DE102019215706A1

DE102019215706A1 - Transportvorrichtung, insbesondere Kinderwagen mit einer elektrischen Antriebseinheit

Info

Publication number: DE102019215706A1
Application number: DE102019215706.8A
Authority: DE
Inventors: Bertram Schillinger; Stefan Groh; Karolina Bach; Kai-Michael Ullrich; Alexander Sisin; Pierre Nonnenmacher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-10-12
Filing date: 2019-10-12
Publication date: 2021-04-15
Also published as: WO2021069323A1

Abstract

Bei einer Transportvorrichtung (100), insbesondere einem Kinderwagen, mit einem Fahrgestell (102) und mit einem Handgriff (110) für einen Benutzer, wobei an dem Fahrgestell (102) mindestens zwei jeweils mittels einer zugeordneten elektrischen Antriebseinheit (140, 142) antreibbare Antriebsräder (132, 134) zur zumindest teilweisen Unterstützung eines manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs der Transportvorrichtung (100) durch den Benutzer angeordnet sind, und wobei die zugeordneten elektrischen Antriebseinheiten (140, 142) mittels einer der Transportvorrichtung (100) zugeordneten Steuervorrichtung (190) ansteuerbar sind, ist der Steuervorrichtung (190) eine Sicherheitsvorrichtung (192) zugeordnet, die dazu ausgebildet ist, bei Auftreten eines sicherheitskritischen Verhaltens der mindestens zwei Antriebsräder (132, 134) die mindestens zwei Antriebsräder (132, 134) zu deaktivieren.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung, insbesondere einen Kinderwagen, mit einem Fahrgestell und mit einem Handgriff für einen Benutzer, wobei an dem Fahrgestell mindestens zwei jeweils mittels einer zugeordneten elektrischen Antriebseinheit antreibbare Antriebsräder zur zumindest teilweisen Unterstützung eines manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs der Transportvorrichtung durch den Benutzer angeordnet sind, und wobei die zugeordneten elektrischen Antriebseinheiten mittels einer der Transportvorrichtung zugeordneten Steuervorrichtung ansteuerbar sind.
Aus dem Stand der Technik sind unter anderem als Kinderwagen ausgebildete Transportvorrichtungen bekannt, die elektrische Antriebe zur aktiven Schiebeunterstützung eines Benutzers aufweisen. Aus Sicherheitsgründen kann ein Antriebssystem der Transportvorrichtung, insbesondere eines derartigen Kinderwagens, dazu ausgebildet sein, einen kritischen Zustand der Transportvorrichtung zu detektieren. Beispielsweise kann eine Abwesenheit eines Benutzers bzw. ein Loslassen des Kinderwagens ermittelt werden, so dass Unfälle durch einen sich selbsttätig und unkontrolliert fortbewegenden Kinderwagen zumindest im Wesentlichen verhindert werden können. Hierbei sind z.B. elektrifizierte Kinderwagen bekannt, bei denen durch mindestens einen Kraftsensor die Anwesenheit eines Benutzers detektierbar ist.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung, insbesondere einen Kinderwagen, mit einem Fahrgestell und mit einem Handgriff für einen Benutzer, wobei an dem Fahrgestell mindestens zwei jeweils mittels einer zugeordneten elektrischen Antriebseinheit antreibbare Antriebsräder zur zumindest teilweisen Unterstützung eines manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs der Transportvorrichtung durch den Benutzer angeordnet sind, und wobei die zugeordneten elektrischen Antriebseinheiten mittels einer der Transportvorrichtung zugeordneten Steuervorrichtung ansteuerbar sind. Der Steuervorrichtung ist eine Sicherheitsvorrichtung zugeordnet, die dazu ausgebildet ist, bei Auftreten eines sicherheitskritischen Verhaltens der mindestens zwei Antriebsräder die mindestens zwei Antriebsräder zu deaktivieren.
Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung einer Transportvorrichtung, bei der durch die Sicherheitsvorrichtung sicher und zuverlässig ein im Betrieb gegebenenfalls auftretender, kritischer Zustand ermittelt werden kann. Somit kann leicht und unkompliziert zumindest ein ungewolltes Beschleunigen der Transportvorrichtung detektiert und zumindest weitgehend verhindert werden.
