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Stand der Technik
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In der
EP 3 147 194 A1 ist eine Ansteuereinrichtung zum drahtlosen Ansteuern wenigstens einer Komponente eines Fahrrads beschrieben.
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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein System umfassend ein erstes Fahrrad und ein zweites Fahrrad, wobei das erste Fahrrad eine elektronische Gangschaltung und eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle aufweist, wobei das zweite Fahrrad eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle aufweist, die zum Austausch von Informationen zwischen dem ersten Fahrrad und dem zweiten Fahrrad ausgebildet ist. Es wird vorgeschlagen, dass das zweite Fahrrad eine Betätigungseinheit zur Betätigung durch einen Benutzer aufweist, wobei die Betätigungseinheit derart ausgebildet ist, dass über eine Betätigung der Betätigungseinheit die elektronische Gangschaltung des ersten Fahrrads steuerbar ist. Vorteilhaft kann durch diese Maßnahme ein Hilfseingriff des Fahrers des zweiten Fahrrads für den Fahrer des ersten Fahrrads vorgenommen werden.
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Das Fahrrad ist vorzugsweise als ein Elektrofahrrad ausgebildet. Unter einem Elektrofahrrad soll im Zusammenhang dieser Anmeldung insbesondere ein Fahrrad verstanden werden, dass eine Antriebseinheit zur Unterstützung des Fahrers aufweist. Das Elektrofahrrad ist vorzugsweise als ein eBike, ein Pedelec, ein Lastenfahrrad, ein Faltrad, ein Klappfahrrad oder dergleichen ausgebildet. Die Antriebseinheit weist einen Motor auf, der beispielsweise als ein Mittelmotor oder als ein Nabenmotor ausgebildet sein kann. Der Motor ist vorzugsweise als ein Elektromotor ausgebildet. Die Antriebseinheit ist mit einem Energiespeicher zur Versorgung der Antriebseinheit mit Energie verbunden. Der Energiespeicher ist vorzugsweise als ein Akkupack ausgebildet und weist ein Akkugehäuse auf, das bevorzugt lösbar mit einem Rahmen des Fahrrads verbunden ist. Das Elektrofahrrad umfasst eine Elektronik mit einer Steuereinheit zur Steuerung oder Regelung des Elektrofahrrads. Die Elektronik umfasst vorzugsweise eine Sensoreinheit, wobei die Sensoreinheit beispielsweise Bewegungssensoren, Drehmomentsensoren, Geschwindigkeitssensoren, einen GNSS Empfänger, Magnetsensoren oder dergleichen aufweisen kann.
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Unter einer elektronischen Gangschaltung soll im Zusammenhang dieser Anmeldung insbesondere eine Gangschaltung verstanden, die zumindest einen elektrisch ansteuerbaren Aktor aufweist. Die Gangschaltung kann dabei als eine Kettenschaltung, eine Nabenschaltung, eine Tretlagerschaltung oder als ein anderer Schaltungstyp ausgebildet sein. Die elektronische Gangschaltung ist vorzugsweise mit einem Betätigungselement verbunden, dass durch den Fahrer zur Betätigung der elektronischen Gangschaltung, und damit zum Schalten der Gänge, betätigbar ausgebildet ist. Das Betätigungselement kann beispielhaft als ein Schalthebel ausgebildet sein, der an einem Lenker oder einem anderen Ort am Fahrrad angeordnet ist. Der Schalthebel kann mechanisch und/oder elektrisch, insbesondere drahtgebunden oder drahtlos, mit der elektronischen Gangschaltung verbunden sein. Die elektronische Gangschaltung kann eine eigene Energieversorgung, beispielsweise einen Akkupack oder eine oder mehrere Akkuzellen aufweisen. Es ist ebenso denkbar, dass die elektronische Gangschaltung mit einem Energiespeicher des Elektrofahrrads verbunden ist. Es ist ebenso denkbar, dass das Betätigungselement als ein Boardcomputer oder als ein mobiles Endgerät ausgebildet ist. Das mobile Endgerät ist vorzugsweise als ein Smartphone oder eine Smartwatch ausgebildet. Das mobile Endgerät umfasst dabei vorzugsweise ein Betriebssystem, das zur Ausführung der Applikationssoftware für das Elektrofahrrad ausgebildet ist.
