EP3996981A1 - Antriebsmodul für ein klein- oder kleinstfahrzeug und klein- oder kleinstfahrzeug mit dem antriebsmodul - Google Patents

Antriebsmodul für ein klein- oder kleinstfahrzeug und klein- oder kleinstfahrzeug mit dem antriebsmodul

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Publication number
EP3996981A1
EP3996981A1 EP20740220.7A EP20740220A EP3996981A1 EP 3996981 A1 EP3996981 A1 EP 3996981A1 EP 20740220 A EP20740220 A EP 20740220A EP 3996981 A1 EP3996981 A1 EP 3996981A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
small
drive module
vehicle
wheel
micro vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20740220.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Simon Ortmann
Philippe Wagner
Yannick Wey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP3996981A1 publication Critical patent/EP3996981A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62H—CYCLE STANDS; SUPPORTS OR HOLDERS FOR PARKING OR STORING CYCLES; APPLIANCES PREVENTING OR INDICATING UNAUTHORIZED USE OR THEFT OF CYCLES; LOCKS INTEGRAL WITH CYCLES; DEVICES FOR LEARNING TO RIDE CYCLES
    • B62H5/00—Appliances preventing or indicating unauthorised use or theft of cycles; Locks integral with cycles
    • B62H5/14—Appliances preventing or indicating unauthorised use or theft of cycles; Locks integral with cycles preventing wheel rotation
    • B62H5/18—Appliances preventing or indicating unauthorised use or theft of cycles; Locks integral with cycles preventing wheel rotation acting on a braking device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J45/00—Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
    • B62J45/40—Sensor arrangements; Mounting thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K3/00—Bicycles
    • B62K3/002—Bicycles without a seat, i.e. the rider operating the vehicle in a standing position, e.g. non-motorized scooters; non-motorized scooters with skis or runners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62L—BRAKES SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES
    • B62L5/00—Brakes, or actuating mechanisms therefor, controlled by back-pedalling
    • B62L5/18—Brakes, or actuating mechanisms therefor, controlled by back-pedalling the brakes being additionally controlled by alternative means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K2204/00—Adaptations for driving cycles by electric motor

Definitions

  • the invention relates to a drive module for a small or micro vehicle with a wheel axle, with at least one wheel, with at least one motor device for generating and introducing a drive torque into the at least one wheel and with at least one braking device for braking the at least one wheel.
  • the invention also relates to a small or micro vehicle with the drive module according to claim 6.
  • E-scooters are increasingly used as a means of transport in road traffic. Solutions are being sought to increase safety when driving e-scooters. It is already known to switch off a drive of the e-scooter if it exceeds a permissible total load weight.
  • the publication DE 20 2019 001 096 U 1 which probably forms the closest prior art, describes an e-scooter with an electric drive and with a control system for controlling the drive and for informing a user about a state of the e-scooter.
  • a weight of the user including luggage is determined and this is compared with a permitted weight. The result of the comparison is displayed to the user on an information panel. If the weight is too high, the control system switches off the electric drive.
  • the invention is based on the object of providing a compact, robust and safety-optimized drive module for a small or very small vehicle. This object is achieved by a drive module for a small or micro vehicle with the features of claim 1 and by a small or micro vehicle with the drive module according to claim 6. Preferred or advantageous Embodiments of the invention emerge from the dependent claims, the following description and / or the accompanying figures.
  • the small or micro vehicle is preferably designed as an in particular multi-lane electric vehicle.
  • the vehicle is particularly preferably designed as a scooter, in particular as an electric scooter, electric scooter, electric scooter, e.g. e-scooter, as a Segway, floverboard, kickboard, longboard or the like.
  • the vehicle can alternatively be designed as a multi-track bicycle, in particular with three or more wheels.
  • the vehicle can be a transport or cargo bike, especially a motorized or electrically driven transport or cargo bike, especially a three-wheel or four-wheel pedelec or a rickshaw, especially with or without a roof, or a cabin scooter.
  • the drive module comprises a wheel axle, in particular a transverse wheel axle.
  • the wheel axle is preferably designed as a rear wheel axle, but it can alternatively also be designed as a front wheel axle.
  • the wheel axle preferably has a mechanical interface for attachment to a frame or frame of the small or micro vehicle.
  • the drive module has at least one wheel and at least one motor device, in particular at least one electric motor.
  • the at least one motor device is designed to generate a drive torque and to introduce this into the at least one wheel.
  • the drive module also includes at least one braking device which is designed to brake the at least one wheel.
  • the drive module comprises at least one evaluation and control device for evaluating safety-related data of the small or micro vehicle and for controlling the drive module on the basis of the evaluated safety-related data.
  • the wheel axle carries a first wheel, a first motor device and a first braking device and a second wheel, a second motor device and a second braking device of the drive module.
  • the first wheel, the first motor device and the first braking device preferably form a first compact unit which is arranged at one end of the wheel axle.
  • the second wheel, the second motor device and the second braking device form a second compact unit which is arranged at another end of the wheel axle.
  • the mechanical interface is preferably arranged centrally between the two units. It is advantageous that a high integration density of the braking devices and the motor devices can be achieved.
  • the units preferably have a resistant and robust structure and are therefore well protected against vandalism.
  • a possible constructive implementation of the invention provides that the motor devices are integrated in the respective wheel, for example designed as a wheel hub motor.
  • the braking devices are preferably arranged axially adjacent to the respective wheel and / or to the respective motor device.
  • the braking devices can be activated manually by a driver of the small or very small vehicle.
  • the braking devices can be connected, for example via a line, to a hand lever by means of which they can be hydraulically operated.
  • the hand lever is arranged, for example, on a handlebar of the small or very small vehicle.
  • a single central evaluation and control device is optionally provided for the drive module, in particular for controlling the two units.
  • two evaluation and control devices can be provided, each of the units being assigned its own evaluation and control device.
  • the evaluation and control device (s) can be arranged on the wheel axle and connected to the units, or they can be integrated directly into the corresponding unit.
  • the drive module comprises an activation device which is designed to activate the braking device.
  • the control device preferably controls the activation device to activate the braking device to brake the at least one wheel.
  • the activation device is designed and / or can be activated independently of the hand lever to be operated manually.
  • the activation device can be a cable, a linkage or a hydraulic device which is in an operative connection with the at least one braking device.
  • the braking device can be activated as a function of the safety-relevant data and the small or micro vehicle can be braked or brought to a standstill when the drive module is integrated in the small or micro vehicle.
  • the driving speed of the small or very small vehicle can thereby be adapted automatically and / or automatically, in particular without manual intervention by the driver, to the conditions of road traffic.
  • An emergency braking of the small or small vehicle can optionally also be activated, e.g. to avoid a collision.
  • the control device controls the motor device to increase or decrease the drive torque.
  • a travel speed of the small or small vehicle can be automatically and / or automatically, in particular without, depending on the safety-relevant data Intervention by the driver.
  • the speed of the small or very small vehicle can be adapted to the conditions of road traffic. For example, excessive speed of the small or micro vehicle can be avoided and the resulting safety risks can be restricted.
  • control device triggers a shutdown of the motor device when the braking device is activated.
  • the motor device is preferably deactivated automatically and / or automatically, in particular without intervention by the driver, when its power is not required due to the braking of the at least one wheel.
  • an automatic switch-off can be implemented in the small or micro vehicle if the drive module is integrated in the small or micro vehicle. It is advantageous that this reduces the energy consumption of the motor device and ensures that the small or very small vehicle can run longer.
  • a further subject matter of the invention is a small or micro vehicle with the drive module according to the previous description and / or according to one of claims 1 to 5.
  • the small or micro vehicle preferably comprises the frame or frame, the handlebar and / or the hand lever.