Bevorzugt weist die Sicherheitsvorrichtung eine Radschlupf-Erkennungseinheit auf, die dazu ausgebildet ist, ein Durchdrehen der mindestens zwei Antriebsräder zu erkennen. Somit kann einfach und unkompliziert ein durchdrehendes Antriebsrad abgeschaltet werden, wodurch gefährliche Situationen aufgrund des durchdrehenden Antriebsrades vermieden werden können. Insbesondere kann ein Schleudern der Transportvorrichtung verhindert werden.
Die Radschlupf-Erkennungseinheit detektiert in Abhängigkeit von einer Transportvorrichtungs-Beschleunigungsdifferenz und zugeordneter Schwellwerte ein Durchdrehen der mindestens zwei Antriebsräder. Somit kann auf einfache Art und Weise ein Detektieren ermöglicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Transportvorrichtungs-Beschleunigungsdifferenz eine Differenz zwischen einer ermittelten Beschleunigung eines vorgegebenen Antriebsrads der mindestens zwei Antriebsräder und einer ermittelten Beschleunigung der Transportvorrichtung. Somit kann eine sichere und zuverlässige Transportvorrichtungs-Beschleunigungsdifferenz ermittelt werden.
Der Sicherheitsvorrichtung ist bevorzugt eine Erkennungseinheit zugeordnet, die dazu ausgebildet ist, zu erkennen, ob die mindestens zwei Antriebsräder von einem jeweiligen Untergrund abgehoben sind oder auf dem jeweiligen Untergrund angeordnet sind. Somit kann einfach und unkompliziert eine gefährliche Situation aufgrund einer Fehldetektion und einer damit verbundenen, ungewollten Beschleunigung der Transportvorrichtung verhindert werden.
Vorzugsweise ermittelt die Erkennungseinheit in Abhängigkeit von einer Winkelbeschleunigung der Transportvorrichtung sowie einer jeweils einem der mindestens zwei Antriebsräder zugeordneten Winkelbeschleunigung, ob zumindest eines der mindestens zwei Antriebsräder vom jeweiligen Untergrund abgehoben ist oder auf dem jeweiligen Untergrund angeordnet ist. Somit kann sicher und zuverlässig ein Abheben eines der mindestens zwei Antriebsräder vom Untergrund erkannt werden.
Bevorzugt erfolgt eine Detektion eines vom jeweiligen Untergrund abgehobenen Antriebsrads in Abhängigkeit von einer berechneten Winkelbeschleunigung der Transportvorrichtung sowie eines gemessenen Stillstands mindestens eines Antriebsrads. Somit kann einfach und unkompliziert eine Detektion, ob ein Antriebsrad vom Untergrund abgehoben ist, erfolgen.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt eine Detektion eines auf dem jeweiligen Untergrund angeordneten Antriebsrads, wenn eine gemessene Winkelbeschleunigung der Transportvorrichtung einer berechneten Winkelbeschleunigung der Transportvorrichtung entspricht. Somit kann auf einfache Art und Weise eine geeignete Detektion ermöglicht werden.
Eine Sensorvorrichtung mit einem ersten Sensorelement und zumindest einem zweiten Sensorelement ist vorzugsweise vorgesehen, wobei das erste Sensorelement eine Winkelbeschleunigung der Transportvorrichtung erfasst und das zumindest eine zweite Sensorelement eine Winkelbeschleunigung eines zugeordneten Antriebsrads erfasst. Somit kann sicher und zuverlässig eine Winkelbeschleunigung der Transportvorrichtung und eine Winkelbeschleunigung eines zugeordneten Antriebsrads erfasst werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Sensorelement ein Gyroskop-Sensor und/oder das zumindest eine zweite Sensorelement ein Rotorlage-Sensor. Somit können auf einfache Art und Weise geeignete Sensorelemente bereitgestellt werden.