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Die drahtlose Kommunikationsschnittstelle kann beispielsweise eine kurzreichweitige Funkschnittstelle, beispielhaft Bluetooth, BLE, WLAN, RFID oder NFC und eine langreichweitige Funkschnittstelle wie beispielsweise eine Mobilfunkschnittstelle, beispielhaft GSM, LTE oder 5G, umfassen. Es ist allerdings auch denkbar, dass die drahtlose Kommunikationsschnittstelle nur eine kurzreichweitige Funkschnittstelle oder nur eine langreichweitige Funkschnittstelle aufweist. Die drahtlosen Kommunikationsschnittstellen des ersten Fahrrads und des zweiten Fahrrads können dabei derart ausgebildet sein, dass eine Direktkommunikation möglich ist. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, dass die drahtlosen Kommunikationsschnittstellen derart ausgebildet sind, dass eine indirekte Kommunikation, beispielsweise über zumindest einen Web-Server, möglich ist. Bei den ausgetauschten Informationen kann es sich beispielsweise um Betriebsinformationen, wie beispielsweise einer aktuellen Geschwindigkeit, oder um Steuersignale, wie beispielsweise einem Steuersignal für die elektronische Gangschaltung, handeln.
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Unter einer Betätigung der Betätigungseinheit soll dabei eine Interaktion des Fahrers des zweiten Fahrrads mit der Betätigungseinheit verstanden werden, wie beispielsweise eine Betätigung eines Knopfes, eines Hebels, eines berührungsempfindlichen Bildschirms oder dergleichen.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Betätigungseinheit als ein Boardcomputer ausgebildet ist. Der Boardcomputer umfasst vorzugsweise ein Gehäuse, das mit dem Fahrrad bevorzugt lösbar verbindbar ausgebildet ist. Der Boardcomputer weist vorzugsweise ein Bildschirm auf, das beispielhaft zur Anzeige von Informationen wie einer Geschwindigkeit, einer gefahrenen Strecke oder einer Navigationsinformation ausgebildet sein kann. Der Boardcomputer kann eine Sensorik aufweisen, beispielhaft einen Geschwindigkeitssensor oder einen GNSS-Empfänger. Es ist ebenso denkbar, dass der Boardcomputer elektrisch mit dem Fahrrad, insbesondere mit einer Elektronik des Fahrrads, verbindbar ist und über die Verbindung Systeminformationen des Fahrrads, beispielhaft Betriebsinformationen und Ladezustände bereitgestellt werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Betätigungseinheit als eine Zubehörkomponente für ein Fahrrad, insbesondere für die elektronische Gangschaltung, ausgebildet ist. Die Zubehörkomponente ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass mittels der Zubehörkomponente nur das erste Fahrrad, insbesondere die elektronische Gangschaltung des ersten Fahrrads, und nicht das zweite Fahrrad steuerbar ist. Die Zubehörkomponente ist vorzugsweise als eine Zubehörkomponente für die elektronische Gangschaltung ausgebildet.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Betätigungseinheit als ein mobiles Endgerät ausgebildet ist.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Betätigungseinheit zur Steuerung zumindest einer weiteren Funktion des ersten Fahrrads ausgebildet ist. Beispielhaft ist denkbar, dass die Betätigungseinheit zusätzlich zur Steuerung einer Beleuchtungseinheit oder einer anderen Funktion des Fahrrads ausgebildet ist.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass das erste Fahrrad und das zweite Fahrrad über eine Authentifizierungseinheit miteinander verbunden sind. Vorteilhaft kann dadurch sichergestellt werden, dass kein unbefugter Zugriff auf das erste Fahrrad erfolgt. Die Authentifizierung kann beispielsweise direkt zwischen den drahtlosen Kommunikationsschnittstellen oder indirekt über einen Server erfolgen.