Titel

Transportvorrichtunq, insbesondere Kinderwagen mit einer elektrischen An- triebseinheit

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung, insbesondere einen Kinderwagen mit mindestens drei Rädern und mit einem Handgriff für einen Be- nutzer, wobei von den mindestens drei Rädern mindestens ein Rad als Antriebs- rad ausgebildet ist, das mittels mindestens einer elektrischen Antriebseinheit elektromotorisch antreibbar ist, um eine zumindest teilweise elektromotorische Unterstützung eines manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs der Transportvorrich- tung durch den Benutzer zu ermöglichen, wobei die mindestens eine elektrische Antriebseinheit mittels mindestens einer dieser zugeordneten Positionsregelvor- richtung regelbar ist.

Aus dem Stand der Technik sind als Kinderwagen ausgebildete Transportvorrich- tungen mit einer aktiven Unterstützung eines Benutzers bei einem Schiebe- oder Ziehbetrieb durch elektromotorisch antreibbare Antriebsräder bekannt, bei denen eine Nutzerwunscherkennung vorgesehen ist, die es einer Steuerelektronik er- laubt zu erkennen, ob der Benutzer den Kinderwagen aus dem Stillstand bzw. aus einem Parkzustand heraus elektrisch unterstützt schieben oder ziehen will. Bei solchen Kinderwagen sind z.B. in die üblicherweise höhenverstellbaren und bügelförmigen Handgriffe Kraft- und/oder Beschleunigungssensoren integriert, die einer zugeordneten Steuerelektronik die Erfassung eines jeweilig aktuellen Nutzerwunsches gestatten.

Offenbarung der Erfindung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung, insbesondere einen Kinderwagen mit mindestens drei Rädern und mit einem Handgriff für einen Be- nutzer, wobei von den mindestens drei Rädern mindestens ein Rad als Antriebs- rad ausgebildet ist, das mittels mindestens einer elektrischen Antriebseinheit elektromotorisch antreibbar ist, um eine zumindest teilweise elektromotorische Unterstützung eines manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs der Transportvorrich- tung durch den Benutzer zu ermöglichen, wobei die mindestens eine elektrische Antriebseinheit mittels mindestens einer dieser zugeordneten Positionsregelvor- richtung regelbar ist. Die mindestens eine Positionsregelvorrichtung ist dazu ausgebildet, die Transportvorrichtung auf einem Untergrund mittels der mindes- tens einen elektrischen Antriebseinheit in einem Parkzustand zu halten und beim Überschreiten einer vorgegebenen Aktivierungskraftschwelle durch eine Benut- zerkraft die mindestens eine elektrische Antriebseinheit der mindestens zwei An- triebsräder in einem Unterstützungszustand zu aktivieren.

Infolgedessen ist eine besonders einfache und störsichere Nutzerwunscherken- nung, das heißt ob der Benutzer ausgehend vom Parkzustand der Transportvor- richtung diese elektrisch unterstützt schieben oder ziehen möchte, ohne weitere Sensorik allein durch eine Auswertung der durch das Einwirken der Benutzerkraft versuchten Änderung eines aktuellen Drehwinkels der Antriebsräder im Parkzu- stand realisierbar. Die vorzugsweise eine elektrische Antriebseinheit der Trans- portvorrichtung wirkt hierbei bis zum Überschreiten der Aktivierungskraftschwelle durch die Benutzerkraft - dynamisch geregelt durch die bevorzugt eine Positions- regelvorrichtung - jeder Änderung des stabilen Parkzustands der Transportvor- richtung entgegen. Die Nutzerwunscherkennung kann zum Beispiel durch eine Messung des Motorstroms erfolgen, der jeweils proportional zu einem aktuell von der elektrischen Antriebseinheit abgegebenen Drehmoment ist, welches diese zur Aufrechterhaltung des stabilen Parkzustands bis zum Erreichen oder Über- schreiten der Aktivierungskraftschwelle durch die Benutzerkraft gerade aufbrin- gen muss. Ergänzend kann der Drehwinkel der Antriebseinheit erfasst werden.

Im Unterstützungszustand ist die mindestens eine Positionsregelvorrichtung dann inaktiv.

