DE102018200771A1

DE102018200771A1 - Transportvorrichtung, insbesondere Kinderwagen, mit einer elektrischen Antriebseinheit

Info

Publication number: DE102018200771A1
Application number: DE102018200771.3A
Authority: DE
Inventors: Joerg Baur; Norbert Martin; Jochen Pfister; Bertram Schillinger; Stefan Groh
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-01-18
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2019-07-18
Also published as: CN111565994A; WO2019141402A1; EP3740413A1; JP2021511251A

Abstract

Bei einer Transportvorrichtung (100), insbesondere einem Kinderwagen, mit einem Fahrgestell (102) und mit einem Handgriff (110) für einen Benutzer, wobei an dem Fahrgestell (102) mindestens ein mittels einer elektrischen Antriebseinheit (140,142) antreibbares Antriebsrad (132,134) zur zumindest teilweisen Unterstützung eines manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs der Transportvorrichtung (100) durch den Benutzer angeordnet ist und die elektrische Antriebseinheit (140,142) mittels einer der Transportvorrichtung (100) zugeordneten Steuervorrichtung (200) ansteuerbar ist, ist die Steuervorrichtung (200) dazu ausgebildet, durch ein Auswerten von Sensorsignalen (152), die von mindestens einem der Transportvorrichtung (100) zugeordneten Beschleunigungssensor (150) erfasst werden, eine Erkennung einer Beschaffenheit eines jeweiligen Untergrunds (114), auf dem die Transportvorrichtung (100) bewegt wird, zur Verbesserung einer entsprechenden elektronischen Regelung der elektrischen Antriebseinheit (140,142) mittels der Steuervorrichtung (200) zu ermöglichen.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung, insbesondere einen Kinderwagen, mit einem Fahrgestell und mit einem Handgriff für einen Benutzer, wobei an dem Fahrgestell mindestens ein mittels einer elektrischen Antriebseinheit antreibbares Antriebsrad zur zumindest teilweisen Unterstützung eines manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs der Transportvorrichtung durch den Benutzer angeordnet ist und die elektrische Antriebseinheit mittels einer der Transportvorrichtung zugeordneten Steuervorrichtung ansteuerbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung einer jeweiligen Beschaffenheit eines Untergrunds, auf dem eine Transportvorrichtung bewegt wird.
Aus dem Stand der Technik sind unter anderem als Kinderwagen ausgebildete Transportvorrichtungen bekannt, die elektrische Antriebe zur aktiven Schiebeunterstützung eines Benutzers aufweisen. Zur Optimierung einer entsprechenden elektronischen Regelung des elektrischen Antriebs derartiger Kinderwagen ist es wünschenswert, eine Beschaffenheit eines Untergrunds, auf dem sich der Kinderwagen jeweils bewegt, möglichst genau zu detektieren. Zu diesem Zweck kommen vielfach optische Kamerasysteme zum Einsatz, deren Bilder mit Hilfe von Bildauswertealgorithmen zur Erkennung verschiedener Untergründe bevorzugt in Echtzeit ausgewertet werden.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine Transportvorrichtung, insbesondere einen Kinderwagen, mit einem Fahrgestell und mit einem Handgriff für einen Benutzer bereit, wobei an dem Fahrgestell mindestens ein mittels einer elektrischen Antriebseinheit antreibbares Antriebsrad zur zumindest teilweisen Unterstützung eines manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs der Transportvorrichtung durch den Benutzer angeordnet ist und die elektrische Antriebseinheit mittels einer der Transportvorrichtung zugeordneten Steuervorrichtung ansteuerbar ist. Die Steuervorrichtung ist dazu ausgebildet, durch ein Auswerten von Sensorsignalen, die von mindestens einem der Transportvorrichtung zugeordneten Beschleunigungssensor erfasst werden, eine Erkennung einer Beschaffenheit eines jeweiligen Untergrunds, auf dem d die Transportvorrichtung bewegt wird, zur Verbesserung einer entsprechenden elektronischen Regelung der elektrischen Antriebseinheit mittels der Steuervorrichtung zu ermöglichen.
