Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
BICYCLE, IN PARTICULAR ELECTRIC BICYCLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/013184
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a bicycle (1), in particular an electric bicycle, comprising: a frame (2); two wheels (3) which are rotatably mounted on the frame (2); and a saddle (4) on which a rider can sit. Feedback to the rider about their vital functions can be improved using at least one radar unit (5) for transmitting and receiving radar waves (13), which radar unit is located in or on the frame (2) and is orientated towards an upper body region (6) in which an upper body of the rider sitting on the saddle (4) or standing on pedals (9) is located, if an evaluation device (11) electrically coupled to the radar unit (5) is configured such that it determines a heart rate and/or a breathing rate of the rider on the basis of radar waves (13) reflected by the upper body, and if a control device (10) electrically coupled to the evaluation device (11) is configured such that it monitors the heart rate and/or the breathing rate.

Inventors:
FISCHER DENNIS (DE)
FAURI MIKEL (DE)
BENDER STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/069212
Publication Date:
January 18, 2024
Filing Date:
July 11, 2023
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
PORSCHE EBIKE PERFORMANCE GMBH (DE)
International Classes:
A61B5/0205; A61B5/0507; A61B5/08
Foreign References:
US20100234741A12010-09-16
US20090181826A12009-07-16
DE102016200377A12017-07-20
CN202728484U2013-02-13
EP3068683B12020-02-26
US20160031524A12016-02-04
EP2078270B12017-11-29
DE102014204671A12014-09-18
EP3696041A12020-08-19
US9713434B22017-07-25
US20170143231A12017-05-25
US7887489B22011-02-15
Attorney, Agent or Firm:
STURM, Christoph (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche Fahrrad (1 ), insbesondere Elektrofahrrad,

- mit einem Rahmen (2),

- mit zwei Rädern (3), die am Rahmen (2) drehbar gelagert sind,

- mit einem Sattel (4), auf dem ein Fahrer sitzend Platz nehmen kann,

- mit mindestens einer Radareinheit (5) zum Senden und Empfangen von Radarwellen (13), die im oder am Rahmen (2) angeordnet ist und auf einen Oberkörperbereich (6) ausgerichtet ist, in dem sich ein Oberkörper des auf dem Sattel (4) sitzenden oder in Pedalen (9) stehenden Fahrers befindet,

- mit einer Steuereinrichtung (10),

- mit einer Auswerteeinrichtung (11 ), die mit der jeweiligen Radareinheit (5) elektrisch gekoppelt ist, die in die Steuereinrichtung (10) integriert oder mit der Steuereinrichtung (10) elektrisch gekoppelt ist und die so konfiguriert ist, dass sie anhand von vom Oberkörper reflektierten Radarwellen (13) eine Herzfrequenz und/oder eine Atemfrequenz des Fahrers ermittelt,

- wobei die Steuereinrichtung (10) so konfiguriert ist, dass sie die Herzfrequenz und/oder die Atemfrequenz überwacht. Fahrrad (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

- dass das Fahrrad (1) zumindest eine optische und/oder akustische Signaleinrichtung (14) zum Erzeugen eines vom Fahrer wahrnehmbaren optischen und/oder akustischen Warnsignals aufweist, die in die Steuereinrichtung (10) integriert oder mit der Steuereinrichtung (10) elektrisch gekoppelt ist,

- dass die Steuereinrichtung (10) so konfiguriert ist, dass sie mit der Signaleinrichtung (14) das Warnsignal erzeugt, wenn die Herzfrequenz eine vorbestimmte Herzgrenzfrequenz erreicht und/oder wenn die Atemfrequenz eine vorbestimmte Atemgrenzfrequenz erreicht. Fahrrad (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

- dass das Fahrrad (1) als Elektrofahrrad ausgestaltet ist und einen elektromotorischen Antrieb (8) zur Antriebsunterstützung des Fahrers aufweist,

- dass der Antrieb (8) so konfiguriert ist, dass eine Stärke der Antriebsunterstützung in mehreren Stufen oder stufenlos einstellbar ist,

- dass die Steuereinrichtung (10) mit dem Antrieb (8) elektrisch gekoppelt ist und so konfiguriert ist, dass sie automatisch die Stärke der Antriebsunterstützung erhöht, wenn die Herzfrequenz eine vorbestimmte Herzgrenzfrequenz erreicht und/oder wenn die Atemfrequenz eine vorbestimmte Atemgrenzfrequenz erreicht. Fahrrad (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

