WO2019012060A1 - Kinderwagengestell und kinderwagen - Google Patents

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WO2019012060A1
WO2019012060A1 PCT/EP2018/068994 EP2018068994W WO2019012060A1 WO 2019012060 A1 WO2019012060 A1 WO 2019012060A1 EP 2018068994 W EP2018068994 W EP 2018068994W WO 2019012060 A1 WO2019012060 A1 WO 2019012060A1
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stroller frame
stroller
motor
control device
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Iain Powell
Jiri Spour
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Cybex Gmbh
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    • B62B7/064—Carriages for children; Perambulators, e.g. dolls' perambulators having more than one wheel axis; Steering devices therefor collapsible or foldable the handle bar being parallel to the front leg

Definitions

  • the invention relates to a stroller frame and a corresponding
  • a stroller frame comprising at least one motor, in particular electric motor, for driving the
  • Stroller frame at least one slide for pushing the
  • Stroller frame and preferably at least one sensor device, in particular force sensor device.
  • the sensor device in particular force sensor device for detecting a force or
  • Force component in particular a direction and / or magnitude of a force and / or a force component acting on the slider, and / or for detecting a derived from this force or force component size, in particular a temporal change of the force or force component is formed ,
  • One aspect of the invention is that a force sensor device
  • the controller may then internally (by a control device provided on or in the stroller frame) and / or externally by a separate
  • Control device (such as a mobile terminal, in particular
  • the stroller frame (or the corresponding stroller) itself has a control device.
  • a control device a user-friendly and easy to manufacture
  • the measurement of an amount is in particular to be understood as the measurement of at least a specific amount (eg as a concrete value of xy Newton) or at least the measurement as to whether the force / force component has an amount above (or possibly up) or below (or possibly on) one (or one)
  • Threshold (es) is.
  • the slider is preferably integrally formed (possibly with mutually movable items).
  • the slider may in particular have a horizontal handle.
  • the slider may also be made in several pieces (e.g.
  • two-piece for example, be formed with a plurality of separate handles.
  • At least two different force directions can be ascertained and optionally determined with regard to their amount or at least four directions (for example, forward, backward, upwards and downwards with the force sensor device ) and, if necessary, determinable with regard to your amount.
  • At least two different amounts can be detected with the force sensor device.
  • such force sensor device provides information in a simple manner, which can be advantageously used to control the motor for driving the baby carriage or stroller frame.
  • a stroller frame (possibly of the above type) is proposed, wherein a plurality of motors, in particular electric motors, for driving the stroller frame
  • At least two or exactly two wheels are each assigned a motor.
  • a control device for the individual control of the motors can be provided.
  • a sensor device for detecting a pushing force and / or movement of the stroller frame be provided.
  • the at least one (force) sensor device can be connected to and / or in the
  • Slider in particular a handle of the slider, be arranged and / or be arranged in and / or near a slide mounting area.
  • a slider attachment region is to be understood in particular as an area where the slider is attached to a main body of the stroller frame. Under an arrangement close to the slider mounting area
  • a stroller According to another aspect of the invention, a stroller
  • a stroller, buggy or the like vehicle for children proposed, having a stroller frame of the above (and below) described type.
  • Stroller are described, they should be understood so that a corresponding procedural step can be performed n.
  • the corresponding device features (such as force sensor device) are procedurally not crucial, but the
  • At least one control device is provided, which is in operative connection with the at least one (force) sensor device,
  • Control of the at least one motor is used. This allows a simple and reliable detection of the force (or other size, such as the current movement) done.
  • the at least one sensor device is designed to detect forces and / or force components acting on the slider and / or size derived therefrom at at least two different locations.
  • this detection can take place on a first (eg, left) and a second (eg, right) side of the slider, in particular a first (eg, left) and a second (eg, right) side a handle and / or on two different, in particular each laterally arranged, handles.
  • a left or right side is meant, which results from the viewing direction of the stroller frame or the stroller serving person.
  • Direction of movement (horizontal) and / or upwards and / or downwards (vertical).
  • corresponding components of a time derivative can be determined.
  • Control device be designed so that the corresponding
  • a drive wheel (or correspondingly associated motor) may be driven depending on the force applied to its side (and / or the time change of that force) and / or on the force (and / or its temporal change) at the other
  • the control device is preferably designed to control and / or regulate the power of the at least one motor, in particular based on the output of the at least one sensor device, for example in discrete stages and / or continuously.
  • control device can be designed such that at least one motor is started when a first threshold of the force and / or force component and / or variable derived therefrom is exceeded.
  • starting the engine is meant, in particular, that the engine provides power to drive the stroller frame. In this sense, turning on the engine (which then runs, for example, idle) is still no start.
