DE102024200095A1

DE102024200095A1 - Bicycle and method for operating a bicycle

Info

Publication number: DE102024200095A1
Application number: DE102024200095.7A
Authority: DE
Inventors: Lothar Kiltz; Felix Mesmer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2024-01-05
Filing date: 2024-01-05
Publication date: 2025-07-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrrad (100) mit mindestens einem Sender (1), mindestens einem Empfänger (2) und einer Datenbrille (3), wobei der mindestens eine Sender (1) mit dem mindestens einen Empfänger (2), der in der Datenbrille (3) integriert ist, signalübertragend verbunden ist, um während eines Fahrradbetriebs zumindest vom Sender (1) bereitgestellte Daten in einem Blickfeld eines Benutzers zu visualisieren. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb des Fahrrads (100), wobei der mindestens eine Sender (1) während eines Fahrradbetriebs Daten an den mindestens einen Empfänger (2) der Datenbrille (3) übermittelt, um diese Daten zumindest in einem Blickfeld eines Benutzers zu visualisieren. Dadurch wird während des Fahrradbetriebs nicht nur die Sicherheit erhöht, sondern gleichzeitig auch der Komfort für den Benutzer. Ferner wird auch der Funktionsumfang des Fahrrads (100) erweitert.The invention relates to a bicycle (100) having at least one transmitter (1), at least one receiver (2), and data glasses (3), wherein the at least one transmitter (1) is connected to the at least one receiver (2) integrated in the data glasses (3) in a signal-transmitting manner in order to visualize at least data provided by the transmitter (1) in a user's field of vision during bicycle operation. The invention further relates to a method for operating the bicycle (100), wherein the at least one transmitter (1) transmits data to the at least one receiver (2) of the data glasses (3) during bicycle operation in order to visualize this data at least in a user's field of vision. This not only increases safety during bicycle operation, but also comfort for the user. Furthermore, the range of functions of the bicycle (100) is expanded.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrrad mit mindestens zwei Rädern. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb des Fahrrads.The invention relates to a bicycle with at least two wheels. Furthermore, the invention relates to a method for operating the bicycle.

Es sind allgemein Fahrräder bekannt, die zusätzlich zur Antriebsleistung eines Benutzers durch eine elektrische Maschine angetrieben werden können. Solche Fahrräder sind auch als Elektrofahrräder, Pedelec oder E-Bikes bekannt. Eine Antriebsleistung des Benutzers wird durch die elektrische Maschine in der Regel nach Maßgabe eines Benutzerwunsches sowie eines vom Benutzer eingespeisten Drehmoments unterstützt. Die elektrische Maschine kann als Mittelmotor im Bereich der Tretkurbelwelle oder als Radantrieb direkt an dem jeweiligen Antriebsrad angeordnet sein. Mithin ist unter einem Fahrrad nicht nur ein klassisches, ausschließlich mit Muskelkraft antreibbares Fahrrad ohne Motor zu verstehen, sondern auch ein Fahrrad mit Motor. Insbesondere sind unter dem Begriff „Fahrrad“ auch Lastenräder mit drei oder mehreren Rädern zu verstehen. Das Fahrrad ist ein Fahrzeug, das zumindest von einem Benutzer, insbesondere einem Fahrer, verwendbar ist.Bicycles are generally known that can be powered by an electric motor in addition to the user's drive power. Such bicycles are also known as electric bicycles, pedelecs or e-bikes. The user's drive power is usually supported by the electric motor in accordance with the user's wishes and a torque supplied by the user. The electric motor can be arranged as a mid-engine in the area of the pedal crankshaft or as a wheel drive directly on the respective drive wheel. Therefore, a bicycle does not only refer to a classic bicycle without a motor that is driven exclusively by muscle power, but also to a bicycle with a motor. In particular, the term "bicycle" also includes cargo bikes with three or more wheels. A bicycle is a vehicle that can be used by at least one user, in particular a rider.

Ferner offenbart WO 2016 000 911 A1 ein Verfahren, bei dem Fahrzeuginformation über ein Fahrzeug, insbesondere über ein Schienenfahrzeug, mittels eines Ausgabegeräts ausgegeben werden, wobei das Ausgabegerät eine Datenbrille mit einer Ausgabeeinheit ist, welche die Fahrzeuginformation ausgibt. Die Datenbrille wird am Kopf eines Benutzers getragen.Furthermore, WO 2016 000 911 A1 A method in which vehicle information about a vehicle, in particular a rail vehicle, is output by means of an output device. The output device is a pair of data glasses with an output unit that outputs the vehicle information. The data glasses are worn on the head of a user.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Fahrrad zu verbessern. Insbesondere sollen der Funktionsumfang des Fahrrads sowie die Sicherheit und der Bedienkomfort für den Benutzer des Fahrrads erhöht werden. Die Aufgabe wird mit einem Fahrrad nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren nach Anspruch 8 gelöst. Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object of the present invention is to improve a bicycle. In particular, the range of functions of the bicycle, as well as the safety and ease of use for the bicycle user, are to be increased. This object is achieved by a bicycle according to claim 1 and by a method according to claim 8. Embodiments are the subject of the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Fahrrad umfasst mindestens einen Sender, mindestens einem Empfänger und eine Datenbrille, wobei der mindestens eine Sender mit dem mindestens einen Empfänger, der in der Datenbrille integriert ist, signalübertragend verbunden ist, um während eines Fahrradbetriebs zumindest vom Sender bereitgestellte Daten in einem Blickfeld eines Benutzers zu visualisieren.A bicycle according to the invention comprises at least one transmitter, at least one receiver and data glasses, wherein the at least one transmitter is connected to the at least one receiver integrated in the data glasses in a signal-transmitting manner in order to visualize at least data provided by the transmitter in a field of vision of a user during bicycle operation.

