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Die Erfindung betrifft ein Nachrüstsystem für einen Helm.
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Die so genannte Car2Car-Kommunikation, im englischen Sprachraum auch häufiger mit Vehicle-2-Vehicle Communication bezeichnet, ist an sich bekannt. Diese Kommunikation bezeichnet den Austausch von Informationen und Daten zwischen Kraftfahrzeugen, üblicherweise mit dem Hintergrund, Fahrern frühzeitig kritische und gefährliche Situationen zu melden.
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Auch ist es an sich bekannt, Motorradfahrern verschiedenste Unterstützungsmöglichkeiten zum besonders sicheren Führen von Motorrädern bereitzustellen. So zeigt die
DE 10 2015 216 835 A1 eine in einem Motorradhelm integrierte Anzeigevorrichtung. Diese kann über eine drahtlose Kommunikation verschiedenste Betriebsparameter des Motorrads empfangen, insbesondere von einem Fahrerassistenzsystem des Motorrads. So können beispielsweise Informationen bezüglich einer Schräglage, einer Beschleunigung und dergleichen mittels der im Helm integrierten Anzeigevorrichtung angezeigt werden.
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Die
US 2013/0311075 A1 zeigt ein in einem Motorrad integriertes Sicherheitssystem. Ein in einem Motorradhelm integriertes Display kann Informationen mit diesem Sicherheitssystem austauschen, sodass beispielsweise ein den Motorradhelm tragender Motorradfahrer mit Spurverlassungswarnungen, Informationen zu Fahrzeugen in einem toten Winkel und dergleichen visuell versorgt werden kann.
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Die
DE 100 16 991 A1 betrifft einen Schutzhelm mit einer Mikrofoneinrichtung und mit einer Lautsprechereinrichtung, wobei in dem Schutzhelm Mittel integriert sind, welche die Kommunikation mit Teilnehmern von Telefonnetzen ermöglichen.
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Die
EP 1 393 643 A1 betrifft ein Kommunikationssystem zwischen Helmen sowie einen Helm, der dieses System benutzt. Dabei wird die Möglichkeit geschaffen, dass Paare von Personen, die dieselbe Transportvorrichtung benutzen, beispielsweise ein Motorrad oder ein Wettbewerbsfahrzeug, miteinander kommunizieren können, indem eine bestimmte Anzahl von Windungen eines Helms mit den Windungen des anderen Helms durch magnetische Induktion kommunizieren können.
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Die
DE 10 2009 014 242 A1 betrifft eine Folienantenne in tragbaren elektronischen Geräten wie Personal Navigation Devices und Multimediageräten.
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Die
DE 20 2006 011 486 U1 betrifft einen Bluetooth GPS-Empfänger mit Sprachausgabe, der einen integrierten GPS-Satellitenempfänger enthält.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels welcher auf besonders einfache Weise eine Verbreitung der Car2X-Kommunikation ermöglicht werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Nachrüstsystem für einen Helm gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Nachrüstsystem für einen Helm umfasst eine Kommunikationseinheit, ihrerseits umfassend eine Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein Funkmodem der Kommunikationseinheit zum Übertragen von Daten über eine Mobilfunkverbindung anzusteuern, sodass die Daten an eine Kommunikationseinheit, die in einem Kraftfahrzeug, einer Infrastruktur oder in einem weiteren Helm integriert ist, übertragen und/oder von dieser empfangen werden. Das Funkmodem ist ausgelegt, die Mobilfunkverbindung über einen 5G-Mobilfunkstandard aufzubauen. Das Funkmodem ist zum Übertragen und/oder Empfangen der Daten mit einer Antenne der Kommunikationseinheit verbunden, wobei die Antenne in Form einer außenseitig am Helm anbringbaren Außenantenne ausgebildet ist und die Antenne folienförmig ist. Das erfindungsgemäße Nachrüstsystem kann auf einfache Weise in gängigen Helmen, beispielsweise in Motorradhelmen, integriert werden kann. An sich ist es auch denkbar, dass das erfindungsgemäße Nachrüstsystem oder eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nachrüstsystems in anderen Helmen, wie beispielsweise in Fahrradhelmen oder anderweitigen Helmen integrierbar ist.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bisherige Ansätze für die so genannte Car2Car-Kommunikation davon ausgehen, dass jeweilige Fahrzeuge, seien es Kraftwagen oder Krafträder, über eine entsprechende Kommunikationseinheit zur Car2Car-Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmern verfügen. Diese Vorgehensweise führt allerdings dazu, dass nur Neufahrzeuge in den Genuss solcher Car2Car-Technologien kommen, etwa zur Gefahrenwarnung und dergleichen. Dadurch kann die Anzahl der Fahrzeuge mit Car2Car-kommunikationsfähigen Systemen an Bord nur sehr langsam wachsen, was erst über viele Jahre zu einer großen Verbreitung im Straßenverkehr führt. Insbesondere bei Motorrädern führt dieser Ansatz zur Integration geeigneter Kommunikationseinheiten im Fahrzeug dazu, dass durch die eingeschränkten, sich nicht permanent im Blickbereich des Fahrers befindlichen Instrumente es sehr schwierig ist, Motorradfahrer immer zuverlässig über mögliche Gefahren zu informieren.