  • a start-up may possibly also mean a first connection (power supply) of the motor.
  • the control device may be configured such that at least one motor when exceeding a second threshold of the force and / or
  • Stopping the engine is to be understood in particular as meaning a displacement of the engine into a state in which the latter Stroller no longer drives.
  • the engine may still continue to run (for example, at idle). However, it can also be a final shutdown
  • the second threshold may be greater in magnitude than the first threshold.
  • control device can be designed such that
  • At least one motor when a threshold Fd of a downwardly acting force is exceeded and / or when a threshold F u of an upwardly acting force is exceeded, where Fd and F u are equal or different (if applicable), and / or when a threshold is exceeded Ff 2 of a forward-acting force and / or when a threshold F r2 of a retro-acting force is exceeded, where Ff 2 and F r2 are equal or different, is stopped or maintained at a constant power, wherein Ff 2 and / or F r2
  • control device is designed such that the motor falls below (at previous
  • the control function can furthermore be designed in such a way that at least one motor is the same or different when exceeding a threshold Fn of a forward-acting force and / or when exceeding a threshold F r i of a reverse-acting force, where Fn and F r i are equal or different (in terms of amount). and / or, if necessary, when a threshold of a downwardly acting force is exceeded and / or when a threshold of an upwardly acting force is exceeded, wherein the threshold of the downwardly acting force and the threshold of the upwardly acting force are possibly the same or different) is, wherein preferably F
  • F f2 (in terms of amount) is less than F f2 and / or preferably F r i (in terms of amount) is less than F r2 .
  • the controller may be configured such that when a (horizontal) force on one of the two sides is positive and a (horizontal) force on the other side is negative (which may correspond to a turn of the stroller) and / or if a temporal
  • the drive wheels (resp. correspondingly assigned motors) are controlled such that only one of the drive wheels (motors) provides support and / or so that the
  • Support force does not exceed a predetermined value or that the support of both engines is (completely) stopped or at least significantly reduced.
  • the stroller frame has at least one speed sensor and / or at least one cornering sensor.
  • the speed sensor is in particular designed such that an amount (and possibly a direction) of a current speed (of the stroller frame with respect to a
  • the cornering sensor is preferably designed such that a curvature of a turn or curve (in the of
  • Stroller frame covered path is detectable.
  • Control device can then possibly be designed so that the
  • the Steuerungsein direction can be designed such that a quotient of a pushing force or a (especially horizontal)
  • Sliding force component and an assisting force of the at least one motor is constant, for. B. 1 or greater than 1 or greater than 2 or greater than 3 or less than 1, or is variable, for. B. such that the supporting force increases more or less than linearly with the pushing force or the (in particular horizontal) sliding force component.
  • the assist force may increase in polynomial or exponential or logarithmic with the push force.
  • control device may be configured such that a quotient of a temporal change of the pushing force or a temporal change of a (in particular horizontal) sliding force component and a temporal change of the supporting force of the at least one motor is constant, z. B. 1 or greater than 1 or greater than 2 or greater than 3 or less than 1 or is variable, z. B. such that the temporal change of the supporting force increases more or less than linearly with the temporal change of the pushing force or the sliding force component.
  • the temporal change of the supporting force can be polynomial or exponential or logarithmic, etc. increase with the temporal change of the pushing force or the temporal change of the sliding force component.
  • the support force (or the time change of the support force) takes more than (linear) with the sliding force or
  • the thresholds and limits described above (and below) may have or be changed to a predetermined fixed value
  • control device is designed such that the
  • Drive power of the at least one motor is throttled or stopped when a brake, in particular deceleration brake (service brake) or parking brake is actuated.
  • a brake in particular deceleration brake (service brake) or parking brake is actuated.
  • portion of the slider which at least partially comprises the sensor device
  • a range of movement preferably freely, in particular without having to perform a unlatching, movable, preferably against a restoring force.
  • Baby carriage frame to adapt to the size of the operator, but in particular a (free) movement, which can serve in particular the force measurement and / or can serve as feedback for the user that acts a motor support.
  • double feedback can be present here, on the one hand by the effective support of the motor (which can be recognized as such by the user) and, at the same time, by the movement of the slide (or sliding section) If this is compared, for example, with a piezoelectric sensor (as a comparatively compact sensor device), in the present case a comparatively good feedback is given to the user, which facilitates the operation of the pushchair for the user (and the user not only on it is instructed to recognize the engine assistance as such, which may be comparatively small, if necessary).
  • a piezo sensor can detect only relatively small relative movements (far below 1 mm).
