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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein gattungsgemäßes Fahrrad ist aus der
DE 10 2016 109 158 A1 bekannt und besitzt in üblicher Weise einen Rahmen sowie einen Sattel, auf dem ein Fahrer (männlich/weiblich/divers) sitzend Platz nehmen kann. Das gattungsgemäße Fahrrad ist außerdem mit einer Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Fahrerposition ausgestattet. Beim bekannten Fahrrad umfasst die Sensoreinrichtung zweckmäßig eine Vielzahl einzelner Sensoren, die an unterschiedlichen Positionen des Rahmens angebracht sind. Beim bekannten Fahrrad wird die Überwachung der Fahrerposition dazu genutzt, Stoßdämpfer des Fahrrads in Abhängigkeit der Fahrerpositionen einzustellen. Somit kann für jede Fahrerposition eine angepasste Dämpfung für ein optimiertes Fahrverhalten des Fahrrads automatisch eingestellt werden.
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Aus der
DE 10 2020 201 223 A1 ist für Fahrräder ein Verfahren bekannt, bei dem anhand der überwachten Bewegung, Fahrtrichtung und Stärke eines Aufpralls Fahrradunfälle einstufen zu können.
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Aus der WO 2020 / 064 079 A1 ist für ein Motorrad ein Verfahren bekannt, das aus der Beschleunigung des Motorrads in Fahrtrichtung und Querrichtung dessen Bewegung und Lage ableitet und so kritische Fahrradzustände erkennen und plausibilisieren soll, um bei einem Unfall einen Notruf abzusetzen.
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Aus der
DE 10 2008 003 767 B4 und aus der
DE 10 2006 045 747 B4 sind Motorrad-Airbags bekannt, die zwischen Sitz und Lenker angeordnet und mit einer Airbag-Jacke des Passagiers gekoppelt sind. Die Airbags lösen selbsttätig aus, wenn entsprechende Sensoren eine Kollision erkennen. Hierbei können unterschiedliche Bedingungen berücksichtigt werden.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, für ein Fahrrad der vorstehend beschriebenen Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch einen einfachen Aufbau bei hoher Betriebssicherheit auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, als Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Fahrerposition einen Photomischdetektor zu verwenden. Derartige Photomischdetektoren zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Toleranz gegenüber Streulicht aus, sodass sie mit hoher Zuverlässigkeit arbeiten. Photomischdetektoren arbeiten, vorzugsweise mit Infrarotlicht. Ein Photomischdetektor kann auch als Photomischsensor oder PMD-Sensor bezeichnet werden, wobei PMD für Photonic Mixing Device steht. Ein PMD-Sensor ist ein optischer Sensor, dessen Funktionsprinzip auf dem Lichtlaufzeitverfahren beruht. Insoweit entspricht ein PMD-Sensor in der Regel auch einem sogenannten TOS-Sensor, wobei TOS für Time Of Flight steht. Bei einem PMD-Sensor wird das zu sensierende bzw. zu detektierende Objekt von Lichtimpulsen angeleuchtet, wobei das jeweilige Objekt diese Lichtimpulse reflektiert und die reflektierten Lichtimpulse vom PMD-Sensor erfasst werden. Aufgrund der Laufzeit kann nun die Entfernung zwischen PMD-Sensor und dem jeweiligen Objekt berechnet werden. Das vom PMD-Sensor verwendete Licht liegt vorzugsweise im Infrarotbereich. PMD-Sensoren sind unabhängig von der sonstigen Ausleuchtung des jeweiligen Objekts und sind dadurch unempfindlich für Blendlicht und Streulicht und funktionieren auch bei Dunkelheit.