- dass die Steuereinrichtung (10) so konfiguriert ist, dass sie nach einem automatischen Erhöhen der Stärke der Antriebsunterstützung die Stärke der Antriebsunterstützung automatisch wieder reduziert, wenn die Herzfrequenz wieder um einen vorbestimmten Wert unter die Herzgrenzfrequenz abfällt und/oder wenn die Atemfrequenz wieder um einen vorbestimmten Wert unter die Atemgrenzfrequenz abfällt. Fahrrad (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

- dass das Fahrrad (1) zumindest eine optische und/oder akustische Signaleinrichtung (14) zum Erzeugen eines vom Fahrer wahrnehmbaren optischen und/oder akustischen Warnsignals aufweist, die in die Steuereinrichtung (10) integriert oder mit der Steuereinrichtung (10) elektrisch gekoppelt ist,

- dass die Steuereinrichtung (10) so konfiguriert ist, dass sie mit der Signaleinrichtung (10) das Warnsignal erzeugt, wenn einerseits die Herzfrequenz die vorbestimmte Herzgrenzfrequenz erreicht und/oder die Atemfrequenz die vorbestimmte Atemgrenzfrequenz erreicht und wenn andererseits am Antrieb (8) bereits die maximal einstellbare Stärke der Antriebsunterstützung eingestellt ist. Fahrrad (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

- dass das Fahrrad (1) ein manuell betätigbares Bedienelement (15) aufweist, das in die Steuereinrichtung (10) integriert oder mit der Steuereinrichtung (10) elektrisch gekoppelt ist,

- dass die Steuereinrichtung (10) so konfiguriert ist, dass mit dem Bedienelement (15) die vorbestimmte Herzgrenzfrequenz und/oder die vorbestimmte Atemgrenzfrequenz vom Fahrer einstellbar ist. Fahrrad (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

- dass das Fahrrad (1) eine Positionsbestimmungseinrichtung (16) oder Navigationseinrichtung (16) aufweist, die in die Steuereinrichtung (10) integriert oder mit der Steuereinrichtung (10) elektrisch gekoppelt ist,

- dass die Steuereinrichtung (10) so konfiguriert ist, dass sie während eines Fährbetriebs des Fahrrads (1) einen zeitlichen Streckenverlauf (17) und einen zeitlichen Verlauf (18) der Herzfrequenz und/oder der Atemfrequenz generiert und den zeitlichen Streckenverlauf (17) mit dem zeitlichen Verlauf (18) der Herzfrequenz und/oder der Atemfrequenz synchronisiert und aufzeichnet. Fahrrad (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

- dass die Steuereinrichtung (10) so konfiguriert ist, dass sie die Herzfrequenz und/oder die Atemfrequenz auf Unregelmäßigkeiten hin überwacht. Fahrrad (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

- dass das Fahrrad (1) zumindest eine optische und/oder akustische Signaleinrichtung (14) zum Erzeugen eines vom Fahrer wahrnehmbaren optischen und/oder akustischen Warnsignals aufweist, die in die Steuereinrichtung (10) integriert oder mit der Steuereinrichtung (10) elektrisch gekoppelt ist,

- dass die Steuereinrichtung (10) so konfiguriert ist, dass sie mit der Signaleinrichtung (14) das Warnsignal erzeugt, wenn die Herzfrequenz eine Unregelmäßigkeit zeigt und/oder wenn die Atemfrequenz eine Unregelmäßigkeit zeigt. Fahrrad nach Anspruch 2 und nach Anspruch 5 oder 9, dadurch gekennzeichnet,

- dass sich in dem Fall, dass die Herzfrequenz die Herzgrenzfrequenz erreicht und/oder die Atemfrequenz die Atemgrenzfrequenz erreicht, das Warnsignal, das erzeugt wird, wenn die Stärke der Antriebsunterstützung erhöht werden kann, von demjenigen Warnsignal unterscheidet, das erzeugt wird, wenn bereits die maximale Stärke der Antriebsunterstützung eingestellt ist, und/oder

- dass sich das Warnsignal, das erzeugt wird, wenn die Herzfrequenz eine Unregelmäßigkeit zeigt und/oder wenn die Atemfrequenz eine Unregelmäßigkeit zeigt, von demjenigen Warnsignal unterscheidet, das erzeugt wird, wenn die Herzfrequenz die Herzgrenzfrequenz erreicht und/oder wenn die Atemfrequenz die Atemgrenzfrequenz erreicht.

Description:
Fahrrad, insbesondere Elektrofahrrad

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrrad, insbesondere ein Elektrofahrrad.