Aufgrund der robusten Erfassung der Beschaffenheit des Untergrunds kann die Regelung der elektrischen Antriebseinheit verbessert bzw. optimiert werden, woraus ein hoher Bedienungskomfort für den Benutzer resultiert.
Bevorzugt ist die elektrische Antriebseinheit in das mindestens eine antreibbare Antriebsrad integriert. Infolgedessen ist ein besonders kompakter Aufbau der Antriebseinheit bei einer gleichzeitigen Verringerung der erforderlichen mechanischen Komponenten möglich.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind mindestens zwei jeweils einer Vorderachse und/oder einer Hinterachse des Fahrgestells zugeordnete Antriebsräder jeweils mittels einer zugeordneten elektrischen Antriebseinheit unabhängig voneinander antreibbar. Hierdurch wirkt der elektrische Antrieb symmetrisch bzw. beidseitig auf der Transportvorrichtung.
Bevorzugt sind durch eine numerische Auswertung der von dem mindestens einen Beschleunigungssensor erfassten Sensorsignale mit Hilfe der Steuervorrichtung zumindest Untergründe voneinander unterscheidbar, deren Beschaffenheit zumindest ähnlich zur Beschaffenheit von Asphalt, Schotter, Pflaster, Estrich, Grünfläche, Sand, Eis und/oder Schnee ist. Hierdurch ist die Transportvorrichtung auf praktisch sämtlichen vorkommenden Untergründen ohne Komforteinbußen einsetzbar.
Bei einer weiteren Ausbildung ermöglichen die von dem mindestens einen Beschleunigungssensor erfassten Sensorsignale zumindest im Wesentlichen eine Bestimmung von Beschleunigungswerten senkrecht zu dem Untergrund über die Zeit (t). Infolgedessen ist eine hinreichende Zuverlässigkeit der Ermittlung der Beschaffenheit des Untergrunds möglich.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der mindestens eine Beschleunigungssensor ein 3D-Beschleunigungssensor zur Erfassung von Beschleunigungswerten in drei Richtungen des Raumes. Hierdurch können mittels des mindestens einen Beschleunigungssensors neben den Linearbeschleunigungen des Kinderwagens entlang der x-, y- und der z-Achse auch die Drehbeschleunigungen des Kinderwagens um die x-, y- und die z-Achse ermittelt werden.
Darüber hinaus hat die Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung einer jeweiligen Beschaffenheit eines Untergrunds, auf dem eine Transportvorrichtung, insbesondere ein Kinderwagen, insbesondere eine wie oben beschriebene Transportvorrichtung, bewegt wird, zum Gegenstand. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind die folgenden Schritte vorgesehen:

a) Erfassen von Beschleunigungswerten, zumindest im Wesentlichen senkrecht zum Untergrund, mittels mindestens eines der Transportvorrichtung zugeordneten Beschleunigungssensors,
b) Zerlegen der Beschleunigungswerte in diskrete Einzelfrequenzen,
c) Berechnen einer Amplitudensumme aus mindestens n Einzelfrequenzen, und
d) Zuordnen der im Schritt c) berechneten Amplitudensumme zu einer wertemäßig möglichst naheliegenden, vorab empirisch ermittelten Referenzamplitudensumme verschiedener Reibungskräfte von unterschiedlichen Untergründen zur Ermittlung eines Untergrunds, auf dem der Kinderwagen aktuell bewegt wird.

Infolgedessen ist eine einfache und schnelle Zuordnung der rechnerisch ermittelten Amplitudensummen zu den vorab durch praktische Versuchsreihen ermittelten Reibungskräften der Transportvorrichtung auf verschiedenen Untergründen mittels einer in der Steuervorrichtung hinterlegten und aus der Informationstechnik bekannten, so genannten „Look-Up“-Tabelle möglich. Diese Tabelle enthält ferner eine in der Regel konstante Masse m der Transportvorrichtung ohne eines zu transportierenden Gegenstands, beispielsweise ohne Kind, gegebenenfalls in Abhängigkeit von einem Neigungswinkel α des Untergrunds in Bezug zur Waagerechten gemäß der Beziehung F_g=F_N=m*g für α = 0° oder F_N=m*g*cos (α) für 0° < α ≤ 90°.