  • Meant movement path in the case of a rotational movement or
  • Pivoting is thus the path of a point of the pivoted section that performs the greatest path of all points.
  • the slider or an upper portion of the slider e.g., handle
  • an (upper) section of the slider can be translationally displaceable relative to a lower section.
  • the at least one sensor device can be designed to detect a (temporal) course of the force (or force component) and / or the variable derived therefrom. As a result, the control can be further improved. For example, it may then be possible to set thresholds for forces (resp.
  • the threshold value for the time may be a duration of an (applied) force (or force component) and / or its temporal change, in which the threshold values (the threshold values ) of the force (resp.
  • a time change can be understood as the time derivative of the force (or force component) (in the mathematical sense).
  • a temporal change can also be understood as AF / At (with finite non-infinitesimal At in the range of, for example, 100 milliseconds to 1 second).
  • the at least one control device is preferably a control device, in particular a control device for the continuous (possibly linear) control of the power of the at least one motor, preferably a PID control device (where PID stands for proportionally integral derivative).
  • At least one braking device in particular
  • the deceleration brake device is preferably designed to use kinetic energy of the stroller frame or pram (with child) for deceleration (and in particular to convert it into electrical energy).
  • a / the control device may be provided and configured such that the parking brake device automatically after a predetermined time, preferably between 3 seconds and 5 minutes
  • a / the control device may be provided and designed such that the parking brake device automatically after reaching a standstill or a relatively small
  • the braking device can in particular be designed in two stages,
  • a deceleration brake service brake
  • a parking brake for detecting a parking position
  • the deceleration brake may be designed such that the stroller is braked by friction (on one or more wheels) (whereby kinetic energy into heat
  • At least one motor may be used as a generator to decelerate the stroller (converting kinetic energy into electrical energy, which in turn may be used to charge one or more batteries).
  • the deceleration brake may be provided any actuator, such as a hand or finger operable lever (on the slider or handle) or another
  • a rotary handle or a foot pedal or the like for example, a rotary handle or a foot pedal or the like. It may also be possible for a graphical user interface (eg display, in particular a touchscreen) to be connected to the stroller and / or to have a receiver in order to connect to an external device (eg a smartphone with a corresponding app). is connectable.
  • the actuating device or the Receiver
  • the actuating device may be connected to the deceleration brake (by suitable means) to actuate the deceleration brake, ie to apply the user desired braking force (which may be zero or greater than zero, in particular greater than 2 or greater than 5 different values greater than zero can).
  • the deceleration brake can work as long as the
  • Actuator is actuated, or until the stroller is stopped completely and then possibly the parking brake acts.
  • the parking brake may be configured as a detent that prevents one or more wheels from rotating.
  • the parking brake may include a pin that cooperates with stores or detents (eg, grooves) provided in a side surface of the wheel.
  • the parking brake may optionally be activated (automatically) immediately after or a predetermined time after the stroller frame or stroller has been stopped, in particular by the deceleration brake.
  • the at least one parking brake device is preferably (only) electrically or electronically activatable and (only) manually releasable.
  • the parking brake device may be biased in a released state and not biased or (only) less biased in an activated state. These measures improve safety during operation.
  • the actuation of the parking brake can be carried out in various ways, for example via a switch, for. As slide switch or pressure switch or a foot pedal or the like.
  • One / the sensor device in particular the force sensor device can be provided and the / a control device can be designed such that at least one braking device, in particular the
  • Delay brake device and / or the parking brake device is activated when a person using the stroller a contact, eg. B. over the hand and the handle, releases.
  • the deceleration brake is activated with increased (maximum) force and / or the parking brake is activated (emergency braking) if it is determined that the person using the stroller has no contact with the stroller and the stroller still moves.
  • control device is designed such that the braking device is activated when the force sensor device detects a force that is directed (at least partially) counter to the current direction of movement of the stroller frame.
  • motor assist may be made as described above.
  • the engine is used as a power generator in case of deceleration.
  • the braking device may be used to convert
  • the kinetic energy of the stroller frame are activated in electrical energy upon reaching a predetermined minimum speed.
  • the stroller frame (thereby) is constant on the predetermined
  • At least one indicator or signaling device may be provided which indicates to the user of the stroller frame that there is or may be engine assistance.
  • Stroller frame configured such that the motor in response to a rotation of at least one wheel, preferably rear wheel, controllable, possibly
  • a controller in particular regulation of the motor (support drive) of the stroller or
  • the stroller frame (in addition to the force applied to the slide).
  • the force applied to the slide Preferably, even when the force is applied (or a force threshold is exceeded) no support should be provided if the (rear) wheels are not rotating.
  • an A / D converter device is provided, which is configured to digitize an analog signal detected by the sensor device and which is preferably connected upstream of the sensor device.