Bevorzugt ist die mindestens eine Positionsregelvorrichtung dazu ausgebildet, die Transportvorrichtung beim Fortfall der Benutzerkraft, bei einer Richtungsum- kehr der Benutzerkraft oder bei einem Unterschreiten der Aktivierungskraft- schwelle durch die Benutzerkraft die Transportvorrichtung aus dem Unterstüt- zungszustand in den Parkzustand zurück zu versetzen. Hierdurch wird unter an- derem ein unkontrolliertes Weiterfahren der Transportvorrichtung, zum Beispiel auf einem geneigten Untergrund, beim Loslassen des Handgriffs durch den Be- nutzer verhindert.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist eine Vorderachse und/oder eine Hinterachse der Transportvorrichtung mindestens ein Antriebsrad auf. Somit kann auf einfache Art und Weise eine Anordnung des mindestens einen An- triebsrads ermöglicht werden.

Bei einer weiteren technisch vorteilhaften Ausgestaltung ist die Aktivierungskraft- schwelle einstellbar. Hierdurch kann die Aktivierungskraftschwelle beispielsweise in Abhängigkeit von einer Art bzw. einer Beschaffenheit oder Topografie eines jeweiligen Untergrunds, auf dem die Transportvorrichtung bewegt werden soll, angepasst werden. Der Untergrund kann insbesondere nach der Art von Asphalt, Pflaster, Estrich, Sand, Schotter, Grünfläche, Eis und/oder Schnee beschaffen sein. Weiterhin kann die Beschaffenheit des Untergrunds plan, geneigt oder wel- lig sein. Ferner kann eine Anpassung in Abhängigkeit von der (Leer-)Masse bzw. des Gewichts des leeren oder belegten Kinderwagens oder anderen äußeren Einflüssen, wie zum Beispiel Starkwind, vorgesehen sein.

Bevorzugt ist die mindestens eine Positionsregelvorrichtung nach Art einer ge- schachtelten Kaskadenregelung mit mindestens einer inneren Stufe, einer über- lagerten Stufe und einer äußeren Stufe realisiert. Hierdurch lässt sich die Regel- genauigkeit signifikant verbessern.

Gemäß einer technisch vorteilhaften Weiterbildung ist die innere Stufe zur Strom- regelung der elektrischen Antriebseinheiten ausgebildet. Hierdurch ist das dem elektrischen Stromfluss in den Wicklungen proportionale mechanische Drehmo- ment der elektromotorischen Antriebe bzw. der Elektromotoren genau regelbar.

Bei einer weiteren Ausgestaltung ist die überlagerte Stufe zur Drehzahlregelung der elektrischen Antriebseinheiten ausgebildet. Infolgedessen ist eine präzise Drehzahlregelung mit einem unabhängigen Regler gegeben. Nach Maßgabe einer Weiterbildung ist die äußere Stufe zur Positionsregelung der elektrischen Antriebseinheiten ausgebildet. Hierdurch sind zumindest die ab- soluten Drehwinkel der Antriebsräder regelbar.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die innere Stufe mindestens einen Filter auf. Hierdurch können unerwünschte Schwingungen bzw. Störungen innerhalb der Positionsregelvorrichtung wirkungsvoll bedämpft werden.

Vorzugsweise ist der mindestens eine Filter ein Tiefpass, ein Hochpass oder ein Bandpass. Hierdurch können beliebige Störfrequenzanteile herausgefiltert bzw. unterdrückt und die Stabilität der Regelung insbesondere erhöht werden.

Bei einer technisch vorteilhaften Weiterbildung der Transportvorrichtung weisen die überlagerte Stufe und die äußere Stufe jeweils mindestens einen Proportio- nal-lntegral-Regler auf. Infolgedessen ist ein stabiles Regelverhalten der Positi- onsregelvorrichtung gewährleistet. Die PI-Regler können gegebenenfalls jeweils mit einem Differential-Regler ergänzt werden, um z.B. einen PID-Regler zu schaffen. Weiterhin können Laufzeitglieder und Verzögerungsglieder ergänzt werden.

