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Die Erfindung betrifft ein Kinderwagengestell sowie einen entsprechenden Kinderwagen mit Motorunterstützung.
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Motorisierte Kinderwägen sind grundsätzlich bekannt. Diese können so konfiguriert sein, dass sie ausschließlich durch Motorkraft bewegt werden können. Weiterhin ist es grundsätzlich bekannt, Kinderwägen mit Motorunterstützung auszustatten, die die Antriebskraft einer den Kinderwagen bedienenden Person unterstützt, jedoch keine Unterstützung leistet, wenn durch den Bedienenden keine Kraft ausgeübt wird.
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Weiterhin ist es bekannt, einen Motor auf eine Achse zwischen zwei Rädern des Kinderwagens anzuordnen, wobei der Motor beide der Achse zugeordneten Räder antreibt.
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Die bekannten Konzepte liefern bereits eine brauchbare Unterstützung für die den Kinderwagen bedienende Person. Andererseits werden diese Konzepte noch als vergleichsweise wenig benutzerfreundlich bzw. vergleichsweise komplex angesehen.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein in der Bedienung einfaches, wenig aufwändiges und robustes, motorisiertes Kinderwagengestell sowie einen entsprechenden Kinderwagen vorzuschlagen, der es der den Kinderwagen bedienenden Person insbesondere erlaubt, den Kinderwagen auf einfache, komfortable und intuitive Art und Weise zu steuern.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kinderwagengestell nach Anspruch 1 gelöst.
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Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch ein Kinderwagengestell, umfassend mindestens einen Motor, insbesondere Elektromotor, zum Antreiben des Kinderwagengestells, mindestens einen Schieber zum Schieben des Kinderwagengestells und vorzugsweise mindestens eine Sensoreinrichtung, insbesondere Kraft-Sensoreinrichtung. Vorzugsweise ist die Sensoreinrichtung, insbesondere Kraft-Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Richtung und/oder eines Betrages einer Kraft und/oder einer Kraftkomponente, die auf den Schieber einwirkt, und/oder zum Erfassen einer aus dieser Kraft bzw. Kraftkomponente abgeleiteten Größe, insbesondere einer zeitlichen Änderung der Kraft bzw. Kraftkomponente, ausgebildet.
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Ein Aspekt der Erfindung liegt darin, dass eine Kraft-Sensoreinrichtung vorgesehen ist, die entweder die Richtung oder den Betrag (oder beides) einer Kraft und/oder einer Kraftkomponente (oder einer aus dieser Kraft oder Kraftkomponente abgeleiteten Größe) erfasst. Dadurch wird es ermöglicht, dass eine entsprechende Steuerung basierend auf dem Output der Sensoreinrichtung erfolgen kann. Unter Output einer Sensoreinrichtung ist insbesondere die Ausgabe eines gemessenen Wertes und/oder die Ausgabe eines Mittelwertes aus mehreren gemessenen Werten zu verstehen.
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Die Steuerung kann dann intern (durch eine an oder in dem Kinderwagengestell vorgesehene Steuereinrichtung) und/oder extern durch eine separate Steuereinrichtung (wie beispielsweise ein mobiles Endgerät, insbesondere Smartphone) erfolgen. Dabei ist es jedoch zunächst bedeutsam, dass überhaupt entsprechende Daten betreffend die Kraft bzw. von mit der Kraft zusammenhängenden Größen generiert werden können. Insofern ist es vorteilhaft, jedoch nicht unbedingt notwendig, dass das Kinderwagengestell (oder der entsprechende Kinderwagen) selbst eine Steuereinrichtung aufweist. Insgesamt wird ein bedienerfreundliches und einfach herzustellendes Kinderwagengestell mit Motorunterstützung vorgeschlagen.
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Der Schieber ist vorzugsweise einstückig (ggf. mit gegeneinender bewegbaren Einzelteilen) ausgebildet. Der Schieber kann insbesondere einen horozontalen Handgriff aufweisen. Alternativ kann der Schieber auch mehrstückig (z.B. zweistückig), beispielsweise mit mehreren voneinander getrennten Handgriffen ausgebildet sein.