  • the small or micro vehicle preferably has at least one additional wheel.
  • the at least one additional wheel is a front wheel that can be steered with the handlebar.
  • it can also be at least one rear wheel if the drive module comprises the front wheel axle of the vehicle as the wheel axle.
  • the frame or the frame has a step and / or standing area for the driver.
  • the driver preferably stands on the step and / or stand area when driving the small or micro vehicle.
  • the frame or the frame can have a saddle or a seat on which the Driver can sit when driving a small or micro vehicle.
  • a counter-interface for the mechanical interface of the wheel axle of the drive module is preferably arranged on the frame or on the frame.
  • the drive module is connected to the frame or the frame via the interface and the counter interface.
  • the small or micro vehicle comprises at least one sensor device which is designed to detect a person and / or load weight of the small or micro vehicle as the safety-relevant data.
  • the small or very small vehicle can be and / or connected to the at least one sensor device.
  • the at least one sensor device is preferably connected to the evaluation and control device of the drive module in a wired or wireless manner.
  • the at least one sensor device transmits the personal and / or load weight as the safety-relevant data to the evaluation and control device.
  • the at least one sensor device is designed as a pressure and / or weight sensor for detecting the weight of the person and / or the load.
  • the at least one sensor device can be arranged, for example, in the step and / or standing surface, in the saddle or in the seat or in the counter interface.
  • the personal and / or load weight is preferably evaluated as the safety-relevant data by the evaluation and control device.
  • at least one threshold value for the person and / or load weight can be stored in the evaluation and control device, and if this value is exceeded or undershot, the at least one motor device and / or the at least one activation device can be controlled accordingly.
  • the evaluation and control device controls the at least one motor device based on the weight of the person and / or the load.
  • the drive torque can be adapted to the weight of the person and / or the load, in particular increased or decreased if necessary.
  • the evaluation and control device controls the at least one activation device for activating the at least one braking device as a function of the person and / or load weight.
  • the braking device can be activated or the braking force can be increased if necessary. Control of emergency braking is also possible within the scope of the invention. In particular in the case of automatic and / or automatic braking, optimal performance of the at least one motor device can be achieved without endangering the driver.
  • the small or very small vehicle comprises a position determination device which is designed as the safety-relevant data for determining the position of the small or small vehicle.
  • the small or micro vehicle can be and / or connected to the position determination device.
  • the position-determining device is preferably connected to the evaluation and control device of the drive module by wire or wirelessly.
  • the position determination device transmits the position of the small or very small vehicle as the safety-relevant data to the evaluation and control device.
  • the position determination device can be designed as a GPS receiver and / or as a navigation device.
  • the position determination device can also be designed as an electronic mobile device carried in the small or micro vehicle, for example as a smartphone, in particular with location and / or navigation services.
  • the mobile device can preferably be coupled to the small or micro vehicle in such a way that it is used as the position determining device and its battery can be charged at the same time when driving the small or micro vehicle.
  • the small or micro vehicle has a suitable coupling and / or charging interface for the mobile device.
  • the evaluation and control device controls the at least one motor device and / or the at least an activation device for activating the at least one braking device as a function of the position of the small or micro vehicle.
  • the small or micro vehicle adheres to a prescribed and / or adapted speed, for example in a 30 zone, pedestrian zone or play street.
  • the at least one activation device can be activated and / or the drive torque of the at least one motor device can be adapted.
  • the at least one wheel of the drive module can thus be braked automatically and / or automatically, in particular without intervention by the driver, by the at least one activated braking device. Additionally or alternatively, the at least one wheel of the drive module can be braked automatically and / or automatically, in particular without intervention by the driver, by the reduced drive torque.
  • the small or micro vehicle comprises a personal identification device for identifying the driver of the small or micro vehicle, in particular for determining a registered and / or approved driver using a code or using his name, date of birth, place of residence etc. and / or using biometric data such as fingerprint, face and / or eye scan, etc. as the security-relevant data.
  • the personal identification device can be connected and / or connected to the small or micro vehicle.
  • the personal identification device can be designed as an input and / or output device, e.g. as a touchscreen.
  • the electronic mobile device e.g. the smartphone, can be used as the personal identification device.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the evaluation and control device of the drive module controls the at least one motor device and / or the at least one activation device for activating the at least one braking device on the basis of the identified person of the driver.
  • the evaluation and control device compares the identified person of the driver with a database stored in the evaluation and control device in which all permitted drivers are registered.
  • the Evaluation and control device automatically and / or automatically block or enable the commissioning of the small or micro vehicle. To this end, it can only activate the at least one motor device if the identified driver is registered in the database as an approved driver. It is also possible within the scope of the invention that the evaluation and control device controls the drive torque of the at least one motor device as a function of the age and / or driving experience of the identified driver.
  • the small or very small vehicle can be throttled and, in particular, a maximum speed can be automatically and / or automatically adapted to the age or experience of the identified driver. It is also conceivable within the scope of the invention that the at least one motor device is then automatically and / or automatically deactivated when the identified driver has covered a certain distance and / or driving time or when a certain distance and / or driving zone cannot be entered or passed through is allowed.
  • the aforementioned control models can offer particularly interesting solutions for vehicle sharing providers, for example.
  • the small or very small vehicle includes an output device for outputting an optical and / or acoustic information and / or warning signal.
  • the small or micro vehicle can be connected and / or connected to the output device.
  • the output device is designed as a screen, display or touchscreen.
  • the output device can, however, also be implemented via the electronic mobile device, for example via the smartphone.
  • the driver can, for example, be shown a release or a ban on using the small or micro vehicle and / or any restrictions with regard to the maximum speed and / or the route, etc. based on the person who has been identified.
  • FIG. 1 shows a small or micro vehicle with a drive module in a perspective side view
  • FIG. 2 the drive module from FIG. 1.
  • a small or micro vehicle 20 is shown in a perspective side view.
  • the small or micro vehicle 20 is designed as a three-lane electric scooter, in particular as an e-scooter.
  • the small or micro vehicle 20 has a frame 21 with a step and stand surface 22 and a handlebar 23.
  • a hand lever 24 for manual braking of the small or very small vehicle 20 by a driver 25 is arranged on the handlebar 23.
  • the small or micro vehicle 20 comprises a front wheel 26 which can be steered by the handlebar 23 and a drive module 1 which forms a rear wheel axle of the small or micro vehicle 20.
  • the small or micro vehicle 20 comprises at least one sensor device 27 and / or can be and / or is connected to the at least one sensor device 27.
  • the at least one sensor device 27 is designed to detect a person's weight and / or load weight as safety-relevant data 30 of the small or very small vehicle 20.
  • the at least one sensor device 27 is designed as at least one pressure and / or weight sensor. According to FIG. 1, the at least one sensor device 27 is integrated in the step and stand surface 22, but it can alternatively also be arranged at a counter interface of the small or micro vehicle 20 in which the drive module 1 is attached to the frame 21.
  • the small or micro vehicle 20 further comprises a position determination device 28 and / or is connectable and / or connected to this.
  • the position determination device 28 is designed to determine a position of the small or very small vehicle 20 as the safety-relevant data 30.
  • the position determination device 28 is, as shown in FIG. 1, integrated in an electronic mobile device 32, for example in a smartphone. It can alternatively be designed as a GPS or navigation device.
  • the small or micro vehicle 20 also includes a person identification device 29 and / or can be and / or connected to this.
  • the personal identification device 29 is designed to identify the person of the driver 25 using a code or using his name, date of birth, place of residence etc. and / or using biometric data such as fingerprint, face and / or eye scan, etc. as the safety-relevant data 30 to identify.
  • the personal identification device 29 is integrated in the mobile device 32.
  • the personal identification device 29 can also be designed as an input and / or output device, for example as a touchscreen.