Gemäß einer Ausführungsform sind von den mindestens drei Rädern mindestens zwei Räder als Antriebsräder ausgebildet, die mittels mindestens einer elektri- schen Antriebseinheit elektromotorisch antreibbar sind. Somit kann ein symmet- rischer Antrieb der Transportvorrichtung ermöglicht werden, bei dem ein so ge- nanntes "Schiefziehen" im Schiebe- oder Ziehbetrieb der Transportvorrichtung vermieden werden kann.

Bevorzugt ist jedem Antriebsrad jeweils eine elektrische Antriebseinheit zugeord- net und die elektrischen Antriebseinheiten sind unabhängig voneinander jeweils mittels einer zugeordneten Positionsregelvorrichtung regelbar. Infolgedessen ist eine individuelle Beeinflussbarkeit von mindestens zwei Antriebseinheiten gege- ben.

Vorzugsweise sind die mindestens zwei Positionsregelvorrichtungen gleich auf- gebaut. Hierdurch ist für jedes Antriebsrad im Wesentlichen dasselbe Regelver- halten und damit ein symmetrisches Fahrverhalten der Transportvorrichtung ins- gesamt realisierbar.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weisen die mindestens zwei elektrischen Antriebseinheiten einen elektromotorischen Antrieb auf. Hierdurch ist ein dreh- momentstarker, präzise regelbarer elektrischer Antrieb der T ransportvorrichtung gegeben, der zudem einen kompakten Aufbau mit einem Minimum an bewegten Teilen gestattet. Durch optionale Getriebe, vor allem Planetengetriebe, kann ins- besondere eine Drehmomenterhöhung der elektrischen Antriebseinheiten erfol- gen. Weiterhin können Brems- und/oder Kupplungseinrichtungen vorgesehen sein. Besonders bevorzugt kommen als elektromotorische Antriebe permanent erregte Synchronmotoren, so genannte bürstenlose Gleichstrommotoren, zum Einsatz.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

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

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer als Kinderwagen ausgebildeten T ransportvorrichtung,

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Positionsregelvorrichtung für ein Antriebsrad des Kinderwagens von Fig. 1 , und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Hinterachse des Kinderwagens von Fig. 2 mit zwei jeweils von einer Positionsregelvorrichtung individuell ge- regelten Antriebsrädern.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäßes Transportvorrichtung 100, die illustrativ und vorzugsweise als Kinderwagen ausgebildet ist und nachfolgend als„Kinderwa- gen 100“ bezeichnet wird. Dieser verfügt illustrativ über ein Fahrgestell 102 mit einer Liege- oder Sitzwanne 104 mit einer darin eingelegten optionalen Matratze 106 für ein Kind 108. An dem Fahrgestell 102 ist ein ergonomisch einstellbarer, beispielhaft U-förmiger Handgriff 1 10 für einen nicht dargestellten Benutzer an- geordnet.

Bevorzugt weist der Kinderwagen 100 mindestens drei Räder 116, 1 18, 120, 122 auf. Vorzugsweise sind dabei zwei Räder an einer Hinterachse 130 und ein Rad an einer Vorderachse 128 angeordnet, jedoch können auch zwei Räder an der Vorderachse 128 und ein Rad an der Hinterachse 130 angeordnet sein. Der Kin- derwagen 100 verfügt exemplarisch in Fig. 1 über vier Räder 116, 118, 120, 122, von denen lediglich die in Bezug zur Zeichenebene vorne liegenden Räder 116, 120 sichtbar sind. Die beiden Räder 116, 1 18 sind vorzugsweise an der Vorder- achse 128 und die zwei Räder 120, 122 sind entsprechend an der Hinterachse 130 des Fahrgestells 102 angeordnet.