  • the (arranged in the slide) sensor device can detect an analog signal. This can be digitized (if necessary directly or without an intermediate further processing) after detection (A / D converter) and preferably only then forwarded to the motor or a control device for controlling / regulating the motor. It can be advantageously taken into account that, if necessary, only comparatively small voltage differences are generated by the sensor device and the digital signal is less susceptible to interference
  • the sensors may be placed a microcontroller, which performs an A / D conversion, preferably of which the digital signal together with a control information, in particular check digit (or a check digit block), to which the actual controller (control device (s)) of the motor (possibly several motors) (eg on the axle) are sent.
  • a check in particular a checksum are formed and processed the signal and evaluated for controlling the motors.
  • Control e.g., if there was a transmission error.
  • a controller of the stroller frame may be configured to have a stroller on the stroller
  • Weighing function is switched on when no pushing force is applied or a corresponding force threshold is exceeded and / or when the stroller or the child car rack (completely) stands still or a certain
  • the engine or the engine are idling.
  • the stroller or pram frame of the present invention can provide comfortable support in pushing (or pulling) the stroller.
  • Component of the pushing force or tensile force to be greater than zero By the time Fn is reached, the motor may begin to assist the user (with minimal power). If, for example, the horizontal
  • F u may be between 0 and 25 N, preferably between 5 N and 15 N.
  • Fd may be between 10 N and 50 N, preferably between 20 N and 40 N.
  • Fn can be between 0 and 25 N, preferably between 5 N and 15 N.
  • F r i can be between 0 and 25 N, preferably between 5 N and 15 N.
  • Ff 2 and / or F r2 can be between 25 N and 500 N, preferably between 50 N and 200 N.
  • minimum and maximum values may be predetermined to avoid safety issues and / or to extend the useful life of a battery.
  • Fig. 1 is a schematic oblique view of an inventive
  • FIG. 2 is a side view of the stroller frame of FIG .. 1
  • Fig. 1 shows an inventive stroller frame in a schematic oblique view.
  • the arrow Fd indicates a downwardly directed force acting on a handle 13 (horizontal portion of a slider 10).
  • the arrow F u indicates a force acting on the handle 13 upward force.
  • the Fiat arrows indicate sideward forces.
  • the handle 13 is pivotally mounted relative to a lower portion of the slider 10.
  • the handle 13 can be pivoted (and locked) in different positions to a height adjustment of the handle 13th
  • a pivotable bearing 12 (with corresponding joints) is provided.
  • the (entire) slider 10 is in turn preferably pivotally mounted on a pivotable mounting 11 on a main body of the stroller frame (in particular to be able to fold the stroller frame).
  • a sensor device / sensor devices is / are preferably provided in order to detect a force of a user (in particular Fu and Fo) acting on the handle 13. Furthermore (see FIG. 2), a sensor device or sensor devices of this kind can preferably be used
  • wheel hubs 21 may preferably (not discernible in detail) Engines are placed. Alternatively, motors may be placed on an axle 22 (particularly on portions of the axle adjacent to the wheel hub 21).

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Abstract

Kinderwagengestell, umfassend mindestens einen Motor, insbesondere Elektromotor, zum unterstützenden Antreiben des Kinderwagengestells, einen Schieber (10) zum Schieben des Kinderwagengestells und mindestens eine Kraft-Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Richtung und/oder eines Betrages einer Kraft und/oder einer Kraftkomponente, die auf den Schieber (10) einwirkt, und/oder zum Erfassen einer aus dieser Kraft bzw. Kraftkomponente abgeleiteten Größe, insbesondere einer zeitlichen Änderung der Kraft bzw. Kraftkomponente.

Description

Kinderwagengestell und Kinderwagen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Kinderwagengestell sowie einen entsprechenden
Kinderwagen mit Motorunterstützung.
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.
Weiterhin ist es bekannt, einen Motor auf eine Achse zwischen zwei Rädern des Kinderwagens anzuordnen, wobei der Motor beide der Achse zugeordneten Räder antreibt.
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. 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.
Diese Aufgabe wird durch ein Kinderwagengestell nach Anspruch 1 gelöst.
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 Kraft oder
Kraftkomponente, insbesondere 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.
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.
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.
Unter der Messung eines Betrages ist insbesondere die Messung zumindest eines konkreten Betrages (z. B. als konkreter Wert von xy Newton) zu verstehen oder zumindest die Messung, ob die Kraft/Kraftkomponente einen Betrag aufweist, der oberhalb (bzw. ggf. auf) oder unterhalb (bzw. ggf. auf) eines (einem)
Schwellenwert(es) liegt.
