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 zumindest ein Rad lenkbar aus- gebildet ist und mindestens zwei Räder als Antriebsräder ausgebildet sind, die jeweils mittels einer zugeordneten elektrischen Antriebseinheit elektromotorisch antreibbar sind, um eine zumindest teilweise elektromotorische Unterstützung ei- nes manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs der Transportvorrichtung durch den Benutzer zu ermöglichen, und mit einer Steuervorrichtung zum Steuern der min- destens zwei Antriebsräder, wobei die mindestens zwei Antriebsräder unabhän- gig voneinander steuerbar sind.

Aus dem Stand der Technik ist unter anderem eine als Kinderwagen ausgebilde- te Transportvorrichtung bekannt, die einen elektrischen Antrieb zur aktiven Schiebeunterstützung eines Benutzers aufweist. Ein derartiger Kinderwagen weist dabei drei Räder und einen Handgriff für einen Benutzer auf. Von den drei Rädern ist ein als Vorderrad ausgebildetes Rad lenkbar ausgebildet und die bei- den als Hinterräder ausgebildeten Räder sind als Antriebsräder ausgebildet. Eine Steuervorrichtung ist zum Steuern der beiden Antriebsräder vorgesehen, wobei die beiden Antriebsräder unabhängig voneinander steuerbar sind.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt eine Transportvorrichtung, insbesondere einen Kinderwagen, mit mindestens drei Rädern und mit einem Handgriff für einen Be- nutzer bereit, wobei von den mindestens drei Rädern zumindest ein Rad lenkbar ausgebildet ist und mindestens zwei Räder als Antriebsräder ausgebildet sind, die jeweils mittels einer zugeordneten elektrischen Antriebseinheit elektromoto- risch antreibbar sind, um eine zumindest teilweise elektromotorische Unterstüt- zung eines manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs der Transportvorrichtung durch den Benutzer zu ermöglichen, und mit einer Steuervorrichtung zum Steuern der mindestens zwei Antriebsräder, wobei die mindestens zwei Antriebsräder unab- hängig voneinander steuerbar sind. Eine Regelung ist vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, bei Aktivierung zumindest eines der mindestens zwei Antriebsrä- der in Abhängigkeit von einem die Transportvorrichtung beaufschlagenden Lenkmoment derart zu regeln, dass sich die Transportvorrichtung entlang ihrer Längsachse bewegt.

Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung einer Transportvorrichtung, bei der durch die Steuervorrichtung in Abhängigkeit von einem die Transportvorrich- tung beaufschlagenden Lenkmoment die mindestens zwei Antriebsräder gesteu- ert werden und eine unkomplizierte und sichere Steuerung der Transportvorrich- tung ermöglicht werden kann. Somit kann auf einfache Art und Weise ein Antrieb der Transportvorrichtung ermöglicht werden, bei dem eine ungewollte Lenkbe- wegung der Transportvorrichtung verhindert werden kann. Ein manuelles Arretie- ren des zumindest einen lenkbaren Rades wird so verhindert und eine einfache und benutzerfreundliche Handhabung der Transportvorrichtung kann ermöglicht werden.

Vorzugsweise ist eine Eingabevorrichtung zur Aktivierung und/oder Deaktivie- rung der Regelung durch den Benutzer vorgesehen. Somit kann ein Benutzer leicht und unkompliziert eine Lenkbewegung bei aktivierter Regelung verhindern und/oder eine Lenkbewegung bei deaktivierter Regelung zulassen.

Die Eingabevorrichtung ist bevorzugt an der Transportvorrichtung angeordnet oder als externes Gerät ausgebildet. Somit kann eine anwendungsorientierte und benutzerfreundliche Bedienung ermöglicht werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Eingabevorrichtung fest oder lösbar an der Transportvorrichtung angeordnet. Somit kann eine flexible Anordnung der Einga- bevorrichtung ermöglicht werden.

Bevorzugt ist die Regelung dazu ausgebildet, eine Raddrehzahl zumindest eines der mindestens zwei Antriebsräder und/oder eine Drehgeschwindigkeit der Transportvorrichtung in Abhängigkeit von dem die Transportvorrichtung beauf- schlagenden Lenkmoment zu regeln. Somit kann auf einfache Art und Weise ein die Transportvorrichtung beaufschlagendes Lenkmoment zumindest annähernd ausgeglichen werden, wobei eine manuelle Arretierung des zumindest einen lenkbaren Rades vermieden werden kann und so eine Geradeausfahrt ermög- licht werden kann.