Von den mindestens drei Rädern 1 16, 1 18, 120, 122 ist bevorzugt mindestens ein Rad 120, 122 als Antriebsrad 132, 134 ausgebildet. Das zumindest eine An- triebsrad 132,134 ist vorzugsweise mittels mindestens einer elektrischen An- triebseinheit 140, 142 elektromotorisch antreibbar. Darüber hinaus können auch bevorzugt mindestens zwei Räder 120, 122 als Antriebsrad 132, 134 ausgebildet sein, wobei die mindestens zwei Antriebsräder 132, 134 mittels mindestens einer elektrischen Antriebseinheit 140, 142 elektromotorisch antreibbar sind. Die Räder 120, 122 sind in Fig. 1 lediglich beispielhaft als elektromotorisch antreibbare An- triebsräder 132, 134 ausgeführt, wobei wiederum nur das in Bezug zur Zeichen- ebene vorne liegend Antriebsrad 132 sichtbar ist. Jedem Antriebsrad 120, 122 ist zu diesem Zweck vorzugsweise jeweils eine elektrische Antriebseinheit 140, 142 zugeordnet. Das erste Antriebsrad 132 ist mittels der ersten elektrischen An- triebseinheit 140 und das zweite Antriebsrad 134 ist mittels der zweiten elektri- schen Antriebseinheit 142 unabhängig von dem ersten Antriebsrad 132 antreib- bar. Dabei kann das zumindest eine und bevorzugt die zwei Antriebsräder 132, 134 an der Vorderachse 128 und/oder Hinterachse 130 angeordnet sein. Dar- über hinaus ist die mindestens eine elektrische Antriebseinheit 140, 142 vor- zugsweise mittels mindestens einer dieser zugeordneten Positionsregelvorrich- tung 200, 202 regelbar.

Die beiden elektrischen Antriebseinheiten 140, 142 sind im einfachsten Fall je- weils als rein elektromotorische Antriebe 150, 152 mit Elektromotoren realisiert, können aber mit mechanischen Kupplungen zur Kraftflussunterbrechung, me- chanischen Bremsen zur Unterstützung von Verzögerungsvorgängen des Kin- derwagens 100 mittels der elektrischen Antriebseinheiten 140, 142, sowie gege- benenfalls mit mechanischen Feststellbremsen zur Ergänzung der Wirkung der Positionsregelvorrichtungen 200, 202 in einem stabilen "Parkzustand" des Kin- derwagens ausgestattet sein. Darüber hinaus ist mittels der Feststellbremsen ein stromloser und dennoch dauerhaft stabiler "(Dauer-)Parkzustand" ohne das Mit wirken der elektronischen Positionsregelvorrichtungen 200, 202 möglich. Die elektrischen Antriebseinheiten 140, 142 sind vorzugsweise jeweils unabhängig voneinander mittels einer ersten und zweiten zeichnerisch lediglich angedeuteten Positionsregelvorrichtung 200, 202 des Kinderwagens 100 regelbar.

Die vier Räder 116, 118, 120, 122 des Kinderwagens 100 befinden sich hier bei- spielhaft in einem reibungsbehafteten Kontakt mit einem lediglich bespielhaft eben dargestellten Untergrund 114, so dass sich die resultierende Gewichtskraft F _g aus der Gleichung F _g = m ^* g ergibt, wobei m für die Masse des leeren Kin- derwagens 100 und g für die Erdbeschleunigung von näherungsweise 9,81 m/s ² steht. Für die Masse m wird die Leermasse des Kinderwagens 100 angesetzt, da die Masse des Kindes 108 unbekannt bzw. variabel ist und im Einzelfall stets neu bestimmt werden müsste. Im Fall des horizontal verlaufenden Untergrunds 1 14 bzw. nicht um einen Winkel ß geneigten Untergrunds 114 ist eine Hangabtriebs- kraft F _H etwa gleich Null und eine Normalkraft F _N ist gleich der Gewichtskraft F _g .

Für den Fall, dass der Untergrund 1 14 - wie hier zeichnerisch lediglich mit einer geneigten punktierten Linie angedeutet - unter einem Winkel von ß geneigt ver- läuft, ergibt sich die Hangabtriebskraft F _H abweichend aus der mathematischen Beziehung zu FH = m ^* g ^* sin (ß), während sich die Normalkraft FN abweichend von der Gewichtskraft F _g in dieser Konstellation aus der Gleichung F _N = m ^* g ^* cos (ß) ergibt.