Ein herkömmliches Fahrrad besitzen üblicherweise einen Rahmen, zwei am Rahmen drehbar gelagerte Räder sowie einen Sattel, auf dem ein Fahrer (männlich/weiblich/divers) sitzend Platz nehmen kann.

Fahrräder werden im Profisport und im Freizeitsport verwendet, wobei für den jeweiligen Fahrer ein Bedürfnis besteht, ein Feedback zu seiner aktuellen körperlichen Verfassung, insbesondere über seine aktuellen Vitalfunktionen zu erhalten. Allgemein bekannt sind z.B. Pulsuhren, an denen der Fahrer seinen aktuellen Puls ablesen kann, um ein Feedback über seine aktuelle körperliche Verfassung zu erhalten. Derartige Pulsuhren können mit einem integrierten Sensor arbeiten, der unmittelbar am Handgelenk den aktuellen Puls des Fahrers misst. Ebenso sind Pulsuhren bekannt, die mit einem externen Sensor Zusammenwirken, den der Fahrer mit einem Brustgurt angelegt, sodass der jeweilige Sensor unmittelbar an der Brust den aktuellen Puls bzw. die Herzfrequenz misst und diesen drahtlos an die Pulsuhr übermittelt.

Aus der EP 2 078 270 B1 ist eine Einrichtung bekannt, die mit einem UWB-Radar die Herzfrequenz und Atemfrequenz einer Person misst, wobei UWB für Ultra Wide Band steht. Die Vorrichtung kann dabei auch mit einem stationären Trainingsfahrrad verwendet werden, das üblicherweise nur ein Rad aufweist und auch als Ergometer bezeichnet wird.

Aus der DE 10 2014 204671 A1 ist für Motorräder ein Verfahren bekannt, bei dem die Herztätigkeit eines Fahrers gemessen, der zeitliche Abstand sich wiederholender Ereignisse bestimmt und von dessen Ableitung auf etwaige Veränderungen des Körperzustands geschlossen wird.

Aus der EP 3 696 041 A1 ist ein Motorrad bekannt, bei dem mit einem Mikrowellen- Radar die Körperbewegungen des Fahrers erfasst und ungewöhnliche Muster erkannt werden. Aus der US 9 713434 B2 ist ein Laser gestützter Herzfrequenzsensor bekannt, der Messergebnisse an ein Trainingsfahrrad übermitteln kann.

Aus der US 2017/0 143231 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem UWB- Mikrowellenpulse in das Gehirn einer Person eingeleitet werden, um dessen Nervenimpulse zu Messen.

Aus der US 7 887 489 B2 ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Schläfrigkeit einer Person von deren Herzfrequenz und Atemfrequenz abgeleitet wird.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Fahrrad eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch ein verbessertes Feedback zu Vitalfunktionen des Fahrers auszeichnet. Ferner können ein verbesserter Trainingseffekt und/oder die Vermeidung einer körperlichen Überlastung angestrebt sein.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das Fahrrad mit wenigstens einer Radareinheit auszustatten, die zum Senden und Empfangen von Radarwellen konfiguriert ist. Die Radareinheit ist hierzu am oder im Rahmen des Fahrrads angeordnet und dabei auf einen Oberkörperbereich ausgerichtet, in dem sich ein Oberkörper des auf dem Sattel sitzenden Fahrers befindet. Mithilfe der Radareinheit kann somit insbesondere der Oberkörper des Fahrers mittels Radarwellen abgetastet werden. Das Fahrrad ist außerdem mit einer Steuereinrichtung und mit einer Auswerteeinrichtung ausgestattet. Die Auswerteeinrichtung ist mit der jeweiligen Radareinheit elektrisch gekoppelt und ist in die Steuereinrichtung integriert oder ist mit der Steuereinrichtung elektrisch gekoppelt. Ferner ist die Auswerteeinrichtung so konfiguriert, dass sie anhand von vom Oberkörper reflektierten Radarwellen eine Herzfrequenz und/oder eine Atemfrequenz des Fahrers ermittelt. Die Steuereinrichtung ist nun so konfiguriert, dass sie die Herzfrequenz und/oder die Atemfrequenz überwacht. Mit der Herzfrequenz wird eine kardiologische Vitalfunktion überwacht. Mit der Atemfrequenz wird eine respiratorische Vitalfunktion überwacht. Bevorzugt ist hier jedoch eine Konfiguration, bei der sowohl die Herzfrequenz als auch die Atemfrequenz überwacht werden, sodass dann kardiorespiratorische Vitalfunktionen überwacht werden.