Das Fahrrad umfasst insbesondere einen Antriebsstrang und mindestens zwei Räder. Beispielsweise umfasst das Fahrrad die üblichen Komponenten eines mit Muskelkraft antreibbaren Fahrrades. Insbesondere umfasst das Fahrrad eine als Antriebsmotor ausgebildete elektrische Maschine, die im Antriebsstrang des Fahrrades integriert ist, um die Belastung des Benutzers bei der Fortbewegung zu verringern oder seine Reichweite zu steigern, und zwar in Abhängigkeit der Kapazität eines damit verbundenen Energiespeichers. Der Antriebsmotor kann als Mittelmotor im Bereich der Tretkurbelwelle oder als Radantrieb direkt an einem Antriebsrad angeordnet sein.The bicycle comprises, in particular, a drive train and at least two wheels. For example, the bicycle comprises the usual components of a human-powered bicycle. In particular, the bicycle comprises an electric machine designed as a drive motor, which is integrated into the bicycle's drive train to reduce the strain on the user during locomotion or to increase their range, depending on the capacity of an associated energy storage device. The drive motor can be arranged as a mid-engine in the area of the pedal crankshaft or as a wheel drive directly on a drive wheel.

Beispielsweise ist der mindestens eine Sender in einer Vorrichtung des Fahrrades integriert. Alternativ oder ergänzend ist der mindestens eine Sender an einem im Umfeld des Fahrrads befindlichen externen Gerät integriert. Dadurch können Daten von dem jeweiligen Sender an den mindestens einen Empfänger in der Datenbrille übermittelt werden. Zur bidirektionalen Datenübermittlung wird vorgeschlagen, dass in der Datenbrille nicht nur ein Empfänger, sondern auch ein Sender integriert ist, wobei dann an einer Vorrichtung des Fahrrades und/oder an einem im Umfeld des Fahrrades befindlichen Geräts nicht nur ein Sender, sondern auch ein Empfänger integriert ist.For example, the at least one transmitter is integrated into a device on the bicycle. Alternatively or additionally, the at least one transmitter is integrated into an external device located in the vicinity of the bicycle. This allows data to be transmitted from the respective transmitter to the at least one receiver in the data glasses. For bidirectional data transmission, it is proposed that not only a receiver but also a transmitter be integrated into the data glasses, whereby not only a transmitter but also a receiver is then integrated into a device on the bicycle and/or into a device located in the vicinity of the bicycle.

Die Datenbrille ist dazu eingerichtet, am Kopf des Benutzers getragen zu werden und umfasst mindestens eine Anzeigeeinheit, die die vom Sender bereitgestellten Daten für den Benutzer visualisiert, sodass der Benutzer seinen Blick nicht von der Fahrbahn nehmen muss. Dadurch wird während des Fahrradbetriebs nicht nur die Sicherheit erhöht, sondern gleichzeitig auch der Komfort für den Benutzer. Insbesondere wird dadurch auch der Funktionsumfang des Fahrrads erweitert. Gemäß einer Ausführungsform ist die Datenbrille in einem Helm integriert. Beispielsweise ist die Datenbrille als Visier für einen Helm ausgebildet. Bevorzugt kann das Visier auf- und zugeklappt werden.The data glasses are designed to be worn on the user's head and comprise at least one display unit that visualizes the data provided by the transmitter for the user, so that the user does not have to take their eyes off the road. This not only increases safety while cycling, but also comfort for the user. In particular, it also expands the range of functions of the bicycle. According to one embodiment, the data glasses are integrated into a helmet. For example, the data glasses are designed as a visor for a helmet. The visor can preferably be folded open and closed.

Die Daten, die mittels Datenbrille im Blickfeld des Benutzers visualisiert werden, können dieselben Daten sein, die auf einem Bildschirm eines Bordcomputer des Fahrrads, der an einem Lenker befestigt ist, visualisiert werden. Beispielsweise ist der mindestens eine Sender mit Mittel zur Ermittlung von Daten während eines Fahrradbetriebs signalübertragend verbunden. Als Mittel zur Ermittlung von Daten können sowohl Vorrichtungen oder Elemente, insbesondere Sensoren einer Sensorik verwendet werden, die beispielsweise Messdaten am Fahrrad, am Benutzer und/oder vom Umfeld erfassen, insbesondere sensieren, als auch Verfahren oder Algorithmen, die beispielsweise aus Betriebsdaten des Fahrrades oder mit Hilfe zusätzlich bereitgestellter Informationen Daten während eines Fahrradbetriebs ermitteln, insbesondere berechnen. Somit schließt die Erfindung die technische Lehre ein, dass die Ermittlung von Daten unmittelbar sensiert oder mittelbar aus weiteren Informationen berechnet werden kann, wobei diese Daten unabhängig davon, wie sie ermittelt werden, über den Sender an den Empfänger der Datenbrille übermittelt werden, um in einem Blickfeld des Benutzers visualisiert zu werden.The data visualized in the user's field of vision via data glasses can be the same data that is visualized on a screen of a bicycle's on-board computer, which is attached to a handlebar. For example, the at least one transmitter is connected to means for determining data during bicycle operation in a signal-transmitting manner. Devices or elements, in particular sensors of a sensor system, can be used as means for determining data, for example, which acquire, in particular sense, measurement data from the bicycle, the user, and/or the environment, as well as methods or algorithms that determine, in particular calculate, data during bicycle operation, for example, from operating data of the bicycle or with the aid of additionally provided information. Thus, the invention includes the technical teaching that the determination of data can be directly sensed or indirectly calculated from further information. can, whereby this data, regardless of how it is determined, is transmitted via the transmitter to the receiver of the data glasses in order to be visualized in the user's field of vision.