Gemäß einer technisch vorteilhaften Weiterbildung erfolgt das Zerlegen der Beschleunigungswerte in diskrete Einzelfrequenzen durch eine Fouriertransformation. Hierdurch steht ein heutzutage vergleichsweise schnell numerisch auswertbares Berechnungsmodell zur Verfügung.
Bei einer weiteren Ausgestaltung wird die eine Amplitudensumme der Beschleunigungswerte durch das Summieren von n Quadraten von n Einzelamplituden der Einzelfrequenzen und anschließendes Teilen durch die Anzahl n berechnet. Hierdurch ergibt sich für jeden Untergrund ein charakteristischer Wert einer Amplitudensumme.
Nach Maßgabe einer Weiterbildung des Verfahrens sind zumindest die empirisch ermittelten Referenzsummenamplituden verschiedener Reibungskräfte von unterschiedlichen Untergründen in einer Look-Up-Tabelle hinterlegt. Hierdurch ist eine besonders schnelle und präzise Erfassung der Beschaffenheit eines Untergrunds mögilch. Bei der in der Steuervorrichtung hinterlegten Look-Up-Tabelle handelt es sich bevorzugt um eine aus der Informationstechnik hinlänglich bekannte Wertetabelle.
Bei einer weiteren technisch vorteilhaften Ausgestaltung werden zumindest Beschleunigungswerte in drei Raumrichtungen erfasst. Hierdurch ist eine praktisch vollständige Bewegungserfassung des Kinderwagens über die Zeit möglich.
Figurenliste
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht einer als Kinderwagen ausgebildeten Transportvorrichtung mit einer Erkennung der Beschaffenheit eines Untergrunds, auf dem die Transportvorrichtung bewegt wird, und
2 ein stark vereinfachtes Blockdiagramm des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung der Beschaffenheit eines Untergrunds, auf dem eine Transportvorrichtung bewegt wird.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine Transportvorrichtung 100, die illustrativ und beispielhaft als Kinderwagen 100 ausgebildet ist und nachfolgend als „Kinderwagen 100“ bezeichnet wird. Der Kinderwagen 100 weist bevorzugt ein z.B. scherenartig zusammenklappbares Fahrgestell 102 auf, auf dem illustrativ eine Liege- oder Sitzwanne 104 angeordnet ist. An dem Fahrgestell 102 ist im Allgemeinen ein Handgriff 110 angeordnet, der vorzugsweise als ein höhenverstellbarer, U-förmiger Bügel bzw. als eine Griffstange für einen Schiebe- oder Ziehbetrieb des Kinderwagens 100 in Richtung eines Doppelpfeils 112 auf einem Untergrund 114 durch einen in den Zeichnungen nicht dargestellten Benutzer ausgebildet ist. Ein Ziehbetrieb des Kinderwagens 100 ist beispielhaft durch einen gestrichelten Abschnitt des Doppelpfeils 112 gekennzeichnet, während ein entsprechender Schiebebetrieb des Kinderwagens 100 mit einem mit einer durchgezogenen Linie dargestellten Abschnitt des Doppelpfeils 112 gekennzeichnet ist.
Bevorzugt weist der Kinderwagen 100 mindestens drei Räder 120, 122, 124, 126 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 120, 122, 124, 126 vorgesehen, wobei die hier lediglich sichtbaren und in Bezug zur Zeichenebene weiter vorne liegenden Räder 120, 124 die beiden in Relation zur Zeichenebene weiter hinten liegenden Räder 122, 126 jeweils verdecken. Die Räder 120, 122 sind vorzugsweise beidseits an der Vorderachse 128 und die Räder 124, 126 sind an der Hinterachse 130 des Fahrgestells 102 des Kinderwagens 100 befestigt. Von den mindestens drei Rädern 120, 122, 124, 126 ist bevorzugt mindestens ein Rad als Antriebsrad 132, 134 ausgebildet. Das zumindest eine Antriebsrad 132,134 ist vorzugsweise mittels mindestens einer elektrischen Antriebseinheit 140, 142 elektromotorisch antreibbar. Dabei kann das zumindest eine Antriebsrad 132,134 an der Vorderachse 128 und/oder der Hinterachse 130 angeordnet sein. Bevorzugt sind mindestens zwei Räder als Antriebsräder 132, 134 ausgebildet. Die beiden der Hinterachse 130 zugeordneten Räder 124, 126 sind bevorzugt jeweils als Antriebsräder 132, 134 ausgeführt, die bevorzugt zur zumindest teilweisen Unterstützung des manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs des Kinderwagens 100 durch den Benutzer dienen. Die Antriebräder 132, 134 sind jeweils bevorzugt unabhängig voneinander mittels einer elektrischen Antriebseinheit 140, 142 direkt oder mittelbar über ein nicht dargestelltes Getriebe antreibbar und mittels einer beispielhaft im Bereich der Hinterachse 130 angeordneten Steuervorrichtung 200 bzw. Regelvorrichtung präzise regelbar.