Durch das Einwirken einer seitens des Benutzers aufgebrachten und auf den Handgriff 1 10 einwirkenden Benutzerkraft Fu wird der Kinderwagen 100 aus dem hier illustrierten stabilen "Parkzustand" in einen so genannten "Unterstützungs- zustand" versetzt, in dem eine zumindest teilweise elektromotorische Unterstüt- zung des hergebrachten, manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs des Kinderwa- gens 100 mithilfe der jeweils individuell von den Positionsregelvorrichtungen 200, 202 geregelten elektrischen Antriebseinheiten 140, 142, bzw. der elektromotori- sehen Antriebe 150, 152, erfolgt. Zu diesem Zweck muss die Benutzerkraft Fu größer sein, vorzugsweise zumindest geringfügig, als eine jeweils in den Positi- onsregelvorrichtungen hinterlegte und bevorzugt durch den Benutzer einstellbare und hierdurch den jeweiligen Erfordernissen anpassbare Aktvierungskraftschwel- le F _a .

Durch das Einwirken der Benutzerkraft Fu auf den U-förmigen Handgriff 1 10 des Kinderwagens 100 wird zugleich ein Moment MK in das Fahrgestell 102 des Kin- derwagens 100 induziert. Das Moment M _K kann hierbei in alle Richtungen des Raumes wirken, die durch ein rechtwinkliges Koordinatensystem 199 mit einer x- Achse, einer y-Achse sowie einer z-Achse veranschaulicht sind.

Das Umschalten von dem stabilen "Parkzustand" in den "Unterstützungszustand" des Kinderwagens 100 erfolgt bevorzugt auch dann, wenn durch das Einwirken der Benutzerkraft Fu oder andere externe Einflüsse oder Kraftwirkungen zum Beispiel ein vorgegebener Weg s oder eine vorgegebene Geschwindigkeit v des Kinderwagens 100, oder eine vorgegebene (Soll-)Winkelposition eps mindestens eines der Antriebsräder 132, 134 des Kinderwagens 100, insbesondere in Relati on zum Untergrund 1 14, überschritten werden. In dem "Unterstützungszustand", das heißt im aktiv elektrisch unterstützten Schiebe- oder Ziehbetrieb des Kinder- wagens 100 sind die Positionsregelvorrichtungen 200, 202 deaktiviert.

Die Positionsregelvorrichtungen 200, 202 versetzen darüber hinaus beim Fortfall der Benutzerkraft Fu, einer etwaigen Richtungsumkehr der Benutzerkraft Fu oder bei einem Unterschreiten der Aktvierungskraftschwelle F _A durch die aktuelle Be- nutzerkraft Fu den Kinderwagen 100 vorzugsweise jeweils wieder selbsttätig aus dem "Unterstützungszustand" in den mittels der beiden elektronischen Positions- regelvorrichtungen stabil aufrechterhaltenen "Parkzustand" zurück. Die Positions- regelvorrichtungen 200, 202 sind wegen des symmetrischen Aufbaus der An- triebsräder 132, 134 zugeordneten elektrischen Antriebseinheiten 140, 142 bzw. der elektromotorischen Antriebe 150, 152 bevorzugt ebenfalls schaltungstech- nisch identisch aufgebaut.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltung der Transportvorrichtung 100 als Kinderwagen, lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Ein- schränkung der Erfindung zu verstehen ist. So kann die Transportvorrichtung 100 auch nach Art einer beliebig anderen Transportvorrichtung ausgebildet sein, die mindestens eine durch die erfindungsgemäße Positionsregelvorrichtung 200, 202 regelbare elektrische Antriebseinheit 140, 142 aufweist, z.B. nach Art einer Schubkarre, einer Sackkarre, einer Mülltonne.

Fig. 2 zeigt die Positionsregelvorrichtung 200 von Fig. 1. Diese enthält vorzugs- weise unter anderem einen lediglich exemplarisch als eine Kaskadenregelung 210 ausgebildeten Positionsregelkreis. Von Bedeutung ist, dass jede elektrische Antriebseinheit des Kinderwagens (vgl. Fig. 1 ; Bezugsziffern 140, 142) bevorzugt mit einer eigenen ihr zugeordneten Positionsregelvorrichtung individuell regelbar ist. Die Kaskadenregelung 210 ermöglicht in diesem Zusammenhang eine höhe- re Regelungspräzision.