  • the small or micro vehicle 20 also has an output device 31 which is designed to output an optical and / or acoustic information and / or warning signal.
  • the electrical device 32 is used as the output device 31.
  • a screen, display or touchscreen can also be provided as output device 31.
  • the small or micro vehicle 20 includes a coupling interface 33 for coupling the mobile device 32, in particular the smartphone.
  • the coupling interface 33 is arranged on the handlebar 23 so that it is easily visible and accessible to the driver.
  • the mobile device 32 can thus be securely coupled to the small or very small vehicle, carried along and used while driving.
  • a battery of the mobile device 32 can be charged in the coupling interface 33 while driving.
  • FIG. 2 shows the drive module 1 in a perspective top view from the front. It comprises at least one wheel, in particular a first wheel 2 and a second wheel 3.
  • the drive module 1 has at least one motor device designed as an electric motor for generating and introducing a drive torque into the at least one wheel, in particular a first motor device 4 and a second motor device 5 .
  • the drive module 1 further comprises at least one braking device for braking the at least one wheel, in particular a first braking device 6 and a second braking device 7 and a wheel axle 8, which is designed as a rear wheel transverse axle.
  • the first compact unit 9 is arranged at one end of the wheel axle 8 and / or is supported by it.
  • the first motor device 4 is integrated in the first wheel 2 as a wheel hub motor.
  • the first braking device 6 is arranged directly axially adjacent to the first wheel 2.
  • the second wheel 3 forms, together with the second motor device 5 and with the second braking device 7, a second compact unit 10.
  • the second compact unit 10 is arranged at another end of the wheel axle 8 and / or is supported by it.
  • the second motor device 5 is integrated in the second wheel 3 as a wheel hub motor.
  • the second braking device 7 is arranged directly axially adjacent to the second wheel 2.
  • the two units 9, 10 are space-saving and particularly robust and resistant to damage from the outside, for example against vandalism.
  • the wheel axle 8 has a mechanical interface 11, via which it can be fastened and / or fastened in the counter interface to the frame 21 of the small or micro vehicle 20.
  • the mechanical interface 11 is arranged centrally between the two units 9, 10.
  • the drive module 1 comprises at least one activation device, in particular a first activation device 13 for activating the first braking device 6 and a second activation device 14 for activating the second braking device 7.
  • the activation devices 14 are mechanically or hydraulically in an operative connection with the braking devices 4, 5.
  • the drive module 1 also has an evaluation and control device 12 for evaluating the safety-relevant data 30 of the small or very small vehicle 20 and for controlling the drive module 1 on the basis of the evaluated safety-relevant data 29.
  • the evaluation and control device 12 can be connected and / or connected to the at least one sensor device 27 and to the position determination device 28, to the person identification device 29 and / or to the output device 31, in particular to the electrical device 32, in a wireless or wired manner.
  • the at least one sensor device 27, the position determination device 28, the personal identification device 29 and the output device 31 transmit the safety-relevant data 30 recorded by them to the Evaluation and control device 12.
  • the evaluation and control device 12 evaluates the received safety-relevant data 30 and controls the drive module 1 on the basis of the evaluated safety-relevant data 30.
  • the evaluation and control device 12 controls in particular the first and second motor devices 4, 5.
  • the control and evaluation device 12 can activate or deactivate the first and second motor devices 4, 5 and / or control them to generate the drive torque determined in accordance with the evaluated safety-relevant data 30.
  • the motor devices 4, 5 are activated, for example, when the driver 25 has successfully identified himself and, as a result, permission to use the small or micro vehicle 20 has been evaluated. In particular, the motor devices 4, 5 remain deactivated if the driver 25 cannot prove authorization to use the small or very small vehicle 20.
  • the deactivation of the motor devices 4, 5 can also take place when it is evaluated that the personal and cargo weight exceeds a permissible total weight for the small or micro vehicle 20.
  • the motor devices 4, 5 can also be switched off when the braking devices 6, 7 are activated. As a result, what is known as an automatic switch-off system is implemented in the small or micro vehicle 20.
  • the evaluation and control device 12 alternatively or optionally additionally controls the first and second activation devices 13, 14 to activate the first and second braking devices 6, 7.
  • the activation of the generation of the specific drive torque and / or the activation of the first and second activation devices 13, 14 is carried out, for example, when a maximum speed is specified at which the small or micro vehicle 20 is to travel. This can take place, for example, as a function of an age limit if the identified driver 25 falls below this limit. Compliance with a maximum speed and the corresponding activation of the motor devices 4, 5 and the activation device 13, 14 can also take place when the small or micro vehicle 20 drives through streets, areas or zones where a speed limit is specified. In summary, the speed of travel of the small or very small vehicle 20 can be accelerated or slowed down as a function of the evaluated safety-relevant data 30.
  • the evaluation and control device 12 controls an increased drive torque through the motor devices 4, 5 and / or the activation devices 13, 14 for activating the braking devices 6, 7, if the evaluated personal and load weight is one of the and control device 12 exceeds stored threshold value or range.
  • the evaluation and control device 12 can also control the output of the at least one information or warning signal on the output device 31.
  • the driver 25 can use the evaluated safety-relevant data 30 and / or the resulting data Control measures are informed.
  • the driver can also be informed, for example, that a speed limit applies in the street, zone or in the area in which he is traveling with the small or micro vehicle 20.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebsmodul (1) für ein Klein- oder Kleinstfahrzeug (20) mit einer Radachse (8), mit mindestens einem Rad (2, 3), mit mindestens einer Motoreinrichtung (4, 5) zur Erzeugung und Einleitung eines Antriebsdrehmoments in das mindestens eine Rad (2, 3) und mit mindestens einer Bremseinrichtung (6, 7) zum Abbremsen des mindestens einen Rads (2, 3). Das Antriebsmodul (1) umfasst eine Auswerte- und Steuerungseinrichtung (12) zum Auswerten sicherheitsrelevanter Daten (30) des Klein- oder Kleinstfahrzeugs (20) und zur Ansteuerung des Antriebsmoduls (1) auf Basis der ausgewerteten sicherheitsrelevanten Daten (30) und/oder ist mit dieser verbindbar und/oder verbunden.

Description

Antriebsmodul für ein Klein- oder Kleinstfahrzeug und Klein- oder
Kleinstfahrzeuq mit dem Antriebsmodul
Die Erfindung betrifft ein Antriebsmodul für ein Klein- oder Kleinstfahrzeug mit einer Radachse, mit mindestens einem Rad, mit mindestens einer Motoreinrichtung zur Erzeugung und Einleitung eines Antriebsdrehmoments in das mindestens eine Rad und mit mindestens einer Bremseinrichtung zum Abbremsen des mindestens einen Rads. Die Erfindung betrifft auch ein Klein- oder Kleinstfahrzeug mit dem Antriebsmodul gemäß dem Anspruch 6.
Im Straßenverkehr werden E-Scooter zunehmend als Verkehrsmittel eingesetzt. Es werden Lösungen gesucht, die Sicherheit beim Fahren mit den E-Scootern zu erhöhen. Bereits bekannt ist es, einen Antrieb des E-Scooters abzuschalten, wenn dieser ein zulässiges Gesamtladegewicht übersteigt.