Die Integration der Radareinheit in den Rahmen vereinfacht die Handhabung. Insbesondere ist es nicht erforderlich, einen Brustgurt mit Herzfrequenzsensor anzulegen oder eine Pulsuhr anzulegen. Insbesondere arbeitet die Radareinheit mit erhöhter Zuverlässigkeit. Im Unterschied dazu können Einrichtungen, die nur mit Hautkontakt funktionieren, zu unzuverlässigen Messungen führen.

Im vorliegenden Zusammenhang ist eine „Konfiguration“ eine „Ausgestaltung und/oder eine Programmierung“, sodass die Formulierung „konfiguriert“ gleichbedeutend ist mit der Formulierung „ausgestaltet und/oder programmiert“.

Im vorliegenden Zusammenhang bedeutet „integriert“ die Ausgestaltung als bauliche Einheit. Integrierte Komponenten können dabei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein oder als gemeinsames Bauteil ausgebildet sein.

Die Radareinheit kann insbesondere mit einem UWB-Radar ausgestattet sein oder durch ein solches gebildet sein.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der das Fahrrad zumindest eine optische und/oder akustische Signaleinrichtung zum Erzeugen eines vom Fahrer wahrnehmbaren optischen und/oder akustischen Warnsignals aufweist, die in die Steuereinrichtung integriert oder mit der Steuereinrichtung elektrisch gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung kann nun so konfiguriert sein, dass sie mit der Signaleinrichtung das Warnsignal erzeugt, wenn die Herzfrequenz eine vorbestimmte Herzgrenzfrequenz erreicht und/oder wenn die Atemfrequenz eine vorbestimmte Atemgrenzfrequenz erreicht. Hierdurch erhält der Fahrer unmittelbar ein optisches und/oder akustisches Feedback, wenn seine Herzfrequenz bzw. Atemfrequenz einen unerwünschten und im Extremfall ungesunden Frequenzbereich erreicht. Insbesondere wird der Fahrer dadurch vor einer Überanstrengung gewarnt, sodass er entsprechend reagieren kann. Das Fahrrad kann als Elektrofahrrad ausgestaltet sein und dementsprechend einen elektromotorischen Antrieb zur Antriebsunterstützung des Fahrers aufweisen. Unter einem Elektrofahrrad wird im vorliegenden Zusammenhang ein Fahrrad verstanden, bei dem der elektromotorische Antrieb nur zur Unterstützung des Fahrers dient, der hierzu selbst über Pedale das Fahrrad antreiben muss. Insoweit handelt es ich beim Elektrofahrrad um ein sogenanntes Pedelec oder Speedelec. Der elektromotorische Antrieb kann dabei so konfiguriert sein, dass eine Stärke der Antriebsunterstützung von 0% bis 100% in mehreren Stufen oder sogar stufenlos einstellbar ist. Die Steuereinrichtung kann nun mit dem Antrieb elektrisch gekoppelt sein und außerdem so konfiguriert sein, dass sie automatisch die Stärke der Antriebsunterstützung erhöht, wenn die Herzfrequenz eine vorbestimmte Herzgrenzfrequenz erreicht und/oder wenn die Atemfrequenz eine vorbestimmte Atemgrenzfrequenz erreicht. Durch die selbsttätige Erhöhung der Antriebsunterstützung wird einer Überlastung des Fahrers entgegengesteuert. Der Fahrer kann seine Fahrt bei unveränderter Geschwindigkeit fortsetzen, wobei durch die erhöhte Antriebsunterstützung die vom Fahrer aufzubringende Antriebsleistung entsprechend reduziert ist. In der Folge können sich die Vitalfunktionen des Fahrers wieder beruhigen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Steuereinrichtung so konfiguriert sein, dass sie nach einem automatischen Erhöhen der Stärke der Antriebsunterstützung die Stärke der Antriebsunterstützung automatisch wieder reduziert, wenn die Herzfrequenz wieder um einen vorbestimmten Wert unter die Herzgrenzfrequenz abfällt und/oder wenn die Atemfrequenz wieder um einen vorbestimmten Wert unter die Atemgrenzfrequenz abfällt. Durch diese Maßnahme lässt sich insbesondere der Trainingseffekt verbessern. Durch den vorbestimmten Wert, den die aktuelle Frequenz die jeweilige Grenzfrequenz unterscheiden muss, bevor die Stärke der Antriebsunterstützung wieder reduziert wird, wird eine gewisse Hysterese realisiert, damit bei einer aktuellen Frequenz, die im Bereich der Grenzfrequenz liegt, nicht permanent die Antriebsunterstützung variiert werden muss. Beispielsweise kann der vorbestimmte Wert, den die aktuelle Herzfrequent unterhalb der Herzgrenzfrequenz liegen muss bzw. den die aktuelle Atemfrequenz unterhalb der Atemgrenzfrequenz liegen muss, auf einen Wert zwischen 10% und 30%, vorzugsweise zwischen 15% und 25%, insbesondere 20% der Herzgrenzfrequenz bzw. der Atemgrenzfrequenz betragen. Sofern das Fahrrad mit einer optischen und/oder akustischen Signaleinrichtung zum Erzeugen eines vom Fahrer wahrnehmbaren optischen und/oder akustischen Warnsignals ausgestattet ist, kann die Steuerung außerdem so konfiguriert sein, dass sie die Signaleinrichtung zum Erzeugen des Warnsignal ansteuert, wenn einerseits die Herzfrequenz die vorbestimmte Herzgrenzfrequenz erreicht und/oder die Atemfrequenz die vorbestimmte Atemgrenzfrequenz erreicht und wenn andererseits am Antrieb bereits die maximal einstellbare Stärke der Antriebsunterstützung eingestellt ist. Mit anderen Worten, erreicht die jeweilige Frequenz die jeweilige vorbestimmte Grenzfrequenz wird ein Warnsignal erzeugt, wenn sich die Antriebsunterstützung nicht mehr erhöhen lässt. Hierdurch erhält der Fahrer eine zusätzliche Warnung, dass er nun selbst reagieren muss, um seine Vitalfunktionen zu beruhigen.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Fahrrad ein manuell betätigbares Bedienelement aufweisen, das in die Steuereinrichtung integriert oder mit der Steuereinrichtung elektrisch gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung kann zweckmäßig so konfiguriert sein, dass mit dem Bedienelement die vorbestimmte Herzgrenzfrequenz und/oder die vorbestimmte Atemgrenzfrequenz vom Fahrer einstellbar ist. Hierdurch lässt sich die jeweilige Grenzfrequenz individuell auf den jeweiligen Fahrer abstimmen. Auch besteht für den Fahrer die Möglichkeit, in Abhängigkeit seines jeweiligen Trainingsziels unterschiedliche Grenzfrequenzen vorzugeben. Somit können beispielsweise für ein Training, das zur Fettverbrennung dient, geringere Grenzfrequenzen eingestellt werden, als für ein Training, das zur Leistungssteigerung dient. Ebenso sind unterschiedliche Grenzfrequenzen für ein aerobes Training und ein anaerobes Training einstellbar.