Zumindest ein Sensor ist vorzugsweise zur Ermittlung des Lenkmoments vorge- sehen. Somit kann eine sichere und zuverlässige Ermittlung eines die Transport- vorrichtung beaufschlagenden Lenkmoments ermöglicht werden, wobei die Re- gelung in Abhängigkeit von dem ermittelten Lenkmoment die mindestens zwei Antriebsräder steuert.

Bevorzugt ist der zumindest eine Sensor ein Drehzahlsensor und/oder ein Gyro- sensor. Somit kann einfach und unkompliziert ein geeigneter Sensor zur Ermitt- lung einer jeweils aktuellen Raddrehzahl und/oder einer Drehgeschwindigkeit be- reitgestellt werden.

Gemäß einer Ausführungsform ermöglicht die Steuervorrichtung bei deaktivierter Regelung eine Lenkbewegung der Transportvorrichtung. Somit kann eine Trans- portvorrichtung bereitgestellt werden, bei der eine Geradeausfahrt bei aktivierter Regelung und eine Lenkbewegung bei deaktivierter Regelung ermöglicht werden kann.

Der Regelung ist bevorzugt ein Grenzlenkmoment zugeordnet, wobei die Rege- lung bei einem Überschreiten des Grenzlenkmoments eine Lenkbewegung der Transportvorrichtung ermöglicht. Somit kann eine leichte und zuverlässige Rege- lung für eine Geradeausfahrt und eine Lenkbewegung bereitgestellt werden.

Vorzugsweise weist die Regelung zur Regelung zumindest eines der mindestens zwei Antriebsräder mindestens einen Algorithmus auf. Somit kann auf einfache Art und Weise eine geeignete Regelung bereitgestellt werden. 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 Seitenansicht einer als Kinderwagen ausgebildeten Transportvor- richtung mit einer an der Transportvorrichtung angeordneten Eingabe- vorrichtung zur Aktivierung einer Regelung für eine Geradeausfahrt,

Fig. 2 eine Seitenansicht der als Kinderwagen ausgebildeten Transportvorrich- tung von Fig. 1 mit einer externen Eingabevorrichtung zur Aktivierung der Regelung für eine Geradeausfahrt,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die Räder der Transportvorrichtung bei deaktivierter Regelung,

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf die Räder der Transportvorrichtung bei aktivierter Regelung,

Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf die Räder der Transportvorrichtung mit einer alternativen Regelung für eine Geradeausfahrt, bei aktivierter Re- gelung und einem Lenkmoment unterhalb eines vorgegebenen Grenz- lenkmoments, und

Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf die Räder der Transportvorrichtung mit der Regelung von Fig. 5, bei aktivierter Regelung und einem Lenkmo- ment oberhalb des vorgegebenen Grenzlenkmoments.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt eine Transportvorrichtung 100, die illustrativ und beispielhaft als Kin- derwagen 101 ausgebildet ist und nachfolgend als„Kinderwagen 101“ bezeich- net wird. Der Kinderwagen 101 weist bevorzugt ein z.B. scherenartig zusammen- klappbares Fahrgestell 102 auf, auf dem illustrativ eine Liege- oder Sitzwanne 104 angeordnet ist. In diese ist vorzugsweise eine Matratze 106 als eine Auflage für mindestens ein Kind 108 eingelegt. An dem Fahrgestell 102 ist bevorzugt ein Handgriff 110 angeordnet, der vorzugsweise als ein höhenverstellbarer, U- förmiger Bügel bzw. als eine Griffstange für einen Schiebe- oder Ziehbetrieb des Kinderwagens 101 in Richtung eines Doppelpfeils 105 auf einem Untergrund durch einen in den Zeichnungen nicht dargestellten Benutzer ausgebildet ist. Ein Schiebebetrieb des Kinderwagens 101 erfolgt beispielhaft in Richtung einer zum Schieben aufgebrachten Benutzerkraft Fu und ein Ziehbetrieb des Kinderwagens 101 erfolgt vorzugsweise illustrativ in entgegengesetzter Richtung.

Bevorzugt weist der Kinderwagen 101 mindestens drei Räder 1 16, 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. An dem Fahrgestell 102 sind hier lediglich exemplarisch vier Räder 116, 118, 120, 122 vorgesehen, wobei die hier lediglich sichtbaren und in Bezug zur Zeichenebene weiter vorne liegenden Räder 1 16, 120 die beiden in Relation zur Zeichenebene weiter hinten liegenden Räder 1 18, 122 jeweils verdecken. Die Räder 1 16, 118 sind vorzugsweise beidseits an der Vorderachse 128 angeordnet und die Räder 120, 122 sind an der Hinterachse 130 des Fahrgestells 102 des Kinderwagens 101 angeordnet.