Figurenliste
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht einer als Kinderwagen ausgebildeten Transportvorrichtung mit einer Steuervorrichtung, der eine Sicherheitsvorrichtung sowie eine Sensoreinheit zugeordnet sind,
2 eine schematische Darstellung der Sicherheitsvorrichtung von 1 mit einer Radschlupf-Erkennungseinheit sowie zwei weiteren Erkennungseinheiten zur Ermittlung, ob die Antriebsräder auf dem Untergrund angeordnet sind,
3 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Aufbaus der Radschlupf-Erkennungseinheit von 2,
4 eine Seitenansicht der als Kinderwagen ausgebildeten Transportvorrichtung von 1 mit vom Untergrund abgehobenen Antriebsrädern, und
5 eine schematische Darstellung von auf die Transportvorrichtung von 1 und 4 wirkenden Winkelbeschleunigungen bei einer Detektion, ob die Antriebsräder auf dem Untergrund angeordnet sind.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine Transportvorrichtung 100, die beispielhaft als Kinderwagen 100 ausgebildet ist und nachfolgend als „Kinderwagen 100“ bezeichnet wird. Der Kinderwagen 100 weist bevorzugt ein z.B. scherenartig zusammenklappbares Fahrgestell 102 auf, auf dem illustrativ eine Liege- oder Sitzwanne 104 angeordnet ist. An dem Fahrgestell 102 ist im Allgemeinen ein Handgriff 110 angeordnet, der vorzugsweise als ein höhenverstellbarer, U-förmiger Bügel bzw. als eine Griffstange für einen Schiebe- oder Ziehbetrieb des Kinderwagens 100 in Richtung eines Doppelpfeils 112 auf einem Untergrund 114 durch einen in den Zeichnungen nicht dargestellten Benutzer ausgebildet ist. Ein Ziehbetrieb des Kinderwagens 100 ist beispielhaft durch einen gestrichelten Abschnitt des Doppelpfeils 112 gekennzeichnet, während ein entsprechender Schiebebetrieb des Kinderwagens 100 mit einem mit einer durchgezogenen Linie dargestellten Abschnitt des Doppelpfeils 112 gekennzeichnet ist.
Bevorzugt weist der Kinderwagen 100 mindestens drei Räder auf. Vorzugsweise sind dabei zwei Räder an einer Hinterachse 130 und ein Rad an einer Vorderachse 128 angeordnet, jedoch können auch zwei Räder an der Vorderachse 128 und ein Rad an der Hinterachse 130 angeordnet sein. An dem Fahrgestell 102 sind hier lediglich exemplarisch vier Räder 120, 122, 124, 126 vorgesehen, wobei die hier lediglich sichtbaren und in Bezug zur Zeichenebene weiter vorne liegenden Räder 120, 124 die beiden in Relation zur Zeichenebene weiter hinten liegenden Räder 122, 126 jeweils verdecken. Die Räder 120, 122 sind vorzugsweise beidseits an der Vorderachse 128 und die Räder 124, 126 sind an der Hinterachse 130 des Fahrgestells 102 des Kinderwagens 100 befestigt.
Von den mindestens drei Rädern 120, 122, 124, 126 ist bevorzugt mindestens ein Rad als Antriebsrad 132, 134 ausgebildet. Das zumindest eine Antriebsrad 132, 134 ist vorzugsweise mittels mindestens einer elektrischen Antriebseinheit 140, 142 elektromotorisch antreibbar. Dabei kann das zumindest eine Antriebsrad 132, 134 an der Vorderachse 128 und/oder der Hinterachse 130 angeordnet sein.
Bevorzugt sind mindestens zwei Räder als Antriebsräder 132, 134 ausgebildet. Die beiden der Hinterachse 130 zugeordneten Räder 124, 126 sind bevorzugt jeweils als Antriebsräder 132, 134 ausgeführt, die vorzugsweise zur zumindest teilweisen Unterstützung des manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs des Kinderwagens 100 durch den Benutzer dienen.
