一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

童车的制作方法

2022-04-14 01:24:51 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种童车车架和相应的童车,尤其是利用电机辅助的童车。


背景技术:

2.电机驱动的童车原则上是已知的。这种通常可以配置成,使得所述童车能够仅通过电机力运动。此外,原则上还已知的是,给童车配备电机助力装置,所述电机助力装置向操作童车的人的驱动力提供助力,但如果操作者不施加力,则不提供助力。


技术实现要素:

3.本发明的目的是,提出一种操作简单的、复杂度较低的和坚固的、尤其是机动化的童车车架以及相应的童车,所述童车车架和童车特别是使得操作童车的人能够以简单、舒适和精确的方式和形式控制童车。
4.所述目的尤其通过根据后附权利要求中任一项所述的童车或童车车架或相应的方法(分别本身单独地或组合地)来实现。
5.所述目的特别是通过一种童车或童车车架来实现,所述童车或童车车架包括:至少一个电机、尤其是电动机,用于辅助驱动童车或童车车架;用于推动童车或童车车架的推把;和至少一个力传感器装置,用于检测作用于推把的力和/或力分量的方向和/或值,和/或用于检测由所述力或力分量导出的量,尤其是转矩和/或所述力或力分量在时间上的变化。
6.所述力传感器装置可以包括至少一个转矩传感器和/或至少两个(力)传感器。
7.本发明一般而言涉及一种童车或童车车架,所述童车或童车车架可以具有至少一个推把、多个车轮(优选三个或四个车轮)、至少一个传感器以及驱动装置。所述驱动装置本身可以分别包括至少一个电动机、控制器和(优选二次)电池。
8.所述童车车架或童车可以包括其它元件,如例如前轮支杆和/或后轮支杆,以及必要时还有儿童容纳装置(如座椅单元或卧兜)或用于安装这种儿童容纳装置的适配器。
9.所述至少一个传感器可以构造成用于探测由使用者(即推动童车车架的人)为推动目所施加的力或所述力的分量和/或由所述力或其分量所导出的量(例如转矩、在时间上的变化等)。
10.所述至少一个传感器或另外的传感器可以构造成用于探测童车车架的当前速度(尤其是相对于在使用童车车架期间车轮接触的地面的速度)。
11.此时(尤其是当所述传感器构造成用于探测力时),所述至少一个传感器可以设置在推把中或上,尤其是设置在推把的横向部段或者说水平部段中或上。特别是也可以将多个这种传感器、例如两个这种传感器分别设置在推把(或横向部段或水平部段)较为靠外、即靠近童车车架侧面的区域中或上。
12.所述至少一个传感器(尤其是当所述传感器构造成用于探测力时)可以设置成,使得所述传感器的探测方向至少基本上从推把出发远离使用者指向,就是说,必要时朝儿童
容纳装置的方向或朝用于接纳所述儿童容纳装置的适配器的方向指向。优选所述传感器可以从上面所述的方向出发略微向下倾斜,例如倾斜5
°
至15
°
,尤其是倾斜7
°
至10
°

13.所述至少一个传感器(尤其是当所述传感器构造成用于探测转矩时)可以设置在铰接点上或中,必要时设置推把在其它车架部件上的铰接点上或中。
14.所述至少一个传感器(尤其是当所述传感器构造成用于探测速度时)可以设置在车轮上或中或者设置在紧邻车轮的周边区域。这种传感器尤其是可以设置成,使得所述传感器可以检测车轮相对于其它车架部件的旋转速度。根据该实施方案,这种传感器可以检测到至少一个车轮完整的回转次数,其方式例如是,通过所述至少一个车轮旋转引导磁体穿过导体回路。
15.所述至少一个传感器(尤其是当所述传感器构造成用于探测速度时)可以设置在电机上或中,尤其是以便检测电机转速。
16.所述至少一个传感器可以构造成,记录频率为至少为5hz、优选至少为10hz的测量值。此外,所述传感器还可以构造成记录频率为最高为200hz或最高为100hz的测量值。
