Titel

Kinderwagen mit einer elektrischen Antriebseinheit Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kinderwagen mit einem Untergestell, auf dem eine Liege- oder Sitzwanne für ein Kind angeordnet ist, und mit mindestens drei an dem Untergestell angeordneten Rädern, wobei zumindest ein Rad mittels einer elektrischen Antriebseinheit zur zumindest teilweisen Unterstützung eines manuellen Schiebebetriebs des Kinderwagens durch einen Benutzer antreibbar ist, und wobei die elektrische Antriebseinheit mittels einer Bedieneinheit kontrollierbar ist.

Aus dem Stand der Technik sind unmotorisierte Kinderwagen und Buggys bzw. Sportkarren bekannt, sowie elektrisch motorisierte Kinderwagen und Buggys bzw. Sportkarren, bei denen ein Benutzer beim Schieben zumindest teilweise von mindestens einer elektrischen Antriebseinheit unterstützt wird. Zum anwendungsgerechten Steuern und/oder Regeln der von der elektrischen Antriebseinheit abrufbaren (Zusatz-)Antriebsenergie, verfügen solche elektrisch motorisierten Kinderwagen über einen manuellen Hebelgriff, d.h. einen so genannten "Gasgriff".

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kinderwagen mit einem Untergestell, auf dem eine Liege- oder Sitzwanne für ein Kind angeordnet ist, und mit mindestens drei an dem Untergestell angeordneten Rädern, wobei zumindest ein Rad mittels einer elektrischen Antriebseinheit zur zumindest teilweisen Unterstützung eines manuellen Schiebebetriebs des Kinderwagens durch einen Benutzer antreibbar ist, und wobei die elektrische Antriebseinheit mittels einer Bedieneinheit kontrol- lierbar ist. Eine elektrische Wiege- und Rütteleinheit ist zum Sedieren oder zum Wachrütteln eines in der Liege- oder Sitzwanne aufgenommenen Kindes in Abhängigkeit von Sensordaten mindestens eines zugeordneten Sensors ausgebildet.

Hierdurch ist im Vergleich zu einem herkömmlichen Kinderwagen keine ständige manuelle Bewegung mehr durch den Benutzer zur Beruhigung eines darin liegenden Kindes notwendig. Darüber hinaus eröffnen sich vollkommen neue Funktionalitäten, wie zum Beispiel ein effektiver Schutz gegen den sogenannten "plötzlichen Kindstod".

Bevorzugt sind zumindest einem Rad mindestens ein Bewegungssensor sowie eine Funkeinheit zugeordnet. Hierdurch ist ein besonders robuster und kompakter Aufbau des Kinderwagens bei minimalem Verkabelungsaufwand gegeben. Darüber hinaus sind aufgrund dieses modularen Aufbaus keine gravierenden konstruktiven Änderungen an bereits vorhandenen Kinderwagenkonstruktionen notwendig.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die mindestens eine Funkeinheit zur bidirektionalen Kommunikation mit der Bedieneinheit ausgebildet, um zwischen der Bedieneinheit und der elektrischen Antriebseinheit zumindest eine Übertragung von Stellbefehlen und zwischen dem mindestens einen Bewegungssensor und der Bedieneinheit zumindest eine Übertragung von Sensordaten zu ermöglichen. Infolgedessen ist eine zentrale Steuerung des Kinderwagens mittels der Bedieneinheit möglich.

Bevorzugt weisen mindestens zwei Räder einer Vorderachse und/oder einer Hinterachse jeweils eine zugeordnete elektrische Antriebseinheit und mindestens einen Bewegungssensor sowie eine Funkeinheit auf. Hierdurch ist eine symmetri- sehe Wirkung der elektrischen Antriebseinheiten auf den Kinderwagen sichergestellt.