Aufgrund der Kaskadierung ist eine innere Stufe 212 in eine überlagerte Stufe 214 "eingebettet", die wiederum von einer äußeren Stufe 216 "umgeben" ist. Die innere Stufe 212 dient zur Stromregelung eines Stroms \uoi einer dieser Positi- onsregelvorrichtung 200 zugeordneten elektrischen Antriebseinheit bzw. eines darin enthaltenen elektromotorischen Antriebs (vgl. Fig. 1 ). Die innere Stufe 212 weist zu diesem Zweck bevorzugt zumindest einen Filter 220 zur Dämpfung von unerwünschten Schwingungen auf, die ansonsten zu Instabilitäten der Kaska- denregelung 210 führen könnten. Der Filter 220 kann mit einem Tiefpass, einem Hochpass oder einem Bandpass oder mit einer beliebigen Kombination von min- destens zwei der genannten elektrischen Filtertypen realisiert sein.

Die der inneren Stufe 212 übergeordnete Stufe 214 dient vorzugsweise zur Drehzahlregelung der elektromotorischen Antriebe des Kinderwagens von Fig. 1 und ist hier lediglich exemplarisch mit einem Proportional-Integral-Regler (s.g. "PI-Regler") gebildet. Die äußere Stufe 216 ist zur Positionsregelung bzw. zur Regelung der absoluten Winkelpositionen fi der Antriebsräder des Kinderwa- gens bestimmt und ist hier ebenfalls lediglich beispielhaft mit einem Proportional- Integral-Regler ("PI-Regler") gebildet.

Abweichend von der hier lediglich illustrativ gezeigten Ausführung der Kaskaden- regelung 210 mit den drei ineinander geschachtelten Stufen 212, 214, 216 kön- nen diese jeweils mit einem Proportional-Regler (s.g. "P-Regler"), einem Integral- Regler (s.g. "I-Regler"), einem Differential-Regler (s.g. "D-Regler"), einem Lauf- zeitglied, einem Verzögerungsglied oder mit einer beliebigen Kombination von mindestens zwei der genannten Reglertypen gebildet sein. Beispielsweise kann die innere Stufe 212 zusätzlich zum Filter 220 zum Beispiel einen Proportional- Integral-Differential-Regler (s.g. "PID-Regler) enthalten.

An einem Verknüpfungspunkt 222 wird der von der inneren Stufe 212 ausgewor- fene Wert für den Motorstrom _ot bzw. der Wert des hierzu proportionalen me- chanischen Moments M _Mot einer zugeordneten elektrischen Antriebseinheit be- vorzugt mit der aktuellen Benutzerkraft Fu bzw. mit einem durch einen Benutzer- eingriff oder einen anderen äußeren Effekt am Kinderwagen induzierten Moment MK (vgl. Fig. ) in Beziehung gesetzt und als Momenteingangswert M _E einer ersten numerischen Verarbeitungsstufe 230 zur Berechnung der Winkelbeschleunigung a als Ausgangswert auf Basis der Massenträgheit 1/Q zugeführt. Die von der Verarbeitungsstufe 230 solchermaßen ermittelte Winkelbeschleunigung a wird einer ersten Integrationsstufe 232 zugeführt, die - wie mit dem Laplace-Operator 1/s angedeutet - aus der Winkelbeschleunigung a eine Winkelgeschwindigkeit w durch einen Integrationsprozess ermittelt. Die solchermaßen ermittelte Winkelge- schwindigkeit w wird über einen ersten Rückkopplungszweig 240 einem ersten Differenzbildungspunkt 242 bzw. einem ersten Vergleichspunkt sowie zugleich einer weiteren, zweiten Integrationsstufe 234 zugeführt.