Beispielsweise beschreibt die Druckschrift DE 20 2019 001 096 U 1 , die wohl den nächstliegenden Stand der Technik bildet, einen E-Scooter mit einem Elektroantrieb und mit einem Steuerungssystem zur Ansteuerung des Antriebs und zur Information eines Benutzers über einen Zustand des E-Scooters. Es wird ein Gewicht des Benutzers samt Gepäck bestimmt und dieses mit einen erlaubten Gewicht verglichen. Dem Benutzer wird das Ergebnis des Vergleichs auf einer Informationstafel angezeigt. Bei überhöhtem Gewicht steuert das Steuerungssystem die Abschaltung des Elektroantriebs an.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes, robustes und sicherheitsoptimiertes Antriebsmodul für ein Klein- oder Kleinstfahrzeug bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Antriebsmodul für ein Klein- oder Kleinstfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Klein- oder Kleinstfahrzeug mit dem Antriebsmodul gemäß der Anspruch 6 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
Es wird ein Antriebsmodul für ein Klein- oder Kleinstfahrzeug vorgeschlagen. Bevorzugt ist das Klein- oder Kleinstfahrzeug als ein insbesondere mehrspuriges Elektromobil ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug als ein Roller, insbesondere als ein Elektroroller, Elektrotretroller, Elektroscooter, z.B. E-Scooter, als ein Segway, Floverboard, Kickboard, Longboard o.ä. ausgebildet. Das Fahrzeug kann alternativ als ein mehrspuriges Fahrrad, insbesondere mit drei oder mehr Rädern ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Fahrzeug ein Transport- oder Lastenrad, insbesondere ein motorisiertes bzw. elektrisch angetriebenes Transport- oder Lastenrad, im Speziellen ein Dreirad- oder Vierrad-Pedelec oder eine Rikscha, insbesondere mit oder ohne Dach, oder ein Kabinenroller sein.
Das Antriebsmodul umfasst eine Radachse, insbesondere eine Radquerachse. Vorzugsweise ist die Radachse als eine Hinterradachse ausgebildet, sie kann alternativ aber auch als eine Vorderradachse ausgebildet sein. Bevorzugt weist die Radachse eine mechanische Schnittstelle zur Befestigung an einem Gestell oder Rahmen des Klein- oder Kleinstfahrzeugs auf.
Das Antriebsmodul weist mindestens ein Rad und mindestens eine Motoreinrichtung, insbesondere mindestens einen Elektromotor, auf. Die mindestens eine Motoreinrichtung ist dazu ausgebildet, ein Antriebdrehmoment zu erzeugen und dieses in das mindestens eine Rad einzuleiten. Das Antriebsmodul umfasst weiterhin mindestens eine Bremseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, das mindestens eine Rad abzubremsen.
Erfindungsgemäß umfasst das Antriebsmodul mindestens eine Auswerte- und Steuerungseinrichtung zum Auswerten sicherheitsrelevanter Daten des Klein- oder Kleinstfahrzeugs und zur Ansteuerung des Antriebsmoduls auf Basis der ausgewerteten sicherheitsrelevanten Daten. Alternativ oder optional ergänzend ist das Antriebsmodul mit der Steuerungs- und Auswerteeinrichtung verbindbar und/oder verbunden.
Vorteilhaft ist, dass ein sicheres Fahren mit dem Klein- oder Kleinstfahrzeug gewährleistet werden kann, indem das in das Klein- oder Kleinstfahrzeug integrierte Antriebsmodul auf Basis der ausgewerteten sicherheitsrelevanten Daten angesteuert wird. Insbesondere können gefährliche Situationen im Straßenverkehr beim Fahren mit dem Klein- oder Kleinstfahrzeug reduziert und dadurch Unfälle und daraus resultierende Verletzungen und Schäden vermieden werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung trägt die Radachse ein erstes Rad, eine erste Motoreinrichtung und eine erste Bremseinrichtung und ein zweites Rad, eine zweite Motoreinrichtung und eine zweite Bremseinrichtung des Antriebsmoduls. Vorzugsweise bilden das erste Rad, die erste Motoreinrichtung und die erste Bremseinrichtung eine erste kompakte Einheit, die an einem Ende der Radachse angeordnet ist. Insbesondere bilden das zweite Rad, die zweite Motoreinrichtung und die zweite Bremseinrichtung eine zweite kompakte Einheit, die an einem anderen Ende der Radachse angeordnet ist. Bevorzugt ist die mechanische Schnittstelle in dieser Anordnung mittig zwischen den beiden Einheiten angeordnet. Vorteilhaft ist, dass eine hohe Integrationsdichte der Bremseinrichtungen und der Motoreinrichtungen erreicht werden kann. Bevorzugt weisen die die Einheiten einen widerstandfähigen und robusten Aufbau auf und sind dadurch gut gegen Vandalismus geschützt.
Eine mögliche konstruktive Umsetzung der Erfindung sieht vor, dass die Motoreinrichtungen in dem jeweiligen Rad integriert sind, z.B. als ein Radnabenmotor ausgebildet sind. Bevorzugt sind die Bremseinrichtungen axial benachbart zu dem jeweiligen Rad und/oder zu der jeweiligen Motoreinrichtung angeordnet. Beispielsweise sind die Bremseinrichtungen manuell durch einen Fahrer des Klein- oder Kleinstfahrzeugs aktivierbar. Hierfür können die Bremseinrichtungen z.B. über eine Leitung mit einem Handhebel verbunden sein, mittels dem sie hydraulisch betätigbar sind. Der Handhebel ist zum Beispiel an einem Lenker des Klein- oder Kleinstfahrzeugs angeordnet. Optional ist eine einzige zentrale Auswerte- und Steuerungseinrichtung für das Antriebsmodul, insbesondere zur Ansteuerung der beiden Einheiten, vorgesehen. Alternativ können zwei Auswerte- und Steuerungseinrichtungen vorgesehen sein, wobei jeder der Einheiten eine eigene Auswerte- und Steuerungseinrichtung zugeordnet ist. Hierzu kann/können die Auswerte- und Steuerungseinrichtung/en an der Radachse angeordnet und an die Einheiten angebunden sein oder sie können unmittelbar in der entsprechenden Einheit integriert sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Antriebsmodul eine Aktivierungseinrichtung, die zur Aktivierung der Bremseinrichtung ausgebildet ist. Vorzugsweises steuert die Steuerungseinrichtung die Aktivierungseinrichtung dazu an, die Bremseinrichtung zum Abbremsen des mindestens einen Rads zu aktivieren. Insbesondere ist die Aktivierungseinrichtung unabhängig von dem manuell zu betätigenden Handhebel ausgebildet und/oder aktiverbar.
Beispielsweise kann es sich bei der Aktivierungseinrichtung um ein Seil, ein Gestänge oder um eine Hydraulikeinrichtung handeln, das/die mit der mindestens einen Bremseinrichtung in einer Wirkverbindung steht. Insbesondere kann die Bremseinrichtung dadurch in Abhängigkeit der sicherheitsrelevanten Daten aktiviert und das Klein- oder Kleinstfahrzeug abgebremst oder zum Stillstand gebracht werden, wenn das Antriebsmodul in dem Klein- oder Kleinstfahrzeug integriert ist. Beispielsweise kann die Fahrgeschwindigkeit des Klein- oder Kleinstfahrzeugs dadurch automatisch und/oder selbsttätig, insbesondere ohne manuellen Eingriff des Fahrers, an die Gegebenheiten des Straßenverkehrs angepasst werden. Optional kann auch eine Notbremsung des Klein- oder Kleinfahrzeugs angesteuert werden, um z.B. eine Kollision zu vermeiden.
In einer möglichen Umsetzung der Erfindung steuert die Steuerungseinrichtung die Motoreinrichtung dazu an, das Antriebsdrehmoment zu erhöhen oder zu verringern. Wenn das Antriebsmodul in dem Klein- oder Kleinstfahrzeug integriert ist kann dadurch eine Fahrtgeschwindigkeit des Klein- oder Kleinstfahrzeugs in Abhängigkeit der sicherheitsrelevanten Daten automatisch und/oder selbsttätig, insbesondere ohne Eingriff des Fahrers, angepasst werden. Insbesondere kann die Geschwindigkeit des Klein- oder Kleinstfahrzeugs an die Gegebenheiten des Straßenverkehrs angepasst werden. Beispielsweise kann eine überhöhte Geschwindigkeit des Klein- oder Kleinstfahrzeugs vermieden und dadurch bedingte Sicherheitsrisiken eingeschränkt werden.
