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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektromotorisch antreibbaren Fahrzeugs, insbesondere eines E-Bikes oder eines Elektrorollers, sowie ein solches Fahrzeug.
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Stand der Technik
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2010 039 860 A1 sind ein System zum elektrischen Betreiben eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug mit einem derartigen System bekannt, wobei das System einen elektrischen Antrieb, eine Steuereinheit zum Betreiben des elektrischen Antriebs sowie eine beide Komponenten verbindende Kommunikationseinrichtung aufweist. Die Kommunikationseinrichtung ist dabei derart ausgestaltet, dass durch sie weitere Komponenten in das System integrierbar sind. Die Integration weiterer Komponenten in die Kommunikationseinrichtung ermöglicht einen Datenaustausch zwischen den weiteren Komponenten und der Steuereinheit. Der Datenaustausch kann zur Information der Steuereinheit über die Anbindung der weiteren Komponenten und zum Erkennen und Berücksichtigen mindestens einer weiteren Funktionalität der weiteren Komponenten genutzt werden. Eine typische Komponente, die in das System integriert werden kann, ist beispielsweise ein Akkumulator, eine Batterie, ein Anzeige- und/oder Bedienelement und/oder ein Sensor.
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Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Komfort und/oder die Sicherheit beim Betreiben eines elektromotorisch antreibbaren Fahrzeugs zu erhöhen.
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Zur Lösung der Aufgabe werden das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie das Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 8 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Betreiben eines elektromotorisch antreibbaren Fahrzeugs. Hierbei kann es sich insbesondere um ein E-Bike oder um einen Elektroroller handeln. Bei dem Verfahren wird ein Elektromotor als Antriebseinrichtung eingesetzt und mit Hilfe des Elektromotors werden Geräusche und/oder Vibrationen erzeugt, die zur Information eines Fahrers des Fahrzeugs verwendet werden. Das heißt, dass sich die der Information des Fahrers dienenden Geräusche und/oder Vibrationen von den herkömmlichen Geräuschen und/oder Vibrationen des Elektromotors unterscheiden und somit vom Fahrer als solche auch erkannt werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird demnach der Elektromotor als Kommunikationseinrichtung benutzt, mittels welcher dem Fahrer Hinweise oder Anweisungen gegeben werden können. Beispielsweise können diese Hinweise Warnhinweise sein, die auf eine konkrete Gefahrenstelle oder ein Hindernis aufmerksam machen. Bei den Anweisungen kann es sich insbesondere um Handlungsanweisungen handeln, wie beispielsweise Blinker setzen, Lenker bzw. Lenkrad einschlagen und/oder dergleichen. Da die Informationen durch Geräusche und/oder Vibrationen, das heißt akustisch und/oder haptisch, vermittelt werden, kann sich der Fahrer weiterhin auf den Verkehr konzentrieren, insbesondere kann sein Blick auf die Straße gerichtet bleiben und/oder beide Hände können am Lenker oder Lenkrad verbleiben. Dadurch steigen der Komfort und die Sicherheit beim Betreiben des Fahrzeugs.
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Vorzugsweise werden mit Hilfe des Elektromotors unterscheidbare Geräusche und/oder Vibrationen erzeugt, denen vorab festgelegte Informationsinhalte zugeordnet werden. Beispielsweise können zur besseren Unterscheidbarkeit von Geräuschen die Tonhöhe, die Tonfrequenz, die Tonabfolge usw. variiert werden. Im Falle von Vibrationen kann insbesondere die Frequenz der Schwingungen zur Unterscheidung genutzt werden. Den unterschiedlichen Geräuschen und/oder Vibrationen werden dann bestimmte Informationsinhalte zugeordnet, so dass der Fahrer die Geräusche und/oder Vibrationen einfach interpretieren kann. Die gezielt zur Information des Fahrers genutzten Geräusche und/oder Vibrationen werden demnach codiert. Vor der Nutzung des Fahrzeugs muss sich demnach der Fahrer mit der Codierung vertraut machen, um die auf diese Weise vermittelten Informationen interpretieren zu können.