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die drahtlose Kommunikationsschnittstelle in einer Komponente der elektronischen Gangschaltung des ersten Fahrrads integriert ist.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die drahtlose Kommunikationsschnittstelle des ersten Fahrrads über einen kabelgebundenen Bus mit der elektronischen Gangschaltung verbunden ist.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die drahtlose Kommunikationsschnittstelle in der Betätigungseinheit integriert ist.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines ersten Fahrrads durch ein zweites Fahrrad, wobei das erste Fahrrad eine elektronische Gangschaltung und eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle aufweist, wobei das zweite Fahrrad eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle aufweist, die zum Austausch von Informationen zwischen dem ersten Fahrrad und dem zweiten Fahrrad ausgebildet ist. Es wird vorgeschlagen, dass das zweite Fahrrad eine Betätigungseinheit zur Betätigung durch einen Benutzer aufweist, wobei über eine Betätigung der Betätigungseinheit die elektronische Gangschaltung des ersten Fahrrads gesteuert wird.
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Zeichnungen
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines Systems mit einem ersten Fahrrad und einem zweiten Fahrrad.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist ein System 10 mit einem ersten Fahrrad 12, das beispielhaft als ein Elektrofahrrad 16 ausgebildet ist, und mit einem zweiten Fahrrad 14, das beispielhaft ebenfalls als ein Elektrofahrrad 16 ausgebildet ist, gezeigt. Das erste Fahrrad 12 und das zweite Fahrrad 14 sind beispielhaft als im Wesentlichen gleiche Elektrofahrräder 16 ausgebildet.
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Das Elektrofahrrad 16 weist ein Gehäuse in Form eines Rahmens 20 bzw. eines Fahrradrahmens auf. Mit dem Rahmen 20 sind zwei Räder 22 verbunden. Zudem weist das Elektrofahrrad 16 einen Energiespeicher 24 in Form eines Wechselakkupacks 23 auf. Weiterhin weist das Elektrofahrrad 16 eine Antriebseinheit 26 auf, die einen Elektromotor bzw. Hilfsmotor umfasst. Der Elektromotor ist vorzugsweise als ein Permanentmagnet-erregter, bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet. Der Elektromotor ist beispielhaft als ein Mittelmotor ausgebildet, wobei auch ein Nabenmotor oder dergleichen denkbar ist. Das Elektrofahrrad 16, insbesondere die Antriebseinheit 26 des Elektrofahrrads 16, wird über den Energiespeicher 24 mit Energie versorgt. Der Energiespeicher 24 ist beispielhaft von außen am Rahmen 20 befestigbar ausgebildet. Es wäre allerdings ebenso denkbar, dass der Energiespeicher im Rahmen 20 integriert und/oder als ein Festverbauakkupack ausgebildet ist.
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Die Antriebseinheit 26 umfasst eine Steuereinheit (nicht dargestellt), die zur Steuerung oder Regelung des Elektrofahrrads 16, insbesondere des Elektromotors, ausgebildet ist. Das Elektrofahrrad 16 weist eine Tretkurbel 28 auf. Die Tretkurbel 28 weist eine Tretkurbelwelle (nicht dargestellt) auf. Die Steuereinheit des Elektrofahrrads 16 ist mit einer Sensoreinheit (nicht dargestellt) verbunden. Die Sensoreinheit des Elektrofahrrads 16 umfasst beispielhaft mehrere Sensorelemente, wie einen Drehmomentsensor, einen Bewegungssensor, einen GNSS Empfänger und einen Magnetsensor.