Von den mindestens drei Rädern 120, 122, 124, 126 sind bevorzugt mindestens zwei Räder jeweils als Antriebsrad 132, 134 ausgebildet. Die zumindest zwei An- triebsräder 132,134 sind vorzugsweise mittels mindestens einer elektrischen An- triebseinheit 140, 142 elektromotorisch antreibbar. Vorzugsweise ist jedem An- triebsrad 132, 134 eine Antriebseinheit 140, 142 zugeordnet. Bevorzugt ist dem Antriebsrad 132 die Antriebseinheit 140 zugeordnet und dem Antriebsrad 134 ist die Antriebseinheit 142 zugeordnet. Dabei können die zumindest zwei Antriebs- räder 132,134 an der Vorderachse 128 und/oder der Hinterachse 130 angeord- net sein.

Die beiden der Hinterachse 130 zugeordneten Räder 120, 122 sind bevorzugt jeweils als Antriebsräder 132, 134 ausgeführt, die bevorzugt zur zumindest teil- weisen Unterstützung des manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs des Kinderwa- gens 101 durch den Benutzer dienen. Die Antriebsräder 132, 134 sind bevorzugt jeweils unabhängig voneinander mittels einer elektrischen Antriebseinheit 140, 142 direkt oder mittelbar über vorzugsweise ein nicht dargestelltes Getriebe an- treibbar.

Darüber hinaus ist eine Steuervorrichtung 190 zum Steuern der mindestens zwei Antriebsräder 132, 134 vorgesehen. Dabei sind die mindestens zwei Antriebsrä- der 132, 134 vorzugsweise unabhängig voneinander steuerbar. Die mindestens zwei Antriebsräder 132, 134 sind vorzugsweise mittels der beispielhaft im Be- reich der Hinterachse 130 angeordneten Steuervorrichtung 190 bzw. Regelvor- richtung präzise regelbar.

Gemäß einer Ausführungsform ist eine Regelung 195 vorgesehen, die dazu aus- gebildet ist, bei Aktivierung zumindest eines der mindestens zwei Antriebsräder 132, 134 in Abhängigkeit von einem die Transportvorrichtung 100 bzw. den Kin- derwagen 101 beaufschlagenden Lenkmoment (T in Fig. 3) derart zu regeln, dass sich der Kinderwagen 101 entlang seiner Längsachse 105 bewegt bzw. ge- radeaus fährt. Dabei weist die Regelung 195 zur Regelung zumindest eines der mindestens zwei Antriebsräder 132, 134 mindestens einen Algorithmus, bevor- zugt eine Mehrzahl von Algorithmen, auf. Die Steuervorrichtung 190 ermöglicht vorzugsweise bei deaktivierter Regelung 195 eine Lenkbewegung des Kinderwa- gens 101. Vorzugsweise ermöglicht die Steuervorrichtung 190 bei deaktivierter Regelung 195 zumindest ein Zulassen einer Lenkbewegung. Darüber hinaus kann die Steuervorrichtung 190 bei deaktivierter Regelung 195 alternativ oder optional auch eine Lenkbewegung verstärken.