Die Antriebräder 132, 134 sind jeweils bevorzugt unabhängig voneinander mittels einer elektrischen Antriebseinheit 140, 142 direkt oder mittelbar über ein nicht dargestelltes Getriebe antreibbar und mittels einer dem Kinderwagen 100 zugeordneten Steuervorrichtung 190 ansteuerbar. Der Steuervorrichtung 190 ist vorzugsweise eine Sicherheitsvorrichtung 192 zugeordnet, die dazu ausgebildet ist, bei Auftreten eines sicherheitskritischen Verhaltens des Kinderwagens 100 mindestens eines der mindestens zwei Antriebsräder 132, 134 zu deaktivieren. Bevorzugt deaktiviert die Sicherheitsvorrichtung 192 alle dem Kinderwagen 100 zugeordneten Antriebsräder, im vorliegenden Ausführungsbeispiel beide Antriebsräder 132, 134.
Bevorzugt weist die Sicherheitsvorrichtung 192 eine Radschlupf-Erkennungseinheit (210 in 2) auf, die dazu ausgebildet ist, ein Durchdrehen mindestens eines der mindestens zwei Antriebsräder 132, 134 zu erkennen. Alternativ oder optional ist der Sicherheitsvorrichtung 192 eine Erkennungseinheit (220, 230 in 2) zugeordnet, die dazu ausgebildet ist, zu erkennen, ob mindestens eines der mindestens zwei Antriebsräder 132, 134 von einem jeweiligen Untergrund abgehoben ist oder auf dem jeweiligen Untergrund angeordnet ist.
Darüber hinaus oder optional ist eine Sensorvorrichtung 180 vorgesehen, der mindestens ein Sensorelement zugeordnet ist. illustrativ ist der Sensorvorrichtung 180 ein erstes Sensorelement 182 und zumindest ein zweites Sensorelement 184 zugeordnet. Vorzugsweise ist das erste Sensorelement 182 zur Erfassung einer Winkelbeschleunigung (ω_z in 5, ω_y in 4) der Transportvorrichtung bzw. des Kinderwagens 100 ausgebildet und das zumindest eine zweite Sensorelement 184 ist zur Erfassung einer Winkelbeschleunigung (ω₁, ω₂ in 4) eines zugeordneten Antriebsrads 132, 134 ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Sensorelement 182 ein Gyroskop-Sensor und/oder das zumindest eine zweite Sensorelement 184 ist ein Rotorlage-Sensor. Abweichend von der hier lediglich beispielhaft gezeigten Positionierung des Sensorelements 182 an der Liege- oder Sitzwanne 104 des Kinderwagens 100 und des Sensorelements 184 im Bereich eines Antriebsrads 132 der Hinterachse 130 können diese auch am Fahrgestell 102, oder an einer anderen beliebigen Stelle des Kinderwagens 100, angeordnet sein.
Abweichend von der hier lediglich exemplarisch gezeigten Ausführungsform eines klassischen Kinderwagens 100 kann dieser auch als Sportkarre bzw. Buggy oder als Twin- bzw. Tandem-Kinderwagen oder als zweisitziger Buggy ausgeführt sein. Ein rechtwinkliges Koordinatensystem 199 mit einer x-Achse, y-Achse und einer z-Achse veranschaulicht die Lage aller Komponenten im Raum. Der leere, unbesetzte Kinderwagen verfügt bevorzugt über eine konstante Masse m, woraus im Fall des horizontalen Untergrunds 114, wobei ein Neigungswinkel des Untergrunds 114 im Wesentlichen gleich 0° ist, eine maximal wirksame Gewichtskraft von Fg = m * g resultiert.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltung der Transportvorrichtung 100 als Kinderwagen lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist. So kann die Transportvorrichtung 100 auch nach Art einer beliebig anderen Transportvorrichtung ausgebildet sein, die eine erfindungsgemäße Untergrundermittlung aufweist, z.B. nach Art einer Schubkarre, einer Sackkarre oder einer Mülltonne.