Abweichend von der hier lediglich exemplarisch gezeigten Ausführungsform eines klassischen Kinderwagens 100 kann dieser auch als Sportkarre bzw. Buggy oder als Twin- bzw. Tandem-Kinderwagen oder als zweisitziger Buggy ausgeführt sein. Ein rechtwinkliges Koordinatensystem 199 mit einer x-Achse, y-Achse und einer z-Achse mit jeweils einer zugeordneten Beschleunigung a_x, a_y, a_z veranschaulicht die Lage aller Komponenten im Raum. Der leere, unbesetzte Kinderwagen verfügt über eine konstante Masse m, woraus im Fall des horizontalen Untergrunds 114, wobei ein Neigungswinkel α des Untergrunds 114 im Wesentlichen gleich 0° ist, eine maximal wirksame Gewichtskraft von F_g = m * g resultiert.
Die der beim Einwirken einer Benutzerkraft F_U auf den Bügel 110 sich einstellenden Bewegungsrichtung des Kinderwagens 100 entgegenwirkende Reibungskraft F_R ist - wie mit dem durchgezogenen Doppelpfeil 112 angedeutet - im Fall des horizontal verlaufenden Untergrunds 114 gleich dem Produkt aus der Gewichtskraft F_g bzw. der in dieser Konstellation gleich großen Normalkraft F_N und dem Reibungskoeffizienten µ des Untergrunds 114. Im Ergebnis ist die Reibungskraft zu einem erheblichen Teil von der mittels der Steuervorrichtung 200 und dem mindestens einen Beschleunigungssensor 150 zu ermittelnden Beschaffenheit des Untergrunds 114 abhängig.
Ein Neigungswinkel α eines hier lediglich punktiert angedeuteten, geringfügig geneigten Untergrunds 114 beträgt hier etwa 7°. Die wirksame, in dieser Konstellation jedoch reduzierte Reibungskraft F_R ist wiederum gleich dem Produkt aus dem Reibungskoeffizienten µ des Untergrunds 114 und der Normalkraft F_N , die aus der Gleichung F_N = m * g * cos (α) folgt. Zur Ermittlung des Neigungswinkels α kann beispielsweise ein nicht dargestellter elektronischer Neigungssensor zum Einsatz kommen, dessen Messsignale gleichfalls an die Steuervorrichtung 200 ggfls. zur weiteren Auswertung sowie zur Berücksichtigung bei der Detektion der Beschaffenheit des Untergrunds 114 übermittelt werden können.
Der Kinderwagen 100 weist zur Detektion der Beschaffenheit des Untergrunds 114 bevorzugt mindestens einen Beschleunigungssensor 150 auf, der zumindest zur Erfassung von Beschleunigungswerten a_z entlang der z-Achse des Koordinatensystems 199 ausgebildet ist. Darüber hinaus kann der Beschleunigungssensor 150 mit einem 3D-Beschleunigungssenor realisiert sein, der eine Erfassung von Beschleunigungswerten a_x , a_y , a_z jeweils entlang der x-Achse, der y-Achse sowie der z-Achse des Koordinatensystems 199 und gegebenenfalls zusätzlich auch die Messung von Drehbeschleunigungen um die x-Achse, y-Achse, z-Achse des Koordinatensystems 199 erlaubt, so dass eine vollständige Erfassung der Bewegung des Kinderwagens 100 im Raum während des elektromotorisch unterstützten Schiebe- und Ziehbetriebs möglich wird.