Eine weitere mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Steuerungseinrichtung eine Abschaltung der Motoreinrichtung bei aktivierter Bremseinrichtung ansteuert. Vorzugsweise wird die Motoreinrichtung automatisch und/oder selbsttätig, insbesondere ohne Eingriff des Fahrers, deaktiviert, wenn deren Leistung aufgrund des Abbremsens des mindestens einen Rads nicht benötigt wird. Insbesondere kann dadurch eine Abschaltautomatik in dem Klein- oder Kleinstfahrzeug umgesetzt werden, wenn das Antriebsmodul in dem Klein- oder Kleinstfahrzeug integriert ist. Vorteilhaft ist, dass dadurch ein Energieverbrauch der Motoreinrichtung reduziert und eine längere Laufleistung des Klein- oder Kleinstfahrzeugs gewährleistet werden kann.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Klein- oder Kleinstfahrzeug mit dem Antriebsmodul nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
Vorzugsweise umfasst das Klein- oder Kleinstfahrzeug das Gestell oder den Rahmen, den Lenker und/oder den Handhebel. Bevorzugt weist das Klein- oder Kleinstfahrzeug mindestens ein zusätzliches Rad auf. Zum Beispiel ist das mindestens eine zusätzliche Rad ein mit dem Lenker lenkbares Vorderrad. Es kann aber auch mindestens ein Hinterrad sein, wenn das Antriebsmodul als Radachse die Vorderradachse des Fahrzeugs umfasst.
Optional weist das Gestell oder der Rahmen eine Tritt- und/oder Standfläche für den Fahrer auf. Bevorzugt steht der Fahrer auf der Tritt- und/oder Standfläche, wenn er mit das Klein- oder Kleinstfahrzeug fährt. Alternativ oder optional ergänzend kann das Gestell oder der Rahmen einen Sattel oder eine Sitzfläche aufweisen, auf der der Fahrer sitzen kann, wenn er mit dem Klein- oder Kleinstfahrzeug fährt. Vorzugsweise ist an dem Gestell oder an dem Rahmen eine Gegenschnittstelle für die mechanische Schnittstelle der Radachse des Antriebsmoduls angeordnet. Insbesondere ist das Antriebsmodul über die Schnittstelle und Gegenschnittstelle mit dem Gestell oder dem Rahmen verbunden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Klein- oder Kleinstfahrzeug mindestens eine Sensoreinrichtung, die zur Erfassung eines Personen- und/oder Ladegewichts des Klein- oder Kleinstfahrzeugs als die sicherheitsrelevanten Daten ausgebildet ist. Alternativ oder optional ergänzend ist das Klein- oder Kleinstfahrzeug mit der mindestens einen Sensoreinrichtung verbindbar und/oder verbunden. Vorzugsweise ist die mindestens eine Sensoreinrichtung mit der Auswerte- und Steuerungseinrichtung des Antriebsmoduls leitungsgebunden oder kabellos verbunden. Insbesondere übermittelt die mindestens eine Sensoreinrichtung das Personen- und/oder Ladegewicht als die sicherheitsrelevanten Daten an die Auswerte- und Steuerungseinrichtung. Beispielsweise ist die mindestens eine Sensoreinrichtung als ein Druck- und/oder Gewichtsensor zur Erfassung des Personen- und/oder Ladegewichts ausgebildet. Die mindestens eine Sensoreinrichtung kann z.B. in der Tritt- und/oder Standfläche, in dem Sattel oder in der Sitzfläche oder in der Gegenschnittstelle angeordnet sein.
Bevorzugt wird das Personen- und/oder Ladegewichts als die sicherheitsrelevanten Daten von der Auswerte- und Steuerungseinrichtung ausgewertet. Beispielsweise kann in der Auswerte- und Steuerungseinrichtung mindestens ein Schwellenwert für das Personen- und/oder Ladegewicht hinterlegt sein, bei dessen Über- oder Unterschreiten die entsprechende Ansteuerungen der mindestens einen Motoreinrichtung und/oder der mindestens einen Aktivierungseinrichtung vorgenommen werden können.
Beispielsweise steuert die Auswerte- und Steuerungseinrichtung die mindestens eine Motoreinrichtung auf Basis des Personen- und/oder Ladegewichts an. Dadurch kann das Antriebsdrehmoment an das Personen- und/oder Ladegewicht angepasst, insbesondere bei Bedarf erhöht oder verringert werden. Optional ergänzend oder alternativ steuert die Auswerte- und Steuerungseinrichtung die mindestens eine Aktivierungseinrichtung zur Aktivierung der mindestens einen Bremseinrichtung in Abhängigkeit des Personen- und/oder Ladegewichts an. Beispielsweise kann bei Bedarf die Bremseinrichtung aktiviert werden oder die Bremskraft verstärkt werden. Auch eine Ansteuerung einer Notbremsung ist im Rahmen der Erfindung möglich. Insbesondere bei automatischen und/oder selbsttätigen Bremsungen kann eine optimale Leistung der mindestens einen Motoreinrichtung erreicht werden, ohne den Fahrer zu gefährden.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Klein- oder Kleinstfahrzeug eine Positionsbestimmungseinrichtung, die zur Positionsbestimmung des Klein- oder Kleinstfahrzeugs als die sicherheitsrelevanten Daten ausgebildet ist. Alternativ oder optional ergänzend ist das Klein- oder Kleinstfahrzeug mit der Positionsbestimmungseinrichtung verbindbar und/oder verbunden. Vorzugsweise ist die Positionsbestimmungseinrichtung mit der Auswerte- und Steuerungseinrichtung des Antriebsmoduls leitungsgebunden oder kabellos verbunden. Insbesondere übermittelt die Positionsbestimmungseinrichtung die Position des Klein- oder Kleinstfahrzeugs als die sicherheitsrelevanten Daten an die Auswerte- und Steuerungseinrichtung. Beispielsweise kann die Positionsbestimmungseinrichtung als ein GPS-Empfänger und/oder als ein Navigationsgerät ausgebildet sein.
Alternativ kann die Positionsbestimmungseinrichtung auch als ein in dem Klein- oder Kleinstfahrzeug mitgeführtes elektronisches mobiles Gerät, z.B. als ein Smartphone, insbesondere mit Ortungs- und/oder Navigationsdiensten, ausgebildet sein. Bevorzugt kann das mobile Gerät so mit dem Klein- oder Kleinstfahrzeug gekoppelt werden, dass es als die Positionsbestimmungseinrichtung genutzt und dessen Akku bei der Fahrt mit dem Klein- oder Kleinstfahrzeug zugleich geladen werden kann. Hierzu weist das Klein oder Kleinstfahrzeug in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine geeignete Kopplungs- und/oder Ladeschnittstelle für das mobile Gerät auf.