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Mit der Kraft-Sensoreinrichtung sind insbesondere mindestens zwei verschiedene Kraft-Richtungen (beispielsweise vorwärts und rückwärts und/oder nach oben und nach unten) feststellbar und ggf. hinsichtlich Ihres Betrages bestimmbar oder mindestens vier Richtungen (beispielsweise vorwärts, rückwärts, nach oben und nach unten) feststellbar und ggf. hinsichtlich Ihres Betrages bestimmbar. Gegebenenfalls können mit der Kraft-Sensoreinrichtung mindestens zwei verschiedene Beträge (>0), vorzugsweise mindestens vier verschiedene Beträge, beispielsweise ein Kontinuum von Beträgen der Kraft (bzw. Kraftkomponente bzw. daraus abgeleiteten Größe) erfasst werden. In jedem Fall wird durch eine derartige Kraft-Sensoreinrichtung auf einfache Art und Weise Information bereitgestellt, die vorteilhaft genutzt werden kann, um den Motor zum Antreiben des Kinderwagens bzw. des Kinderwagengestells zu steuern.
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Gemäß einem weiteren (optional unabhängigen) Aspekt der Erfindung wird ein Kinderwagengestell (ggf. der obigen Art) vorgeschlagen, wobei mehrere Motoren, insbesondere Elektromotoren, zum Antreiben des Kinderwagengestells vorgesehen sind. Vorzugsweise ist mindestens zwei oder genau zwei Räder (beispielsweise einem linken und einem rechten Rad bzw. einem ersten seitlichen Rad und einem zweiten seitlichen Rad) jeweils ein Motor zugeordnet. Vorzugsweise kann eine Steuereinrichtung zur individuellen Ansteuerung der Motoren vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Schiebekraft und/oder Bewegung des Kinderwagengestells vorgesehen sein. Durch mehrere (insbesondere mindestens oder genau zwei) Motoren kann der Schiebekomfort insbesondere bei Kurvenfahrt verbessert werden, ohne dass dazu aufwändige Maßnahmen getroffen werden müssten (wie beispielsweise bei nur einem Motor mit einem Differentialgetriebe).
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Soweit nicht anders angegeben sollen unter einem Schieben bzw. einer Schiebekraft insbesonere Aktionen bzw. Kräfte verstanden werden, die sowohl vorwärts als auch rückwärts gerichtet sein können (auch wenn man bei letzterem auch von einem Ziehen bzw. einer Zugkraft sprechen kann).
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Insoweit (zwei) Kräfte miteinander verglichen werden und ausgesagt wird, dass die (beiden) Kräfte gleich bzw. verschieden sind, soll dies im Allgemeinen als Abkürzung für „gleich bzw. verschieden im Hinblick auf Richtung und/oder Betrag der Kräfte“ verstanden werden - es sei denn, es ergibt sich aus dem Zusammenhang, dass die Richtung vorgegeben ist (wie z.B. bei einer „rückwärtsgerichteten Kraft“); dann soll sich eine Angabe über gleiche bzw. verschiedene Kräfte auf die Beträge der Kräfte beziehen.
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Die mindestens eine (Kraft-) Sensoreinrichtung kann an und/oder in dem Schieber, insbesondere einem Handgriff des Schiebers, angeordnet sein und/oder in und/oder nahe einem Schieberbefestigungsbereich angeordnet sein. Unter einem Schieberbefestigungsbereich ist insbesondere ein Bereich zu verstehen, an dem der Schieber an einem Hauptkörper des Kinderwagengestells angebracht ist. Unter einer Anordnung nahe zu dem Schieberbefestigungsbereich ist insbesondere eine Anordnung in einem Abstand von weniger als 10 cm, vorzugsweise weniger als 5 cm gegenüber dem Schieber zu verstehen (wobei bei einem sich relativ bewegenden Schieber hier insbesondere der Minimalabstand gemeint ist).
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kinderwagen, beispielsweise Kindersportwagen, Buggy oder dergleichen Fahrzeug für Kinder, vorgeschlagen, der ein Kinderwagengestell der oben (sowie nachfolgend) beschriebenen Art aufweist.
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Gemäß einem unabhängigen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung eines Kinderwagengestells, insbesondere der oben (und nachfolgend) beschriebenen Art oder eines Kinderwagens der oben (und nachfolgend) beschriebenen Art vorgeschlagen, wobei eine Richtung und/oder ein Betrag einer Kraft und/oder einer Kraftkomponente, die auf einen Schieber einwirkt, und/oder eine aus dieser Kraft bzw. Kraftkomponente abgeleitete Größe, insbesondere eine zeitliche Änderung der Kraft bzw. Kraftkomponente erfasst wird. Insoweit weiter oben und nachfolgend funktionale Merkmale des Kinderwagengestells bzw. Kinderwagens beschrieben werden, sollen diese so verstanden werden, dass ein entsprechender Verfahrensschritt durchgeführt werden kann. Insofern sind verfahrensmäßig die entsprechenden Vorrichtungsmerkmale (wie beispielsweise Kraft-Sensoreinrichtung) nicht unbedingt entscheidend, sondern die Verfahrensschritte als solche (also beispielsweise das Erfassen einer Richtung und/oder eines Betrages einer Kraft). Selbstverständlich können auch innerhalb des Verfahrens entsprechende Vorrichtungsmerkmale (wie beispielsweise eine Kraft-Sensoreinrichtung), wie weiter oben und nachfolgend beschrieben, vorliegen.