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Im Einzelnen schlägt die Erfindung vor, dass die Sensoreinrichtung, die zum Erfassen einer Fahrerposition dient, als Photomischdetektor ausgestaltet ist oder einen Photomischdetektor aufweist, wobei der Photomischdetektor im oder am Rahmen so angeordnet ist, dass er einen Fahrerbereich überwacht, in dem sich der auf dem Sattel sitzende oder in Pedalen des Fahrrads stehende Fahrer befindet. Hierdurch lässt sich besonders einfach, zuverlässig und mit geringen Kosten der Fahrerbereich überwachen und die damit einhergehende Fahrerposition erfassen.
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Das Fahrrad weist erfindungsgemäß eine Steuereinrichtung auf, die mit dem Photomischdetektor elektrisch gekoppelt ist und die so konfiguriert ist, dass sie mit dem Photomischdetektor das Vorhandensein und das Fehlen des Fahrers im Fahrerbereich überwacht und bei einem Notfall eine Notfallprozedur durchführt, wobei die Steuereinrichtung einen Notfall feststellt, wenn ein unerwartetes und/oder plötzliches Fehlen des Fahrers festgestellt wird. Im einfachsten Fall kann die Notfallprozedur darin bestehen, dass die Steuereinrichtung elektrische Komponenten des Fahrrads, die im Notfall nicht mehr benötigt werden, ausschaltet, wie z.B. einen elektromotorischen Antrieb bei einem als Elektrofahrrad ausgestalteten Fahrrad. Durch diese Maßnahme wird die Sicherheit des Fahrers für einen Notfall verbessert. Unter einem Elektrofahrrad wird im vorliegenden Zusammenhang bevorzugt ein Fahrrad verstanden, bei dem der elektromotorische Antrieb nur zur Unterstützung des Fahrers dient, der hierzu selbst über Pedale das Fahrrad antreiben muss. Insoweit handelt es ich beim Elektrofahrrad vorzugsweise um ein sogenanntes Pedelec oder Speedelec.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der das Fahrrad einen Mobilfunksender aufweist, der in die Steuereinrichtung integriert und/oder mit der Steuereinrichtung elektrisch gekoppelt ist. Dabei kann die Steuereinrichtung außerdem so konfiguriert sein, dass sie mit dem Mobilfunksender ein vorbestimmtes Notsignal sendet, wenn sie einen Notfall festgestellt hat. Mit anderen Worten, durch die Überwachung des Fahrerbereichs kann die Steuereinrichtung bei einem Unfall das Versenden eines Notsignals veranlassen. Dieser Notfall wird im einfachsten Fall durch das Fehlen des Fahrers im Fahrerbereich identifiziert. Durch diese Ausgestaltung wird die Sicherheit für den Fahrer erheblich gesteigert, da im Notfall, respektive nach einem Unfall, rasch Hilfe zur Stelle sein kann.
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Der Mobilfunksender arbeitet insbesondere nach dem GSM-Standard, wobei GSM für Global System for Mobile Communications steht. Insbesondere kann der Mobilfunksender hierzu ein GSM-Modul enthalten.
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Im vorliegenden Zusammenhang bedeutet die Formulierung „integriert“ die Ausgestaltung als bauliche Einheit, sodass die integrierten Komponenten insbesondere in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind oder zu einem gemeinsamen Bauteil zusammengefasst sind. Im vorliegenden Zusammenhang wird unter einer „Konfiguration“ eine „Ausgestaltung und/oder Programmierung“ verstanden. In der Folge ist die Formulierung „konfiguriert“ gleichbedeutend mit der Formulierung „ausgestaltet und/oder programmiert“.
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Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Steuereinrichtung außerdem so konfiguriert sein, dass sie ein unerwartetes und/oder plötzliches Fehlen des Fahrers feststellt, wenn ein Fehlen des Fahrers unmittelbar nach einem vorbestimmten Mindestzeitraum festgestellt wird, in dem der Fahrer permanent im Fahrerbereich vorhanden war, und wenn zumindest eine vorbestimmte Notfallbedingung erfüllt ist, die ein Indiz für einen Unfall repräsentiert. Das bedeutet, dass die Steuereinrichtung nicht automatisch von einem Notfall ausgeht, wenn sich der Fahrer nicht mehr im Fahrerbereich befindet. Insbesondere wird somit das normale Absteigen vom Fahrrad nicht bereits als Notfall identifiziert.