Mit Hilfe der zweiten Integrationsstufe 234, erfolgt die Umrechnung der einge- henden Winkelgeschwindigkeit w - wie mit einem weiteren Laplace-Operator 1/s angedeutet - in eine absolute Winkelposition cps, die die betreffende elektrische Antriebseinheit bzw. das von ihr angetriebene Antriebsrad des Kinderwagens in Bezug zum Untergrund einnehmen soll. Die berechnete Winkelposition cps wird mithilfe eines zweiten Rückkopplungszweigs 244 einem zweiten Differenzbil- dungspunkt 246 bzw. einem zweiten Vergleichspunkt zugeleitet, in dem ein Ver- gleich mit einer aktuell gemessenen Winkelposition fi durch Differenzbildung zur Berechnung eines Winkelpositionseingangswerts fe erfolgt.

Der solchermaßen berechnete Winkelpositionseingangswert fe wird der ersten mit dem PI(D)-Regler realisierten äußeren Stufe 216 der Kaskadenregelung 210 zugeleitet. Im ersten Differenzbildungspunkt 242 wird ein von der äußeren Stufe 216 ermittelter erster Ausgangswert Ai mit der Winkelgeschwindigkeit w mit Hilfe einer Differenzbildung verglichen und als Eingangswert Ei der mit dem weiteren PI(D)-Regler aufgebauten, überlagerten Stufe 214 der Kaskadenregelung 210 zur Auswertung zur Verfügung gestellt. Ein wiederum von dem Proportional- Integral-Regler der überlagerten Stufe 214 ausgegebenes Ausgangsignal A ₂ ge- langt zu der, zur Stromregelung einer zugeordneten elektrischen Antriebseinheit dienenden, inneren (Stromregelungs-)Stufe 212. Der mittels der inneren Stufe 212 zur Ansteuerung des betreffenden elektromotorischen Antriebs ermittelte, aktualisierte Strom _ot bzw. der diesem proportionale Wert des Moments M _Mot wiederum gelangt an den Verknüpfungspunkt 222 und wird - wie bereits weiter oben erläutert - dort mit der aktuell einwirkenden Benutzerkraft Fu bzw. dem Moment MK verrechnet und in Form des Momenteingangswert M _E der den beiden Integrationsstufen 232, 234 vorgelagerten Verarbeitungsstufe 230 zur Verfügung gestellt.

Die hier lediglich schematisch dargestellte erste Positionsregelvorrichtung 200 sowie die schaltungstechnisch identisch zu dieser ausgeführte, hier jedoch nicht zeichnerisch dargestellte zweite Positionsvorrichtung 202 (vgl. Fig. 1 ) sind vor- zugsweise mittels mindestens eines hochleistungsfähigen, elektronischen Digital rechners realisiert. Alternativ oder zumindest teilweise ist auch eine analoge Realisierung der Positionsregelung 200 möglich.

Fig. 3 zeigt die Hinterachse 130 des Kinderwagens 100 von Fig. 1 mit den vor- zugsweise beiden Antriebsrädern 132, 134. Das Antriebsrad 132 der Hinterachse 130 wird mittels der ersten elektrischen Antriebseinheit 140 und das Antriebsrad 134 wird durch die zweite elektrische Antriebseinheit 142 angetrieben. Die bei- den elektrischen Antriebseinheiten 140, 142 weisen jeweils einen elektromotori- schen Antrieb 150, 152 auf.

Die beiden elektromotorischen Antriebe 150, 152 sind hier lediglich exemplarisch jeweils mit einem Elektromotor 154, 156 ausgerüstet. Bei den Elektromotoren 154, 156 handelt es sich vorzugsweise um permanent erregte Synchronmaschi- nen bzw. bürstenlose permanent erregte Gleichstrommotoren.

Der erste Elektromotor 154 ist hier lediglich beispielhaft mittels eines ersten Ge- triebes 158 mit einer ersten Nabe 160 des ersten Antriebsrads 132 des Kinder- wagens 100 drehfest verbunden. Entsprechend ist der zweite Elektromotor 156 über ein zweites Getriebe 162 mit einer zweiten Nabe 164 des zweiten Antriebs- rads 134 des Kinderwagens 100 drehtest gekoppelt.