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Vorzugsweise ist mindestens eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, die mit der mindestens einen (Kraft-) Sensoreinrichtung in Wirkverbindung steht, insbesondere derart, dass ein Output des mindestens einen Sensors zur Steuerung des mindestens einen Motors herangezogen wird. Dadurch kann eine einfache und zuverlässige Erfassung der Kraft (oder sonstigen Größe, wie beispielsweise der aktuellen Bewegung) erfolgen.
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In einer Ausführungsform ist die mindestens eine Sensoreinrichtung ausgebildet, auf den Schieber einwirkende Kräfte und/oder Kraftkomponenten und/oder daraus abgeleitete Größe an mindestens zwei verschiedenen Orten zu erfassen. Insbesondere kann diese Erfassung an einer ersten (z. B. linken) und einer zweiten (z. B. rechten) Seite des Schiebers erfolgen, insbesondere einer ersten (z. B. linken) und einer zweiten (z. B. rechten) Seite eines Handgriffs und/oder an zwei verschiedenen, insbesondere jeweils seitlich angeordneten, Handgriffen. Insoweit hier und im Folgenden von einer linken oder rechten Seite die Rede ist, ist damit insbesondere eine linke bzw. rechte Seite gemeint, die sich aus der Blickrichtung des das Kinderwagengestell bzw. den Kinderwagen bedienenden Person ergibt.
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In einer konkreten Ausführungsform ist die Sensoreinrichtung ausgebildet, Kraftkomponenten in Bewegungsrichtung und/oder entgegen der Bewegungsrichtung (jeweils horizontal) und/oder nach oben und/oder nach unten (jeweils vertikal) zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich können entsprechende Komponenten einer zeitlichen Ableitung (bzw. einer zeitlichen Änderung) bestimmt werden.
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Wenn wirkende Kräfte (und/oder Kraftkomponenten und/oder kraftableitende Größen) an mehreren verschiedenen Orten erfasst werden, kann die Steuerungseinrichtung so ausgebildet sein, dass die entsprechenden Antriebsräder (bzw. ggf. zugeordneten Motoren) angesteuert werden, beispielsweise abhängig von Größe und Dauer der (insbesondere horizontalen) angreifenden Kräfte (und/oder ihrer zeitlichen Änderungen) und/oder abhängig davon, ob die (insbesondere horizontalen) Kräfte (und/oder ihre zeitlichen Änderungen) in dieselbe Richtung weisen. Ein Antriebsrad (oder entsprechend zugeordneter Motor) kann abhängig von der Kraft angesteuert werden, die an seiner Seite anliegt (und/oder der zeitlichen Änderung dieser Kraft) und/oder an der Kraft (und/oder ihre zeitliche Änderung), die an der anderen (gegenüberliegenden) Seite anliegt.
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Die Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise zur Steuerung und/oder Regelung der Leistung des mindestens einen Motors ausgebildet, insbesondere auf Grundlage des Outputs der mindestens einen Sensoreinrichtung, beispielsweise in diskreten Stufen und/oder kontinuierlich.
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Weiterhin kann die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass mindestens ein Motor bei Überschreiten einer ersten Schwelle der Kraft und/oder Kraftkomponente und/oder daraus abgeleiteten Größe, gestartet wird. Unter einem Starten des Motors ist insbesondere zu verstehen, dass der Motor Leistung zum Antreiben des Kinderwagengestells bereitstellt. In diesem Sinne ist ein Anschalten des Motors (der dann beispielsweise im Leerlauf läuft) noch kein Starten. Unter einem Starten kann jedoch ggf. auch ein erstmaliges Anschalten (Energieversorgung) des Motors gemeint sein.
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Die Steuerungseinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass mindestens ein Motor bei Überschreiten einer zweiten Schwelle der Kraft und/oder Kraftkomponente (beispielsweise einer Komponente nach oben oder unten) und/oder der daraus abgeleiteten Größe, gestoppt wird oder auf konstante Leistung gehalten wird. Unter einem Stoppen des Motors ist insbesondere ein Versetzen des Motors in einen Zustand zu verstehen, in dem dieser den Kinderwagen nicht mehr antreibt. Der Motor kann ggf. noch (beispielsweise im Leerlauf) weiterlaufen. Es kann jedoch auch ein endgültiges Ausschalten (beispielsweise eine Energieunterbrechung zur Versorgung des Motors) verstanden werden. Die zweite Schwelle kann betragsmäßig größer sein als die erste Schwelle.