Optional kann die Datenbrille über darin integrierte Mittel nicht nur optische Signale, insbesondere bildliche Darstellungen, sondern auch akustische und/oder haptische Signale für den Benutzer erzeugen. Beispielsweise kann ein Lautsprecher in der Datenbrille integriert sein, um akustische Signale auszugeben. Beispielsweise kann ein Mikrofon in der Datenbrille integriert sein, um akustische Signale aufzunehmen. Beispielsweise können Vibrationen erzeugende Mittel in der Datenbrille integriert sein, um haptische Signale zu erzeugen. Beispielsweise kann der Benutzer mittels akustischen und/oder haptischen Signalen vor sicherheitsgefährdenden Fahrsituationen gewarnt werden. Eine Kombination von Lautsprecher und Mikrofon an der Datenbrille kann als Freisprecheinrichtung zum Telefonieren, insbesondere zur Kopplung mit einem Mobiltelefon, verwendet werden.Optionally, the data glasses can generate not only optical signals, in particular visual representations, but also acoustic and/or haptic signals for the user via integrated means. For example, a loudspeaker can be integrated into the data glasses to output acoustic signals. For example, a microphone can be integrated into the data glasses to record acoustic signals. For example, vibration-generating means can be integrated into the data glasses to generate haptic signals. For example, the user can be warned of safety-threatening driving situations by means of acoustic and/or haptic signals. A combination of loudspeaker and microphone on the data glasses can be used as a hands-free device for making phone calls, in particular for pairing with a mobile phone.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Fahrrad ferner mindestens eine Datenverarbeitungseinheit auf, wobei die mindestens eine Datenverarbeitungseinheit signalübertragend vor dem mindestens einen Sender und/oder hinter dem mindestens einen Empfänger angeordnet ist. Mit anderen Worten werden Daten zunächst in einer Datenverarbeitungseinheit verarbeitet, insbesondere ausgewertet, bevor sie über den Sender an den Empfänger übermittelt werden. Alternativ oder ergänzend werden empfangene Daten in einer Datenverarbeitungseinheit verarbeitet, insbesondere ausgewertet. Die mindestens eine Datenverarbeitungseinheit kann sowohl in der Datenbrille als auch an einer Vorrichtung des Fahrrads oder an einem im Umfeld des Fahrrads befindlichen externen Gerät integriert sein.According to one embodiment, the bicycle further comprises at least one data processing unit, wherein the at least one data processing unit is arranged in front of the at least one transmitter and/or behind the at least one receiver in a signal-transmitting manner. In other words, data is first processed, in particular evaluated, in a data processing unit before being transmitted to the receiver via the transmitter. Alternatively or additionally, received data is processed, in particular evaluated, in a data processing unit. The at least one data processing unit can be integrated both in the data glasses and in a device of the bicycle or in an external device located in the vicinity of the bicycle.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Datenbrille zumindest mittelbar oder unmittelbar mit mindestens einem im Umfeld des Fahrrads befindlichen externen Gerät signalübertragend verbunden. Das externe Gerät kann beispielsweise ein Smartphone, eine Smartwatch oder ein anders Gerät sein, das Daten ermitteln und/oder übermitteln kann. Insbesondere können die visualisierten Daten von einer am Fahrrad angeordneten Vorrichtung und/oder von dem externen Gerät ermittelt werden.According to one embodiment, the data glasses are connected, at least directly or indirectly, to at least one external device located in the vicinity of the bicycle. The external device can be, for example, a smartphone, a smartwatch, or another device that can collect and/or transmit data. In particular, the visualized data can be collected by a device arranged on the bicycle and/or by the external device.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Datenbrille zumindest mittelbar mit einem Datenspeicher, auf dem zumindest verschiedene Betriebsmodi mit unterschiedlich zusammengestellten Informationen abgelegt sind, signalübertragend verbunden. Beispielsweise sind zumindest zwei Betriebsmodi vorgesehen, nämlich ein Stadtmodus zur Visualisierung zumindest einer Geschwindigkeit des Fahrrads, einer Batteriereichweite des Fahrrads und einer Antriebsleistung eines Antriebsmotors des Fahrrads, sowie ein Trainingsmodus zur Visualisierung zumindest eines Pulses des Benutzers, einer Kadenz und einer Leistung des Benutzers. Ergänzend kann ein Betriebsmodi vorgesehen sein, der einen Wettkampf simuliert und auf einer bekannten, also hinterlegten Strecke, zumindest Zeiten für Streckenabschnitte sowie eine Geschwindigkeit des Fahrrads einblendet. Dazu sind ferner GPS-Mittel vorgesehen, um den Standort des Fahrrades zu erfassen. Bevorzugt kann der Benutzer die Betriebsmodi, insbesondere die Art und Anzahl der Darstellungen in dem jeweiligen Betriebsmodus konfigurieren.According to one embodiment, the data glasses are at least indirectly connected to a data storage device, on which at least different operating modes with differently compiled information are stored. For example, at least two operating modes are provided: a city mode for visualizing at least a bicycle speed, a bicycle battery range, and a drive power of a bicycle drive motor, as well as a training mode for visualizing at least a user's heart rate, a cadence, and a user's power. Additionally, an operating mode can be provided that simulates a competition and displays at least times for route sections and a bicycle speed on a known, i.e., stored route. GPS means are also provided for this purpose to detect the location of the bicycle. The user can preferably configure the operating modes, in particular the type and number of displays in the respective operating mode.