Bei einer anderen Ausführungsform kann das Fahrrad mit einer Positionsbestimmungseinrichtung, insbesondere mit einer Navigationseinrichtung, ausgestattet sein, die in die Steuereinrichtung integriert oder mit der Steuereinrichtung elektrisch gekoppelt ist. Üblicherweise ist eine Positionsbestimmungseinrichtung in eine Navigationseinrichtung integriert. Die Steuereinrichtung kann optional so konfiguriert sein, dass sie während eines Fährbetriebs des Fahrrads einen zeitlichen Streckenverlauf und einen zeitlichen Verlauf der Herzfrequenz und/oder der Atemfrequenz generiert und den zeitlichen Streckenverlauf mit dem zeitlichen Verlauf der Herzfrequenz und/oder der Atemfrequenz synchronisiert und aufzeichnet. Damit kann der Fahrer nach der Fahrt den Verlauf der jeweiligen Frequenz anhand der Strecke nachempfinden und dadurch insbesondere sein Training verbessern.

Besonders vorteilhaft ist, ist eine Ausführungsform, bei der die Steuereinrichtung so konfiguriert ist, dass sie die Herzfrequenz und/oder die Atemfrequenz auf Unregelmäßigkeiten hin überwacht. In Verbindung mit einer Signaleinrichtung kann die Steuereinrichtung außerdem so konfiguriert sein, dass sie mit der Signaleinrichtung ein Warnsignal erzeugt, wenn die Herzfrequenz eine Unregelmäßigkeit zeigt und/oder wenn die Atemfrequenz eine Unregelmäßigkeit zeigt. Hierdurch wird der Fahrer unmittelbar darüber informiert, dass seine Vitalfunktionen nicht in Ordnung sind, sodass er entsprechend reagieren kann.