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Insbesondere diesbezüglich bringt das erfindungsgemäße Nachrüstsystem eine erhebliche Verbesserung mit sich. Das erfindungsgemäße Nachrüstsystem wird nämlich nicht in einem Fahrzeug, sondern in einem Helm, insbesondere in einem Motorradhelm, integriert. In Bezug auf die Positionierung der Kommunikationseinheit ergeben sich dadurch auch erhebliche technische Vorteile im Vergleich zu einer - wie üblich - Integration im Fahrzeug, beispielsweise im Motorrad. Durch die exponierte Position am höchsten Punkt des Fahrzeug-Fahrer-Verbunds, nämlich am Helm, lässt sich mittels der Kommunikationseinheit eine besonders gute, insbesondere eine zumindest nahezu 360-Grad-Abstrahlcharakterisitik, umsetzen, da keine störenden Abschattungen aufgrund von metallischen Komponenten eines betreffenden Motorrads entstehen können.
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Da die meisten Anwendungsfälle für die Car2Car-Kommunikation vom Empfangen der Position sowie der Eigenschaften der anderen Verkehrsteilnehmer leben, beziehungsweise nur die Position des eigenen Fahrzeugs an die anderen Verkehrsteilnehmen übermittelt wird, ist nicht unbedingt eine Kommunikation mit dem eigenen Zweirad, beispielsweise einem Motorrad, über die Kommunikationseinheit notwendig. Für die meisten Fälle reicht es aus, dass die Kommunikationseinheit im Motorradhelm, oder auch in einem anderen Helm, verbaut ist. Dies betrifft insbesondere Anwendungsfälle, wie eine Gefahrenwarnung, Warnungen vor Baustellen, Kollisionswarnungen und dergleichen.
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Mittels des erfindungsgemäßen Nachrüstsystems ist es auf besonders einfache und zuverlässige Weise möglich, Zweiradfahrer, insbesondere Motorradfahrer, die Möglichkeit einer Car2Car- und auch allgemeiner einer Car2X-Kommunikation zu ermöglichen. Die Verbreitung von Car2X-fähigen Systemen kann dadurch insbesondere im Zweiradbereich, vor allem bei Motorrädern oder anderen Krafträdern, besonders schnell verbreitet werden, da das besagte Nachrüstsystem nachträglich in Helmen eingebaut werden kann. Die Erfindung sieht vor, dass das Funkmodem dazu ausgelegt ist, die Mobilfunkverbindung über einen 5G-Mobilfunkstandard aufzubauen. Grundsätzlich kann das Funkmodem aber auch abwärtskompatibel sein, um die älteren Standards wie beispielsweise 2G, 3G oder 4G zu unterstützen. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit dem Mobilfunkstandard 5G ein weiterer Technologiesprung stattfindet. 5G-fähige Kommunikationsmodule werden wesentlich kleiner und vor allem auch stromsparender als bisherige Funkmodule zum Aufbau von Mobilfunkverbindungen, beispielsweise nach dem 4G- oder 3G-Standard. Somit können solche Kommunikationsmodule in alle möglichen Gegenstände integriert werden. Dadurch lässt sich das besagte Funkmodem und auch die gesamte Kommunikationseinheit auf besonders einfache, weil platzsparende Weise in einem Helm, insbesondere in einem Motorradhelm, integrieren und vor allem auch über einen längeren Zeitraum ohne einen Batteriewechsel oder ohne eine Batterie aufzuladen, betreiben.