Elektrische Messsignale 152 des mindestens einen Beschleunigungssensors 150 werden der Steuervorrichtung 200 zur weiteren Auswertung im Rahmen der Bestimmung der Beschaffenheit des Untergrunds 114 zugeführt. Abweichend von der hier lediglich beispielhaft gezeigten Positionierung des Beschleunigungssensors 150 im Bereich des einen Antriebsrads 132 der Hinterachse 130 kann dieser auch an dem Fahrgestell 102, der Liege- oder Sitzwanne 104 oder an einer anderen beliebigen Stelle des Kinderwagens 100 angeordnet sein.
Bei dem Untergrund 114 auf dem sich der Kinderwagen 100 bewegt, kann es sich beispielsweise um Asphalt, Schotter, Pflaster beliebiger Ausführung, Estrich, eine Grünfläche, eine Ackerfläche, Sand, Watt, Eis und/oder Schnee handeln. Der Untergrund 114 kann zudem eine beliebige Oberflächentopographie aufweisen, das heißt z.B. plan, wellig, abschnittsweise geneigt, buckelig oder geriffelt sein.
All diese unterschiedlichen Beschaffenheiten des Untergrunds 114 lassen sich zuverlässig und unabhängig von äußeren Einflüssen, wie zum Beispiel der Witterung und dem Benutzer, allein durch die verfahrensgemäße Auswertung der von dem mindestens einen Beschleunigungssensor 150 gelieferten Messsignale in Form der zumindest ermittelten Beschleunigungswerte a_Z entlang der z-Achse des Koordinatensystems 199 durch die Steuervorrichtung 200 bestimmen. Hierdurch können die elektrischen Antriebseinheiten 140, 142 im elektrisch unterstützten Schiebe- und Ziehbetrieb des Kinderwagens 100 in Abhängigkeit von der jeweils aktuellen Beschaffenheit des Untergrunds 114 so angesteuert bzw. geregelt werden, dass sich ein bestmögliches Fahrerlebnis bzw. ein höchstmöglicher Bedienungskomfort für ein im Kinderwagen 100 aufgenommenes Kind und den Benutzer einstellt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltung der Transportvorrichtung 100 als Kinderwagen, lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist. So kann die Transportvorrichtung 100 auch nach Art einer beliebig anderen Transportvorrichtung ausgebildet sein, die eine erfindungsgemäße Untergrundermittlung aufweist, z.B. nach Art einer Schubkarre, einer Sackkarre, einer Mülltonne.
2 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung der Beschaffenheit eines Untergrunds, auf dem eine Transportvorrichtung, insbesondere ein Kinderwagen, bewegt wird. Eine Messkurve 170 zeigt den nach Maßgabe eines ersten Verfahrensschritts a) bevorzugt mittels des Beschleunigungssensors (vgl. 1, Bezugsziffer 150) ermittelten Verlauf der vertikalen Beschleunigung a_z des Kinderwagens entlang der z-Achse des Koordinatensystems (vgl. 1; Bezugsziffern 100, 199) über die Zeit t. In einem zweiten Verfahrensschritt b) wird der zeitliche Verlauf des Beschleunigungswertes a_z in Form der Messkurve 170 bevorzugt mittels einer schnellen Fouriertransformation 172 (s.g. „Fast Fourier Transformation“ = „FFT“) in eine Anzahl von n diskreten harmonischen Einzelfrequenzen a_k1,...,n über die Zeit t zerlegt, wobei hier lediglich beispielhaft n=5 gewählt ist. Die additive Überlagerung der Einzelfrequenzen A_K1,...,5 ergibt wiederum die Messkurve A_z .
Bevorzugt ist n ≥ 2 und ein maximaler Wert von n ist lediglich durch die innerhalb der Steuervorrichtung des Kinderwagens zur Verfügung stehende Rechenleistung limitiert. Im Allgemeinen erhält man für Werte von n zwischen 5 und 100 bereits hinreichend genaue Ergebnisse hinsichtlich der Beschaffenheit des Untergrunds, auf dem der Kinderwagen bewegt wird.