Bei einer weiteren Ausbildung des Kinderwagens ist der mindestens eine zugeordnete Sensor ein Bewegungssensor. Infolgedessen ist eine weitgehend stö- rungsfreie Detektion von etwaigen Bewegungen des im Kinderwagen liegenden Kindes möglich. Der Bewegungssensor kann hierbei als ein linearer Beschleunigungssensor oder als ein Drehbeschleunigungssensor ausgeführt sein.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind mittels des mindestens einen zugeordneten Sensors Bewegungen eines in der Liege- oder Sitzwanne aufgenommenen Kindes detektierbar und der Kinderwagen ist beim Überschreiten eines vorgegebenen Bewegungsgrenzwerts mittels der elektrischen Wiege- und Rütteleinheit in eine harmonische Wiegebewegung versetzbar. Hierdurch lässt sich das Kind automatisch beruhigen, d.h. ein Einschlafen erreichen oder ein Aufwachen verhindern.

Unter einer harmonischen Wegebewegung sind im Kontext der vorliegenden Anmeldung insbesondere niederfrequente sinusförmige Schaukelbewegungen mit vergleichsweise kleiner Amplitude in einer Längs- und/oder einer Querrich- tung der Liege- oder Sitzwanne des Kinderwagens zu verstehen. Eine Rüttelbewegung ist hingegen eine höherfrequente oberwellenhaltigere Schwingungsbewegung mit größerer Amplitude entlang der Längs- und/oder der Querrichtung der Liege- oder Sitzwanne des Kinderwagens. Gegebenenfalls kann die Rüttelbewegung auch senkrecht zur Liege- oder Sitzwanne des Kinderwagens erfol- gen.

Bevorzugt sind mittels einer elektronischen Kamera Bewegungen eines in der Liege- oder Sitzwanne aufgenommenen Kindes optisch erkennbar und der Kinderwagen ist beim Überschreiten eines vorgegebenen Bewegungsgrenzwerts mittels der elektrischen Wiege- und Rütteleinheit in eine harmonische Wegebewegung versetzbar. Infolgedessen lässt sich ebenfalls ein Aufwachen des Kindes verhindern oder dessen Wiedereinschlafen fördern.

Gemäß einer technisch vorteilhaften Weiterbildung ist mindestens ein zugeord- neter Sensor ein im Bereich der Liege- oder Sitzwanne positionierter Gassensor.

Hierdurch kann zum Beispiel die Konzentration von gesundheitsschädlichen Atemgasen im Bereich des Kindes erfasst werden.

Bei einer weiteren Ausgestaltung ist mittels des Gassensors eine Kohlendioxidkonzentration im Bereich der Liege- oder Sitzwanne erfassbar und der Kinderwagen ist beim Erfassen eines vorgegebenen Verlaufs der Kohlendioxidkonzent- ration mittels der elektrischen Wiege- und Rütteleinheit in eine periodische Rüttelbewegung versetzbar. Aufgrund der solchermaßen realisierten Atmungsüberwachung des Kindes kann das Risiko für den so genannten "plötzlichen Kindstod" des Kindes zumindest vermindert werden. Im Fall eines Atmungsversagens des Kindes bleibt die Kohlendioxidkonzentration zumindest im Wesentlichen konstant.

Nach Maßgabe einer Weiterbildung des Kinderwagens ist die Bedieneinheit ein Smartphone. Infolgedessen können eine separate Bedieneinheit und ein zusätzliches elektronisches Steuergerät am Kinderwagen entfallen, da stattdessen ein ohnehin vorhandenes Smartphone einsetzbar ist. Mittels einer App können sämtliche Funktionen des Kinderwagens zentral und intuitiv von dem Benutzer kontrolliert werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine harmonische Wegebewegung durch eine periodische Drehrichtungsumkehr im Bereich einer Eigenfrequenz des Kinderwagens mittels der elektrischen Wiege- und Rütteleinheit erzeugbar. Hierdurch ist die Erzeugung hoher Wiegeamplituden bei einem zugleich geringen Energieeinsatz zur Gewährleistung langer Akkulaufzeiten möglich.

Vorzugweise bildet die elektrische Antriebseinheit die elektrische Wiege- und Rütteleinheit aus. Hierdurch kann ein einfacher und kostengünstiger Aufbau des erfindungsgemäßen Kinderwagens ermöglicht werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines beispielhaften Kinderwagens, und

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Hinterachse des Kinderwagens von Fig. 1.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Fig. 1 zeigt einen Kinderwagen 100 mit einem vorzugsweise scherenartig zusammenklappbaren Untergestell 102, auf dem bevorzugt eine Liege- oder Sitzwanne 104 für ein darin aufzunehmendes Kind 106 angeordnet ist. Das Kind 106 liegt vorzugsweise auf einer Matratze 108. An dem Untergestell 102 ist ferner bevorzugt ein üblicherweise höhenverstellbarer U-förmiger Bügel 110 für einen Schiebebetrieb des Kinderwagens 100 durch einen in den Zeichnungen nicht dargestellten Benutzer ausgebildet.