Gemäß einer Ausführungsform visualisiert die Datenbrille während des Fahrradbetriebs Umfeldinformationen, Routeninformationen, Fahrzeuginformationen, Benutzerinformationen, Trainingsinformationen und/oder Empfehlungen in einem Blickfeld des Benutzers. Die Umfeldinformationen können eine Temperatur, einen Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, eine Relativgeschwindigkeit zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, eine Hangneigung und/oder eine Höhe umfassen. Die Routeninformationen können eine Soll-Fahrtrichtung, insbesondere durch eine Kompass-Anzeige und/oder einer Himmelsrichtung visualisiert, eine bevorstehende Aktion, insbesondere eine Richtungsänderung, vorzugsweise mit einem Abstand und/oder einer voraussichtlichen Fahrtdauer bis zur Aktion, eine bisherige Fahrtdauer, eine voraussichtliche Restdauer, eine zurückgelegte und/oder verbleibende Strecke sowie zurückgelegte und/oder verbleibende Höhenmeter umfassen. Die Fahrzeuginformationen können eine Ist-Geschwindigkeit, eine Ist-Fahrtrichtung, insbesondere durch eine Kompass-Anzeige und/oder einer Himmelsrichtung visualisiert, einen Gang und/oder eine Übersetzung des Antriebsstrangs, eine Motorleistung, eine Bremsleistung, einen Ladezustand einer Batterie, einen Batteriegesundheitszustand, eine Beschleunigung, eine Winkelgeschwindigkeit und/oder eine Winkelbeschleunigung umfassen. Die Benutzerinformationen können eine Herzfrequenz, eine Kadenz, ein Fahrerdrehmoment und/oder eine Fahrerleistung umfassen. Die Fahrerleistung ist beispielsweise das Produkt aus der Kadenz und dem Fahrerdrehmoment. Die Trainingsinformationen können einen Ziel-Herzfrequenzbereich, einen Ziel-Leistungsbereich und/oder eine Ziel-Kadenz umfassen. Die Empfehlungen können Informationen zu einem Zielgang und/oder einer Kadenz umfassen. Beispielsweise kann die Empfehlung visualisiert werden einen Gang zu erhöhen oder zu verringern und/oder die Kadenz zu erhöhen oder zu verringern.According to one embodiment, the data glasses visualize environmental information, route information, vehicle information, user information, training information, and/or recommendations in the user's field of vision during bicycle operation. The environmental information can include a temperature, a distance to a vehicle ahead, a relative speed to a vehicle ahead, a slope gradient, and/or an altitude. The route information can include a desired direction of travel, in particular visualized by a compass display and/or a cardinal direction, an upcoming action, in particular a change of direction, preferably with a distance and/or an estimated travel time until the action, a previous travel time, an estimated remaining time, a traveled and/or remaining distance, and covered and/or remaining altitude. The vehicle information can include an actual speed, an actual direction of travel, in particular visualized by a compass display and/or a cardinal direction, a gear and/or a transmission ratio of the drive train, an engine power, a braking power, a battery charge level, a battery health level, an acceleration, an angular velocity and/or an angular acceleration. The user information can include a heart rate, a cadence, a driver torque and/or a driver power. The driver power is, for example, the product of the cadence and the driver torque. The training information can include a target heart rate range, a target power range and/or a target cadence. The recommendations can include information about a target gear and/or a cadence. For example, the recommendation to increase or decrease a gear and/or to increase or decrease the cadence can be visualized.

Beispielsweise ist der Datenspeicher in der Datenbrille integriert. Bevorzugt ist eine Datenverarbeitungseinheit signalübertragend zwischen der Datenbrille und dem Datenspeicher angeordnet. Bevorzugt sind auf dem Datenspeicher nicht nur unterschiedliche Betriebsmodi, sondern auch Umfeldinformationen, Routeninformationen, Fahrzeuginformationen, Benutzerinformationen, Trainingsinformationen und/oder Empfehlungen gespeichert. Beispielsweise ist der Datenspeicher in der Datenverarbeitungseinheit integriert. Alternativ oder ergänzend kann ein Datenspeicher an einem externen Gerät verwendet werden, das signalübertragend mit der Datenverarbeitungseinheit verbunden ist.For example, the data storage is integrated into the data glasses. Preferably, a data processing unit transmits signals between the The data storage unit is arranged between the data glasses and the data storage unit. Preferably, the data storage unit stores not only different operating modes, but also environmental information, route information, vehicle information, user information, training information, and/or recommendations. For example, the data storage unit is integrated into the data processing unit. Alternatively or additionally, a data storage unit can be used on an external device that is connected to the data processing unit for signal transmission.

Die Datenverarbeitungseinheit fungiert als Steuereinheit oder Steuergerät und ist dazu ausgebildet, Daten auszuwerten und in Abhängigkeit dieser Daten über die Datenbrille zumindest optische, optional auch akustische und/oder haptische Signale zu erzeugen. Insbesondere weist die Datenverarbeitungseinheit eine Signalschnittstelle für eine signalübertragende Verbindung auf, wobei die Signalstelle einen Sender und einen Empfänger zur bidirektionalen Signalübermittlung aufweist. Beispielsweise kann die signalübertragende Verbindung drahtgebunden, drahtlos oder optisch ausgebildet sein.The data processing unit functions as a control unit or control device and is designed to evaluate data and, depending on this data, generate at least optical, optionally also acoustic and/or haptic signals via the data glasses. In particular, the data processing unit has a signal interface for a signal-transmitting connection, wherein the signal point has a transmitter and a receiver for bidirectional signal transmission. For example, the signal-transmitting connection can be wired, wireless, or optical.