In einer bevorzugten Umsetzung der Erfindung steuert die Auswerte- und Steuerungseinrichtung die mindestens eine Motoreinrichtung und/der die mindestens eine Aktivierungseinrichtung zur Aktivierung der mindestens einen Bremseinrichtung in Abhängigkeit der Position des Klein- oder Kleinstfahrzeugs an. Dadurch kann erreicht werden, dass das Klein- oder Kleinstfahrzeug eine vorgeschriebene und/oder angepasste Geschwindigkeit z.B. in einer 30er-Zone, Fußgängerzone oder Spielstraße einhält. Beispielsweise kann bei Fahrten mit starkem Anstieg oder Gefälle die mindestens eine Aktivierungseinrichtung aktiviert und/oder das Antriebsdrehmoment der mindestens einen Motoreinrichtung angepasst werden. Somit kann das mindestens eine Rad des Antriebsmoduls automatisch und/oder selbststätig, insbesondere ohne Eingriff des Fahrers, durch die mindestens eine aktivierte Bremseinrichtung abgebremst werden. Optional ergänzend oder alternativ kann das mindestens eine Rad des Antriebsmoduls automatisch und/oder selbststätig, insbesondere ohne Eingriff des Fahrers, durch das reduzierte Antriebsdrehmoment abgebremst werden.
In einer möglichen Ausführungsform der Erfindung umfasst das Klein- oder Kleinstfahrzeug eine Personenidentifikationseinrichtung zur Identifikation des Fahrers des Klein- oder Kleinstfahrzeugs, insbesondere zur Feststellung eines registrierten und/oder zugelassenen Fahrers anhand eines Codes oder anhand seines Namens, Geburtsdatums, Wohnorts etc. und/oder anhand von biometrischen Daten, wie Fingerabdruck, Gesichts- und/oder Augenscan, etc. als die sicherheitsrelevanten Daten. Alternativ oder optional ergänzend ist die Personenidentifikationseinrichtung mit dem Klein- oder Kleinstfahrzeug verbindbar und/oder verbunden. Die Personenidentifikationseinrichtung kann als ein Ein- und/oder Ausgabegerät, z.B. als ein Touchscreen, ausgebildet sein. Alternativ kann das elektronische mobile Gerät, z.B. das Smartphone, als die Personenidentifikationseinrichtung genutzt werden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Auswerte- und Steuerungseinrichtung des Antriebsmoduls die mindestens eine Motoreinrichtung und/oder die mindestens einen Aktivierungseinrichtung zur Aktivierung der mindestens einen Bremseinrichtung auf Basis der identifizierten Person des Fahrers ansteuert. Insbesondere gleicht die Auswerte- und Steuerungseinrichtung die identifizierte Person des Fahrers mit einer in der Auswerte- und Steuerungseinrichtung hinterlegten Datenbank ab, in der alle zugelassenen Fahrer registriert sind. Zum Beispiel kann die Auswerte- und Steuerungseinrichtung die Inbetriebnahme des Klein- oder Kleinstfahrzeugs automatisch und/oder selbsttätig sperren oder freigeben. Hierzu kann sie die mindestens eine Motoreinrichtung nur dann aktivieren, wenn der identifizierte Fahrer in der Datenbank als zugelassener Fahrer registriert ist. Möglich im Rahmen der Erfindung ist auch, dass die Auswerte- und Steuerungseinrichtung das Antriebsdrehmoment der mindestens einen Motoreinrichtung in Abhängigkeit des Alters und/oder einer Fahrpraxis des identifizierten Fahrers ansteuert. Zum Beispiel kann das Klein- oder Kleinstfahrzeugs gedrosselt und insbesondere eine Höchstgeschwindigkeit an das Alter oder die Erfahrung des identifizierten Fahrers automatisch und/oder selbsttätig angepasst werden. Denkbar ist im Rahmen der Erfindung auch, dass die mindestens eine Motoreinrichtung dann automatisch und/oder selbsttätig deaktiviert wird, wenn der identifizierte Fahrer eine bestimmte Fahrtstrecke und/oder Fahrzeit zurückgelegt hat oder wenn eine bestimmte Fahrtstrecke und/oder Fahrtzone nicht zur Ein- oder Hindurchfahrt zugelassen ist. Die vorgenannten Steuerungsmodelle können zum Beispiel für Fahrzeug-Sharing-Anbieter besonders interessante Lösungen bieten.
Eine weitere mögliche Umsetzung der Erfindung sieht vor, dass das Klein- oder Kleinstfahrzeug eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe eines optischen und/oder akustischen Informations- und/oder Warnsignals umfasst. Alternativ oder optional ergänzend ist das Klein- oder Kleinstfahrzeug mit der Ausgabeeinrichtung verbindbar und/oder verbunden. Beispielsweise ist die Ausgabeeinrichtung als ein Bildschirm, Display oder Touchscreen ausgebildet. Die Ausgabeeinrichtung kann aber auch über das elektronische mobile Gerät, z.B. über das Smartphone, realisiert sein. Auf der Ausgabeeinrichtung können dem Fahrer z.B. eine Freigabe oder ein Verbot zur Nutzung des Klein- oder Kleinstfahrzeugs und/oder etwaige Einschränkungen hinsichtlich der Höchstgeschwindigkeit und/oder der Fahrtstrecke etc. aufgrund seiner identifizierten Person angezeigt werden. Auch Hinweise auf Verkehrsregelungen, wie einzuhaltende Geschwindigkeiten, in bestimmten Straßen oder Zonen oder Hinweise auf die Überschreitung des zulässigen Personen- und/oder Ladegewichts auf dem Klein- oder Kleinstfahrzeug sind im Rahmen der Erfindung möglich. Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
Figur 1 ein Klein- oder Kleinstfahrzeug mit einem Antriebsmodul in einer perspektivischen seitlichen Ansicht;
Figur 2 das Antriebsmodul aus Figur 1 .
Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In der Figur 1 ist ein Klein- oder Kleinstfahrzeug 20 in einer perspektivischen seitlichen Ansicht gezeigt. Das Klein- oder Kleinstfahrzeug 20 ist als ein dreispuriger Elektroroller, insbesondere als ein E-Scooter, ausgebildet. Das Klein- oder Kleinstfahrzeug 20 weist ein Gestell 21 mit einer Tritt- und Standfläche 22 und einen Lenker 23 auf. An dem Lenker 23 ist ein Handhebel 24 zum manuellen Abbremsen des Klein- oder Kleinstfahrzeugs 20 durch einen Fahrer 25 angeordnet. Das Klein- oder Kleinstfahrzeug 20 umfasst ein durch den Lenker 23 lenkbares Vorderrad 26 und ein Antriebsmodul 1 , das eine Hinterradachse des Klein- oder Kleinstfahrzeugs 20 bildet.
Das Klein- oder Kleinstfahrzeug 20 umfasst mindestens eine Sensoreinrichtung 27 und/oder ist mit der mindestens einen Sensoreinrichtung 27 verbindbar und/oder verbunden. Die mindestens eine Sensoreinrichtung 27 ist zur Erfassung eines Personen- und/oder Ladegewichts als sicherheitsrelevante Daten 30 des Klein- oder Kleinstfahrzeugs 20 ausgebildet. Die mindestens eine Sensoreinrichtung 27 ist als mindestens ein Druck- und/oder Gewichtsensor ausgebildet. Gemäß der Figur 1 ist die mindestens eine Sensoreinrichtung 27 in der Tritt- und Standfläche 22 integriert, sie kann alternativ aber auch an einer Gegenschnittstelle des Klein- oder Kleinstfahrzeugs 20 angeordnet sein, in der das Antriebsmodul 1 an dem Gestell 21 befestigt ist. Das Klein- oder Kleinstfahrzeug 20 umfasst weiterhin eine Positionsbestimmungseinrichtung 28 und/oder ist mit dieser verbindbar und/oder verbunden. Die Positionsbestimmungseinrichtung 28 ist dazu ausgebildet, eine Position des Klein- oder Kleinstfahrzeugs 20 als die sicherheitsrelevanten Daten 30 zu bestimmen. Die Positionsbestimmungseinrichtung 28 ist, wie in der Figur 1 gezeigt, in einem elektronischen mobilen Gerät 32, zum Beispiel in einem Smartphone, integriert. Sie kann alternativ als ein GPS- oder Navigationsgerät ausgebildet sein.