17.此外,上述目的优选通过一种童车或童车车架来实现,所述童车或童车车架包括:至少一个电机,尤其是电动机,用于辅助驱动童车或童车车架;用于推动童车或童车车架的推把;至少一个力传感器装置(包括至少一个尤其是如在上面详细说明或描述的传感器),用于检测作用于推把的力和/或力分量的方向和/或值,和/或用于检测由所述力或力分量导出的量,尤其是转矩和/或所述力或力分量在时间上的变化;至少一个速度传感器装置(包括至少一个尤其是如在上面详细说明或描述的传感器),用于确定童车或童车车架的速度;和至少一个控制装置,所述控制装置配置成,根据测得的力和/或力分量和/或由所述力和/或力分量导出的量与力阈值的比较适应性调整电机助力,根据测得的速度与速度阈值的比较来确定所述力阈值。
18.本发明的构思的基础是,确定当前作用于推把的力和当前童车车架移动的速度。这里,对于所有的测量,正方向优选应总是指童车车架当前的运动方向,因此,通过这种定义,所有(测得的)速度必然是正的。将当前作用于推把的力优选与力阈值进行比较,附加地还确定速度阈值。
19.如果当前速度小于(备选地:小于/等于)速度阈值时,进一步优选将力阈值设置成第一正值。如果童车的当前速度大于/等于(备选地:大于)速度阈值,则优选将力阈值设置成第二正值。第一正值优选不等于第二正值,优选大于(但也可以小于)第二正值。
20.根据本发明尤其是认识到,预先就固定地确定的力阈值可能是不利的。随着确定力阈值来可能也就确定了电驱动装置刚性的响应特性,这种响应特性只取决于作用于推把的力。这有时会导致,在助力的帮助不大或不希望助力的情况下,也会触发电驱动装置的助力。此外,驱动装置也可能在不利的边界条件下运行(例如在低转速下的高载荷)。
21.根据本发明,以改进的方式确保尽可能只在希望有助力的情况下实现由电驱动装置提供助力。
22.所述速度阈值可以小于4km/h。优选所述速度阈值至少为1km/h和/或最高为3km/h,例如(约)为2km/h。
23.优选力阈值的第一值高于力阈值的第二值。所述第一值特别优选应是第二值的150%至250%,例如(约)为200%。
24.第一值例如可以大于或等于20n,或者大于或等于25n,或者大于或等于30n。
25.第二值可以在8n至25n之间,优选在10n至20n之间。所述第二值可以是例如15n或17n。
26.一旦当前检测到的力超过相应的(尤其是与当前速度相关的)力阈值,就可以允许通过驱动装置对使用者提供助力(或控制装置可以相应地配置)。只要当前所检测到的力不超过(尤其是与当前速度相关的)力阈值,则不允许驱动装置对使用者提供助力(或控制装置优选进行相应地配置)。此时,允许提供助力并不意味着是强制性地(但可能是强制性的)也实施这种助力。这种助力必要时还可能(或者可选地不)与其它参数相关。
27.优选,只有当(至少)确保,一个或多个车轮转动(或控制装置相应地配置)时,才实现通过驱动装置向使用者提供辅助。
28.优选仅在以下情况下才实现通过驱动装置对使用者提供辅助:基于对测量值、尤其是对有关为了推动而施加的力的测量值(或对所述力的分量和/或由此导出的量)的适当评估认定,人类使用者推动童车。可以为此相应地配置所述控制装置。
29.根据一个实施方案操控用于提供助力的电驱动装置,使得将推动或拉动童车所需的平均使用的力持续地(至少在确定时间段内)调节到预先确定的力值。所述力值优选是第一或第二力阈值,特别优选是第二力阈值。可以为此相应地配置所述控制装置。
30.控制装置根据本发明的配置或根据本发明的方法已经证明是特别有利的,因为尤其是在相对于第二力阈值提高第一力阈值高的情况下,尤其是当例如为了使童车中的儿童平静下来(几乎原位地)来回摇动童车时,可以防止频繁地、不希望地开启和关闭由电动装置提供的助力。