Wie vorstehend erläutert, kann das Fahrrad mit einer optischen und/oder akustischen Signaleinrichtung zum Erzeugen eines vom Fahrer wahrnehmbaren optischen und/oder akustischen Warnsignals ausgestattet sein, die in die Steuereinrichtung integriert oder mit der Steuereinrichtung elektrisch gekoppelt ist. Mithilfe dieser Signaleinrichtung lassen sich für unterschiedliche Situationen Warnsignale erzeugen, wie vorstehend exemplarisch genannt. Zweckmäßig kann nun vorgesehen sein, dass für unterschiedliche Situationen auch unterschiedliche Warnsignale generiert werden. Insbesondere kann somit vorgesehen sein, dass sich in dem Fall, dass die Herzfrequenz die Herzgrenzfrequenz erreicht und/oder die Atemfrequenz die Atemgrenzfrequenz erreicht, ein Warnsignal oder erstes Warnsignal, das erzeugt wird, wenn die Stärke der Antriebsunterstützung erhöht werden kann, von demjenigen Warnsignal oder zweiten Warnsignal unterscheidet, das erzeugt wird, wenn bereits die maximale Stärke der Antriebsunterstützung eingestellt ist. Ebenso kann sich ein Warnsignal oder drittes Warnsignal, das erzeugt wird, wenn die Herzfrequenz eine Unregelmäßigkeit zeigt und/oder wenn die Atemfrequenz eine Unregelmäßigkeit zeigt, vom ersten Warnsignal, also von demjenigen Warnsignal unterscheidet, das erzeugt wird, wenn die Herzfrequenz die Herzgrenzfrequenz erreicht und/oder wenn die Atemfrequenz die Atemgrenzfrequenz erreicht. Das zweite und dritte Warnsignal können identisch oder ebenfalls unterschiedlich sein. Die unterschiedlichen Warnsignale können sich optisch hinsichtlich Lichtfarbe und/oder Leuchtstärke und/oder Lichtsignalart, zum Beispiel Dauerlicht oder Blinklicht, voneinander unterscheiden, wobei bei einem Blinklicht außerdem die Blinkfrequenz ein Unterscheidungskriterium repräsentiert. Bei einem akustischen Signal können sich die Signale hinsichtlich der Schallfrequenz und/oder der Lautstärke und/oder der Tonsignalart, wie zum Beispiel Dauerton oder ein sich wiederholender Ton, voneinander unterscheiden, wobei bei einem sich wiederholenden Ton auch die Wiederholfrequenz ein Unterscheidungskriterium repräsentiert. Denkbar ist beispielsweise, dass das eine oder erste Warnsignal ein orangefarbenes Lichtsignal mit geringer Blinkfrequenz ist, während das andere oder zweite Warnsignal ein rotes Lichtsignal mit hoher Blinkfrequenz ist, dass außerdem mit einem Warnton einhergehen kann.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Vorstehend genannte und nachfolgend noch zu nennende Bestandteile einer übergeordneten Einheit, wie z.B. einer Einrichtung, einer Vorrichtung oder einer Anordnung, die separat bezeichnet sind, können separate Bauteile bzw. Komponenten dieser Einheit bilden oder integrale Bereiche bzw. Abschnitte dieser Einheit sein, auch wenn dies in den Zeichnungen anders dargestellt ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen. Es zeigen, jeweils schematisch,

Figur 1 eine stark vereinfachte Seitenansicht eines Fahrrads,

Figur 2 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipdarstellung des Fahrrads.

Entsprechend Figur 1 umfasst ein Fahrrad 1 einen Rahmen 2, zwei Räder 3, die am Rahmen 2 drehbar gelagert sind, und einen Sattel 4, auf dem ein Fahrer sitzend Platz nehmen kann. Das Fahrrad 1 ist außerdem mit einer Radareinheit 5 ausgestattet, die zum Senden und Empfangen von Radarwellen konfiguriert ist. Die Radareinheit 5 ist am Rahmen 2 so angebracht, dass sie auf einen Oberkörperbereich 6 ausgerichtet ist, in dem sich ein Oberkörper des auf dem Sattel 4 sitzenden oder in Pedalen 9 des Fahrrads stehenden Fahrers üblicherweise befindet. Gemäß Figur 1 befindet sich der Oberkörperbereich 6 oberhalb des Sattels 4 und üblicherweise bezüglich einer Längsrichtung des Fahrrads 1 zwischen dem Sattel 4 und einem Lenker 7 des Fahrrads 1 . Zweckmäßig ist das Fahrrad 1 als Elektrofahrrad konfiguriert, sodass es außerdem einen elektromotorischen Antrieb 8 zur Antriebsunterstützung des Fahrers aufweist. Der Fahrer selbst treibt das Fahrrad 1 in üblicher Weise über Pedale 9 an.