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Vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der das Fahrrad einen Tachometer aufweist, der in die Steuereinrichtung integriert und/oder mit der Steuereinrichtung elektrisch gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung kann nun so konfiguriert sein, dass sie eine vorbestimmte Mindestgeschwindigkeit des Fahrrads und/oder einen Stillstand des Fahrrads als Notfallbedingung berücksichtigt. Wobei der Stillstand des Fahrrads nur dann als Notfallbedingung berücksichtigt wird, wenn dieser unmittelbar auf den vorbestimmten Mindestzeitraum folgt, in dem der Fahrer vorhanden war und in dem das Fahrrad wenigstens mit einer vorbestimmten Mindestgeschwindigkeit gefahren ist. Dabei wird unterstellt, dass der Fahrer üblicherweise nicht bei fahrendem Fahrrad absteigt, sondern nur bei einem Unfall.
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Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass das Fahrrad einen Beschleunigungssensor aufweist, der in die Steuereinrichtung integriert und/oder mit der Steuereinrichtung elektrisch gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung kann außerdem so konfiguriert sein, dass sie eine Verzögerung, die größer ist als eine vorbestimmte Grenzverzögerung, und/oder eine Längsbeschleunigung, die größer ist als eine vorbestimmte Grenzlängsbeschleunigung, und/oder eine Querbeschleunigung, die größer ist als eine vorbestimmte Grenzquerbeschleunigung, als Notfallbedingung berücksichtigt. Geht also das Fehlen des Fahrers im Fahrerbereich mit einer überhöhten Verzögerung bzw. mit einer überhöhten Längsbeschleunigung bzw. mit einer überhöhten Querbeschleunigung einher, wird dies als Notfall identifiziert, um das Notsignal abzusetzen. Beispielsweise kann die Grenzverzögerung gleich groß sein wie oder größer sein als eine mittels einer Bremsanlage des Fahrrads erzielbare maximale Bremsverzögerung. Insbesondere kann die vorbestimmte Grenzlängsbeschleunigung größer sein als eine mittels eines elektromotorischen Antriebs des Fahrrads erzielbare maximale Längsbeschleunigung. Ferner kann die vorbestimmte Grenzquerbeschleunigung größer sein als eine durch Kurvenfahrt des Fahrrads erzielbare maximale Querbeschleunigung.
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Bei einer anderen Ausführungsform kann das Fahrrad zusätzlich oder alternativ einen Gyroskopsensor aufweisen, der in die Steuereinrichtung integriert und/oder mit der Steuereinrichtung elektrisch gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung kann außerdem so konfiguriert sein, dass sie eine vorbestimmte Raumlage des Fahrzeugs als Notfallbedingung berücksichtigt. Beispielsweise können somit übliche Raumlagen des Fahrrads, die das Fahrrad beim normalen Fahrbetrieb einnehmen kann, von unüblichen Raumlagen des Fahrrads unterschieden werden, die während des üblichen Fahrbetriebs nicht auftreten. Eine solche unübliche Raumlage liegt beispielsweise bei einem im Wesentlichen horizontal ausgerichteten Rahmen vor, der im normalen Fahrbetrieb eher vertikal ausgerichtet ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Steuereinrichtung so konfiguriert sein, dass sie nachdem sie einen Notfall festgestellt hat, erst nach einer vorbestimmten Wartezeit den Mobilfunksender zum Senden des Notsignals ansteuert. Damit kann die Steuereinrichtung insbesondere überprüfen, ob es sich um eine vorübergehende Situation oder tatsächlich um einen Notfall handelt. Ebenso können dadurch vorübergehende Störungen innerhalb der Sensorik, die zumindest den Photomischdetektor umfasst, kompensiert werden.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Fahrrad einen optischen und/oder akustischen Signalgeber aufweisen, der in die Steuereinrichtung integriert und/oder mit der Steuereinrichtung elektrisch gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung kann nun außerdem so konfiguriert sein, dass sie zumindest während der Wartezeit mit dem Signalgeber ein optisches und/oder akustisches Warnsignal sendet. Bei einem Unfall bzw. Notfall wird der Fahrer durch das Warnsignal informiert, dass das Notsignal gesendet und Hilfe kommen wird. Bei einem leichten Unfall oder bei einer irrtümlich als Notfall interpretierten Situation kann der Fahrer dieses Warnsignal erkennen und gegebenenfalls reagieren.