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Die Steuereinheit und die Antriebseinheit 26 mit dem Elektromotor und der Tretkurbelwelle sind in einem mit dem Rahmen 20 verbundenen Antriebsgehäuse 27 angeordnet. Die Antriebsbewegung des Elektromotors wird vorzugsweise über ein Getriebe (nicht dargestellt) auf die Tretkurbelwelle übertragen, wobei die Größe der Unterstützung durch die Antriebseinheit 26 mittels der Steuereinheit gesteuert oder geregelt wird. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet die Antriebseinheit 26 derart anzusteuern, dass der Fahrer des Elektrofahrrads 16 beim Pedalieren unterstützt wird. Vorzugsweise ist die Steuereinheit durch den Fahrer bedienbar ausgebildet, sodass der Fahrer beispielhaft den Unterstützungsgrad einstellen kann.
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Die Steuereinheit und die Sensoreinheit sind einer Elektronik (nicht dargestellt) des Elektrofahrrads 16 zugeordnet. Die Elektronik umfasst beispielhaft eine Leiterplatte, auf der eine Recheneinheit in Form einer CPU, eine Speichereinheit und die Sensoreinheit angeordnet ist. Die Elektronik ist beispielhaft vollständig in dem Antriebsgehäuse 27 der Antriebseinheit 26 angeordnet. Es ist allerdings auch denkbar, dass die Elektronik nur teilweise im Antriebsgehäuse 27 angeordnet ist und zumindest ein Teil der Elektronik an einem anderen Bereich des Elektrofahrrads 16 angeordnet ist. Zudem ist auch eine Anordnung der Elektronik außerhalb des Antriebsgehäuses 27 denkbar.
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Das Elektrofahrrad 16 umfasst zudem beispielhaft einen Boardcomputer 30, der an einem Lenker 32 des Elektrofahrrads 16 angeordnet ist. Der Boardcomputer 30 ist beispielhaft mit der Elektronik, insbesondere der Steuereinheit, verbunden. Der Boardcomputer 30 ist teilweise lösbar mit dem Elektrofahrrad 16 ausgebildet. Der Boardcomputer 30 umfasst eine Anzeigeeinheit (nicht dargestellt), die zur Anzeige von Informationen ausgebildet ist. Der Boardcomputer 30 umfasst zudem ein Bedienelement (nicht dargestellt), über das der Benutzer beziehungsweise der Fahrer den Boardcomputer 30 und/oder das Elektrofahrrad 16 steuern kann. Das Bedienelement ist beispielhaft als ein berührungsempfindlicher Bildschirm ausgebildet, es ist aber ebenso denkbar, dass das Bedienelement aus Knöpfen oder Tasten ausgebildet ist. Der Boardcomputer 30 ist mit der Steuereinheit des Elektrofahrrads 16 derart verbunden, dass Informationen ausgetauscht werden können. Beispielsweise ist über die Anzeigeeinheit des Boardcomputers 30 eine von der Steuereinheit ermittelte Geschwindigkeit, ein eingestellter Unterstützungsgrad des Elektromotors, eine Routeninformation einer Navigationseinheit und ein Ladezustand des Energiespeichers 24 anzeigbar.
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Das Elektrofahrrad 16 weist eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle 40 auf. Die drahtlose Kommunikationsschnittstelle des Elektrofahrrads 16 ist beispielhaft als eine kurzreichweitige Funkschnittstelle 42 in Form einer BLE (Bluetooth Low Energy) Schnittstelle ausgebildet. Alternativ sind auch andere kurzreichweitigen Funkschnittstellen denkbar. Alternativ oder zusätzlich ist ebenso denkbar, dass das Elektrofahrrad 16 eine langreichweitige Funkschnittstelle aufweist, die zur Verbindung des Elektrofahrrads 16 mit einem Server, beispielsweise einem Web-Server, ausgebildet ist. Die Funkschnittstelle 42 ist beispielhaft in dem Antriebsgehäuse 27 des Elektrofahrrads 16 angeordnet. Es wäre allerdings ebenso denkbar, dass die Funkschnittstelle 42 an einem anderen Ort im oder am Elektrofahrrad 16 angeordnet ist, beispielsweise in dem Boardcomputer 30.