2 zeigt einen beispielhaften Aufbau der Sicherheitsvorrichtung 192 von 1. Die Sicherheitsvorrichtung 192 weist vorzugsweise eine Radschlupf-Erkennungseinheit 210 auf, die dazu ausgebildet ist, ein Durchdrehen mindestens eines der vorzugsweise mindestens zwei Antriebsräder 132, 134 zu erkennen. Alternativ oder optional ist der Sicherheitsvorrichtung 192 eine Erkennungseinheit 220 und eine Erkennungseinheit 230 zugeordnet, die dazu ausgebildet sind, zu erkennen, ob mindestens eines der vorzugsweise mindestens zwei Antriebsräder 132, 134 von einem jeweiligen Untergrund 114 von 1 abgehoben ist oder auf dem jeweiligen Untergrund angeordnet ist. Bevorzugt erkennt die Erkennungseinheit 220, ob die Antriebsräder 132, 134 auf dem Untergrund 114 angeordnet sind. Des Weiteren erkennt die Erkennungseinheit 230, ob die Antriebsräder 132, 134 vom Untergrund 114 abgehoben sind.
Detektiert die Radschlupf-Erkennungseinheit 210 einen Radschlupf, so wird vorzugsweise eine Deaktivierungseinheit 240 aktiviert, die dazu ausgebildet ist, die Antriebsräder 132, 134 zu deaktivieren. Optional kann nach einem Detektieren eines Radschlupfs die Erkennungseinheit 230 aktiviert werden, die überprüft, ob die Antriebsräder 132, 134 vom Untergrund 114 abgehoben sind, d.h. vom Untergrund beabstandet sind und deshalb ein Radschlupf vorhanden ist. Wird kein Radschlupf detektiert, wird eine Aktivierungseinheit 245 aktiviert, die dazu ausgebildet ist, die Antriebsräder 132, 134 zu aktivieren.
Detektiert die Erkennungseinheit 230, dass die Antriebsräder 132, 134 vom Untergrund 114 abgehoben sind, so wird die Deaktivierungseinheit 240 aktiviert. Die Deaktivierungseinheit 240 ist zur Deaktivierung der Antriebsräder 132, 134 ausgebildet. Wird kein Anheben der Antriebsräder 132, 134 detektiert, so werden die Antriebsräder 132, 134 durch die Aktivierungseinheit 245 aktiviert.
Detektiert die Erkennungseinheit 220, dass die Antriebsräder 132, 134 auf dem Untergrund 114 angeordnet sind, so wird die Aktivierungseinheit 245 aktiviert. Optional kann nach einem Detektieren der Anordnung der Antriebsräder 132, 134 auf dem Untergrund 114 die Radschlupf-Erkennungseinheit 210 aktiviert werden, die überprüft, ob ein Radschlupf vorhanden ist. Wird keine Anordnung der Antriebsräder 132, 134 auf dem Untergrund 114 detektiert, so erfolgt eine Überprüfung, ob die Antriebsräder 132, 134 vom Untergrund 114 abgehoben sind, durch die Erkennungseinheit 230.
3 zeigt einen beispielhaften Aufbau der Radschlupf-Erkennungseinheit 210 von 2. Bevorzugt detektiert die Radschlupf-Erkennungseinheit 210 in Abhängigkeit von einer Transportvorrichtungs-Beschleunigungsdifferenz 321 bzw. Δα_Wagenrad und zugeordneter Schwellwerte 331 Δα_{Wagen-Schwelle} ein Durchdrehen mindestens eines der mindestens zwei Antriebsräder 132, 134. Die Transportvorrichtungs-Beschleunigungsdifferenz 321 ist vorzugsweise eine Differenz zwischen einer ersten ermittelten Beschleunigung 311 eines vorgegebenen Antriebsrads 132, 134 der mindestens zwei Antriebsräder 132, 134 und einer zweiten ermittelten Beschleunigung 313 der Transportvorrichtung 100. Vorzugsweise ist die erste ermittelte Beschleunigung 311 eine Radbeschleunigung a_Rad, die bevorzugt durch einen Positionssensor 310, z.B. dem zweiten Sensorelement 184, ermittelt wird. Des Weiteren ist die zweite ermittelte Beschleunigung 313 eine Wagenbeschleunigung α_BMI, die bevorzugt durch einen Beschleunigungssensor 312, z.B. dem ersten Sensorelement 182, gemessen wird. Vorzugsweise wird die