Der Schieber ist vorzugsweise einstückig (ggf. mit gegeneinander bewegbaren Einzelteilen) ausgebildet. Der Schieber kann insbesondere einen horizontalen Handgriff aufweisen. Alternativ kann der Schieber auch mehrstückig (z.B.
zweistückig), beispielsweise mit mehreren voneinander getrennten Handgriffen ausgebildet sein.
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.
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).
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).
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.
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).
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.
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 Kinderwagengestel ls bzw.
Kinderwagens beschrieben werden, sollen diese so verstanden werden, dass ein entsprechender Verfahrensschritt durchgefüh rt werden kan n . 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 .
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 .
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.
In einer konkreten Ausführu ngsform 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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Steuerungsfunktion kann weiterhin derart ausgebildet sein, dass mindestens ein Motor bei Überschreiten einer Schwelle Fn einer vorwärtswirkenden Kraft und/oder bei Überschreiten einer Schwelle Fri einer rückwärtswirkenden Kraft, wobei Fn und Fri 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 F
(betraglich) kleiner ist als Ff2 und/oder vorzugsweise Fri (betraglich) kleiner als Fr2 ist.
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.
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.
Die Steuerungsein richtung 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.
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.
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.
Die oben (und nachfolgend) beschriebenen Schwellwerte und Grenzen können einen vorbestimmten festen Wert aufweisen oder geändert werden,
beispielsweise durch einen selbstlernenden Algorithmus.
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.
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.
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).
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).
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.
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.
Kraftkomponente) und/oder ihrer zeitlichen Änderung überschritten (oder unterschritten) wird (werden).
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 AF/At verstanden werden (mit endlichen nicht-infinitesimalen At im Bereich von beispielsweise 100 Millisekunden bis 1 Sekunde). 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).
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 Feststell bremseinrichtung automatisch nach Erreichen eines Stillstandes oder einer vergleichsweise geringen
Geschwindigkeit nach vorheriger Fahrt aktiviert wird.
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.
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.
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.
Vorzugsweise ist die mindestens eine Feststellbremseinrichtung (nur) elektrisch bzw. elektronisch aktivierbar und (nur) manuell lösbar.
Die Feststell bremseinrichtung 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.
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.
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.
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.
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.
In Ausführungsformen kann die Bremseinrichtung zur Umwandlung von
kinetischer Energie des Kinderwagengestells in elektrische Energie bei Erreichen einer vorbestimmten Mindestgeschwindigkeit aktiviert werden. Vorzugsweise wird dabei das Kinderwagengestell (hierdurch) konstant auf der vorbestimmten
Geschwindigkeit gehalten. Insbesondere wenn der Motor ausführungsgemäß keinen Leerlauf hat, können dann bei großen Geschwindigkeiten hohe
Spannungen auftreten und die Elektronik beschädigen. Weiterhin kann ein solcher Mechanismus ein ungewolltes Beschleunigen über eine bestimmte
Geschwindigkeit hinaus verhindern und somit die Sicherheit verbessern.
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.
Vorzugsweise ist eine/die Steuereinrichtung des Kinderwagens bzw.
Kinderwagengestells derart konfiguriert, dass der Motor in Abhängigkeit einer Rotation mindestens eines Rades, vorzugsweise Hinterrades, steuerbar, ggf.
regelbar ist. Insbesondere kann eine Steuerung, insbesondere Regelung eines/des Motors (Unterstützungsantriebes) des Kinderwagens bzw.
Kinderwagengestells (zusätzlich zur am Schieber anliegenden Kraft) davon abhängen, ob die (Hinter-)Räder (bzw. mindestens ein (Hinter-)Rad) rotieren (rotiert). Vorzugsweise soll auch bei anliegender Kraft (bzw. Überschreiten einer Kraftschwelle) keine Unterstützung erfolgen, wenn die (Hinter-)Räder nicht rotieren.