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Zudem umfasst das erste Fahrrad 12 eine elektronische Gangschaltung 44, die beispielhaft als eine elektronische Kettenschaltung 46 ausgebildet ist. Die elektronische Gangschaltung 44 weist einen nicht dargestellten Aktor auf, der beispielhaft durch den Energiespeicher 24 des Elektrofahrrads 16 mit Energie versorgt wird. Die elektronische Gangschaltung 44 ist elektrisch mit der Steuereinheit des Elektrofahrrads 16 verbunden, sodass die die elektronische Gangschaltung 44 des ersten Fahrrads 12 über den Boardcomputer 30 einstellbar ist und/oder Informationen zum aktuellen Gang auf dem Boardcomputer 30 anzeigbar oder der Steuereinheit bereitstellbar sind.
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Zudem weist das erste Fahrrad 12 ein Betätigungselement 47 in Form eines Schalthebels 48 auf, der zum Schalten der elektronischen Gangschaltung 44 ausgebildet ist. Mittels einer Betätigung des Schalthebels 48 durch den Fahrer ist beispielhaft die elektronische Gangschaltung 44 auf einen höheren oder auf einen kleineren Gang einstellbar ausgebildet.
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Zudem weist das Elektrofahrrad 16 eine Beleuchtungseinheit 50 auf, die beispielhaft zumindest eine Vorderleuchte 52 umfasst. Die Beleuchtungseinheit 50 ist mit der Steuereinheit des Elektrofahrrads 16 verbunden und beispielhaft über den Boardcomputer 30 steuerbar ausgebildet.
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Das zweite Fahrrad 14 weist eine Betätigungseinheit 60 auf, die zur Steuerung der elektronische Gangschaltung 44 des ersten Fahrrads 12 ausgebildet. Die Betätigungseinheit 60 des zweiten Fahrrads 14 ist beispielhaft als der Boardcomputer 30 des zweiten Fahrrads 14 ausgebildet. Somit kann der Fahrer des zweiten Fahrrads 14 die elektronische Gangschaltung 44 des ersten Fahrrads 12 einstellen beziehungsweise den Gang wechseln. Vorteilhaft können dadurch beispielhaft Eltern ihren Kindern bei der Gangauswahl unterstützen.
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Durch Betätigung der Betätigungseinheit 60 des zweiten Fahrrads 14 wird ein Steuersignal für die elektronische Gangschaltung 44 des ersten Fahrrads 12 erzeugt, das über die Funkschnittstellen 42 der Elektrofahrräder 16 von dem zweiten Fahrrad 14 an das erste Fahrrad 12 gesendet wird.
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Um eine sichere Verbindung zu gewährleisten, erfolgt über eine nicht dargestellte Authentifizierungseinheit eine Authentifikation der Fahrer und/oder der Elektrofahrräder 16, um dem zweiten Fahrrad 14 einen Zugriff auf die Steuereinheit, insbesondere die elektronische Gangschaltung 44, des ersten Fahrrads 12 zu erlauben. Die Authentifizierung erfolgt dabei beispielhaft über einen Web-Server. Alternativ wäre ebenso denkbar, dass die Authentifizierung mittels einer Eingabe am ersten Fahrrad 12, insbesondere am Boardcomputer 30 des ersten Fahrrads, oder am zweiten Fahrrad 14, insbesondere am Boardcomputer 30 des zweiten Fahrrads 14, erfolgt. Des Weiteren ist die Kommunikation zwischen der Funkschnittstelle 42 des ersten Fahrrads 12 und des zweiten Fahrrads 14 vorzugsweise verschlüsselt ausgebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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