Eine signalübertragende Verbindung ist eine kommunizierende Verbindung, bei der Daten, insbesondere Messdaten, und/oder Informationen als Signal von einem Sender an einen Empfänger übermittelt werden. Die Signale können beispielsweise Schalt-, Steuer-, Datenübertragungs- oder Befehlssignale sein. Beispielsweise kann die Datenverarbeitungseinheit ein Verbund von Steuereinheiten bzw. Steuergeräten sein. Beispielsweise kann eines der Steuergeräte Teil einer Antriebsmaschine, eines Getriebes oder einer anderen Vorrichtung des Fahrrades sein. Die Datenverarbeitungseinheit kann am Lenker, im Bereich des Getriebes, im Bereich der Antriebsmaschine oder an einer anderen Stelle des Fahrrades, beispielsweise am Rahmen, angeordnet sein. Alternativ kann die Datenverarbeitungseinheit außerhalb des Fahrrades angeordnet sein.A signal-transmitting connection is a communicating connection in which data, in particular measurement data, and/or information is transmitted as a signal from a transmitter to a receiver. The signals can be, for example, switching, control, data transmission, or command signals. For example, the data processing unit can be a network of control units or control devices. For example, one of the control devices can be part of a drive motor, a transmission, or another device on the bicycle. The data processing unit can be arranged on the handlebars, in the area of the transmission, in the area of the drive motor, or at another location on the bicycle, for example on the frame. Alternatively, the data processing unit can be arranged outside the bicycle.

Eine Signalschnittstelle ist eine Verbindung zum Austausch von Daten und Signalen zwischen verschiedenen Komponenten des Fahrrades sowie weiteren Vorrichtungen außerhalb des Fahrrades. Die jeweilige Signalschnittstelle ermöglicht es, dass mindestens zwei Bauteile oder Einheiten miteinander kommunizieren. Die jeweilige Signalschnittstelle ist in das jeweilige Bauteil integriert bzw. integraler Bestandteil davon und dient zum Empfangen und Übermitteln von Signalen. Beispielsweise weist die Datenbrille eine Signalschnittstelle auf, die mit einer Signalschnittstelle an der Datenverarbeitungseinheit signalübertragend verbunden ist. Beispielsweise weist ein im Umfeld des Fahrrads befindliches externes Gerät eine Signalschnittstelle auf, die mit einer Signalschnittstelle an der Datenverarbeitungseinheit signalübertragend verbunden ist. Insbesondere empfängt die Datenverarbeitungseinheit an der Signalschnittstelle von damit signalübertragend verbundenen Sensoren und/oder Vorrichtungen Daten und Informationen betreffend das Umfeld, die Route, das Fahrrad, den Benutzer, das Training und/oder Empfehlungen zum Betrieb des Fahrrades und übermittelt diese Daten und Informationen ggf. nach einer Auswertung, insbesondere nach einer Verknüpfung, an die Datenbrille, wo sie dann für den Benutzer visualisiert werden, um diesen zu informieren.A signal interface is a connection for exchanging data and signals between different components of the bicycle and other devices outside the bicycle. The respective signal interface enables at least two components or units to communicate with each other. The respective signal interface is integrated into the respective component or is an integral part thereof and is used to receive and transmit signals. For example, the data glasses have a signal interface that is connected to a signal interface on the data processing unit for signal transmission. For example, an external device located in the vicinity of the bicycle has a signal interface that is connected to a signal interface on the data processing unit for signal transmission. In particular, the data processing unit receives data and information regarding the environment, the route, the bicycle, the user, the training, and/or recommendations for operating the bicycle at the signal interface from sensors and/or devices connected to it for signal transmission. If necessary, after evaluation, in particular after linking, this data and information is transmitted to the data glasses, where it is then visualized for the user to inform them.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Datenbrille mindestens ein Bedienelement zur Benutzereingabe auf. Über das mindestens eine Bedienelement kann der Benutzer die Datenbrille durch Eingabe steuern und beispielsweise durch ein Menü navigieren sowie eine Auswahl treffen. Insbesondere ist das Bedienelement als mechanischer Knopf oder Taste ausgebildet. Alternativ oder ergänzend ist das Bedienelement als berührungssensitiver Bereich an der Datenbrille ausgebildet. Beispielsweise kann über das jeweilige Bedienelement mindestens eine Vorrichtung am Fahrrad, beispielsweise ein Antriebsmotor oder ein Getriebe, gesteuert werden. Beispielsweise kann über das jeweilige Bedienelement mindestens ein im Umfeld des Fahrrads befindliches externes Gerät, beispielsweise ein Smartphone, gesteuert werden.According to one embodiment, the data glasses have at least one control element for user input. Using the at least one control element, the user can control the data glasses by input and, for example, navigate through a menu and make a selection. In particular, the control element is designed as a mechanical knob or button. Alternatively or additionally, the control element is designed as a touch-sensitive area on the data glasses. For example, at least one device on the bicycle, such as a drive motor or a transmission, can be controlled via the respective control element. For example, at least one external device located in the vicinity of the bicycle, such as a smartphone, can be controlled via the respective control element.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Datenbrille Mittel für Augensteuerungsfunktionen auf. Durch Augensteuerungsfunktionen, auch Eyetracking-Funktionen genannt, wird erfasst, wohin der Benutzer blickt, wobei der Benutzer mittels Blick, insbesondere über Augenbewegungen, Benutzereingaben vornimmt und beispielsweise durch ein Menü navigieren sowie eine Auswahl treffen kann.According to one embodiment, the data glasses have means for eye control functions. Eye control functions, also called eye tracking functions, detect where the user is looking. The user can use their gaze, in particular eye movements, to perform user inputs and, for example, navigate through a menu and make a selection.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Fahrrads, also eines Fahrrads, das mindestens einen Sender und eine Datenbrille mit mindestens einen Empfänger aufweist, übermittelt der mindestens eine Sender während eines Fahrradbetriebs Daten an den mindestens einen Empfänger in der Datenbrille, wobei diese Daten von der Datenbrille in einem Blickfeld des Benutzers visualisiert werden. Vorzugsweise erfolgt die Auswahl der während des Fahrradbetriebs visualisierten Daten in Abhängigkeit einer Fahrsituation und/oder eines Betriebsmodus. Insbesondere erfolgt ein automatischer Wechsel zwischen der Anzeige unterschiedlicher Daten. Beispielsweise erfolgt eine automatische Reduktion der Anzahl von Daten bei hohen Geschwindigkeiten und/oder bei umwegigem Terrain, um eine Informationsüberflutung zu vermeiden und die Konzentration des Benutzers durch Fokussierung auf Wesentliche Informationen zu verbessern. Beispielsweise erfolgt die Reduktion auf maximal vier bis sieben dargestellte Informationen. Bevorzugt kann der Benutzer die Art und Anzahl der Darstellungen konfigurieren, insbesondere Schwellwerte und Bedingungen einstellen, die einen Wechsel von Darstellungen bewirken. Die obigen Definitionen sowie Ausführungen zu technischen Effekten, Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des Fahrrades gelten sinngemäß auch für das erfindungsgemäße Verfahren.In a method according to the invention for operating a bicycle according to the invention, i.e. a bicycle having at least one transmitter and data glasses with at least one receiver, the at least one transmitter transmits data to the at least one receiver in the data glasses during bicycle operation, wherein this data is visualized by the data glasses in the user's field of vision. Preferably, the selection of the data visualized during bicycle operation is dependent on a riding situation and/or an operating mode. In particular, there is an automatic switch between the display of different data. For example, the number of data items is automatically reduced at high speeds and/or on difficult terrain in order to avoid information overload and to improve the user's concentration by focusing on essential information. For example, the reduction to a maximum of four to seven displayed Information. Preferably, the user can configure the type and number of displays, in particular, set thresholds and conditions that trigger a change of displays. The above definitions as well as explanations of technical effects, advantages, and advantageous embodiments of the bicycle also apply mutatis mutandis to the method according to the invention.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hierbei zeigt