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Weiterhin kann die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass mindestens ein Motor bei Überschreiten einer Schwelle Fd einer nach unten wirkenden Kraft und/oder bei Überschreiten einer Schwelle Fu einer nach oben wirkenden Kraft, wobei Fd und Fu ggf. (betraglich) gleich oder verschieden sind, und/oder bei Überschreiten einer Schwelle Ff2 einer vorwärtswirkenden Kraft und/oder bei Überschreiten einer Schwelle Fr2 einer rückwärtswirkenden Kraft, wobei Ff2 und Fr2 ggf. (betraglich) gleich oder verschieden sind, gestoppt wird oder auf einer konstanten Leistung gehalten wird, wobei Ff2 und/oder Fr2 vorzugsweise größer ist, insbesondere 2-mal oder 5-mal oder 20-mal so groß ist als/wie Fu und/oder Fd. Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet, dass der Motor bei einem Unterschreiten (bei vorherigem Überschreiten) von Ff2, Fr2, Fu bzw. Fd (neuerlich) gestartet wird.
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Die Steuerungsfunktion kann weiterhin derart ausgebildet sein, dass mindestens ein Motor bei Überschreiten einer Schwelle Ff1 einer vorwärtswirkenden Kraft und/oder bei Überschreiten einer Schwelle Fr1 einer rückwärtswirkenden Kraft, wobei Ff1 und Fr1 ggf. (betraglich) gleich oder verschieden sind (und/oder ggf. bei Überschreiten einer Schwelle einer nach unten wirkenden Kraft und/oder bei Überschreiten einer Schwelle einer nach oben wirkenden Kraft wobei die Schwelle der nach unten wirkenden Kraft und die Schwelle der nach oben wirkenden Kraft ggf. gleich oder verschieden sind) gestartet wird, , wobei vorzugsweise Ff1 (betraglich) kleiner ist als Ff2 und/oder vorzugsweise Fr1 (betraglich) kleiner als Fr2 ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass, wenn eine (horizontale) Kraft auf eine der beiden Seiten positiv ist und eine (horizontale) Kraft auf der anderen Seite negativ ist (was einer Drehung bzw. Kurve des Kinderwagens entsprechen kann) und/oder wenn eine zeitliche Änderung der (horizontalen) Kraft auf der einen Seite positiv ist und eine zeitliche Änderung der (horizontalen) Kraft auf der anderen Seite negativ ist (resultierend in einer Drehung bzw. Kurve des Kinderwagens), die Antriebsräder (bzw. entsprechend zugeordnete Motoren) derart angesteuert werden, dass nur eines der Antriebsräder (Motoren) Unterstützung leistet und/oder so dass die Unterstützungskraft einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet oder dass die Unterstützung beider Motoren (vollständig) gestoppt wird oder zumindest deutlich reduziert wird.
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Das Kinderwagengestell weist mindestens einen Geschwindigkeitssensor und/oder mindestens einen Kurvenfahrtsensor auf. Der Geschwindigkeitssensor ist insbesondere derart ausgebildet, dass ein Betrag (und ggf. eine Richtung) einer aktuellen Geschwindigkeit (des Kinderwagengestells gegenüber einem Untergrund) festgestellt werden kann. Der Kurvenfahrtsensor ist vorzugsweise so ausgebildet, dass eine Krümmung einer Drehung bzw. Kurve (im vom Kinderwagengestell zurückgelegten Weg) feststellbar ist. Die Steuerungseinrichtung kann dann ggf. so ausgebildet sein, dass die Unterstützung des entsprechende Motors gestoppt wird, wenn eine bestimmte Geschwindigkeit überschritten und/oder eine bestimmte Kurvenkrümmung unterschritten wird. Dadurch wird insgesamt die Zuverlässigkeit und Sicherheit bei der Bedienung des Kinderwagens verbessert.
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Die Steuerungseinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass ein Quotient aus einer Schiebekraft oder einer (insbesondere horizontalen) Schiebekraftkomponente und einer Unterstützungskraft des mindestens einen Motors konstant ist, z. B. 1 oder größer 1 oder größer 2 oder größer 3 oder kleiner 1 ist, oder variabel ist, z. B. derart, dass die Unterstützungskraft mehr oder weniger als linear mit der Schiebekraft oder der (insbesondere horizontalen) Schiebekraftkomponente zunimmt. Die Unterstützungskraft kann beispielsweise polynomisch oder exponentiell oder logarithmisch mit der Schiebekraft zunehmen.