Vorzugsweise ist eine A/D-Wandlereinrichtung vorgesehen ist, die konfiguriert ist, ein analoges durch die Sensoreinrichtung erfasstes Signal zu digitalisieren und die vorzugsweise der Sensoreinrichtung vorgeschaltet ist. Konkret kann die (im Schieber angeordnete) Sensoreinrichtung ein analoges Signal erfassen. Dies kann (ggf. direkt bzw. ohne eine zwischengestaltete Weiterverarbeitung) nach der Erfassung digitalisiert (A/D-Wandler) und vorzugsweise erst dann an den Motor bzw. eine Steuereinrichtung zum Steuern/Regeln des Motors weitergeleitet werden. Dabei kann vorteilhafterweise berücksichtigt werden, dass durch die Sensoreinrichtung ggf. nur vergleichsweise geringe Spannungsdifferenzen generiert werden und das digitale Signal weniger störanfällig für
Umgebungseinflüsse (z.B. Undefinierte Übergangswiderstände zwischen
Sensoreinrichtung und Motor) ist. Konkret kann im Schieber (insbesondere bei oder in räumlicher Nähe zu) den Sensoren ein Mikrocontroller platziert sein, der eine A/D-Wandlung vornimmt, von dem vorzugsweise das digitale Signal ggf. zusammen mit einer Kontrollinformation, insbesondere Prüfziffer (oder einem Prüfziffernblock), an den/die eigentlichen Controller (Steuerungseinrichtung(en)) des Motors (ggf. mehrere Motoren) (z. B. auf der Achse) sendet. Dort kann eine Kontrolle erfolgen, insbesondere eine Prüfsumme gebildet werden und das Signal weiterverarbeitet und zur Ansteuerung der Motoren ausgewertet werden. Dadurch können ggf. fehlerhafte Datenpakete herausgefiltert werden und nicht zur
Steuerung verwendet werden (z.B. wenn es einen Übertragungsfehler gab).
In Ausführungsformen kann eine/die Steuerungseinrichtung des Kinderwagens bzw. Kinderwagengestells so konfiguriert sein, dass am Kinderwagen eine
Wiegefunktion eingeschaltet wird, wenn keine Schiebekraft anliegt bzw. eine entsprechende Kraftschwelle unterschritten wird und/oder wenn der Kinderwagen bzw. das Kindewagengestell (vollständig) stillsteht oder eine bestimmte
Geschwindigkeit unterschreitet. Wenn keine (Antriebs-)Unterstützung erfolgt, kann ausführungsgemäß
vorgesehen sein, dass der Motor bzw. die Motoren im Leerlauf sind.
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 Fn und/oder Fri 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 Fn 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. AFinh/At>0) wird die Unterstützungskraft auch ansteigen (d.h. AFs/At>0). Dadurch kann die
horizontale Komponente der Kraft (im Wesentlichen) konstant bei Fn gehalten werden (zumindest wenn man ein Überschwingen nicht berücksichtigt).
Selbstverständlich kann, wenn eine Bedingung zum Stoppen der Motor- Unterstützung vorliegt, ggf. eine größere Kraft notwendig sein.
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. Fn kann zwischen 0 und 25 N, vorzugsweise zwischen 5 N und 15 N liegen. Fri 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.
Fn, Fri, 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.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das anhand der Abbildungen näher erläutert wird. Hierbei zeigen
Fig. 1 eine schematische Schrägansicht eines erfindungsgemäßen
Kinderwagengestells;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Kinderwagengestells gemäß Fig. 1.
In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
Fig. 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 Fiat zeigen seitwärts gerichtete Kräfte an. Der Handgriff 13 ist gegenüber einem unteren Abschnitt des Schiebers 10 schwenkbar gelagert.
Konkret kann der Handgriff 13 in verschiedenen Positionen verschwenkt (und eingerastet) werden, um eine Höhenverstellung des Handgriffes 13
durchzuführen.
Zwischen dem schwenkbaren Handgriff 13 und dem unteren Abschnitt des Schiebers 10 ist eine schwenkbare Lagerung 12 (mit entsprechenden Gelenken) vorgesehen.
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).
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 Fo) zu erfassen. Weiterhin (siehe Fig. 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.
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.
Bezuqszeichen
10 Schieber
11 Schwenkbare Lagerung
12 Schwenkbare Lagerung
13 Handgriff (horizontaler Abschnitt des Schiebers)
21 Radnabe
22 Achse

Claims

Ansprüche
Kinderwagengestell, umfassend
mindestens einen Motor, insbesondere Elektromotor, zum unterstützenden Antreiben des Kinderwagengestells,
einen Schieber (10) zum Schieben des Kinderwagengestells und
mindestens eine Kraft-Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Richtung und/oder eines Betrages einer Kraft und/oder einer Kraftkomponente, die auf den Schieber (10) einwirkt, und/oder zum Erfassen einer aus dieser Kraft bzw. Kraftkomponente abgeleiteten Größe, insbesondere einer zeitlichen Änderung der Kraft bzw. Kraftkomponente.
Kinderwagengestell nach Anspruch 1,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
die mindestens eine Sensoreinrichtung an und/oder in dem Schieber (10), insbesondere einem Handgriff (12) des Schiebers, angeordnet ist und/oder in und/oder nahe einem Schieberbefestigungsbereich angeordnet ist.