1 eine stark vereinfachte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrrades gemäß einer ersten Ausführungsform, und
2 eine stark vereinfachte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrrades gemäß einer zweiten Ausführungsform.

In the following, embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings, wherein identical or similar elements are provided with the same reference numerals.

1 a highly simplified schematic representation of a bicycle according to the invention according to a first embodiment, and
2 a highly simplified schematic representation of a bicycle according to the invention according to a second embodiment.

In 1 ist ein erfindungsgemäßes Fahrrad 100 stark vereinfacht dargestellt. Das Fahrrad 100 weist einen Rahmen 104 auf, an dem ein als Vorderrad ausgebildetes lenkbares Rad 101, ein als Antriebsrad bzw. Hinterrad ausgebildetes Rad 102, ein am Rahmen 104 verschwenkbar angeordneter Lenker 105 mit daran angeordneten Lenkergriffen, an denen sich der Benutzer während der Fahrt abstützen und festhalten kann, sowie ein Sattel 106 angeordnet sind. Das lenkbare Rad 101 ist zusammen mit dem Lenker 105 um eine Lenkachse verschwenkbar.In 1 A bicycle 100 according to the invention is shown in a highly simplified manner. The bicycle 100 has a frame 104 on which a steerable wheel 101 designed as a front wheel, a wheel 102 designed as a drive wheel or rear wheel, a handlebar 105 pivotably mounted on the frame 104 with handlebar grips arranged thereon, which the user can support and hold on to while riding, and a saddle 106 are arranged. The steerable wheel 101, together with the handlebar 105, can be pivoted about a steering axis.