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Die Erfindung sieht vor, dass das Funkmodem zum Übertragen und/oder Empfangen der Daten mit einer Antenne der Kommunikationseinheit verbunden ist. Wie bereits erwähnt, eignet sich bezüglich der Antennenposition der Helm, insbesondere der Motorradhelm, wesentlich besser, als wenn die Antenne im Fahrzeug selbst integriert wäre. Um eine besonders gute Übertragung und/oder eine besonders gute Empfangbarkeit der besagten Daten zu ermöglichen, ist das Funkmodem mit der besagten Antenne verbunden. Die Antenne ist in Form einer außenseitig am Helm anbringbaren Außenantenne ausgebildet. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Helm, in welchem die Kommunikationseinheit integriert werden kann, nicht funkdurchlässig ist. In dem Fall kann dadurch, dass die Antenne als eine außenseitig am Helm anbringbare Außenantenne ausgebildet ist, dennoch ein zuverlässiger Datentransfer sichergestellt werden. Die Antenne ist folienförmig ausgebildet, sodass die Antenne ohne die Aerodynamik und Optik des Helms weiter zu stören, besonders einfach außenseitig am Helm angebracht werden kann. Beispielsweise kann die Antenne über ein Flachbandkabel mit der restlichen Kommunikationseinheit, insbesondere mit dem Funkmodem verbunden sein.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Kommunikationseinheit ein satellitenbasiertes Positionsbestimmungsmodul, insbesondere einen GPS-Empfänger, aufweist. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass neben der eigentlichen Mobilfunkschnittstelle auch bei der Car2Car-Kommunikation oder bei der Car2X-Kommunikation ganz allgemein eine Positionsbestimmung des Zweirads, insbesondere des Kraftrads, von Vorteil ist. Daher ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in die Kommunikationseinheit auch das satellitenbasierte Positionsbestimmungsmodul, beispielsweise in Form des GPS-Empfängers, vorzugsweise mitsamt geeigneter Antenne, verbaut ist. So ist es mittels der Kommunikationseinheit nicht nur möglich, Daten zwischen Infrastrukturen und/oder anderen Fahrzeugen auszutauschen, sondern zusätzlich auch noch Positionsinformationen zu übertragen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kommunikationseinheit eine austauschbare Batterie zur Energieversorgung der Kommunikationseinheit aufweist. Beispielsweise kann die Kommunikationseinheit ein leicht zugängliches und einfach zu öffnendes und verschließbares Batteriefach zum Aufnehmen der Batterie oder auch mehrerer Batterien aufweisen. So können Benutzer der Kommunikationseinheit bei Bedarf auf einfache Weise eine leere Batterie gegen eine volle Batterie austauschen. Aufgrund des niedrigen Strom- beziehungsweise Energiebedarfs der Kommunikationseinheit, insbesondere wenn der 5G-Mobilfunkstandard genutzt wird, kann es beispielsweise ausreichend sein, die austauschbare Batterie nur alle 5 Jahre gegen eine neue Batterie auszutauschen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Kommunikationseinheit einen Bewegungssensor und eine Energiemanagementeinheit aufweist, welche dazu eingerichtet sind, die Kommunikationseinheit in einen stromsparenden Bereitschaftszustand, also in einen so genannten Sleep Moduls, zu versetzen, sobald mittels des Bewegungssensors festgestellt wird, dass die Kommunikationseinheit für eine vorgegebene Dauer nicht bewegt worden ist. Die Energiemanagementeinheit dient also als eine Art stromsparendes Power-Management-Modul, in welchem eine stromsparende Energienutzungsstrategie implementiert ist. Durch den in die Kommunikationseinheit integrierten Bewegungssensor kann auf einfache Weise festgestellt werden, ob die Kommunikationseinheit und somit im verbauten Zustand der betreffende Helm und letztlich auch das betreffende Zweirad, beispielsweise in Form eines Motorrads, gerade länger nicht bewegt