Erdbeschleunigung g zur Ermittlung der reinen Wagenbeschleunigung α_Wagen herausgerechnet. Bevorzugt wird die Transportvorrichtungs-Beschleunigungsdifferenz 321 bzw. Δα_Wagenrad in einem Operator 320 in Abhängigkeit von der ermittelten Beschleunigung 311 eines Antriebsrads 132, 134 und der ermittelte Beschleunigung 313 der Transportvorrichtung 100 berechnet. Dabei bestehen folgende Zusammenhänge: $\begin{matrix} a_{R a d} = \frac{Δ ω_{R a d}}{Δ t} * r \\ a_{W a g e n} = a_{B M I} - g * sin φ \\ Δ a_{W a g e n r a d} = a_{R a d} - a_{W a g e n} \end{matrix}$
Der Steigungswinkel φ wird vorzugsweise über einen Komplementärfilter berechnet. Es wird darauf hingewiesen, dass der Steigungswinkel φ auch die Raddrehzahl enthält, welche aus dem Signal des Beschleunigungssensors extrahiert werden muss. Eine falsche Radbeschleunigung führt zu einem falschen Steigungswinkel φ. Daher beeinflusst ein falsch drehendes Antriebsrad 132, 134 auch die Winkelberechnung, welche wiederum zur Radschlupferkennung verwendet wird. Da die Dynamik des Antriebsrads 132, 134 höher ist als die Winkelberechnung, funktioniert es trotzdem.
Anschließend erfolgt ein Vergleich der Transportvorrichtungs-Beschleunigungsdifferenz 321 bzw. Δα_Wagenrad mit einem vorgegebenen Schwellwert 331 Δα_{Wagen-Schwelle} in einem relativen Operator 340. Durch den Operator 340 wird ein Status ermittelt, ob die Transportvorrichtungs-Beschleunigungsdifferenz 321 einen Leerlauf des Antriebsrades 132, 134 anzeigt, oder nicht. Der Schwellwert 331 Δα_{Wagen-Schwelle} wird in einer Schwellwertermittlungseinheit 330 ermittelt. Bevorzugt kann dabei ein y-Wert eine erlaubte Abweichung der beiden berechneten Beschleunigungen α_Rad, α_Wagen beschreiben und ein x-Wert beschreibt eine Rad-Winkelgeschwindigkeit. Hierbei ist der Schwellwert 331 Δα_{Wagen-Schwelle} ein Produkt der beiden Abweichungen.
Ist die Transportvorrichtungs-Beschleunigungsdifferenz 321 zu hoch, also größer als der Schwellwert 331, so wird ein Deaktivierungssignal 342 an eine Winkelberechnungseinheit 360 gesendet, die dazu ausgebildet ist, die Winkelberechnung solange zu stoppen, bis das Rad gestoppt ist. Ist die Transportvorrichtungs-Beschleunigungsdifferenz 321 nicht zu hoch, also kleiner als der Schwellwert 331, so wird ein Aktivierungssignal 341 an eine Rücksetzfunktion 350 gesendet.
4 zeigt die Transportvorrichtung 100 von 1 bei einem Abheben der Antriebsräder 132, 134 um einen Abhebewinkel α vom Untergrund 114. Dabei verdeutlicht 4 die Winkelbeschleunigungen ω1 und ω2, die den Antriebsrädern 132, 134 zugeordnet sind und illustrativ in Fahrtrichtung bzw. gegen den Uhrzeigersinn eingezeichnet sind. Darüber hinaus ist eine Winkelbeschleunigung w_y der Transportvorrichtung 100 eingezeichnet, die bevorzugt in Querrichtung des Transportvorrichtung 100 wirkt.
Bevorzugt ermittelt die Erkennungseinheit 220 und/oder 230 von 2 in Abhängigkeit von einer Winkelbeschleunigung (ω_y ω_z in 5) der Transportvorrichtung 100 sowie einer jeweils einem der mindestens zwei Antriebsräder 132, 134 zugeordneten Winkelbeschleunigung ω1, ω2, ob zumindest eines der mindestens zwei Antriebsräder 132, 134 vom jeweiligen Untergrund 114 abgehoben ist oder auf dem jeweiligen Untergrund angeordnet ist. Hierbei erfolgt eine Detektion eines vom jeweiligen Untergrund 114 abgehobenen Antriebsrads 132, 134 in Abhängigkeit von einer berechneten Winkelbeschleunigung ω_y der Transportvorrichtung 100 sowie eines gemessenen Stillstands mindestens eines Antriebsrads 132, 134.