31.此外,在速度较低时,电驱动装置的效率可能较低。因此,在低速范围内频繁开启助力可能导致,与在电驱动装置主要在电驱动装置较为高效地工作的速度范围运行时的情况相比,给电驱动装置供电的(必要时二次)电池放电更快。
32.此外,在童车的速度较低时,可能倾向于不清楚的是,使用者当前是否确实希望电驱动装置提供助力。
33.作为另外的实施形式,也可以根据童车的当前速度将力阈值分成多个级别(例如至少三个或至少四个)。
34.此外,可以通过具有软过渡的控制单元来操控电驱动装置(并且这个构思本身也作为独立方案、可选地作为改型方案而要求保护)。由此优选防止硬性开启或关闭由电驱动装置提供的助力。
35.一个独立的(必要时改进的)根据本发明的解决方案在于,以这样设置一个/所述控制装置,使得不是立即调用根据边界条件计算出的完整的功率(目标功率),而是在一个时间间隔内或以多个离散的步骤进行当前功率(0或大于0)与目标功率之间的过渡。
36.此外,上述目的优选通过一种童车或童车车架来实现,所述童车或童车车架包括:至少一个电机,尤其是电动机,用于辅助驱动童车或童车车架;用于推动童车或童车车架的推把;至少一个力传感器装置(包括至少一个尤其是如在上面详细说明或描述的传感器),用于检测作用于推把的力和/或力分量的方向和/或值,和/或用于检测由所述力或力分量导出的量,尤其是转矩和/或所述力或力分量在时间上的变化;至少一个速度传感器装置(包括至少一个尤其是如在上面详细说明或描述的传感器),用于确定童车或童车车架的速
度;和至少一个控制装置,所述控制装置配置成,根据测得的力和/或力分量和/或由所述力和/或力分量导出的量与力阈值的比较适应性调整电机助力,根据测得的速度与速度阈值的比较来确定所述力阈值。
37.所述时间间隔的时长可以是最多2s(两秒),优选最多1s。附加或备选地,所述时间间隔的时长可以是至少0.01s,优选至少0.05s。
38.所述软过渡尤其是可以设计成,使得每次记录测量值和/或有所述控制装置处理测量值时(即在每个周期之后,所述周期时间是记录或处理测量值所用频率的倒数),都对电机功率进行适应性调整,其方式是,通过将驱动功率调整当前功率与所确定的目标功率之间的差值的一部分。就是说,这样方式实现所述软过渡,使得不是整个差值,而只是一部分得到补偿。因此,只有当与确定目标功率相关的边界条件在足够长的时间段内没有变化时,才达到目标功率。可以相应地配置所述控制装置。
39.一般来说,力传感器装置可以构造成用于以预定的频率检测测量值。备选或附加地,所述控制装置可以构造成用于以预定的频率处理测量值。
40.在动态行驶状态下,例如当推力和/或速度持续变化时,可能永远达不到所确定的目标功率。
41.具体而言,可以以离散的步骤(例如至少20步和/或最多2000步,优选100至1000步)检测推力。也可以以离散的步骤(例如至少5步和/或最多1000步,优选50至200步)调节或设置电机功率。
42.对于推力可以设定目标值,所述目标值尤其是对应于上述力阈值之一(优选对应于力阈值的第二值)。分别根据测得的推力与推力的目标值的偏差,优选用预定的步数调整所述驱动功率,以减少偏差。
43.电机功率的适应性调整与所述偏差是线性相关的,但所述适应性调整优选与所述偏差是超线性相关的(例如包括指数关系)。换句话说,在偏差高时,优选应对偏差较大的份额进行补偿。
44.在一个实施例中,以500步(级别)检测推力,以100步(级别)调节驱动功率。推力的目标值是100;也就是说,在施加相应的推力时,不对电机功率进行适应性调整。但如果施加483的推力,则电机功率提高32步。如果施加330的推力,则电机功率提高16步。如果施加238的推力,则电机功率提高8步。如果施加183的推力,则电机功率提高4步。如果施加150的推力,则电机功率提高2步。如果施加130的推力,则电机功率提高1步。
45.在(分别用于力检测和/或用于驱动控制的)各个级别之间的所有的步骤或间距优选是相同大小的。