Kinderwagengestell nach Anspruch 1 oder 2,
g e ke n n ze i c h n et d u rch
mindestens eine Steuerungseinrichtung, die mit der mindestens einen Sensoreinrichtung in Wirkverbindung steht, insbesondere derart, dass ein Output der mindestens einen Sensoreinrichtung zur Steuerung des mindestens einen Motors herangezogen werden kann.
4. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
die mindestens eine Sensoreinrichtung ausgebildet ist, auf den Schieber (10) wirkende Kräfte und/oder Kraftkomponenten und/oder daraus abgeleitete Größen an mindestens zwei verschiedenen Orten zu erfassen, insbesondere an einer ersten und an einer zweiten Seite des Schiebers (10), insbesondere an einer ersten und einer zweiten Seite eines Handgriffs (13) und/oder an zwei verschiedenen, insbesondere jeweils seitlich angeordneten,
Handgriffen.
5. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 4,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
die Sensoreinrichtung (16) mindestens einen Drehmomentsensor und/oder mindestens zwei Sensoren umfasst.
6. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
die Steuerungseinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Leistung des mindestens einen Motors ausgebildet ist, insbesondere abhängig vom Output der mindestens einen Sensoreinrichtung, beispielsweise in diskreten Stufen und/oder kontinuierlich,
und/oder derart ausgebildet ist, dass mindestens ein Motor bei
Überschreiten einer ersten Schwelle der Kraft und/oder Kraftkomponente und/oder der daraus abgeleiteten Größe, gestartet wird
und/oder derart ausgebildet ist, dass mindestens ein Motor bei
Überschreiten einer zweiten Schwelle der Kraft und/oder Kraftkomponente und/oder der daraus abgeleiteten Größe, gestoppt wird oder auf konstanter Leistung gehalten wird.
7. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, 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. 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. gleich oder verschieden sind, gestoppt wird oder auf einer konstanten Leistung gehalten wird,
wobei Ff2 und/oder Fr2 vorzugsweise größer ist, insbesondere mindestens 2-mal oder 5-mal oder 20-mal so groß ist, als/wie Fu und/oder Fd, und/oder wobei bei Unterschreiten (bei vorherigem Überschreiten) von Ff2, Fr2, Fu und/oder Fd der Motor vorzugsweise (neuerlich) gestartet wird und/oder
wobei die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass mindestens ein Motor bei Überschreiten einer Schwelle Fu einer vorwärtswirkenden Kraft und/oder bei Überschreiten einer Schwelle Fri einer rückwärtswirkenden Kraft, wobei Fu und Fri ggf. gleich oder verschieden sind, gestartet wird, wobei vorzugsweise Fu betraglich kleiner als Ff2 ist und/oder Fn betraglich kleiner als Fr2 ist.
8. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
mindestens ein Geschwindigkeitssensor und/oder mindestens ein
Kurvenfahrtsensor vorgesehen ist/sind.
9. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass ein Quotient aus einer Schiebekraft bzw. Zugkraft oder einer, insbesondere horizontalen,
Schiebekraftkomponente bzw. Zugkraftkomponente und einer
Unterstützungskraft des mindestens einen Motors, konstant ist, z. B. 1 oder größer 1 oder kleiner 1 ist, oder variabel ist, z.B. derart, dass die
Unterstützungskraft mehr oder weniger als linear mit der Schiebekraft bzw. Zugkraft oder der Schiebekraftkomponente zunimmt
und/oder wobei die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass ein Quotient aus einer zeitlichen Änderung der Schiebekraft bzw. Zugkraft oder einer zeitlichen Änderung einer, insbesondere horizontalen,
Schiebekraftkomponente bzw. Zugkraftkomponente und einer zeitlichen Änderung der Unterstützungskraft des mindestens einen Motors konstant ist, z. B. 1 oder größer 1 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 bzw. Zugkraft oder der
Schiebekraftkomponente bzw. Zugkraftkomponente zunimmt.
10. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach einem der Ansprüche 3 bis 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Antriebsleistung des mindestens einen Motors gedrosselt oder gestoppt wird, wenn eine Bremse, insbesondere Verzögerungsbremse oder Feststellbremse, betätigt wird.
11. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Schieber (10) und/oder ein Abschnitt des Schiebers (10), insbesondere ein Abschnitt des Schiebers (10), der zumindest teilweise die
Sensoreinrichtung aufweist, bewegbar ist, insbesondere gegen eine
Rückstellkraft, vorzugsweise über einen Weg von mindestens 2 mm, weiter vorzugsweise mindestens 10 mm.
12. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u rc h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die mindestens eine Sensoreinrichtung zum Erfassen eines Verlaufes der Kraft und/oder Kraftkomponente und/oder der abgeleiteten Größe ausgebildet ist.
13. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
die mindestens eine Steuereinrichtung eine Regeleinrichtung, insbesondere eine Regeleinrichtung zur kontinuierlichen, ggf. linearen, Regelung der Leistung des mindestens einen Motors, vorzugsweise eine PID- Regeleinrichtung ist.
14. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
mindestens eine Bremseinrichtung, insbesondere
Verzögerungsbremseinrichtung und/oder Feststellbremseinrichtung vorgesehen ist/sind, wobei die Verzögerungsbremseinrichtung vorzugsweise ausgebildet ist kinetische Energie des Kinderwagengestells bzw.
Kinderwagens zum Abbremsen zu nutzen und insbesondere in elektrische Energie umzuwandeln und/oder wobei eine/die Steuereinrichtung vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass die Feststellbremseinrichtung automatisch nach einer vorbestimmten Zeit, vorzugsweise zwischen 3 Sekunden und 5 Minuten, nach einem vollständigen Stillstand des
Kinderwagengestells, aktiviert wird
und/oder wobei eine/die Steuereinrichtung vorzugsweise derart ausgebildet ist, das die Feststellbremseinrichtung automatisch nach Erreichen eines Stillstandes oder einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit nach vorheriger Fahrt aktiviert wird,
und/oder wobei mindestens eine/die mindestens eine Bremseinrichtung zur Umwandlung von kinetischer Energie des Kinderwagengestells in elektrische Energie bei Erreichen einer vorbestimmten Mindestgeschwindigkeit aktiviert wird, wobei vorzugsweise das Kinderwagengestell hierdurch konstant auf der vorbestimmten Geschwindigkeit gehalten wird.
15. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 14,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
die mindestens eine Feststellbremseinrichtung elektrisch/elektronisch aktivierbar ist und manuell lösbar ist und/oder in einem gelösten Zustand vorgespannt ist und in einem aktivierten Zustand nicht oder geringer vorgespannt ist.
16. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach einem der Ansprüche 14 oder 15,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
eine Sensoreinrichtung, insbesondere die Kraft-Sensoreinrichtung
vorgesehen ist und die/eine Steuereinrichtung ausgebildet ist derart, 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 (13), löst.
17. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Bremseinrichtung aktiviert wird, wenn die Kraft-Sensoreinrichtung eine Kraft erfasst, die zumindest partiell entgegen der aktuellen Bewegungsrichtung des
Kinderwagengestells gerichtet ist.
18. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
mindestens eine Anzeige- bzw. Signaleinrichtung vorgesehen ist, die den Benutzer des Kinderwagengestells darauf hinweist, dass eine
Motorunterstützung vorliegt oder vorliegen kann.
19. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach einem der Ansprüche 3 bis 18
d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et, dass
eine/die Steuereinrichtung derart konfiguriert ist, dass der Motor in
Abhängigkeit einer Rotation mindestens eines Rades steuerbar, ggf. regelbar ist.
20. Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesonder nach einem der Ansprüche 3 bis 18
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
ein A/D-Wandlereinrichtung vorgesehen ist, die konfiguriert ist, ein analoges durch die Sensoreinrichtung erfasstes Signal zu digitalisieren und die vorzugsweise der Sensoreinrichtung vorgeschaltet ist.
21. Kinderwagengestell, insbesondere nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei mehrere Motoren, insbesondere Elektromotoren, zum Antreiben des Kinderwagengestells vorgesehen sind, wobei mindestens zwei oder genau zwei Rädern, beispielsweise einem linken und einem rechten Rad, jeweils ein Motor zugeordnet ist,
wobei vorzugsweise eine Steuereinrichtung zur individuellen Ansteuerung der Motoren und/oder eine Sensoreinrichtung zum Erfassen einer
Schiebekraft bzw. Zugkraft und/oder Bewegung des Kinderwagengestells vorgesehen ist/sind.
22. Kinderwagen, z. B. Kindersportwagen, Buggy oder dgl . Fahrzeug für Kinder, aufweisend ein Kinderwagengestell nach einem der vorhergehenden
Ansprüche.
23. Verfahren zur Steuerung eines Kinderwagengestells, insbesondere nach
einem der Ansprüche 1 bis 21 oder eines Kinderwagens, insbesondere nach Anspruch 22, wobei eine Richtung und/oder ein Betrag einer Kraft und/oder einer Kraftkomponente, die auf einen Schieber ( 10) einwirkt, und/oder eine aus dieser Kraft bzw. Kraftkomponente abgeleitete Größe, insbesondere eine zeitliche Änderung der Kraft bzw. Kraftkomponente erfasst wird.
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