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Weiterhin kann die Steuerungsreinrichtung derart ausgebildet sein, dass ein Quotient aus einer zeitlichen Änderung der Schiebekraft oder einer zeitlichen Änderung einer (insbesondere horizontalen) Schiebekraftkomponente und einer zeitlichen Änderung der Unterstützungskraft des mindestens einen Motors konstant ist, z. B. 1 oder größer 1 oder größer 2 oder größer 3 oder kleiner 1 ist oder variabel ist, z. B. derart, dass die zeitliche Änderung der Unterstützungskraft mehr oder weniger als linear mit der zeitlichen Änderung der Schiebekraft oder der Schiebekraftkomponente zunimmt. Beispielsweise kann die zeitliche Änderung der Unterstützungskraft polynomisch oder exponentiell oder logarithmisch etc. mit der zeitlichen Änderung der Schiebekraft oder der zeitlichen Änderung der Schiebekraftkomponente zunehmen.
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Besonders bevorzugt nimmt die Unterstützungskraft (bzw. die zeitlich Änderung der Unterstützungskraft) mehr als (nur) linear mit der Schiebekraft oder Schiebekraftkomponente (bzw. mit der zeitlichen Änderung der Schiebekraft oder zeitlichen Änderung der Schiebekraftkomponente) zu.
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Die oben (und nachfolgend) beschriebenen Schwellwerte und Grenzen können einen vorbestimmten festen Wert aufweisen oder geändert werden, beispielsweise durch einen selbstlernenden Algorithmus.
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Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet, dass die Antriebsleistung des mindestens einen Motors gedrosselt oder gestoppt wird, wenn eine Bremse, insbesondere Verzögerungsbremse (Betriebsbremse) oder Feststellbremse betätigt wird.
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Vorzugsweise ist der Schieber und/oder ein Abschnitt des Schiebers (insbesondere derjenige Abschnitt des Schiebers, der zumindest teilweise die Sensoreinrichtung aufweist) über einen Bewegungsbereich vorzugsweise frei, insbesondere ohne eine Entrastung durchführen zu müssen, bewegbar, vorzugsweise gegen eine Rückstellkraft.
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Unter der Bewegung in diesem Sinne ist insbesondere nicht eine Bewegung zur (reinen) Höhenverstellung des Schiebers zu verstehen, um das Kinderwagengestell an die Größe der bedienenden Person anzupassen, sondern insbesondere eine (freie) Bewegung, die insbesondere der Kraftmessung dienen kann und/oder als Feedback für den Benutzer, dass eine Motorunterstützung wirkt, dienen kann. Insofern kann hier ein „Double-Feedback“ vorliegen, einerseits durch die wirkende Unterstützung des Motors (die vom Benutzer als solche erkannt werden kann) und gleichzeitig die Bewegung des Schiebers (bzw. Schiebeabschnittes). Durch ein und dieselbe Bewegung kann also insbesondere eine Kraft-Messung erfolgen und gleichzeitig eine Double-Feedback-Funktion realisiert werden. Vergleicht man dies beispielsweise mit einem Piezo-Sensor (als vergleichsweise kompakte Sensoreinrichtung) wird im vorliegenden Fall ein vergleichsweise gutes Feedback an den Benutzer gegeben, was dem Benutzer die Bedienung des Kinderwagens erleichtert (und der Benutzer nicht nur darauf angewiesen ist, die Motorunterstützung als solche, die ggf. vergleichsweise gering sein kann, zu erkennen).
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Die (freie) Bewegung des Schiebers (bzw. Schiebeabschnittes) kann beispielsweise mindestens 2 mm oder mindestens 10 mm oder mindestens 20 mm betragen. Vergleicht man eine derartige Kraft-Sensoreinrichtung beispielsweise mit einem einfachen Piezo-Sensor, wird eine deutliche Verbesserung erzielt, da präzisere Informationen bereitgestellt werden können. Ein Piezo-Sensor kann nur vergleichsweise kleine Relativ-Bewegungen feststellen (weit unter 1 mm).
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Im Falle einer translatorischen Bewegung ist damit insbesondere der Bewegungsweg gemeint; im Falle einer rotatorischen Bewegung bzw. Verschwenkung ist damit der Weg eines Punktes des verschwenkten Abschnittes gemeint, der den größten Weg aller Punkte durchführt. In einer Ausführungsform kann der Schieber oder ein oberer Abschnitt des Schiebers (z.B. Handgriff) schwenkbar um einen Befestigungsbereich sein. Alternativ (oder zusätzlich) kann ein (oberer) Abschnitt des Schiebers gegenüber einem unteren Abschnitt translatorisch verschiebbar sein. Weiterhin kann der gesamte Schieber (translatorisch) verschiebbar sein.
