empfangseinrichtung 4 ist typischerweise in einem gemeinsamen Gehäuseteil aufgenommen. Dieses Gehäuseteil kann, wie eingangs erwähnt, nach Belieben von dem Fahrrad 1 abgenommen bzw. nach Belieben an dem Fahrrad 1 angebracht werden.
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3 zeigt ein mobiles Kommunikationssystem 15 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Kommunikationssystem 15 ist durch ein Fahrrad 1 mit Steuereinrichtung 3 und zugehöriger Sende- und Empfangseinrichtung 4, d. h. eine fahrradseitige Sende- und Empfangseinrichtung 4, und wenigstens einen weiteren Verkehrsteilnehmer, hier das ebenso mit einer Steuereinrichtung, insbesondere als Teil eines Fahrerassistenzsystems, und einer Sende- und Empfangseinrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeug 16, d. h. eine verkehrsteilnehmerseitige, insbesondere kraftfahrzeugseitige, Sende- und Empfangseinrichtung gebildet. Das Kommunikationssystem 15 ermöglicht daher eine bidirektionale Kommunikation zwischen der fahrradseitigen Sende- und Empfangseinrichtung 4 und verkehrsteilnehmerseitigen bzw. kraftfahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen.
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Das Kommunikationssystem 15 ist derart eingerichtet, dass über die fahrradseitige Sende- und Empfangseinrichtung 4 eine fahrradseitig ermittelte Zustandsinformation an die kraftfahrzeugseitige Sende- und Empfangseinrichtung über eine zwischen der fahrradseitigen Sende- und Empfangseinrichtung 4 und der kraftfahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung bestehende, drahtlose Kommunikationsverbindung übermittelbar ist. Gleichermaßen ist das mobile Kommunikationssystem 15 derart eingerichtet, dass über die kraftfahrzeugseitige Sende- und Empfangseinrichtung eine kraftfahrzeugseitig ermittelte Zustandsinformation an die fahrradseitige Sende- und Empfangseinrichtung 4 über eine zwischen der fahrradseitigen Sende- und Empfangseinrichtung 4 und der kraftfahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtung bestehende, drahtlose Kommunikationsverbindung übermittelbar ist. Bei der Kommunikationsverbindung kann es sich beispielsweise um WLAN, UMTS oder Bluetooth handeln.
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Dies bedeutet für die in 3 dargestellte Kreuzungs- bzw. Verkehrssituationen, dass sowohl der Fahrer des Kraftfahrzeugs 16 als auch der das Fahrrad 1 benutzende Fahrradfahrer über den Austausch entsprechender kraftfahrzeugbezogener Zustandsinformationen und fahrradbezogener Fahrradzustandsinformation über das jeweilige Vorhandensein sowie weitere, insbesondere den jeweiligen Fahrbetrieb betreffende, Angaben informiert werden. So kann dem Fahrradfahrer über eine Gabe eines entsprechenden Warnsignals, z. B. optisch, kenntlich gemacht werden, dass sich das Kraftfahrzeug 16 demnächst Von links nähert. Gleichermaßen kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs 16 darüber informiert werden, dass sich ihm demnächst ein Fahrrad 1 nähert. Bei der in 3 dargestellten Kreuzungs- bzw. Verkehrssituation hat der Fahrer des Kraftfahrzeugs 16 aufgrund der Gebäude 17 ansonsten keine Möglichkeit, das Fahrrad 1 respektive den Fahrradfahrer zu erkennen. Auch der Fahrradfahrer hat ansonsten keine Möglichkeit, das Kraftfahrzeug 16 zu erkennen. Mithin ist durch das Fahrrad 1 und das Kommunikationssystem 15 ein erheblicher Sicherheitsgewinn für alle betroffenen Verkehrsteilnehmer realisiert.