46.此外,上述目的优选通过一种控制尤其是如上面和下面所述的童车或童车车架的方法来实现,其中,检测作用于推把的力和/或力分量的方向和/或值,和/或由所述力或力分量导出的量,尤其是转矩和/或所述力或力分量在时间上的变化;确定童车或童车车架的速度;以及根据测得的力和/或力分量和/或由所述力和/或力分量导出的量与力阈值的比较对电机助力进行适应性调整,根据测得的速度与速度阈值的比较确定所述力阈值。
47.此外,上述目的优选通过一种尤其是上述用于控制尤其是如上面和下面所述的童车或童车车架的方法来实现,其中,检测作用于推把的力和/或力分量的方向和/或值,和/或由所述力或力分量导出的量,尤其是转矩和/或所述力或力分量在时间上的变化;对电机
助力进行软控制,尤其是调整电机助力,使得不是立即调用根据边界条件计算出的完整的目标功率,而是在一个时间间隔内经由至少一个中间步骤或几个中间步骤或至少暂时连续地进行在可能为0或大于0的当前功率与目标功率之间的过渡。
48.本发明其他优选的方法步骤在上面和下面说明。
49.其他实施形式由从属要求中得出。
50.在下面直到附图说明之前的部分中说明本发明其他的优选特征。如果在这个部分中不没有将一个特征描述为可选的,则这只适用于该部分本身的公开内容。这尤其不是(一定)意味着,相应的特征一般性地对于本发明是重要的或强制性的,如尤其是在权利要求中和上面中说明的特征那样。下面应涉及童车车架的说明也适用于童车。就是说,例如当讨论,童车车架具有电机时,则由此同样应公开的是,童车具有电机。
51.尤其是提出一种童车车架,所述童车车架包括:至少一个电机,尤其是电动机,用于辅助驱动童车车架;至少一个用于推动童车车架的推把;和优选至少一个传感器装置,尤其是力传感器装置。优选所述传感器装置;尤其是力传感器装置构造成用于检测作用于推把的力和/或力分量的方向和/或值,和/或用于检测由所述力或力分量导出的量,尤其是所述力或力分量在时间上的变化。
52.一个方面在于,设有力传感器装置,所述传感器装置检测力和/或力分量(或两者)的方向和/或值(或由所述力或力分量所导出的量)。尤其是力或力分量在时间上的变化。这样就使得可以基于传感器装置的输出进行相应的控制。传感器设备的输出尤其是一个测得的值的输出和/或多个测得的值的平均值的输出。
53.然后,可以在内部(通过设置在童车车架上或中的控制装置)和/或在外部通过单独的控制装置(如例如移动终端设备,尤其是智能手机)进行控制。但此时首先重要的是,总的来说可以生成涉及力或与力相关的量的相应数据。在这方面有利但不是绝对必要的是,童车车架(或相应的童车)本身具有控制装置。总体上提出一种对使用者友好的、易于制造的带有电机助力的童车车架。
54.所述推把优选构造成一体的(必要时具有能相对于运动的独立部件)。所述推把尤其是可以具有水平把手。备选地,所述推把也可以构造成多件式(例如两件式)的,例如具有多个彼此分开的把手。
55.利用力传感器装置尤其是能够确定至少两个不同的力方向(例如向前和向后和/或向上和向下)并且必要时可以与其值相关地确定所述力方向,或者可以确定至少四个方向(例如向前、向后、向上和向下)并且必要时可以与其值相关地确定所述力方向。必要时,可以利用力传感器装置检测至少两个不同的值(》0),优选至少四个不同的值,例如力(或力分量或由此导出的量)的值的连续谱。在任何情况下,通过这种力传感器装置都以简单的方式和形式提供信息,所述信息可以有利地用于控制用于驱动童车或童车车架的电机。
56.所述童车车架或童车优选具有多个电机,尤其是电动机,以用于驱动童车车架。优选给至少两个或恰好两个车轮(例如,一个左车轮和一个右车轮或一个第一侧轮和一个第二侧轮)分别被分配一个电机。优选可以设有用于单独地操控电机的控制装置。备选或附加地,可以设有用于检测推力和/或童车车架运动的传感器装置。通过多个(尤其是至少或恰好两个)电机可以尤其是在弯道行驶时改善推动舒适性,而不必对此采取复杂的措施(如例如在仅使用一个带有差速器的电机时)。