Ferner weist das Fahrrad 100 eine Antriebsvorrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, das Fahrrad 100 zumindest mit einer Muskelkraft eines - hier nicht dargestellten - Benutzers anzutreiben. Dazu sitzt der Benutzer beim Fahren beispielsweise auf dem Sattel 106 und bringt über jeweilige Pedale 107, die über jeweilige Tretkurbeln mit einer Tretkurbelwelle 108 der Antriebsvorrichtung verbunden sind, eine Antriebsleistung in den Antriebsstrang des Fahrrades 100 ein. Die Antriebsvorrichtung umfasst ferner eine als Antriebsmaschine 109 ausgebildete elektrische Maschine, die als Mittelmotor im Bereich der Tretkurbelwelle 108 angeordnet ist, und ihrerseits auch eine Antriebsleistung in den Antriebsstrang des Fahrrades 100 einleiten kann, um den Benutzer beim Fahren zu unterstützen. Mithin ist das Fahrrad 100 als E-Bike ausgebildet. Vorliegend wird über einen Zugmitteltrieb 103 mit zwei Zahnkränzen und einer Kette die Antriebsleistung auf das Antriebsrad übertragen.Furthermore, the bicycle 100 has a drive device configured to propel the bicycle 100 at least with the muscle power of a user (not shown here). For this purpose, the user sits, for example, on the saddle 106 while riding and introduces drive power into the drive train of the bicycle 100 via respective pedals 107, which are connected to a pedal crankshaft 108 of the drive device via respective pedal cranks. The drive device further comprises an electric machine configured as a drive motor 109, which is arranged as a mid-engine in the region of the pedal crankshaft 108 and can, in turn, also introduce drive power into the drive train of the bicycle 100 to assist the user during riding. Thus, the bicycle 100 is configured as an e-bike. In this case, the drive power is transmitted to the drive wheel via a traction drive 103 with two sprockets and a chain.

Ferner weist das Fahrrad 100 einen Sender 1 und eine Datenverarbeitungseinheit 8 auf, die am Rahmen 104 des Fahrrades 100 angeordnet sind, sowie eine Datenbrille 3 mit einem in der Datenbrille 3 integrierten Empfänger 2 auf. Die Datenbrille 3 ist dazu eingerichtet, am Kopf des Benutzers getragen zu werden und umfasst eine nicht näher dargestellte Anzeigeeinheit, die die vom Sender 1 bereitgestellten Daten für den Benutzer visualisiert, sodass der Benutzer seinen Blick nicht von der Fahrbahn nehmen muss. Dadurch wird nicht nur die Sicherheit erhöht, sondern gleichzeitig auch der Komfort für den Benutzer. Die Datenbrille 3 weist ein als Taste ausgebildetes Bedienelement 5 zur Benutzereingabe auf, wobei der Benutzer darüber zumindest eine Auswahl der zu visualisierenden Informationen vornehmen kann. Ergänzend kann die Datenbrille 3 Mittel für Augensteuerungsfunktionen aufweisen.Furthermore, the bicycle 100 has a transmitter 1 and a data processing unit 8, which are arranged on the frame 104 of the bicycle 100, as well as data glasses 3 with a receiver 2 integrated into the data glasses 3. The data glasses 3 are designed to be worn on the user's head and comprise a display unit (not shown in detail) that visualizes the data provided by the transmitter 1 for the user, so that the user does not have to take their eyes off the road. This not only increases safety but also comfort for the user. The data glasses 3 have a control element 5 designed as a button for user input, which allows the user to at least select the information to be visualized. In addition, the data glasses 3 can have means for eye control functions.

Vorliegend ist die Datenverarbeitungseinheit 8 signalübertragend vor dem Sender 1 angeordnet und als Bordcomputer des Fahrrads 100 ausgebildet. Über die Datenverarbeitungseinheit 8 werden während des Fahrradbetriebs zumindest Umfeldinformationen, Routeninformationen, Fahrradinformationen, Benutzerinformationen, Trainingsinformationen und/oder Empfehlungen generiert und mittels Sender 1 an den Empfänger 2 übermittelt, um in der Datenbrille 3 in einem Blickfeld des Benutzers visualisiert zu werden. Der Sender 1 ist beispielsweise in der Datenverarbeitungseinheit 8 integriert. Ferner ist eine nicht näher dargestellte Sensorik zur Datenerfassung an der Datenverarbeitungseinheit 8 integriert und/oder signalübertragend mit der Datenverarbeitungseinheit 8 verbunden.In the present case, the data processing unit 8 is arranged in front of the transmitter 1 so as to transmit signals and is designed as an on-board computer of the bicycle 100. During bicycle operation, at least environmental information, route information, bicycle information, user information, training information, and/or recommendations are generated via the data processing unit 8 and transmitted to the receiver 2 via the transmitter 1 in order to be visualized in the user's field of vision in the data glasses 3. The transmitter 1 is, for example, integrated into the data processing unit 8. Furthermore, a sensor system (not shown in detail) for data acquisition is integrated into the data processing unit 8 and/or connected to the data processing unit 8 so as to transmit signals.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Fahrrades 100. Das Fahrrad 100 gemäß 2 entspricht im Wesentlichen dem Fahrrad 100 gemäß 1 und weist einen erweiterten Funktionsumfang auf. Vorliegend ist die Datenbrille 3 in einem Helm 6 für den Benutzer integriert, insbesondere als Helmvisier ausgebildet. Ferner weist die Datenbrille 3 nicht nur den Empfänger 2, sondern auch einen Sender 1 auf, wodurch an der Datenbrille 3 eine Signalschnittstelle für einen bidirektionalen Datenaustausch geschaffen wird. Die Datenverarbeitungseinheit 8 weist nicht nur den Sender 1, sondern auch einen Empfänger 2 auf, wodurch an der Datenverarbeitungseinheit 8 eine Signalschnittstelle für einen bidirektionalen Datenaustausch geschaffen wird. Des Weiteren ist ein externes Gerät 4 mit einem Sender 1 und einem Empfänger 2 im Umfeld des Fahrrads 100 angeordnet und signalübertragend mit der Datenbrille 3 und der Datenverarbeitungseinheit 8 verbunden. Der Sender 1 und der Empfänger 2 an dem externen Gerät 4 bilden eine Signalschnittstelle für einen bidirektionalen Datenaustausch an dem externen Gerät 4. Beispielsweise ist das externe Gerät 4 als Pulsuhr ausgebildet und zum Erfassen einer Herzfrequenz des Benutzers während des Fahrradbetriebs vorgesehen. 2 shows a second embodiment of the bicycle 100. The bicycle 100 according to 2 essentially corresponds to the bicycle 100 according to 1 and has an expanded range of functions. In the present case, the data glasses 3 are integrated into a helmet 6 for the user, in particular designed as a helmet visor. Furthermore, the data glasses 3 have not only the receiver 2, but also a transmitter 1, whereby a signal interface for bidirectional data exchange is created on the data glasses 3. The data processing unit 8 has not only the transmitter 1, but also a receiver 2, whereby a signal interface for bidirectional data exchange is created on the data processing unit 8. Furthermore, an external device 4 with a transmitter 1 and a receiver 2 is arranged in the vicinity of the bicycle 100 and is connected to the data glasses 3 and the data processing unit 8 in a signal-transmitting manner. The transmitter 1 and the receiver 2 on the external device 4 form a signal interface for bidirectional data exchange on the external device 4. For example, the external device 4 is designed as a heart rate monitor and is intended to record the user's heart rate during bicycle operation.