Das Klein- oder Kleinstfahrzeug 20 umfasst auch eine Personenidentifikationseinrichtung 29 und/oder ist mit dieser verbindbar und/oder verbunden. Die Personenidentifikationseinrichtung 29 ist dazu ausgebildet, die Person des Fahrers 25 anhand eines Codes oder anhand von dessen Name, Geburtsdatum, Wohnort etc. und/oder anhand von biometrischen Daten, wie Fingerabdruck, Gesichts und/oder Augenscan, etc. als die sicherheitsrelevanten Daten 30 zu identifizieren. Die Personenidentifikationseinrichtung 29 ist in dem mobilen Gerät 32integriert. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Personenidentifikationseinrichtung 29 auch als ein Ein- und/oder Ausgabegerät, z.B. als ein Touchscreen, ausgebildet sein.
Das Klein- oder Kleinstfahrzeug 20 weist außerdem eine Ausgabeeinrichtung 31 auf, die zur Ausgabe eines optischen und/oder akustischen Informations- und/oder Warnsignals ausgebildet ist. Gemäß der Figur 1 wird das elektrische Gerät 32 als die Ausgabeeinrichtung 31 genutzt. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann aber auch ein Bildschirm, Display oder Touchscreen als Ausgabeeinrichtung 31 vorgesehen sein.
Das Klein- oder Kleinstfahrzeug 20 umfasst eine Kopplungsschnittstelle 33 zur Kopplung des mobilen Geräts 32, insbesondere das Smartphones. Beispielsweise ist die Kopplungsschnittstelle 33 an dem Lenker 23 für den Fahrer gut sichtbar und erreichbar angeordnet. Das mobile Gerät 32 kann somit sicher mit dem Klein- oder Kleinstfahrzeug gekoppelt, während der Fahrt mitgeführt und genutzt werden. Ein Akku des mobilen Geräts 32 kann während der Fahrt in der Kopplungsschnittstelle 33 geladen werden. Die Figur 2 zeigt das Antriebsmodul 1 in einer perspektivischen Draufsicht von vorne. Es umfasst mindestens ein Rad, insbesondere ein erstes Rad 2 und ein zweites Rad 3. Das Antriebsmodul 1 weist mindestens eine als Elektromotor ausgebildete Motoreinrichtung zur Erzeugung und Einleitung eines Antriebsdrehmoments in das mindestens eine Rad, insbesondere eine erste Motoreinrichtung 4 und eine zweite Motoreinrichtung 5 auf. Das Antriebsmodul 1 umfasst weiterhin mindestens eine Bremseinrichtung zum Abbremsen des mindestens einen Rads, insbesondere eine erste Bremseinrichtung 6 und eine zweite Bremseinrichtung 7 und eine Radachse 8, die als eine Hinterradquerachse ausgebildet ist.
Das erste Rad 2 bildet gemeinsam mit der ersten Motoreinrichtung 4 und mit der ersten Bremseinrichtung 6 eine erste kompakte Einheit 9. Die erste kompakte Einheit 9 ist an einem Ende der Radachse 8 angeordnet und/oder wird von dieser getragen. Zur Bildung der ersten kompakten Einheit 9 ist die erste Motoreinrichtung 4 ist in dem ersten Rad 2 als ein Radnabenmotor integriert. Die erste Bremseinrichtung 6 ist unmittelbar axial benachbart zu dem ersten Rad 2 angeordnet. Das zweite Rad 3 bildet gemeinsam mit der zweiten Motoreinrichtung 5 und mit der zweiten Bremseinrichtung 7 eine zweite kompakte Einheit 10. Die zweite kompakte Einheit 10 ist an einem anderen Ende der Radachse 8 angeordnet und/oder wird von dieser getragen. Zur Bildung der zweiten kompakten Einheit 10 ist die zweite Motoreinrichtung 5 ist in dem zweiten Rad 3 als ein Radnabenmotor integriert. Die zweite Bremseinrichtung 7 ist unmittelbar axial benachbart zu dem zweiten Rad 2 angeordnet. Die beiden Einheiten 9, 10 sind bauraumsparend und besonders robust und widerstandsfähig gegen Beschädigungen von außen, zum Beispiel gegen Vandalismus, geschützt.
Die Radachse 8 weist eine mechanische Schnittstelle 1 1 auf, über die sie in der Gegenschnittstelle an dem Gestell 21 des Klein- oder Kleinstfahrzeugs 20 befestigbar und/oder befestigt ist. Die mechanische Schnittstelle 1 1 ist mittig zwischen den beiden Einheiten 9, 10 angeordnet.
Das Antriebsmodul 1 umfasst mindestens eine Aktivierungseinrichtung, insbesondere eine erste Aktivierungseinrichtung 13 zur Aktivierung der ersten Bremseinrichtung 6 und eine zweite Aktivierungseinrichtung 14 zur Aktivierung der zweiten Bremseinrichtung 7. Die Aktivierungseinrichtungen 14 stehen hierfür mechanisch oder hydraulisch mit den Bremseinrichtungen 4, 5 in einer Wirkverbindung.
Das Antriebsmodul 1 weist weiterhin eine Auswerte- und Steuerungseinrichtung 12 zum Auswerten der sicherheitsrelevanten Daten 30 des Klein- oder Kleinstfahrzeugs 20 und zur Ansteuerung des Antriebsmoduls 1 auf Basis der ausgewerteten sicherheitsrelevanten Daten 29 auf. Die Auswerte- und Steuerungseinrichtung 12 ist mit der mindestens einen Sensoreinrichtung 27 und mit der Positionsbestimmungseinrichtung 28, mit der Personenidentifikationseinrichtung 29 und/oder mit der Ausgabeeinrichtung 31 , insbesondere mit dem elektrischen Gerät 32, kabellos oder kabelgebunden verbindbar und/oder verbunden.
Wenn das Antriebsmodul 1 gemäß der Figur eins in dem Klein- oder Kleinstfahrzeug 20 integriert ist und dort die Hinterradachse bildet, übermitteln die mindestens eine Sensoreinrichtung 27, die Positionsbestimmungseinrichtung 28, die Personenidentifikationseinrichtung 29 und die Ausgabeeinrichtung 31 die von ihnen erfassten sicherheitsrelevanten Daten 30 an die Auswerte- und Steuerungseinrichtung 12. Die Auswerte- und Steuerungseinrichtung 12 wertet die erhaltenen sicherheitsrelevanten Daten 30 aus und steuert das Antriebsmodul 1 auf Basis der ausgewerteten sicherheitsrelevanten Daten 30 an.
Die Auswerte- und Steuerungseinrichtung 12 steuert insbesondere die erste und zweite Motoreinrichtung 4, 5 an. Insbesondere kann die Steuerungs- und Auswerteeinrichtung 12 die erste und zweite Motoreinrichtung 4, 5 aktivieren oder deaktivieren und/oder diese zur Erzeugung des entsprechend der ausgewerteten sicherheitsrelevanten Daten 30 bestimmten Antriebsdrehmoments ansteuern. Die Aktivierung der Motoreinrichtungen 4, 5 erfolgt beispielsweise dann, wenn sich der Fahrer 25 erfolgreich identifiziert hat und dadurch eine Erlaubnis zur Benutzung des Klein- oder Kleinstfahrzeugs 20 ausgewertet wurde. Insbesondere bleiben die Motoreinrichtungen 4, 5 deaktiviert, wenn der Fahrer 25 keine Zulassung zur Benutzung des Klein- oder Kleinstfahrzeugs 20 nachweisen kann. Die Deaktivierung der Motoreinrichtungen 4, 5 kann auch dann erfolgen, wenn ausgewertet wird, dass das Personen- und Ladegewicht ein zulässiges Gesamtgewicht für das Klein- oder Kleinstfahrzeug 20 übersteigt. Eine Abschaltung der Motoreinrichtungen 4, 5 kann auch dann erfolgen, wenn die Bremseinrichtungen 6, 7 aktiviert sind. Dadurch wird eine sogenannte Abschaltautomatik in dem Klein- oder Kleinstfahrzeug 20 umgesetzt.