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Besonders zweckmäßig ist eine Konfiguration, bei der das Fahrrad ein manuell betätigbares Bedienelement aufweist, das in die Steuerung integriert und/oder mit der Steuereinrichtung elektrisch gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung kann nun so konfiguriert sein, dass das Senden des Notsignals durch Betätigen des Bedienelements während der Wartezeit verhindert werden kann. Hierdurch besteht für den Fahrer die Möglichkeit, im Falle eines geringfügigen Unfalls bzw. bei einer irrtümlich als Notfall interpretierten Situation das Absenden des Notsignals zu verhindern. Hierzu muss er nur rechtzeitig, also während der Wartezeit das jeweilige Bedienelement betätigen. Das Bedienelement kann eine Taste oder ein Schalter sein. Insbesondere kann das Bedienelement als optischer Signalgeber dienen. Denkbar ist beispielsweise, dass ein Touchscreen des Bedienelements insgesamt blinkt, um das optische Warnsignal zusenden, wobei der Fahrer durch Berühren des Touchscreens die Notfallprozedur beenden kann.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Vorstehend genannte und nachfolgend noch zu nennende Bestandteile einer übergeordneten Einheit, wie z.B. einer Einrichtung, einer Vorrichtung oder einer Anordnung, die separat bezeichnet sind, können separate Bauteile bzw. Komponenten dieser Einheit bilden oder integrale Bereiche bzw. Abschnitte dieser Einheit sein, auch wenn dies in den Zeichnungen anders dargestellt ist.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
- 1 eine stark vereinfachte Seitenansicht eines Fahrrads,
- 2 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipdarstellung des Fahrrads.
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Entsprechend 1 umfasst ein Fahrrad 1, bei dem es sich insbesondere um ein Elektrofahrrad handeln kann, einen Rahmen 2, an dem in üblicher Weise zwei Räder 3 drehbar gelagert sind, sowie einen Sattel 4, auf dem ein Fahrer sitzend Platz nehmen kann. Des Weiteren ist das Fahrrad 1 mit wenigstens einem Photomischdetektor 5 ausgestattet, der eine Sensoreinrichtung bildet oder einen Bestandteil dieser Sensoreinrichtung bildet. Die Sensoreinrichtung dient zum Erfassen einer Fahrerposition. Hierzu ist der Photomischdetektor 5 am oder im Rahmen 2 so angeordnet, dass er einen Fahrerbereich 6 überwacht, in dem sich der Fahrer befindet, wenn er auf dem Sattel 4 sitzt oder wenn er in Pedalen 17 des Fahrrads 1 steht. Der Fahrerbereich 6 befindet sich gemäß 1 oberhalb des Sattel 4. Ein Erfassungsbereich 7 des Photomischdetektors 5 ist durch ihn begrenzende Lichtstrahlen 8 angedeutet und auf den Fahrerbereich 6 ausgerichtet.