An dem Untergestell 102 sind hier lediglich exemplarisch vier Räder 1 12, 1 14, 1 16, 1 18 vorgesehen, wobei die hier lediglich sichtbaren Räder 112, 114 die beiden anderen Räder 116, 118 verdecken. Die Räder 1 12, 116 sind beidseits an einer Vorderachse 120 und die Räder 1 14, 1 18 an einer Hinterachse 122 an dem Untergestell 102 des Kinderwagens 100 befestigt. Die beiden Räder 1 14, 1 18 an der Hinterachse 122 sind hier lediglich exemplarisch mittels einer elektrischen Antriebseinheit 124 zur zumindest teilweisen Unterstützung des manuellen Schiebebetriebs des Kinderwagens 100 durch den Benutzer antreibbar.

An dem Untergestell 102 ist hier beispielhaft eine elektrische Wiege- und Rütteleinheit 130 befestigt, die zum aktiven Sedieren oder zum Wachrütteln des in der Liege- oder Sitzwanne 104 ruhenden bzw. liegenden Kindes 106 ausgebildet ist, bevorzugt in Abhängigkeit von Sensordaten 140 mindestens eines zum Beispiel dem Rad 1 14 zugeordneten Sensors 142. Bei dem Sensor 142 kann es sich zum Beispiel um einen Bewegungssensor 144 in der Form eines linearen Beschleunigungssensors, eines Drehbeschleunigungssensors oder dergleichen handeln. Alternativ oder ergänzend kann die Sedierungs- und Wachrüttelfunktion der Wege- und Rütteleinheit 130 auch durch eine geeignete Ansteuerung der elektrischen Antriebseinheit 124 realisiert sein.

Es wird darauf hingewiesen, dass der Begriff des„Sedierens" im Kontext der vorliegenden Erfindung sowohl ein einfaches Beruhigen, als auch ein schläfrig machen bzw. ein in den Schlaf versetzen des Kindes 106 umfasst.

Mit Hilfe des Bewegungssensors 144 können Bewegungen des Kindes 106 er- fasst werden, so dass beim Überschreiten eines vorgegebenen Bewegungsgrenzwerts bzw. Beschleunigungsgrenzwerts der Kinderwagen 100 bzw. die Liege- oder Sitzwanne 104 mittels der Wege- und Rütteleinheit 130 in eine harmo- nische Wiegebewegung versetzbar ist, um insbesondere ein Aufwachen des Kindes 106 zu verhindern oder dessen (Wieder-)Einschlafen zu befördern. Weiterhin kann eine elektronische Kamera 146 an dem Untergestell 102 unterhalb des U-förmigen Bügels 110 montiert sein, mittels derer die Bewegungen des Kindes 106 in der Liege- oder Sitzwanne 104 des Kinderwagens 100 optisch erfassbar sind und der Kinderwagen 100 bzw. die Liege- oder Sitzwanne 104 beim Überschreiten eines vorgegebenen visuellen Bewegungsgrenzwerts wiederum mittels der elektrischen Wiege- und Rütteleinheit 130 in eine harmonische Wegebewegung versetzbar ist.