Die Auswerte- und Steuerungseinrichtung 12 steuert alternativ oder optional ergänzend die erste und zweite Aktivierungseinrichtung 13, 14 dazu an, die erste und zweite Bremseinrichtung 6, 7 zu aktivieren. Die Ansteuerung der Erzeugung des bestimmten Antriebsdrehmoments und/oder die Ansteuerung der ersten und zweiten Aktivierungsvorrichtung 13, 14 wird beispielsweise dann vorgenommen, wenn eine Höchstgeschwindigkeit vorgegeben ist, mit der das Klein- oder Kleinstfahrzeug 20 fahren soll. Dies kann zum Beispiel in Abhängigkeit einer Altersgrenze erfolgen, wenn der identifizierte Fahrer 25 diese unterschreitet. Die Einhaltung einer Höchstgeschwindigkeit und die entsprechende Ansteuerungen der Motoreinrichtungen 4, 5 und die Aktivierungseinrichtung 13, 14 kann aber auch dann erfolgen, wenn das Klein- oder Kleinstfahrzeug 20 durch Straßen, Bereiche oder Zonen fährt, bei denen eine Geschwindigkeitsbegrenzung vorgegeben ist. Zusammenfassend kann eine Beschleunigung oder Verlangsamung der Fahrtgeschwindigkeit des Klein- oder Kleinstfahrzeugs 20 in Abhängigkeit der ausgewerteten sicherheitsrelevanten Daten 30 erfolgen.
Ebenfalls ist es möglich, dass die Auswerte- und Steuerungseinrichtung 12 ein gesteigertes Antriebsdrehmoment durch die Motoreinrichtungen 4, 5 und/oder die Aktivierungseinrichtungen 13, 14 zur Aktivierung der Bremseinrichtungen 6, 7 ansteuert, wenn das ausgewertete Personen- und Ladegewicht einen in der Auswerte- und Steuerungseinrichtung 12 hinterlegten Schwellenwert oder -bereich übersteigt.
Die Auswerte- und Steuerungseinrichtung 12 kann auch die Ausgabe des mindestens einen Hinweis- oder Warnsignals auf der Ausgabeeinrichtung 31 ansteuern. Beispielsweise kann der Fahrer 25 dadurch über die ausgewerteten sicherheitsrelevanten Daten 30 und/oder die daraus resultierenden Steuerungsmaßnahmen informiert werden. Der Fahrer kann zum Beispiel auch darauf hingewiesen werden, dass eine Geschwindigkeitsbeschränkung in der Straße, Zone oder in dem Bereich gilt, in der er mit dem Klein- oder Kleinstfahrzeug 20 unterwegs ist.
Bezuqszeichenliste Antriebsmodul
erstes Rad
zweites Rad
erste Motoreinrichtung
zweite Motoreinrichtung
erste Bremseinrichtung
zweite Bremseinrichtung
Radachse
erste kompakte Einheit
zweite kompakte Einheit
mechanische Schnittstelle
Auswerte- und Steuerungseinrichtung erste Aktivierungseinrichtung
zweite Aktivierungseinrichtung Klein- oder Kleinstfahrzeug
Gestell
Tritt- und Standfläche
Lenker
Handhebel
Fahrer
Vorderrad
Sensoreinrichtung
Positionsbestimmungseinrichtung
Personenidentifikationseinrichtung
sicherheitsrelevante Daten
Ausgabeeinrichtung
mobiles Gerät
Kopplungsschnittstelle

Claims

Patentansprüche
1. Antriebsmodul (1 ) für ein Klein- oder Kleinstfahrzeug (20), mit einer Radachse (8), mit mindestens einem Rad (2, 3), mit mindestens einer Motoreinrichtung (4, 5) zur Erzeugung und Einleitung eines
Antriebsdrehmoments in das mindestens eine Rad (2, 3) und mit mindestens einer Bremseinrichtung (6, 7) zum Abbremsen des mindestens einen Rads (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmodul (1 ) eine Auswerte- und Steuerungseinrichtung (12) zum Auswerten sicherheitsrelevanter Daten (30) des Klein- oder Kleinstfahrzeugs (20) und zur Ansteuerung des Antriebsmoduls (1 ) auf Basis der ausgewerteten sicherheitsrelevanten Daten (30) umfasst und/oder mit dieser verbindbar und/oder verbunden ist.
2. Antriebsmodul (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Radachse (8) ein erstes Rad (2), eine erste Motoreinrichtung (4) und eine erste Bremseinrichtung (6) des Antriebsmoduls (1 ) trägt und dass die Radachse (8) ein zweites Rad (3), eine zweite Motoreinrichtung (5) und eine zweite Bremseinrichtung (7) des Antriebsmoduls (1 ) trägt.
3. Antriebsmodul (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Antriebsmodul (1 ) mindestens eine Aktivierungseinrichtung (13, 14) zur Aktivierung der mindestens einen Bremseinrichtung (6, 7) umfasst, wobei die Auswerte- und Steuerungseinrichtung (12) die mindestens eine Aktivierungseinrichtung (13, 14) dazu ansteuert, die mindestens eine
Bremseinrichtung (6, 7) zum Abbremsen des mindestens einen Rads (2, 3) zu aktivieren.
4. Antriebsmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuerungseinrichtung (12) die mindestens eine Motoreinrichtung (4, 5) aktiviert und/oder dazu ansteuert, das Antriebsdrehmoment zu erhöhen oder zu verringern.
5. Antriebsmodul (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuerungseinrichtung (12) eine Abschaltung der mindestens einen Motoreinrichtung (4, 5) bei aktivierter Bremseinrichtung (6, 7) ansteuert.
6. Klein- oder Kleinstfahrzeug (20) mit dem Antriebsmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
7. Klein- oder Kleinstfahrzeug (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet dass das Klein- oder Kleinstfahrzeug (20) mindestens eine Sensoreinrichtung (27) zur Erfassung eines Personen- und/oder Ladegewichts des Klein- oder Kleinstfahrzeugs (20) als sicherheitsrelevante Daten (30) umfasst und/oder dass das Klein- oder Kleinstfahrzeug (20) mit der mindestens einen Sensoreinrichtung
(27) verbindbar ist.
8. Klein- oder Kleinstfahrzeug (20) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Klein- oder Kleinstfahrzeug (20) eine Positionsbestimmungseinrichtung (28) zur Positionsbestimmung des Klein- oder Kleinstfahrzeugs (20) als sicherheitsrelevante Daten (30) umfasst und/oder dass das Klein- oder Kleinstfahrzeug (20) mit der Positionsbestimmungseinrichtung
(28) verbindbar ist.
9. Klein- oder Kleinstfahrzeug (20) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Klein- oder Kleinstfahrzeug (20) eine Personenidentifikationseinrichtung (29) zur Identifikation der Person mindestens eines Fahrers (25) des Klein- oder Kleinstfahrzeugs (20) als die sicherheitsrelevanten Daten (30) umfasst und/oder dass das Klein- oder Kleinstfahrzeug (20) mit der Personenidentifikationseinrichtung (29) verbindbar ist.
10. Klein- oder Kleinstfahrzeug (20) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Klein- oder Kleinstfahrzeug (20) eine
Ausgabeeinrichtung (31 ) zur Ausgabe eines optischen und/oder akustischen Informations- und/oder Warnsignals umfasst.
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