Zur Aktivierung und/oder Deaktivierung der Regelung 195 durch den Benutzer ist vorzugsweise eine Eingabevorrichtung 180, 182 vorgesehen. Die Eingabevor- richtung 182 ist dabei an der Transportvorrichtung 100 bzw. dem Kinderwagen 101 angeordnet oder als externes Gerät (282 in Fig. 2) ausgebildet. Hierbei ist die Eingabevorrichtung 180 fest am Kinderwagen 101 angeordnet, oder lösbar, z.B. über eine Klemmverbindung an einer zugeordneten Haltevorrichtung. Illust- rativ und vorzugsweise ist die Eingabevorrichtung 182 in Fig. 1 am Handgriff 1 10 angeordnet. Dabei ist die Eingabevorrichtung 182 vorzugsweise als Schalter, Knopf, Touchdisplay und/oder als ein Smartphone mit einer entsprechenden App ausgebildet, die am Kinderwagen 101 angeordnet ist. Eine Aktivierung und/oder Deaktivierung der Regelung 195 kann dabei durch eine manuelle Betätigung z.B. eines Schalters oder einer Taste und/oder durch eine Spracheingabe erfolgen. Durch die Eingabevorrichtung 180 kann ein Benutzen des Kinderwagens 101 zumindest einen ersten und zweiten Betriebsmodus einstellen. Der erste Be- triebsmodus entspricht dabei vorzugsweise einer normalen Fahrt, bei der die Re- gelung 195 deaktiviert ist und somit eine Lenkbewegung durch ein Beaufschla- gen des Kinderwagens 101 mit einem Lenkmoment (T in Fig. 3) ermöglicht wird. Dabei kann im beispielhaften ersten Betriebsmodus eine zumindest teilweise Un- terstützung des manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs des Kinderwagens 101 er- folgen oder ein manueller Schiebe- oder Ziehbetrieb des Kinderwagens 101 statt finden. Der zweite Betriebsmodus entspricht vorzugsweise einer Geradeausfahrt, bei der die Regelung 195 aktiviert ist und sich der Kinderwagen 101 entlang sei- ner Längsachse 105 bewegt. Dabei regelt die Regelung 195 bevorzugt die zu- mindest zwei Antriebsräder 132, 134 derart, dass ein auf den Kinderwagen 101 beaufschlagtes Lenkmoment (T in Fig. 3) ausgeglichen wird und sich der Kin- derwagen 101 geradeaus bewegt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Ausge- staltung des Kinderwagens 101 mit zwei Betriebsmodi lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen ist.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Regelung 195 dazu ausgebildet, eine Raddrehzahl zumindest eines der mindestens zwei Antriebsräder 132, 134 und/oder eine Drehgeschwindigkeit des Kinderwagens 101 in Abhängigkeit von dem den Kinderwagen 101 beaufschlagenden Lenkmoment (T in Fig. 3), zu re- geln. Zur Ermittlung des Lenkmoments (T in Fig. 3) ist vorzugsweise zumindest ein Sensor 192 vorgesehen. Der zumindest eine Sensor 192 ist bevorzugt ein Drehzahlsensor und/oder ein Gyrosensor.

Illustrativ und vorzugsweise sind die Steuervorrichtung 190, die Regelung 195 und der zumindest eine Sensor 192 an einer den Rädern 120, 122, 124, 126 zu- gewandten Unterseite der Liege- oder Sitzwanne 104 angeordnet. Jedoch kön- nen die Steuervorrichtung 190, die Regelung 195 und/oder der zumindest eine Sensor 192 auch an einer beliebig anderen Stelle am Kinderwagen 101 , bzw. der Transportvorrichtung 100, angeordnet sein.

Abweichend von der hier lediglich exemplarisch gezeigten Ausführungsform ei- nes klassischen Kinderwagens 101 , kann dieser auch als Sportkarre bzw. Buggy oder als Twin- bzw. Tandem-Kinderwagen oder als zweisitziger Buggy ausge- führt sein. Es wird darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltung der Transportvor- richtung 100 als Kinderwagen 101 lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist. So kann die Transport- vorrichtung 100 auch nach Art einer beliebig anderen Transportvorrichtung aus- gebildet sein, die eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung mit einer Regelung zum Geradeausfahren aufweist, z.B. nach Art eines Transportwagens, einer Schubkarre, einer Sackkarre, oder einer Mülltonne.

Fig. 2 zeigt die beispielhaft als Kinderwagen 101 ausgebildete Transportvorrich- tung 100 von Fig. 1 mit der Eingabevorrichtung 180. Die Eingabevorrichtung 180 ist dabei alternativ als externes Gerät 282 ausgebildet. Bevorzugt ist die Einga- bevorrichtung 180 als externe Fernbedienung, Smartphone mit einer App oder Mikrofon ausgebildet. Dadurch kann ein Benutzer die Eingabevorrichtung 282 bei sich tragen. Eine Aktivierung kann dabei, wie oben beschrieben, als Betätigung einer Taste und/oder als Spracheingabe erfolgen.

Fig. 3 zeigt die der beispielhaft als Kinderwagen 101 ausgebildeten Transportvor- richtung 100 von Fig. 1 und Fig. 2 zugeordneten Räder 1 16, 1 18, 120, 122 im ersten Betriebsmodus. Illustrativ und vorzugsweise sind die zumindest zwei An- triebsräder 132, 134 den Hinterrädern 120, 122 zugeordnet und bilden bevorzugt zwei Antriebseinheiten 140, 142 aus. Dabei ist das Antriebsrad 132 der Antriebs- einheit 140 zugeordnet und das Antriebsrad 134 ist der Antriebseinheit 142 zu- geordnet. Des Weiteren sind die vorzugsweise zwei Vorderräder 1 16, 1 18 lenk- bar ausgebildet. Bevorzugt sind die Hinterräder 120, 122 als Bockrollen ausge- bildet und/oder die Vorderräder 1 16, 1 18 sind als Lenkrollen ausgebildet.