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Die mindestens eine Sensoreinrichtung kann zum Erfassen eines (zeitlichen) Verlaufs der Kraft (bzw. Kraftkomponente) und/oder der daraus abgeleiteten Größe ausgebildet sein. Dadurch kann die Steuerung weiter verbessert werden. Beispielsweise kann es dann ermöglicht sein, Schwellwerte für Kräfte (bzw. Kraftkomponenten) und/oder ihre zeitlichen Änderungen zu definieren sowie Schwellwerte für eine Zeit, wobei der Schwellwert für die Zeit eine Dauer einer (anliegenden) Kraft (bzw. Kraftkomponente) und/oder ihrer zeitlichen Änderung sein kann, in der der Schwellwerte (die Schwellwerte) der Kraft (bzw. Kraftkomponte) und/oder ihrer zeitlichen Änderung überschritten (oder unterschritten) wird (werden).
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Unter einer zeitlichen Änderung kann grundsätzlich die zeitliche Ableitung der Kraft (bzw. Kraftkomponente) verstanden werden (im mathematischen Sinne). Eine zeitliche Änderung kann jedoch auch als ΔF/Δt verstanden werden (mit endlichen nicht-infinitesimalen Δt im Bereich von beispielsweise 100 Millisekunden bis 1 Sekunde).
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Die mindestens eine Steuereinrichtung ist vorzugsweise eine Regeleinrichtung, insbesondere eine Regeleinrichtung zur kontinuierlichen (ggf. linearen) Regelung der Leistung des mindestens einen Motors, vorzugsweise eine PID-Regeleinrichtung (wobei PID für proportional integral derivative steht).
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Vorzugsweise ist mindestens eine Bremseinrichtung, insbesondere Verzögerungsbremseinrichtung und/oder Feststellbremseinrichtung, vorgesehen. Die Verzögerungsbremseinrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, kinetische Energie des Kinderwagengestells bzw. Kinderwagens (mit Kind) zum Abbremsen zu nutzen (und insbesondere in elektrische Energie umzuwandeln). Alternativ oder zusätzlich kann eine/die Steuereinrichtung vorgesehen und derart ausgebildet sein, dass die Feststellbremseinrichtung automatisch nach einer vorbestimmten Zeit, vorzugsweise zwischen 3 Sekunden und 5 Minuten (vorzugsweise zwischen 10 Sekunden und 30 Sekunden), nach einem (vollständigen) Stillstand des Kinderwagengestells (nach vorheriger Bewegung), aktiviert wird. Alternativ oder zusätzlich kann eine/die Steuereinrichtung derart vorgesehen und ausgebildet sein, dass die Feststellbremseinrichtung automatisch nach Erreichen eines Stillstandes oder einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit nach vorheriger Fahrt aktiviert wird.
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Die Bremseinrichtung kann insbesondere zweistufig ausgebildet sein, vorzugsweise derart, dass sowohl eine Verzögerungsbremse (Betriebsbremse) als auch eine Feststellbremse zum Feststellen einer Parkposition (wenn der Kinderwagen vollständig gestoppt ist) vorliegt. Die Verzögerungsbremse kann derart ausgebildet sein, dass der Kinderwagen durch Reibung (an einem oder mehreren Rädern) gebremst wird (wobei kinetische Energie in Wärme umgewandelt wird). Bevorzugt kann jedoch zumindest ein Motor als Generator genutzt werden, um den Kinderwagen abzubremsen (wobei kinetische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird, die wiederum zur Aufladung einer oder mehrerer Batterien genutzt werden kann). Für die Verzögerungsbremse kann eine beliebige Betätigungseinrichtung vorgesehen sein, beispielsweise ein hand- oder fingerbetätigbarer Hebel (am Schieber bzw. Handgriff) oder eine andere Vorrichtung (beispielsweise ein Dreh-Griff oder ein Fuß-Pedal oder dergleichen). Es ist auch ggf. möglich, dass eine graphische Benutzeroberfläche (z. B. Display, insbesondere Touchscreen) mit dem Kinderwagen verbunden ist und/oder einen Empfänger aufweist, um mit einem externen Gerät (z. B. einem Smartphone mit einer entsprechenden App) verbindbar ist. Die Betätigungseinrichtung (oder der Empfänger) kann mit der Verzögerungsbremse (durch geeignete Mittel) verbunden sein, um die Verzögerungsbremse zu betätigen, d.h. die durch den Benutzer gewünschte Bremskraft aufzubringen (die null oder größer null sein kann, insbesondere mehr als 2 oder mehr als 5 verschiedene Werte größer null einnehmen kann). Die Verzögerungsbremse kann solange wirken, wie die Betätigungseinrichtung betätigt wird, oder bis der Kinderwagen gänzlich gestoppt wird und dann ggf. die Feststellbremse wirkt.