Darüber hinaus kann bevorzugt im Bereich der Liege- oder Sitzwanne 104 des Kinderwagens 100 mindestens ein Sensor 147 platziert sein, der als ein Gassensor 148 ausgebildet ist. Der Gassensor 148 ist hierbei vorzugsweise zur Erfassung der Kohlendioxidkonzentration innerhalb der Liege- oder Sitzwanne 104 ausgestaltet. Hierdurch kann der Kinderwagen 100 beim Vorliegen eines vorgegebenen kritischen zeitlichen Verlaufs der Kohlendioxidkonzentration mit Hilfe der elektrischen Wiege- und Rütteleinheit 130 automatisch in eine periodische Rüttelbewegung, insbesondere eine vergleichsweise intensive periodische Rüttelbewegung, versetzt werden, um das Kind 106 schnell und zuverlässig aufzuwecken und vor Schädigungen zu schützen. Aufgrund der solchermaßen umgesetzten permanenten und vollautomatischen Atmungsüberwachung des Kindes 106 kann das Risiko für den so genannten "plötzlichen Kindstod" des Kindes 106 zumindest vermindert werden. Im Fall eines etwaigen Versagens der Atmung des Kindes 106 bleibt die Kohlendioxidkonzentration innerhalb der Liege- oder Sitzwanne 104 des Kinderwagens 100 zumindest im Wesentlichen konstant.

Ferner kann innerhalb der Liege- oder Sitzwanne 104 des Kinderwagens 100 im Bereich der Matratze 108 und bevorzugt unterhalb dieser mindestens ein weiterer Sensor 150 positioniert sein, der bevorzugt wiederum als ein Bewegungs- sensor 152 umgesetzt ist. Infolgedessen ist eine besonders direkte Erfassung von etwaigen Bewegungen des Kindes 106 möglich. Insbesondere durch eine kombinierte Auswertung der von den Bewegungssensoren 144, 152, der elektronischen Kamera 146 sowie von weiteren optionalen - nicht dargestellten - Sensoren gelieferten Sensordaten 140 kann jede noch so geringfügige Bewegung 154 des Kindes 106 bei einer zugleich ausgezeichneten Störsicherheit zuverlässig erfasst werden. Der Benutzer kann die Wiege- und Rütteleinheit 130 sowie die elektrische Antriebseinheit 124 mittels einer elektronischen Bedieneinheit 160 vollständig kontrollieren, die bevorzugt an dem Untergestell 102 unterhalb des U-förmigen Bügels 110 des Kinderwagens 100 befestigt ist. Zu diesem Zweck empfangen die Wiege- und Rütteleinheit 130 und die elektrische Antriebseinheit 124 von der elektronischen Bedieneinheit 160 entsprechende Stellbefehle.

Die Bedieneinheit 160 ist hier lediglich beispielhaft mittels eines Smartphones 164 realisiert, auf dem eine App(-Iikation) bzw. ein Anwenderprogramm zur Kontrolle sämtlicher Funktionalitäten des Kinderwagens 100 durch den Benutzer installiert ist und das in einer am Untergestell 102 befestigten Halterung 162 aufnehmbar ist. Das Smartphone 164 ist nach dem Einsetzen in die Halterung 162 vorzugsweise mit dieser verriegelbar und im Bedarfsfall nach dem Lösen der Verriegelung durch den Benutzer wieder aus der Halterung 162 entnehmbar. Anstelle der elektronischen Kamera 146 kann die optische Bewegungskontrolle des Kindes 106 auch durch eine der besseren zeichnerischen Übersicht halber hier nicht bezeichnete, üblicherweise in das Smartphone 164 integrierte Kamera erfolgen. Weiterhin verfügt der Kinderwagen 100 über einen Akkupack 170, der zur Versorgung der elektrischen Antriebseinheit 124, der Wiege- und Rütteleinheit 130 sowie gegebenenfalls auch der Bedieneinheit 160, falls diese nicht wie ein Smartphone über eine eigene Energieversorgung verfügt, mit der notwendigen elektrischen Energie dient. Die elektrische Antriebseinheit 124 kann gegebenenfalls zur Verlängerung der Akkulaufzeit auch in einen Rekuperationsbetrieb schaltbar sein.

Fig. 2 zeigt die Hinterachse 122 des Kinderwagens 100 von Fig. 1 , an der die beiden Räder 1 14, 1 18 angeordnet, wobei dem Rad 1 14 die elektrische Antriebseinheit 124 und dem Rad 118 beispielhaft eine weitere elektrische An- triebseinheit 180 zum drehenden Antrieb zugeordnet ist. Grundsätzlich ist die Antriebseinheit 124 für den zumindest teilweise elektrisch unterstützten Schiebebetrieb und den automatischen Wiege- und Rüttelbetrieb des Kinderwagens 100 ausreichend, wobei gegebenenfalls ein Differential vorzusehen ist, um das Kurvenfahren mit dem Kinderwagen 100 zu erleichtern. Mit den beiden Antriebsein- heiten 124, 180 kann das Kurvenfahren durch eine entsprechende Ansteuerung aktiv unterstützt werden, in dem die Drehzahl der jeweils im Bereich des größeren Kurvenradius befindlichen Antriebseinheit 124, 180 erhöht wird.