wird. In dem Fall kann die Energiemanagementeinheit die Kommunikationseinheit in den stromsparenden Bereitschaftszustand versetzen, sodass nicht unnötig Energie beziehungsweise Strom verbraucht wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Kommunikationseinheit besonders lange ohne einen Austausch von Batterien funktionstüchtig ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Kommunikationseinheit eine Ausgabeeinheit aufweist, welche dazu ausgelegt ist, Meldungen, insbesondere Warnmeldungen, optisch, akustisch und/oder haptisch auszugeben. Dadurch kann ein Träger des Helms, in welchem die Kommunikationseinheit verbaut ist, auf einfache Weise optisch, akustisch und/oder haptisch mit Warnmeldungen oder auch anderen Meldungen versorgt werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Ausgabeeinheit ein Display aufweist, welches im Sichtbereich eines Trägers des Helms angeordnet werden kann, beispielsweise weil das Display in ein Visier des Helms integrierbar ist. Zudem ist es auch möglich, dass die Ausgabeeinheit beispielsweise einen oder mehrere Lautsprecher aufweist, mittels welchen verschiedenste Meldungen akustisch wahrnehmbar ausgegeben werden können. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, dass die Ausgabeeinheit einen oder mehrere Aktoren aufweist, mittels welchen beispielsweise eine Art Vibrationsalarm oder ein sonstiges haptisch erfassbares Feedback direkt am Helm ausgegeben werden kann, um einen Träger des Helms zu warnen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine stark schematisierte Darstellung einer Kommunikationseinheit für einen Motorradhelm, mittels welcher eine Kommunikation mit anderen Fahrzeugen und auch Infrastrukturen ermöglicht wird; und in
- 2 eine schematische Darstellung eines Motorradhelms in welchem die Kommunikationseinheit verbaut worden ist.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden.
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In einer stark schematisierten Darstellung ist eine Kommunikationseinheit 1 für einen hier nicht dargestellten Motorradhelm in 1 gezeigt. Bei der Kommunikationseinheit 1 handelt es sich um ein Nachrüstset, welches nachträglich noch in einen Motorradhelm integriert werden kann.
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Die Kommunikationseinheit 1 umfasst eine Ausgabeeinheit 2 zum Ausgeben von verschiedensten Meldungen, insbesondere Warnmeldungen, in optischer, akustischer und/oder haptisch wahrnehmbarer Form. Beispielsweise kann die Ausgabeeinheit 2 ein Display aufweisen, sodass ein Träger eines Motorradhelms, in welchen die Kommunikationseinheit 1 integriert ist, über das Display verschiedenste Meldungen angezeigt bekommen kann. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass die Ausgabeeinheit 2 beispielsweise einen oder mehrere Lautsprecher zur Ausgabe von Meldungen sowie alternativ oder zusätzlich einen oder mehrere Aktoren zum Ausgeben von haptisch erfassbaren Vibrationsmeldungen aufweist.
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Die Kommunikationseinheit 1 umfasst zudem eine Steuereinrichtung 3, welche dazu eingerichtet ist, ein Funkmodem 4 der Kommunikationseinheit 1 zum Übertragen von Daten über eine Mobilfunkverbindung anzusteuern, sodass die Daten an eine Kommunikationseinheit, die in einem Kraftfahrzeug, einer Infrastruktur oder in einem weiteren Helm integriert ist, übertragen und/oder von dieser empfangen werden. Mittels der Kommunikationseinheit 1 ist also eine Car2Car-Kommunikation und allgemein eine Car2X-Kommunikation möglich. Das Funkmodem 4 ist insbesondere dazu ausgelegt, die besagte Mobilfunkverbindung über einen 5G-Mobilfunkstandard aufzubauen. Zudem kann das Funkmodem 4 auch dazu ausgelegt sein, die Mobilfunkverbindung über ältere Mobilfunkstandards, wie beispielsweise 2G, 3G und/oder auch 4G aufzubauen.