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Die Feststellbremse kann als eine Arretierung ausgebildet sein, die verhindert, dass eine oder mehrere Räder rotieren. Beispielsweise kann die Feststellbremse einen Pin umfassen, der mit Speichern oder Rasteinrichtungen (beispielsweise Nuten), die in einer Seitenfläche des Rades vorgesehen sind, zusammenwirkt.
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Die Feststellbremse kann ggf. (automatisch) aktiviert werden unmittelbar nachdem oder eine vorbestimmte Zeit nachdem das Kinderwagengestell bzw. der Kinderwagen, insbesondere durch die Verzögerungsbremse, gestoppt wurde.
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Vorzugsweise ist die mindestens eine Feststellbremseinrichtung (nur) elektrisch bzw. elektronisch aktivierbar und (nur) manuell lösbar.
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Die Feststellbremseinrichtung kann in einem gelösten Zustand vorgespannt sein und in einem aktivierten Zustand nicht oder (nur) geringer vorgespannt sein. Durch diese Maßnahmen wird die Sicherheit bei der Bedienung verbessert.
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Die Betätigung der Feststellbremse kann auf verschiedene Art und Weise durchgeführt werden, beispielsweise über einen Schalter, z. B. Schiebeschalter oder Druckschalter oder ein Fußpedal oder dergleichen.
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Insbesondere wenn die Feststellbremse im aktivierten Zustand vorgespannt ist, ist ein Lösen der Feststellbremse (nur) manuell möglich, wohingegen ggf. eine Aktivierung der Bremse (nur) elektronisch bzw. elektrisch ermöglicht ist.
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Eine/die Sensoreinrichtung, insbesondere die Kraft-Sensoreinrichtung kann vorgesehen sein und die/eine Steuereinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass mindestens eine Bremseinrichtung, insbesondere die Verzögerungsbremseinrichtung und/oder die Feststellbremseinrichtung, aktiviert wird, wenn eine den Kinderwagen bedienende Person einen Kontakt, z. B. über die Hand und den Handgriff, löst. Vorzugsweise wird die Verzögerungsbremse mit erhöhter (maximaler) Kraft aktiviert und/oder die Feststellbremse aktiviert (Notbremsung), wenn festgestellt wird, dass die den Kinderwagen bedienende Person keinen Kontakt (mehr) mit dem Kinderwagen hat und der Kinderwagen sich dennoch bewegt.
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In einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass die Bremseinrichtung aktiviert wird, wenn die Kraft-Sensoreinrichtung eine Kraft erfasst, die (zumindest partiell) entgegen der aktuellen Bewegungsrichtung des Kinderwagengestells gerichtet ist. Alternativ kann in einem solchen Fall eine Motorunterstützung, wie oben beschrieben, erfolgen. Vorzugsweise wird der Motor im Falle einer Abbremsung als Stromgenerator genutzt.
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Mindestens eine Anzeige- bzw. Signaleinrichtung kann vorgesehen sein, die den Benutzer des Kinderwagengestells darauf hinweist, dass eine Motorunterstützung vorliegt bzw. vorliegen kann. Gegebenenfalls kann eine erste Anzeige- bzw. Signaleinrichtung darauf hinweisen, dass aktuell eine Motorunterstützung vorliegt, und eine zweite Anzeige- bzw. Signaleinrichtung darauf hinweisen, dass eine Motorunterstützung vorliegen kann, in dem Sinne, dass abhängig von weiteren Parametern (beispielsweise einer maximalen Geschwindigkeit oder dergleichen) entweder eine Motorunterstützung vorliegt oder (wenn die Parameter entsprechend sind) nicht.