Für den Fall, dass der Kinderwagen 100 lediglich drei Räder aufweist, ist die Antriebseinheit 124 bevorzugt dem in der Regel in die Fahrtrichtung weisenden Einzelrad zugeordnet. Zum sicheren Verzögern sowie als Wegrollsicherung beim Abstellen bzw. Parken des Kinderwagens 100 ist den elektrischen Antriebseinheiten 124, 180 bevorzugt jeweils eine Bremseinheit 182, 184 zugeordnet. Zudem kann die separate Wiege- und Rütteleinheit 130 von Fig. 1 entfallen, wenn deren Funktion durch die Antriebseinheiten 124, 180 mit übernommen wird. Dies kann beispielsweise durch eine periodische Drehrichtungsumkehr der beiden Antriebseinheiten 124, 180 mit einer Frequenz erfolgen, die bevorzugt im Bereich einer Eigenfrequenz des Kinderwagens 100 liegt. Im Wiegebetrieb erfolgen langsame harmonische Drehrichtungswechsel mit flach ansteigenden und abfallenden Drehzahlrampen der Antriebseinheiten 124, 180, während im Rüttelbetrieb kurzfristige, abrupte Drehrichtungswechsel mit deutlich steileren Drehzahlrampen vollzogen werden, die zu höheren Schwingungsamplituden führen.

Jedem Rad 1 14, 1 18 der Hinterachse 122 ist ferner jeweils eine Funkeinheit 190, 192 zugeordnet, wobei die Funkeinheit 190 hier lediglich exemplarisch mit dem Sensor 144 von Fig. 1 und die Funkeinheit 192 mit einem weiteren Sensor 194, der hier beispielhaft ein Bewegungssensor 196 ist, zusammenwirkt. Die zwei Funkeinheiten 190, 192 sind bevorzugt zur bidirektionalen Kommunikation über den drahtlosen bidirektionalen Kommunikationsweg 200 mit der Bedieneinheit 160 ausgebildet, deren technische Umsetzung hier mit dem Smartphone 164 realisiert ist. Zwischen der Bedieneinheit 160 und den beiden elektrischen Antriebseinheiten 124, 180 erfolgt mit Hilfe der Funkeinheiten 190, 192 vorzugsweise zumindest eine Übertragung von Stellbefehlen 202, 204 und zwischen den Bewegungssensoren 144, 194 und der Bedieneinheit 160 vollzieht sich zudem bevorzugt ein Austausch von allen Sensordaten 206, 208 der Bewegungssensoren 144, 194. Auf dem Smartphone 164 ist bevorzugt eine Applikation 210 installiert, mittels der sich die gesamte Funktionalität des Kinderwagens 100 vom Benutzer softwaretechnisch steuern bzw. kontrollieren lässt. Meldet beispielsweise einer der beiden Bewegungssensoren 144, 196 eine erhöhte Bewegungsaktivität des im Kinderwagen 100 ruhenden Kindes, so werden die entsprechenden Sensordaten 206, 208 bevorzugt mit Hilfe der beiden Funkeinheiten 190, 192 über den drahtlosen bidirektionalen Kommunikationsweg 200 an das Smartphone 164 transferiert und dort von der Applikation 210 mittels geeigneter Algorithmen ausgewertet. Die solchermaßen von der Applikation 210 ermittelten Stellbefehle 202, 204 für die beiden Antriebseinheiten 124, 180 werden vorzugsweise wiederum über den drahtlosen bidirektionalen Kommunikationsweg 200 vom Smartphone 164 an die beiden Funkeinheiten 190, 192 zurück übertragen und von diesen an die beiden elektrischen Antriebseinheiten 124, 180 weitergeleitet.