In einem dritten Verfahrensschritt c) erfolgt das Berechnen einer Amplitudensumme A_S aus den hier lediglich beispielhaft fünf im Wege der schnellen Fouriertransformation 172 aus den Beschleunigungswerten a_z der Messkurve 170 ermittelten Einzelfrequenzen a_k1,...,5 gemäß der Summenformel $A_{S} = \frac{1}{n} \sum_{k = 1}^{n} a_{k}^{2}$
mit der Bezugsziffer 174. In einem letzten Verfahrensschritt d) wird der numerisch berechneten Amplitudensumme A_S eine nächstliegende Referenzamplitude A_R1,...,4 zugeordnet. Die Referenzamplituden A_R1,...,4 der Untergründe werden auf geeignete Art und Weise durch umfangreiche Versuche empirisch ermittelt und sind bevorzugt in einer Wertetabelle 180 bzw. einer „Look-Up-Tabelle“ innerhalb der Steuervorrichtung 200 zusammen mit ebenfalls messtechnisch ermittelten und den Referenzamplituden A_R1,...,4 zeilenweise zugeordneten Reibungskräften F_R1,...,4 hinterlegt. Ferner enthält die Wertetabelle 180 die Masse m_W des Kinderwagens, die im Allgemeinen konstant ist und sich auf den leeren Kinderwagen bezieht.
Die hier lediglich exemplarisch vier A_R mit jeweils zugeordneten ermittelten Reibungskräften F_R1,...,4 können z.B. durch umfangreiche Fahrversuche mit dem Kinderwagen auf Untergründen mit unterschiedlichen Beschaffenheiten empirisch ermittelt werden. Der Wert F_R1 steht zum Beispiel für Schotter, während F_R2 zum Beispiel für Asphalt bzw. Teer steht, der Wert F_R3 gilt beispielsweise für einen gepflasterten Untergrund, während der Wert F_R4 exemplarisch für einen im Wesentlichen glatten, insbesondere estrichartigen Untergrund steht. Entsprechend wird für alle weiteren in der Praxis auftretenden Beschaffenheiten von unterschiedlichsten Untergründen verfahren.
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ergibt sich lediglich beispielhaft eine eindeutige maximale Übereinstimmung zwischen der numerisch mittels der mathematischen Beziehung 174 berechneten Amplitudensumme A_S und der empirisch bestimmten Referenzamplitude A_R2 aus der Tabelle 180, woraus mittels eines geeigneten Programmalgorithmus innerhalb der Steuervorrichtung ableitbar ist, dass der Kinderwagen in diesem Fall auf einem Untergrund mit der Beschaffenheit von Asphalt bzw. Teer bewegt wird. Ist die Beschaffenheit des Untergrunds auf dem der Kinderwagen im höchstens elektrisch unterstützten Schiebe- oder Ziehbetrieb bewegt wird eindeutig bestimmt, kann eine diesen Gegebenheiten angepasste, verbesserte und vorzugsweise optimale Ansteuerung bzw. Regelung der elektrischen Antriebseinheiten der Antriebsräder des Kinderwagens mittels der Steuervorrichtung erfolgen (vgl. 1; Bezugsziffern 100, 132, 134, 140, 142, 200), woraus ein optimaler Bedienungskomfort für ein im Kinderwagen befindliches Kind und den Benutzer resultiert.
Die Berechnung der Amplitudensumme A_S und die Ermittlung des jeweils aktuellen Untergrunds auf dem der Kinderwagen bewegt wird, erfolgt vorzugsweise in Echtzeit, sodass die Regelung der elektrischen Antriebseinheiten 140,142 mittels der Steuervorrichtung 200 auch auf sich zeitlich schnell ändernde Beschaffenheiten von Untergründen mit einer adäquaten Anpassung des durch die elektrischen Antriebseinheiten 140,142 vermittelten Fahrverhaltens des Kinderwagens reagieren kann.