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Weiterhin vorzugsweise werden mit Hilfe des Elektromotors hör- und/oder fühlbare periodische Schwingungen erzeugt. Zum Transport unterschiedlicher Informationsinhalte können sich dann diese Schwingungen hinsichtlich ihrer Amplitude und/oder Frequenz unterscheiden. Über den Frequenzbereich kann festgelegt werden, ob die Schwingungen hör- und/oder fühlbar sind. Um hörbare Schwingungen zu erzeugen, kann beispielsweise ein Frequenzbereich zwischen 20 Hz und 20 kHz gewählt werden. Die Veränderung der Frequenz kann mit Hilfe eines Umrichters bewirkt werden.
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Durch Variation der Amplitude und/oder Frequenz der Schwingungen können bestimmte Schwingungsmuster erzeugt werden, die für den Fahrer besonders leicht wiedererkennbar sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die der Information des Fahrers dienenden Geräusche und/oder Vibrationen durch eine Signalüberlagerung bei der Ansteuerung des Elektromotors erzeugt.
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Alternativ oder ergänzend kann ein Drehmoment der Elektromotors gesenkt oder angehoben werden, so dass das Fahrzeug eine Veränderung in der Beschleunigung und damit im Schwingungsverhalten erfährt. Die Veränderung wiederum kann codiert und zur Information des Fahrers genutzt werden.
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Zur Ansteuerung des Elektromotors wird vorzugsweise ein Steuergerät verwendet, das über eine Kommunikationsschnittstelle Daten von einer Sensorik zur Überwachung des Umfelds des Fahrzeugs und/oder Daten von einem mobilen Endgerät, wie beispielsweise einem Smartphone, erhält. Die Daten können Informationen beinhalten, die gewisse Aktionen erfordern. Ist dies der Fall, kann das Steuergerät den Elektromotor in der Weise ansteuern, dass dieser Geräusche und/oder Vibrationen zur entsprechenden Information des Fahrers erzeugt. Dieser kann dann die erforderliche Aktion einleiten bzw. ausführen.
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Über die Sensorik zur Überwachung des Umfelds des Fahrzeugs können insbesondere Daten zur aktuellen Verkehrssituation zur Verfügung gestellt werden.
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Das mobile Endgerät kann insbesondere zur Übermittlung von Navigationsdaten eingesetzt werden. Anhand der Navigationsdaten erkennt beispielsweise das Steuergerät, wann ein Abbiegemanöver eingeleitet werden muss. Das Steuergerät steuert in diesem Fall den Elektromotor in der Weise an, dass dieser Geräusche und/oder Vibrationen erzeugt, die dem Fahrer anzeigen, dass er den Blinker setzen und/oder den Lenker bzw. das Lenkrad einschlagen soll. Der Fahrer muss hierzu weder auf das Display des mobilen Endgeräts schauen, noch das mobile Endgerät in die Hand nehmen.
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In Weiterbildung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, dass die datenübertragende Verbindung des mobilen Endgeräts mit der Kommunikationsschnittstelle des Steuergeräts drahtlos erfolgt, beispielsweise über Bluetooth oder Near Field Communication (NFC). Das mobile Endgerät kann demnach am Fahrer bzw. in einer beliebigen Tasche verbleiben, die der Fahrer mitführt.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wertet das Steuergerät die über die Sensorik und/oder das mobile Endgerät erhaltenen Daten aus und setzt sie in entsprechende Steuerbefehle zur Ansteuerung des Elektromotors um. Dieser erzeugt dann die entsprechenden Geräusche und/oder Vibrationen zur Information des Fahrers.
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Das darüber hinaus zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe vorgeschlagene elektromotorisch antreibbare Fahrzeug, insbesondere E-Bike oder Elektroroller, umfasst einen Elektromotor als Antriebseinrichtung und zur Erzeugung von Geräuschen und/oder Vibrationen, denen konkrete Informationsinhalte zur Information eines Fahrers des Fahrzeugs zugeordnet sind. Der Elektromotor kann somit als Kommunikationseinrichtung genutzt werden, mittels welcher dem Fahrer konkrete Anweisungen oder Hinweise vermittelbar sind. Das Fahrzeug ist somit insbesondere zur Durchführung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet.
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Bevorzugt ist der Elektromotor in datenübertragender Weise mit einem Steuergerät verbunden, das eine Kommunikationsschnittstelle zur Herstellung einer datenübertragenden Verbindung mit einer Sensorik zur Überwachung des Umfelds des Fahrzeugs und/oder mit einem mobilen Endgerät, wie beispielsweise einem Smartphone, aufweist. Bei der Ansteuerung des Elektromotors können somit die über die Sensorik und/oder das mobile Endgerät erhaltenen Daten berücksichtigt werden. Insbesondere können diese in Steuerbefehle umgesetzt werden, die dazu führen, dass der Elektromotor Geräusche und/oder Vibrationen zur entsprechenden Information des Fahrers erzeugt.