Rechnerisch gelten bei einem Abheben der Antriebsräder 132, 134 vom Untergrund 114 folgende Kriterien: $\begin{matrix} ω_{y} < 0 \\ | ω_{1} | < n_{m i n} \\ | ω_{2} | < n_{m i n} \end{matrix}$
Ist eine Winkelbeschleunigung ω_y vorhanden, bevorzugt eine negative Winkelbeschleunigung ω_y, ohne dass sich die Antriebsräder 132, 134 bewegen, bzw. die Winkelbeschleunigung ω1, ω2 kleiner als eine Mindestraddrehzahl n_min ist, so kann die Transportvorrichtung 100 nur vom Untergrund 114 abgehoben sein.
5 zeigt die Transportvorrichtung von 4 und illustrativ die vorzugsweise vier Räder 120-126, wobei die beiden Räder 120, 122 als Lenkrollen zum Lenken der Transportvorrichtung 100 ausgebildet sind und die Räder 124, 126 als Antriebsräder 132, 134 ausgebildet sind. Dabei sind die Antriebsräder 132, 134 in Längsrichtung 599 um einen Abstand I von einem Schwerpunkt S der Transportvorrichtung 100 entfernt angeordnet. Des Weiteren sind die beiden Antriebsräder 132, 134 um einen Abstand D in Querrichtung 598 der Transportvorrichtung 100 voneinander beabstandet. Bevorzugt mittig zwischen den beiden Antriebsrädern 132, 134 ist ein Drehpunkt 597 angeordnet.
Vorzugsweise erfolgt eine Detektion eines auf dem jeweiligen Untergrund angeordneten Antriebsrads 132, 134, wenn eine vorzugsweise durch das erste Sensorelement 182 von 1 und 4 gemessene Winkelbeschleunigung ω_z gemessen der Transportvorrichtung 100 einer berechneten Winkelbeschleunigung ω_z berechnet der Transportvorrichtung 100 entspricht. Die berechnete Winkelbeschleunigung ω_z _berechnet der Transportvorrichtung 100 wird dabei in Abhängigkeit von der durch das zugeordnete mindestens eine zweite Sensorelement 184 ermittelten Winkelbeschleunigung ω1 und ω2 der Antriebsräder 132, 134 und dem Abstand D ermittelt. Dabei ist die Winkelbeschleunigung ω1 dem Antriebsrad 132 und die Winkelbeschleunigung ω2 dem Antriebsrad 134 zugeordnet. Vorzugsweise ermittelt das Sensorelement 184 jeweils eine Raddrehzahl n, wobei eine Raddrehzahl n₁ dem Antriebsrad 132 zugeordnet ist und eine Raddrehzahl n₂ dem Antriebsrad 134 zugeordnet ist. Dabei gilt: $\begin{matrix} ω_{1} = 2 * π * n_{1} \\ ω_{2} = 2 * π * n_{2} \\ ω_{z b e r e c h n e t} = \frac{ω_{1} - ω_{2}}{D} \\ ω_{z b e r e c h n e t} = ω_{z g e m e s s e n} \end{matrix}$
Ist ein Antriebsrad, oder sind beide Antriebsräder 132, 134, vom Untergrund 114 abgehoben, so weisen sie vorzugsweise unterschiedliche Drehrichtungen auf, die jedoch nicht mit den gemessenen Werten der Sensorelemente 182, 184 übereinstimmen. Hierbei würde die Winkelbeschleunigung ω1 eine Bewegung der Transportvorrichtung 100 in Richtung eines Pfeils 502 nach illustrativ rechts oben veranlassen und eine Beaufschlagung der Transportvorrichtung 100 durch die Winkelbeschleunigung ω2 würde eine Bewegung der Transportvorrichtung 100 in Richtung eines Pfeils 504 nach illustrativ links unten bewirken. Des Weiteren würden dabei jedoch die Lenkrollen 120, 122 ein Bewegen der Transportvorrichtung 100 in Richtung eines Pfeils 501 nach illustrativ rechts oben bewirken.