Gemäß Figur 2 ist das Fahrrad 1 ferner mit einer Steuereinrichtung 10 ausgestattet, die mit elektrischen Komponenten des Fahrrads 1 elektrisch gekoppelt ist. Insbesondere ist die Steuereinrichtung 10 daher mit dem Antrieb 8 elektrisch gekoppelt. Ferner ist das Fahrrad 1 mit einer Auswerteeinrichtung 11 ausgestattet, die einerseits mit der Radareinheit 5 und andererseits mit der Steuereinrichtung 10 elektrisch gekoppelt ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Auswerteeinrichtung 11 auch in die Steuereinrichtung 10 oder in die Radareinheit 5 integriert sein.

Während des Betriebs sendet die Radareinheit 5 Radarwellen 13 in einen Erfassungsbereich 12 in Richtung des Oberkörperbereich 6. Dieser Erfassungsbereich 12 ist in den Figuren 1 und 2 durch die ihn begrenzenden Radarwellen 13 repräsentiert. Die Radareinheit 5 empfängt die vom Oberkörper reflektierten Radarwellen. Die Auswerteeinrichtung 11 ist nun so konfiguriert, dass sie anhand von Radarwellen 13, die vom Oberkörper reflektierten werden, eine Herzfrequenz und/oder eine Atemfrequenz des Fahrers ermittelt. Die Steuereinrichtung 10 erhält von der Auswerteeinrichtung 11 die jeweilige Frequenz und kann diese somit überwachen.

Zweckmäßig ist das Fahrrad 1 mit wenigstens einer optischen und/oder akustischen Signaleinrichtung 14 ausgestattet, mit deren Hilfe bei Bedarf ein vom Fahrer wahrnehmbares optisches und/oder akustisches Warnsignal generiert werden kann. Die Signaleinrichtung 14 ist mit der Steuereinrichtung 10 gekoppelt. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Signaleinrichtung 14 in die Steuereinrichtung 10 integriert sein. Die Steuereinrichtung 10 ist zweckmäßig so konfiguriert, dass sie die Signaleinrichtung 14 zum Erzeugen eines Warnsignals ansteuert, wenn die Herzfrequenz eine vorbestimmte Herzgrenzfrequenz erreicht und/oder wenn die Atemfrequenz eine vorbestimmte Atemgrenzfrequenz erreicht. Dieses Warnsignal wird im Folgenden als erstes Warnsignal bezeichnet. Durch das erste Warnsignal erhält der Fahrer ein optisches und/oder akustisches Feedback darüber, dass die jeweilige Vitalfunktion, nämlich die Herzfrequenz bzw. die Atemfrequenz in einen unerwünschten, insbesondere kritischen, Bereich angestiegen ist.

Der Antrieb 8 ist zweckmäßig so konfiguriert, dass eine Stärke der Antriebsunterstützung in mehreren Stufen oder stufenlos von 0% bis 100% einstellbar ist, wobei 0% keine Antriebsunterstützung repräsentiert, während 100% die maximale Antriebsunterstützung repräsentiert. Die Steuereinrichtung 10 kann außerdem so konfiguriert sein, dass sie automatisch die Stärke der Antriebsunterstützung erhöht, wenn die Herzfrequenz die vorbestimmte Herzgrenzfrequenz erreicht und/oder wenn die Atemfrequenz die vorbestimmte Atemgrenzfrequenz erreicht. Durch die erhöhte Antriebsunterstützung können sich die Vitalfunktionen erholen, sodass die jeweilige Frequenz wieder absinken kann.

Besonders zweckmäßig ist in diesem Zusammenhang eine Konfiguration der Steuereinrichtung 10 dahingehend, dass die Steuereinrichtung 10 nach einem automatischen Erhöhen der Stärke der Antriebsunterstützung die Stärke der Antriebsunterstützung automatisch wieder reduziert, wenn die Herzfrequenz wieder um einen vorbestimmten Wert, z.B. um 20%, unter die Herzgrenzfrequenz abfällt und/oder wenn die Atemfrequenz wieder um einen vorbestimmten Wert, z.B. um 20%, unter die Atemgrenzfrequenz abfällt. Beispielsweise ist denkbar, dass der Fahrer nur in einem aeroben Bereich trainieren möchte, sodass die Grenzfrequenzen erreicht werden, wenn der Fahrer während des Trainings unerwünscht in einen anaeroben Bereich gelangt.