Zusätzlich zu den beiden vorzugsweise als Planetengetriebe ausgeführten Ge- trieben 158, 162 können die elektromotorischen Antriebe 150, 152 mit nicht dar- gestellten und von den beiden Positionsregelvorrichtungen 200, 202 zusätzlich individuell mittels entsprechender Aktoren ansteuerbaren mechanischen Kupp- lungen, mechanischen Bremsen und/oder mechanischen Feststellbremsen ver- sehen sein. Jede elektrische Antriebseinheit 140, 142 bzw. jeder elektromotori- sche Antrieb 150, 152 ist bevorzugt mithilfe der Positionsregelvorrichtungen 200, 202 individuell, das heißt vollkommen getrennt von dem jeweils anderen elektro- motorischen Antrieb regelbar. Der schaltungstechnische Aufbau der Positionsre- gelung 202 ist hierbei exakt identisch mit dem schaltungstechnischen Aufbau der im Rahmen der Beschreibung der Fig. 2 bereits ausführlich erläuterten ersten Positionsregelvorrichtung 200.

Jede elektrische Antriebseinheit 140, 142 bzw. jeder elektromotorische Antrieb 150, 152 verfügt bevorzugt jeweils über mindestens einen Sensor 170, 172 zur individuellen Erfassung der jeweiligen Winkelposition fi des zugeordneten Elekt romotors 154, 156 und damit des jeweiligen Antriebsrads 132, 134 des Kinder- wagens 100 auf dem Untergrund. Die beiden Sensoren 170, 172 können zum Beispiel mit berührungslosen, insbesondere magnetischen, Rotorlagedetektoren oder dergleichen realisiert sein. Mittels der Positioniereinrichtungen 200, 202 sind individuelle Winkelpositionen cps für jede Antriebseinheit 140, 142 getrennt vor- gebbar und mit den durch die Sensoren 170, 172 mit hoher Präzision gemesse- nen (Ist-)Winkelpositionen fi der Elektromotoren 154, 156 zum Zwecke der Posi- tionsregelung des Kinderwagens vergleichbar. Darüber hinaus sind mindestens zwei weitere Sensoren 174, 176 vorgesehen, die vorzugsweise zur jeweils unab- hängigen Messung des Motorstroms Lot im ersten und zweiten Elektromotor 154, 156 der elektrischen Antriebseinheiten 140, 142 bzw. der beiden elektromotori- schen Antriebe 150, 152 vorgesehen sind.

Somit können der Motorstrom _ot des ersten Elektromotors 154 mittels des Sen- sors 174 und der Motorstrom Lot des zweiten Elektromotors 156 mittels des Sen- sors 176 jeweils unabhängig voneinander und mit hoher Genauigkeit erfasst werden. Diese Strommessung kann zum Beispiel mit Hilfe von Shunt- Widerständen oder mit Hall-Sensoren und hiermit berührungslos zusammenwir- kenden Magnetfeldsensoren erfolgen. Die von dem Sensor 170 erfasste Winkel- position fi und der vom Sensor 174 gemessene Motorstrom _ot des ersten Elekt- romotors 154 werden der ersten Positionsregelvorrichtung 200 über nicht einge- zeichnete Verbindungen zugeführt. Entsprechend werden die vom Sensor 172 erfasste Winkelposition fi und der vom Sensor 176 erfasste Motorstrom _ot des zweiten Elektromotors 156 der zweiten Positionsregelungsvorrichtung 202 über gleichfalls nicht eingezeichnete elektrische Leitungen oder dergleichen zugeführt. Zur weiteren Optimierung der erfindungsgemäßen Nutzerwunscherkennung des

Kinderwagens 100 können die erste und die zweite Positionsregelvorrichtung 200, 202 auf geeignete regelungstechnische Art und Weise miteinander gekop- pelt sein, derart, dass ein bidirektionaler Informationsaustausch zwischen den beiden Positionsregelvorrichtungen 200, 202 ermöglicht wird. Weiterhin kann ei- ne den Positionsregelvorrichtungen 200, 202 übergeordnete, vorzugsweise elekt- ronisch-digitale Steuervorrichtung bzw. Rechnereinheit mit einer akustisch- visuellen Ein- und Ausgabeeinheit vorgesehen sein, mit deren Hilfe der Benutzer beispielsweise weitere, den Kinderwagen betreffende Abläufe komfortabel steu- ern kann.