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Insgesamt kann der Kinderwagen bzw. das Kinderwagengestell der vorliegenden Erfindung eine komfortable Unterstützung beim Schieben (bzw. Ziehen) des Kinderwagens ermöglichen. Insbesondere ist es möglich, Werte Ff1 und/oder Fr1 einzustellen, die (im Wesentlichen) diejenigen Kräfte definieren, die (maximal) von dem Benutzer (unabhängig von der Situation) eingesetzt werden müssen. Wenn man mit einem Kinderwagen startet, der stillsteht, wird der Benutzer anfangen zu schieben (oder zu ziehen). Daraufhin wird die horizontale Komponente der Schiebekraft bzw. Zugkraft größer als null werden. Zu dem Zeitpunkt, an dem Ff1 erreicht wird, kann der Motor beginnen, den Benutzer (mit minimaler Leistung) zu unterstützen. Wenn beispielsweise die horizontale Komponente der Schiebe- bzw. Zugkraft weiter ansteigt (d.h. ΔFinh/Δt>0) wird die Unterstützungskraft auch ansteigen (d.h. ΔFs/Δt>0). Dadurch kann die horizontale Komponente der Kraft (im Wesentlichen) konstant bei Ff1 gehalten werden (zumindest wenn man ein Überschwingen nicht berücksichtigt). Selbstverständlich kann, wenn eine Bedingung zum Stoppen der MotorUnterstützung vorliegt, ggf. eine größere Kraft notwendig sein.
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Fu kann zwischen 0 und 25 N, vorzugsweise zwischen 5 N und 15 N liegen. Fd kann zwischen 10 N und 50 N, vorzugsweise zwischen 20 N und 40 N liegen. Ff1 kann zwischen 0 und 25 N, vorzugsweise zwischen 5 N und 15 N liegen. Fr1 kann zwischen 0 und 25 N, vorzugsweise zwischen 5 N und 15 N liegen. Ff2 und/oder Fr2 kann/können zwischen 25 N und 500 N, vorzugsweise zwischen 50 N und 200 N liegen.
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Ff1, Fr1, Ff2 und/oder Fr2 können ggf. durch den Benutzer vorgegeben werden, beispielsweise über eine Schnittstelle, wie beispielsweise eine graphische Benutzeroberfläche und/oder ein Smartphone (bzw. eine Smartphone-App). Gegebenenfalls können minimale und maximale Werte (herstellerbedingt) vorgegeben sein, um Sicherheitsproblematiken zu vermeiden und/oder um die Nutzungsdauer einer Batterie zu verlängern.
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Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das anhand der Abbildungen näher erläutert wird. Hierbei zeigen
- 1 eine schematische Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Kinderwagengestells;
- 2 eine Seitenansicht des Kinderwagengestells gemäß 1.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kinderwagengestell in einer schematischen Schrägansicht. Der Pfeile Fd zeigt eine an einem Handgriff 13 (horizontaler Abschnitt eines Schiebers 10) angreifende, nach unten gerichtete Kraft an. Der Pfeil Fu zeigt eine an dem Handgriff 13 angreifende nach oben gerichtete Kraft an. Die Pfeile Flat zeigen seitwärts gerichtete Kräfte an. Der Handgriff 13 ist gegenüber einem unteren Abschnitt des Schiebers 10 schwenkbar gelagert.
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Konkret kann der Handgriff 13 in verschiedenen Positionen verschwenkt (und eingerastet) werden, um eine Höhenverstellung des Handgriffes 13 durchzuführen.
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Zwischen dem schwenkbaren Handgriff 13 und dem unteren Abschnitt des Schiebers 10 ist eine schwenkbare Lagerung 12 (mit entsprechenden Gelenken) vorgesehen.
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Der (gesamte) Schieber 10 ist wiederum vorzugsweise an einer schwenkbaren Lagerung 11 an einem Hauptkörper des Kinderwagengestells schwenkbar gelagert (insbesondere um das Kinderwagengestell zusammenfalten zu können).
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In der schwenkbaren Lagerung 11 und/oder in der schwenkbaren Lagerung 12 ist/sind vorzugsweise eine Sensoreinrichtung/Sensoreinrichtungen vorgesehen, um eine auf den Handgriff 13 wirkende Kraft eines Benutzers (insbesondere Fu und Fd) zu erfassen. Weiterhin (siehe 2) können vorzugsweise mit einer derartigen Sensoreinrichtung bzw. derartigen Sensoreinrichtungen eine vorwärtsgerichtete Kraft Ff sowie eine rückwärtsgerichtete Kraft Fr erfasst werden. In Radnaben 21 können vorzugsweise (nicht im Detail erkennbar) Motoren platziert werden. Alternativ kann an einer Achse 22 (insbesondere an Abschnitten der Achse, die benachbart zu der Radnabe 21 sind) Motoren platziert werden.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schieber
- 11
- Schwenkbare Lagerung
- 12
- Schwenkbare Lagerung
- 13
- Handgriff (horizontaler Abschnitt des Schiebers)
- 21
- Radnabe
- 22
- Achse