Fig. 3 verdeutlicht den oben beschriebenen ersten Betriebsmodus, in dem ein Lenkmoment T eine Lenkbewegung bzw. ein Verschwenken der lenkbaren Vor- derräder 1 16, 118, in Fig. 3 illustrativ nach links, ermöglicht. Ein derartiges Lenkmoment T kann vorzugsweise durch eine Hangabtriebskraft, Reibkräfte und/oder Nutzerkraft, z.B. durch ein Beaufschlagen des Benutzers am Handgriff 1 10 bzw. die Benutzerkraft Fu, erzeugt werden. In Fig. 3 werden die vorzugswei- se zwei Antriebsräder 132, 134 gleichmäßig angetrieben und aufgrund des Lenkmoments T wird der Kinderwagen 101 illustrativ nach links beaufschlagt. Fig. 4 zeigt die Räder 116, 118, 120, 122 des Kinderwagens 101 von Fig. 3 und verdeutlicht den zweiten Betriebsmodus. Im zweiten Betriebsmodus ist, wie oben beschrieben, die Regelung 195 aktiviert und die beiden Antriebsräder 132, 134 werden derart geregelt, dass das beispielhaft durch die Benutzerkraft Fu auf den Kinderwagen 101 beaufschlagte Lenkmoment T ausgeglichen wird. Dabei blei- ben die Vorderräder 1 16, 1 18 gerade und der Kinderwagen 101 bewegt sich ent- lang seiner Längsachse 105. Bevorzugt werden die beiden Antriebsräder 132, 134 derart geregelt, dass die Drehzahlen und/oder Drehgeschwindigkeiten unter- schiedlich sind und so z.B. bei einem illustrativ wie in Fig. 4 gezeigt, nach links wirkenden Lenkmoment T, das illustrativ linke Antriebsrad 132 eine höhere Rad- drehzahl als das rechte Antriebsrad 134 aufweist und/oder das illustrativ rechte Antriebsrad 134 eine niedrigere Raddrehzahl als das linke Antriebsrad 132 auf- weist.

Fig. 5 zeigt die Räder 116, 1 18, 120, 122 des Kinderwagens 101 von Fig. 3 und Fig. 4 und verdeutlicht einen alternativen oder optionalen Automatik- Betriebsmodus. Bei dem alternativen oder optionalen Automatik-Betriebsmodus ist der Regelung 195 ein Grenzlenkmoment Tmax zugeordnet. Bei aktiviertem Automatik-Betriebsmodus und bei einem Überschreiten des Grenzlenkmoments Tmax ermöglicht die Regelung 195 eine Lenkbewegung des Kinderwagens 101 bzw. einen Betrieb im ersten Betriebsmodus und bei einem Lenkmoment T klei ner dem Grenzlenkmoment Tmax wird eine Lenkbewegung verhindert bzw. es erfolgt ein Betrieb im zweiten Betriebsmodus. Dabei kann das Grenzlenkmoment Tmax voreingestellt sein, durch einen Benutzer eingestellt werden und/oder durch eine Testfahrt ermittelt werden.

Fig. 5 verdeutlicht dabei eine Geradeausfahrt bei einem Lenkmoment T, dass kleiner als das Grenzlenkmoment Tmax ist. Dabei wird das Lenkmoment T durch die Regelung 195, die die Antriebsräder 132, 134 analog zum in Fig. 4 gezeigten zweiten Betriebsmodus entlang ihrer Längsachse 105 bzw. geradeaus bewegt.

Fig. 6 zeigt die Räder 116, 118, 120, 122 des Kinderwagens 101 von Fig. 3 bis Fig. 5 und verdeutlicht den alternativen oder optionalen Automatik- Betriebsmodus im ersten Betriebsmodus. Dabei ist das Lenkmoment T größer als das Grenzlenkmoment Tmax, wodurch die Regelung 195 eine Lenkbewe- gung zulässt. Illustrativ erfolgt dabei eine Lenkbewegung der Vorderräder 116, 1 18 nach links.