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Entsprechend 2 kann das Fahrrad 1, das in 2 durch einen mit strichpunktierter Linie gezeichneten Rahmen angedeutet ist, eine Steuereinrichtung 9 aufweisen, die auf geeignete Weise mit dem Photomischdetektor 5 elektrisch gekoppelt ist. Des Weiteren kann das Fahrrad 1 einen Mobilfunksender 10 aufweisen, der hier mit der Steuereinrichtung 9 elektrisch gekoppelt ist. Ebenso ist denkbar, den Mobilfunksender 10 in die Steuereinrichtung 9 zu integrieren. Die Steuereinrichtung 9 ist hier zumindest so konfiguriert, dass sie das Fehlen des Fahrers und das Vorhandensein des Fahrers im Fahrerbereich 6 überwacht und einen Notfall feststellt, wenn ein unerwartetes und/oder plötzliches Fehlen des Fahrers festgestellt wird. Im Notfall führt die Steuereinrichtung 9 eine vorbestimmte Notfallprozedur durch. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 9 durch einen zeitlichen Verlauf ermitteln, ob sich der Fahrer mit üblicher Geschwindigkeit aus den Fahrerbereich 6 entfernt, was beispielsweise bei einem Absteigen des Fahrers vom Fahrrad 1 der Fall ist. Dieses übliche Entfernen vom Fahrrad 1 kann dann von einem unerwarteten bzw. plötzlichen Verschwinden des Fahrers unterschieden werden.
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Die Steuereinrichtung 9 kann außerdem so konfiguriert sein, dass sie mit dem Mobilfunksender 10 ein vorbestimmtes Notsignal sendet, wenn sie einen Notfall festgestellt hat. Das Notsignal kann insbesondere ein standardisiertes Notsignal sein und aktuelle Positionskoordinaten enthalten. Insbesondere kann das Fahrrad 1 hierzu mit einem GPS-Modul (nicht gezeigt) ausgestattet sein, wobei GPS für Global Positioning System steht. Das GPS-Modul kann dabei in die Steuereinrichtung 9 integriert und/oder mit der Steuereinrichtung 9 elektrisch gekoppelt sein. Das Notsignal kann insbesondere als standardisierter Notruf konfiguriert sein und neben der aktuellen Position auch weitere Daten des Fahrers übermitteln, wie zum Beispiel Namen, Alter, Versicherung, Blutgruppe.
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Die Steuereinrichtung 9 kann ferner so konfiguriert sein, dass sie ein unerwartetes bzw. plötzliches Fehlen des Fahrers nur dann feststellt, wenn ein Fehlen des Fahrers unmittelbar nach einem vorbestimmten Mindestzeitraum festgestellt wird, in dem der Fahrer permanent im Fahrerbereich 6 vorhanden war, und wenn außerdem zumindest eine vorbestimmte Notfallbedingung erfüllt ist, die einen Unfall indiziert.
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Beispielsweise kann das Fahrrad 1 einen Tachometer 11 aufweisen, der mit der Steuereinrichtung 9 elektrisch gekoppelt ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Tachometer 11 auch in die Steuereinrichtung 9 integriert sein. Jedenfalls kann die Steuereinrichtung 9 optional so konfiguriert sein, dass sie eine vorbestimmte Mindestgeschwindigkeit des Fahrrads 1 als Notfallbedingung berücksichtigt. Ebenso kann die Steuereinrichtung 9 so konfiguriert sein, dass sie einen Stillstand des Fahrrads 1 als Notfallbedingung berücksichtigt, wenn dieser Stillstand unmittelbar auf den vorbestimmten Mindestzeitraum folgt, in dem der Fahrer vorhanden war und in dem das Fahrrad 1 wenigstens mit einer vorbestimmten Mindestgeschwindigkeit gefahren ist.