57.除非另有说明,推动或推力尤其应指既能向前也能向后定向的动作或力(尽管在后面的情况下也可以说是拉动或拉力)。
58.如果将(两个)力相互比较并且得出结论,所述(两个)力是相同的或不同的,则一般而言这应理解为“在力的方向和/或值方面相同或不同”的缩写,除非从上下文中得出,预先规定了方向(如例如对于“向后指向的力”);此时关于相同或不同力的表述应是指力的值。
59.所述至少一个(力)传感器装置可以设置在推把、尤其是推把的把手上和/或中,和/或设置在推把固定区域中和/或附近。所述推把固定区域尤其是指推把安装在童车车架主体上的区域。设置在推把固定区域附近尤其是指以相对于推把小于10cm,优选小于5cm的间距设置(对于相对于自身运动的推把,这里尤其指最小间距)。
60.根据本发明的一个可选的方面,提出一种用于控制尤其是上面(和下面)所述类型的童车车架的或上面(和下面)所述类型的童车的方法,其中,检测作用于推把的力和/或力分量的方向和/或值,和/或由所述力或力分量导出的量,尤其是所述力或力分量在时间上的变化。如果上面和下面描述童车车架或童车的功能性特征,则这些特征应是指,能够执行相应的方法步骤。就此而言,相应的装置特征(如例如力传感器设备)在方法上不一定是决定性的,而是方法步骤本身(即例如检测力的方向和/或值)是决定性的。当然,如上面和下面所述,相应的装置特征(如例如力传感器装置)也可以存在于所述方法中。
61.优选设有至少一个控制装置,所述控制装置与至少一个(力)传感器装置处于作用连接中,尤其是这样的作用连接,即,使得将所述至少一个传感器的输出用来控制所述至少一个电机。由此,可以对力(或如当前运动的其他的量)进行简单且可靠的检测。
62.在一个实施形式中,所述至少一个传感器装置构造成,在至少两个不同的位置检测作用于推把的力和/或力分量和/或由所述力和/或力分量导出的量。所述检测尤其是可以在推把的第一(例如左)侧和第二(例如右)侧进行,尤其是在把手的第一(例如左)侧和第二(例如右)侧和/或在两个不同的尤其是分别设置在侧面的把手上进行。如果这里和下面提到左侧或右侧,这尤其是指从操作所述童车车架或童车的人的视线方向得出的左侧或右侧。
63.在一个具体的实施形式中,所述传感器装置构造成,确定沿运动方向和/或反向于运动方向的(分别水平的)力分量和/或向上和/或向下的(分别竖直的)力分量。备选或附加地,可以确定时间导数(或在时间上的变化)的相应分量。
64.如果在多个不同的位置检测作用力(和/或力的分量和/或由力导出的量),则控制装置可以构造成,例如根据(尤其是水平的)作用力(和/或所述力在时间上的变化)的大小和持续时间,和/或根据(尤其是水平的)力(和/或其在时间上的变化)是否指向相同的方向来操控相应的驱动轮(或必要时相配的电机)。驱动轮(或相应相配的电机)可以根据施加在其所在侧的力(和/或所述力在时间上的变化)和/或根据施加在(相对置的)另一侧的力(和/或其在时间上的变化)来控制。
65.所述控制装置优选构造成用于尤其是基于所述至少一个传感器装置的输出、例如以离散的级别和/或连续地控制和/或调节所述至少一个电机的功率。
66.此外,所述控制装置可以构造成,使得当力和/或力分量和/或由所述力或力分量导出的量超过第一阈值时,启动至少一个电机。启动电机尤其是指,所述电机提供用于驱动
童车车架的功率。在这个意义上,开启电机(所述电机此时例如空转运行)还不是启动。但必要时启动也可以是指首次开启电机(给电机供电)。
67.所述控制装置可以构造成,使得当超过力和/或力分量(例如向上或向下的分量)和/或由其所导出的量的第二阈值时,使至少一个电机停止或将其保持在恒定的功率。停止电机尤其是指将电机置于电机不再驱动童车的状态。电机必要时仍可以继续运行(例如处于空转中)。但这也可以理解为最终关闭(例如用于向电机供电的能源中断)。第二阈值在数值上可以比第一阈值大。