Claims

Transportvorrichtung (100), insbesondere Kinderwagen, mit einem Fahrgestell (102) und mit einem Handgriff (110) für einen Benutzer, wobei an dem Fahrgestell (102) mindestens ein mittels einer elektrischen Antriebseinheit (140,142) antreibbares Antriebsrad (132,134) zur zumindest teilweisen Unterstützung eines manuellen Schiebe- oder Ziehbetriebs der Transportvorrichtung (100) durch den Benutzer angeordnet ist und die elektrische Antriebseinheit (140,142) mittels einer der Transportvorrichtung (100) zugeordneten Steuervorrichtung (200) ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (200) dazu ausgebildet ist, durch ein Auswerten von Sensorsignalen (152), die von mindestens einem der Transportvorrichtung (100) zugeordneten Beschleunigungssensor (150) erfasst werden, eine Erkennung einer Beschaffenheit eines jeweiligen Untergrunds (114), auf dem die Transportvorrichtung (100) bewegt wird, zur Verbesserung einer entsprechenden elektronischen Regelung der elektrischen Antriebseinheit (140,142) mittels der Steuervorrichtung (200) zu ermöglichen.
Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Antriebseinheit (140,142) in das mindestens eine antreibbare Antriebsrad (132,134) integriert ist.
Transportvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei jeweils einer Vorderachse (128) und/oder einer Hinterachse (130) des Fahrgestells (102) zugeordnete Antriebsräder (132,134) jeweils mittels einer zugeordneten elektrischen Antriebseinheit (140,142) unabhängig voneinander antreibbar sind.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine numerische Auswertung der von dem mindestens einen Beschleunigungssensor (150) erfassten Sensorsignale (a_z) mit Hilfe der Steuervorrichtung (200) zumindest Untergründe (114) voneinander unterscheidbar sind, deren Beschaffenheit zumindest ähnlich zur Beschaffenheit von Asphalt, Schotter, Pflaster, Estrich, Grünfläche, Sand, Eis und/oder Schnee ist.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem mindestens einen Beschleunigungssensor (150) erfassten Sensorsignale (a_z) zumindest im Wesentlichen eine Bestimmung von Beschleunigungswerten (a_z) senkrecht zu dem Untergrund (114) über die Zeit (t) ermöglichen.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Beschleunigungssensor (150) ein 3D-Beschleunigungssensor zur Erfassung von Beschleunigungswerten (a_x, a_y, a_z) in drei Richtungen des Raumes ist.
Verfahren zur Ermittlung einer jeweiligen Beschaffenheit eines Untergrunds (114), auf dem eine Transportvorrichtung (100), insbesondere ein Kinderwagen, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bewegt wird, gekennzeichnet durch: a) Erfassen von Beschleunigungswerten (a_z), zumindest im Wesentlichen senkrecht zum Untergrund (114), mittels mindestens eines der Transportvorrichtung (100) zugeordneten Beschleunigungssensors (150), b) Zerlegen der Beschleunigungswerte (a_z) in diskrete Einzelfrequenzen (a_k1,...n), c) Berechnen einer Amplitudensumme (A_S) aus mindestens n Einzelfrequenzen (a_k1,...,n), und d) Zuordnen der im Schritt c) berechneten Amplitudensumme (A_S) zu einer wertemäßig möglichst naheliegenden, vorab empirisch ermittelten Referenzamplitudensumme (A_R) verschiedener Reibungskräfte (F_R) von unterschiedlichen Untergründen (114) zur Ermittlung eines Untergrunds (114), auf dem die Transportvorrichtung (100) aktuell bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zerlegen der Beschleunigungswerte (a_z) in diskrete Einzelfrequenzen (a_k1,...n) durch eine Fouriertransformation (172) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Amplitudensumme (A_S) der Beschleunigungswerte (a_z) durch das Summieren von n Quadraten von n Einzelamplituden (a_k) der Einzelfrequenzen (a_k1,...n) und anschließendes Teilen durch die Anzahl n berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die empirisch ermittelten Referenzsummenamplituden (A_R) verschiedener Reibungskräfte (F_R) von unterschiedlichen Untergründen (116) in einer Look-Up-Tabelle (180) hinterlegt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Beschleunigungswerte (ax, ay, az) in drei Raumrichtungen erfasst und ausgewertet werden.