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Das Fahrrad 1 kann außerdem einen Beschleunigungssensor 12 aufweisen, der mit der Steuereinrichtung 9 elektrisch gekoppelt ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Beschleunigungssensor 12 in die Steuereinrichtung 9 integriert sein. Jedenfalls kann die Steuereinrichtung 9 so konfiguriert sein, dass sie eine Verzögerung des Fahrrads 1, die größer ist als eine vorbestimmte Grenzverzögerung, und/oder eine Längsbeschleunigung des Fahrrads 1, die größer ist als eine vorbestimmte Grenzlängsbeschleunigung, und/oder eine Querbeschleunigung des Fahrrads 1, die größer ist als eine vorbestimmte Grenzquerbeschleunigung, als Notfallbedingung berücksichtigen.
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Zusätzlich oder alternativ kann das Fahrrad 1 mit einen Gyroskopsensor 13 ausgestattet sein, der mit der Steuereinrichtung 9 elektrisch gekoppelt ist. Alternativ kann der Gyroskopsensor 13 auch in die Steuereinrichtung 9 integriert sein. Ferner kann die Steuereinrichtung 9 so konfiguriert sein, dass sie eine vorbestimmte Raumlage des Fahrrads 1 als Notfallbedingung berücksichtigt. Beispielsweise kann ein liegendes Fahrrad 1 einen Unfall identifizieren, wenn das liegende Fahrrad 1 mit einem plötzlichen Fehlen des Fahrers einhergeht. Ebenso kann die Steuereinrichtung 9 mithilfe des Gyroskopsensors 10 einen zeitlichen Verlauf der Raumlage überwachen, beispielsweise um ein vom Fahrer gewünschtes hinlegen des Fahrrads 1 von einem sturzbedingten Umfallen des Fahrrads 1 zu unterscheiden.
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Bei dem in 2 gezeigten Beispiel ist das Fahrrad 1 außerdem mit einem optischen und/oder akustischen Signalgeber 14 ausgestattet, der mit der Steuereinrichtung 9 elektrisch gekoppelt ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Signalgeber 14 in die Steuereinrichtung 9 integriert sein. Ebenso ist denkbar, dass eine ohnehin am Fahrrad vorhandene Beleuchtung (nicht gezeigt) von der Steuereinrichtung 9 als optischer Signalgeber 14 genutzt wird.
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Das hier gezeigte Fahrrad 1 kann optional mit einem manuell betätigbaren Bedienelement 15 ausgestattet sein, das mit der Steuereinrichtung 9 elektrisch gekoppelt ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Bedienelement 15 in die Steuereinrichtung 9 integriert sein. Das Bedienelement 15 kann durch eine Taste gebildet sein. Zweckmäßig kann die Steuereinrichtung 9 so konfiguriert sein, dass das Versenden des Notsignals zeitlich verzögert erfolgt. Insbesondere kann die Steuereinrichtung bei einem Notfall eine Notfallprozedur wie folgt durchführen. Nachdem die Steuereinrichtung 9 einen Notfall festgestellt hat, steuert sie den Mobilfunksender 10 zum Versenden des Notsignals erst nach Ablauf einer vorbestimmten Wartezeit an. Zumindest während dieser Wartezeit kann die Steuereinrichtung 9 den Signalgeber 14 zum Erzeugen eines optischen und/oder akustischen Warnsignals ansteuern. Dieses Warnsignal kann vom Fahrer wahrgenommen werden, sodass dieser gegebenenfalls noch innerhalb der Wartezeit reagieren kann. Insbesondere kann die Steuereinrichtung 9 so konfiguriert sein, dass das Senden des Notsignals durch eine Betätigung des Bedienelements 15 während der Wartezeit noch verhindert werden kann. Insbesondere lässt sich durch die Betätigung des Bedienelements 15 die gesamte Notfallprozedur der Steuereinrichtung 9 abbrechen bzw. beenden.
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Die elektrische Kopplung der Steuereinrichtung 9 mit den jeweiligen Komponenten erfolgt in 2 kabelgebunden, wobei entsprechende Kabel bzw. Leitungen mit 16 bezeichnet sind. Es ist klar, dass hier grundsätzlich auch eine drahtlose Kopplung denkbar ist.