Des Weiteren kann die Steuereinrichtung 10 so konfiguriert sein, dass sie mit der Signaleinrichtung 14 ein Warnsignal erzeugt, wenn einerseits die Herzfrequenz die vorbestimmte Herzgrenzfrequenz erreicht und/oder die Atemfrequenz die vorbestimmte Atemgrenzfrequenz erreicht und wenn andererseits am Antrieb 8 bereits die maximal einstellbare Stärke der Antriebsunterstützung, also 100% eingestellt ist. Dieses Warnsignal wird im Folgenden als zweites Warnsignal bezeichnet und kann sich insbesondere vom vorstehend genannten ersten Warnsignal optisch und/oder akustisch unterscheiden. Für das Training im aeroben Bereich kann das zweite Warnsignal dem Fahrer signalisieren, dass er sich im anaeroben Bereich befindet und dass die Antriebsunterstützung nicht mehr ausreicht, um in den aeroben Bereich zurück zu gelangen, sodass der Fahrer selbst aktiv werden muss, um seine Vitalfunktionen zu beruhigen.

Gemäß Figur 2 kann das Fahrrad 1 mit einem manuell betätigbaren Bedienelement 15 ausgestattet sein, dass mit der Steuereinrichtung 10 elektrisch gekoppelt ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Bedienelement 15 in die Steuereinrichtung 10 integriert sein. Die Steuereinrichtung 10 ist zweckmäßig so konfiguriert, dass mit dem Bedienelement 15 die vorbestimmte Herzgrenzfrequenz und/oder die vorbestimmte Atemgrenzfrequenz vom Fahrer einstellbar ist. Somit kann der Fahrer die Grenzen für die jeweilige Vitalfunktion entsprechend dem jeweils gewünschten Trainingsprogramm oder Trainingsziel setzen.

Besonders zweckmäßig ist eine Konfiguration, bei der das Fahrrad 1 mit einer Positionsbestimmungseinrichtung 16 oder Navigationseinrichtung 16 ausgestaltet ist, die mit der Steuereinrichtung 10 elektrisch gekoppelt ist. Ebenso ist denkbar, die Positionsbestimmungseinrichtung 16 oder Navigationseinrichtung 16 in die Steuereinrichtung 10 zu integrieren. Die Positionsbestimmungseinrichtung 16 oder Navigationseinrichtung 16 kann mit einem GPS-Modul ausgestattet sein, wobei GPS für Global Positioning System steht. Jedenfalls kann mithilfe der Positionsbestimmungseinrichtung 16 oder Navigationseinrichtung 16 die aktuelle Position des Fahrrads 1 mit einer Landkarte verknüpft werden. Die Steuereinrichtung 10 kann nun so konfiguriert sein, dass sie während eines Fährbetriebs des Fahrrads 1 einen zeitlichen Streckenverlauf 17 und einen zeitlichen Verlauf 18 der Herzfrequenz und/oder der Atemfrequenz generiert und den zeitlichen Streckenverlauf 17 mit dem zeitlichen Verlauf 18 der Herzfrequenz und/oder der Atemfrequenz synchronisiert und aufzeichnet bzw. speichert. Nach der jeweiligen Fahrt kann der Fahrer dann den Streckenverlauf 17 mit dem zugehörigen Verlauf 18 der Herzfrequenz bzw. der Atemfrequenz aus dem jeweiligen Speicher der Steuereinrichtung 10 auslesen und für Trainingszwecke auswerten.

Des Weiteren kann die Steuereinrichtung 10 zweckmäßig so konfiguriert sein, dass sie die Herzfrequenz und/oder die Atemfrequenz auf Unregelmäßigkeiten hin überwacht, insbesondere um kritische oder gar gefährliche Unregelmäßigkeiten identifizieren zu können. Insbesondere kann die Steuereinrichtung 10 dann auch so konfiguriert sein, dass sie mit der Signaleinrichtung 14 ein Warnsignal erzeugt, wenn die Herzfrequenz eine Unregelmäßigkeit zeigt und/oder wenn die Atemfrequenz eine Unregelmäßigkeit zeigt. Dieses Warnsignal wird im Folgenden als drittes Warnsignal bezeichnet und kann sich insbesondere vom vorstehend genannten ersten Warnsignal und/oder vom vorstehend genannten zweiten Warnsignal optisch und/oder akustisch unterscheiden.

Die elektrische Kopplung der Steuereinrichtung 10 mit den jeweiligen Komponenten erfolgt in Figur 2 kabelgebunden, wobei entsprechende Kabel bzw. Leitungen mit 19 bezeichnet sind. Es ist klar, dass hier grundsätzlich auch eine drahtlose Kopplung denkbar ist.