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Um den Komfort zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass das mobile Endgerät über die Kommunikationsschnittstelle drahtlos mit dem Steuergerät in datenübertragender Weise verbunden oder verbindbar ist. Das mobile Endgerät kann damit am Fahrer bzw. in einer vom Fahrer mitgeführten Tasche verbleiben.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
- 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen elektromotorisch antreibbaren Fahrzeugs und
- 2 eine graphische Darstellung einer betriebspunktabhängigen Erzeugung von Impulsen zur Fahrerinformation.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
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Der 1 ist beispielhaft ein elektromotorisch antreibbares Fahrzeug 1 in Form eines Elektrorollers zu entnehmen. Dieser ist erfindungsgemäß ausgestaltet bzw. zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet.
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Der Elektroroller weist einen Elektromotor 2 als Antriebseinrichtung auf, wobei vorliegend der Elektromotor 2 am Hinterrad 6 des Elektrorollers angeordnet ist. Der Elektromotor 2 ist über eine Datenleitung 7 in datenübertragender Weise mit einem Steuergerät 3 verbunden, das unter einem Sitz 8 angeordnet ist. Das Steuergerät 3 weist eine Kommunikationsschnittstelle 4 auf, über welche eine datenübertragende Verbindung mit einem mobilen Endgerät 5, beispielsweise einem Smartphone, herstellbar ist, und zwar drahtlos. Das heißt, dass das mobile Endgerät 5 zur Herstellung der Verbindung nicht herausgenommen und separat angeschlossen werden muss, was eine deutliche Komfortsteigerung bedeutet.
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Die datenübertragende Verbindung des mobilen Endgeräts 5 mit dem Steuergerät 3 wird vorliegend zur Übermittlung von Navigationsdaten genutzt. Über das mobile Endgerät 5 werden somit dem Steuergerät 3 Navigationsdaten zur Verfügung gestellt. Das Steuergerät 3 wertet diese Navigationsdaten aus und erkennt, wann eine Aktion des Fahrers erforderlich ist. Um diese Information an den Fahrer weiterzugeben, steuert das Steuergerät 3 den Elektromotor 2 in der Weise an, dass dieser für den Fahrer wahrnehmbare Geräusche und/oder Vibrationen erzeugt, denen bestimmte Informationsinhalte zugeordnet sind. Dieser erkennt der Fahrer und kann dementsprechend die erforderliche Aktion einleiten, wie beispielsweise Blinker setzen oder Lenker 9 einschlagen.
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Über die Kommunikationsschnittstelle 4 des Steuergeräts 3 kann auch eine datenübertragende Verbindung zu einer Sensorik zur Überwachung des Umfelds des Fahrzeugs 1 hergestellt sein (nicht dargestellte Ausführungsform). Über die Sensorik erhält das Steuergerät 3 Daten, welche die aktuelle Verkehrssituation betreffen. Beispielsweise kann die Einhaltung der erforderlichen Abstände zu anderen Verkehrsteilnehmer überwacht werden. Anhand der Daten erkennt das Steuergerät 3, wann die Gefahr einer Kollision besteht und kann demnach unter Nutzung des Elektromotors 2 als Kommunikationseinrichtung die entsprechende Information an den Fahrer absetzen.
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Gleiches gilt, wenn beispielsweise der Fahrer zu schnell fährt. In diesem Fall bekommt er über die mit Hilfe des Elektromotors 2 erzeugten Geräusche und/oder Vibrationen eine kurze Warnung, die ihm signalisieren, dass er Gas wegnehmen oder bremsen muss.
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Anhand der 2 soll eine Möglichkeit der Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert werden. Dargestellt ist ein Drehmomentbereich 10 des Elektromotors 2, der durch ein Maximum (A) und ein Minimum (B) bzw. ein maximales Bremsmoment begrenzt wird. Innerhalb dieses Bereichs 10 kann das Drehmoment des Elektromotors 2 in der Weise variiert werden, dass akustisch und/oder haptisch wahrnehmbare Schwingungen 11, 12 erzeugt werden, die sich unterscheiden und somit dem Fahrer unterschiedliche Informationen vermitteln.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010039860 A1 [0002]