Nach Maßgabe der Datenverarbeitungseinheit 8 sowie einer Benutzerkonfiguration visualisiert die Datenbrille 3 während des Fahrradbetriebs zumindest Umfeldinformationen, Routeninformationen, Fahrradinformationen, Benutzerinformationen, Trainingsinformationen und/oder Empfehlungen in einem Blickfeld des Benutzers. Vorteilhafterweise wird eine Auswahl der während des Fahrradbetriebs visualisierten Daten in Abhängigkeit einer Fahrsituation und/oder eines Betriebsmodus von der Datenverarbeitungseinheit 8 automatisch vorgenommen. Die Datenbrille 3 hat zumindest mittelbar über die Datenverarbeitungseinheit 8 Zugriff auf einen Datenspeicher 7, der in der Datenverarbeitungseinheit 8 integriert ist und auf dem verschiedene Betriebsmodi mit unterschiedlich zusammengestellten Informationen abgelegt sind. Der Benutzer kann durch Benutzereingabe am Bedienelement 5 die Betriebsmodi konfigurieren, speichern und abrufen. Ansonsten entspricht das Fahrrad 100 gemäß 2 im Wesentlichen dem Fahrrad 100 gemäß 1, auf das Bezug genommen wird.According to the data processing unit 8 and a user configuration, the data glasses 3 visualize at least environmental information, route information, bicycle information, user information, training information and/or recommendations in the user's field of vision during bicycle operation. Advantageously, a selection of the data visualized during bicycle operation is automatically made by the data processing unit 8 depending on a riding situation and/or an operating mode. The data glasses 3 have at least indirectly access via the data processing unit 8 to a data memory 7, which is integrated in the data processing unit 8 and on which various operating modes with differently compiled information are stored. The user can configure, save and retrieve the operating modes by user input on the control element 5. Otherwise, the bicycle 100 according to 2 essentially the bicycle 100 according to 1 to which reference is made.

BezugszeichenReference symbol

11: SenderSender
22: EmpfängerRecipient
33: DatenbrilleData glasses
44: externes Gerätexternal device
55: BedienelementControl element
66: Helmhelmet
77: DatenspeicherData storage
88: Datenverarbeitungseinheitdata processing unit
100100: FahrradBicycle
101101: lenkbares Radsteerable wheel
102102: Radwheel
103103: Zugmitteltriebtraction drive
104104: RahmenFrame
105105: Lenkerhandlebar
106106: Sattelsaddle
107107: PedalePedals
108108: Tretkurbelwellecrankshaft
109109: Antriebsmaschinedrive machine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2016 000 911 A1 [0003]

Claims

Bicycle (100) with at least one transmitter (1), at least one receiver (2) and data glasses (3), wherein the at least one transmitter (1) is connected to the at least one receiver (2) integrated in the data glasses (3) in a signal-transmitting manner in order to visualize data provided at least by the transmitter (1) in a field of vision of a user during bicycle operation.

Bicycle (100) to Claim 1 , further comprising at least one data processing unit (8), wherein the at least one data processing unit (8) is arranged in a signal-transmitting manner in front of the at least one transmitter (1) and/or behind the at least one receiver (2).

Bicycle (100) according to one of the preceding claims, wherein the data glasses (3) are designed to be connected, at least indirectly or directly, to at least one external device (4) located in the vicinity of the bicycle (100) in a signal-transmitting manner.

Bicycle (100) according to one of the preceding claims, wherein the data glasses (3) have at least one operating element (5) for user input.

Bicycle (100) according to one of the preceding claims, wherein the data glasses (3) have means for eye control functions.

Bicycle (100) according to one of the preceding claims, wherein the data glasses (3) are integrated into a helmet (6).

Bicycle (100) according to one of the preceding claims, wherein the data glasses (3) are at least indirectly connected in a signal-transmitting manner to a data memory (7) on which at least different operating modes with differently compiled information are stored.

Method for operating a bicycle (100) according to one of the preceding claims, wherein the at least one transmitter (1) transmits data to the at least one receiver (2) of the data glasses (3) during bicycle operation in order to visualize this data at least in a field of vision of a user.

Procedure according to Claim 8 , wherein the data glasses (3) visualize at least environmental information, route information, bicycle information, user information, training information and/or recommendations in a field of vision of the user during bicycle operation.

Procedure according to Claim 8 or 9 , whereby the data visualized during bicycle operation is selected depending on a riding situation and/or an operating mode.