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Die Kommunikationseinheit 1 umfasst des Weiteren einen Bewegungssensor 5 und eine GPS-Empfänger 6. Eine Energiemanagementeinheit 7 der Kommunikationseinheit 1 ist signal- beziehungsweise datentechnisch mit dem Bewegungssensor 5 gekoppelt. Die Energiemanagementeinheit 7 ist dazu eingerichtet, die Kommunikationseinheit 1 in einen stromsparenden Bereitschaftszustand zu versetzen, sobald mittels des Bewegungssensors 5 festgestellt wird, dass die Kommunikationseinheit 1 für eine vorgegebene Dauer nicht bewegt worden ist. Dadurch kann der Stromverbrauch der gesamten Kommunikationseinheit 1 erheblich reduziert werden. Insbesondere kann die Energiemanagementeinheit 7 besonders energiehungrige Elemente der Kommunikationseinheit 1 in den stromsparenden Bereitschaftszustand, also einen so genannten Sleep Modus, versetzen.
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Die Kommunikationseinheit 1 umfasst des Weiteren eine Antennenschaltung 8, eine austauschbare Batterie 9 und ein Flachbandkabel 10.
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In 2 ist der zuvor bereits erwähnte Motorradhelm 12 in einer schematischen Darstellung gezeigt, wobei einige Komponenten der Kommunikationseinheit 1 im verbauten Zustand schematisch angedeutet sind. Die in 1 gezeigte Antennenschaltung 8 ist über das Flachbandkabel 10 mit einer außenseitig am Helm 12 angebrachten Antenne 11 verbunden. Bei der Antenne 11 handelt es sich also um eine Außenantenne. Die Antenne 11 ist folienförmig ausgebildet, sodass sie die Aerodynamik und Optik des Helms 12 nicht weiter beeinträchtigt. Die Steuereinrichtung 3 und die austauschbare Batterie 9 sind zudem nochmals schematisch angedeutet.
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Mittels der im Motorradhelm 12 verbauten Kommunikationseinheit 1 ist es also möglich, Motorradfahrer eine Car2Car- und auch eine Car2Infrastructure-Kommunikation zu ermöglich, ohne dass das Motorrad selbst über die entsprechenden technischen Mittel verfügen muss. Auch Fahrer von älteren Motorrädern können so problemlos Daten mit anderen Verkehrsteilnehmern oder auch Infrastruktureinrichtungen austauschen. Dafür muss die Kommunikationseinheit 1 einfach beispielsweise in einem bestehenden Helm nachgerüstet werden. Alternativ ist es auch möglich, gleich einen Motorradhelm 12 zu kaufen, in welchem die Kommunikationseinheit 1 von vornherein bei der Produktion verbaut worden ist. Dadurch, dass die Kommunikationseinheit 1 zudem den bereits erwähnten GPS-Empfänger 6 aufweist, ist es möglich, die Position des Motorrads anderen Verkehrsteilnehmern oder anderen Infrastruktureinrichtungen mitzuteilen, und zwar ohne dass das Motorrad selbst über Mittel zur Positionserfassung verfügen muss.
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Mittels der Kommunikationseinheit 1 ist es auf einfache Weise möglich, Verkehrsteilnehmern eine Car2Car-Kommunikation oder auch ein Car2Infrastructure-Kommunikation zu ermöglichen, welche über nicht neue Fahrzeuge verfügen. Dadurch kann insbesondere im Kraftradbereich dafür gesorgt werden, besonders schnell eine hohe Verbreitung der Car2X-Kommunikation zu ermöglichen. Mittels der Kommunikationseinheit 1 ist es insbesondere auch möglich, Motorradfahrern optisch, akustisch und/oder haptisch über den Motorradhelm 12 Gefahrenhinweise oder auch andere Meldungen auszugeben. Die Kommunikationseinheit 1 bietet also eine besonders einfache Möglichkeit, insbesondere bei Motorradfahrern zu einer hohen Verbreitung von Car2X-Kommunikation beizutragen und dadurch auch die Sicherheit beim Fahren mit Motorrädern zu erhöhen.