Claims

Transportvorrichtung (100), insbesondere Kinderwagen, mit einem Fahrgestell (102) und mit einem Handgriff (110) für einen Benutzer, wobei an dem Fahrgestell (102) mindestens zwei jeweils mittels einer zugeordneten elektrischen Antriebseinheit (140, 142) antreibbare Antriebsräder (132, 134) zur zumindest teilweisen Unterstützung eines manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs der Transportvorrichtung (100) durch den Benutzer angeordnet sind, und wobei die zugeordneten elektrischen Antriebseinheiten (140, 142) mittels einer der Transportvorrichtung (100) zugeordneten Steuervorrichtung (190) ansteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuervorrichtung (190) eine Sicherheitsvorrichtung (192) zugeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, bei Auftreten eines sicherheitskritischen Verhaltens der mindestens zwei Antriebsräder (132, 134) die mindestens zwei Antriebsräder (132, 134) zu deaktivieren.
Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (192) eine Radschlupf-Erkennungseinheit (210) aufweist, die dazu ausgebildet ist, ein Durchdrehen der mindestens zwei Antriebsräder (132, 134) zu erkennen.
Transportvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Radschlupf-Erkennungseinheit (210) in Abhängigkeit von einer Transportvorrichtungs-Beschleunigungsdifferenz (321) und zugeordneter Schwellwerte (331) ein Durchdrehen der mindestens zwei Antriebsräder (132, 134) detektiert.
Transportvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtungs-Beschleunigungsdifferenz (321) eine Differenz zwischen einer ermittelten Beschleunigung (311) eines vorgegebenen Antriebsrads (132, 134) der mindestens zwei Antriebsräder (132, 134) und einer ermittelten Beschleunigung (313) der Transportvorrichtung (100) ist.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsvorrichtung (192) eine Erkennungseinheit (220, 230) zugeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, zu erkennen, ob die mindestens zwei Antriebsräder (132, 134) von einem jeweiligen Untergrund abgehoben sind oder auf dem jeweiligen Untergrund angeordnet sind.
Transportvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungseinheit (220, 230) in Abhängigkeit von einer Winkelbeschleunigung (ω_y, ω_z) der Transportvorrichtung (100) sowie einer jeweils einem der mindestens zwei Antriebsräder (132, 134) zugeordneten Winkelbeschleunigung (ω₁, ω₂) ermittelt, ob zumindest eines der mindestens zwei Antriebsräder (132, 134) vom jeweiligen Untergrund abgehoben ist oder auf dem jeweiligen Untergrund angeordnet ist.
Transportvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Detektion eines vom jeweiligen Untergrund abgehobenen Antriebsrads (132, 134) in Abhängigkeit von einer berechneten Winkelbeschleunigung (ω_y) der Transportvorrichtung (100) sowie eines gemessenen Stillstands mindestens eines Antriebsrads (132, 134) erfolgt.
Transportvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Detektion eines auf dem jeweiligen Untergrund angeordneten Antriebsrads (132, 134) erfolgt, wenn eine gemessene Winkelbeschleunigung der Transportvorrichtung (100) einer berechneten Winkelbeschleunigung der Transportvorrichtung (100) entspricht.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensorvorrichtung (180) mit einem ersten Sensorelement (182) und zumindest einem zweiten Sensorelement (184) vorgesehen ist, wobei das erste Sensorelement (184) eine Winkelbeschleunigung (ω_z, ω_y) der Transportvorrichtung (100) erfasst und das zumindest eine zweite Sensorelement (184) eine Winkelbeschleunigung (ω₁, ω₂) eines zugeordneten Antriebsrads (132, 134) erfasst.
Transportvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sensorelement (182) ein Gyroskop-Sensor ist und/oder das zumindest eine zweite Sensorelement (184) ein Rotorlage-Sensor ist.