68.此外,控制装置也可以构造成,使得当超过向下作用的力的阈值fd时和/或当超过向上作用的力的阈值fu时,和/或当超过向前作用的力阈值f
f2
时和/或当超过向后作用的力的阈值f
r2
时,是至少一个电机停止或将其保持在恒定的功率,其中,fd和fu可能(在数值上)相同或不同,f
f2
和f
r2
可能(在数值上)相同或不同,f
f2
和/或f
r2
优选比fu和/或fd更大,尤其是其2倍或5倍或20倍。所述控制装置优选构造成,使得当(在此前超过的情况下)低于f
f2
、f
r2
、fu或fd时(重新)启动电机。
69.此外,控制功能还可以设计成,使得当超过向前作用的力的阈值f
f1
时和/或当超过向后作用的力阈值f
r1
时(和/或必时要当超过向下作用的力的阈值时和/或当超过向上作用的力的阈值时,这里向下作用的力的阈值和向上作用的力的阈值可能相同或不同),启动至少一个电机,f
f1
和f
r1
可能(在数值上)相同或不同,这里f f1
优选(在数值上)小于f
f2
和/或f
r1
优选(在数值上)小于f
r2

70.备选或附加地,所述控制装置可以设计成,使得当施加到两个侧面之一上的(水平)力为正而施加到另一个侧面上的(水平)力为负(这可以对应于童车的转向或转弯)时和/或当一个侧面上的(水平)力在时间上的变化为正而在另一个侧面上的(水平)力在时间上的变化为负时(导致童车的转向或转弯),这样来控制驱动轮(或相应相配的电机),使得对一个驱动轮(电机)提供助力,和/或使得助力不超过预定的值,或者使得对两个电机的助力(完全)停止或至少显著减小。
71.所述童车车架优选具有至少一个速度传感器和/或至少一个弯道行驶传感器。速度传感器尤其是构造成,使得可以确定(童车车架相对于地面的)当前速度的值(和必要时还有方向)。弯道行驶传感器优选构造成,使得可以确定(在童车车架走过的路径中)转向或转弯的曲率。此时,控制装置必要时可以构造成,使得当超过确定的速度和/或低于确定的弯道曲率时,停止对相应电机的助力。这总体上改善了在操作童车时的可靠性和安全性。
72.所述控制装置可以构造成,使得推力或(尤其是水平)推力分量和所述至少一个电机的助力的商是恒定的,例如是1或大于1或大于2或大于3或小于1,或者是可变的,例如以这样的方式变化,使得助力随推力或(尤其是水平的)推力分量在一定程度上线性地增大。所述助力可以例如按多项式或指数或对数关系随推力增大。
73.此外,所述控制装置可以构造成,使得推力在时间上的变化或(尤其是水平的)推力分量在时间上的变化与所述至少一个电机的助力在时间上的变化的商是恒定的,例如是1或大于1或大于2或大于3或小于1,或者是可变的,例如以这样的方式变化,使得助力在时间上的变化随推力或推力分量在时间上的变化在一定程度线性地增大。助力在时间上的变化例如可以按多项式或指数或对数关系随推力在时间上的变化或推力分量在时间上的变化增大。
74.所述助力(或助力在时间上的变化)特别优选地随推力或推力分量(或随推力在时间上的变化或推力分量在时间上的变化)大于(仅)线性地增大。
75.上面(和下面)描述的阈值和极限可以具有预先确定的固定值,或可以例如通过自学算法改变。
76.优选所述控制装置构造成,使得当制动器,尤其是减速制动器(运行制动器)或停车制动器被操纵时,限制或停止所述至少一个电机的驱动功率。
77.优选所述推把和/或推把的一个部段(尤其是推把的至少部分地具有传感器装置的部段)在一个运动范围上能够优选自由地运动,尤其是无需执行解锁,优选能克服复位力运动。
78.在这个意义上的运动尤其不能理解为推把的用于使童车车架与操作人员的身高相适配(单纯)的高度调节运动,而尤其是这样的(自由)运动,所述运动尤其可以用于测量力和/或可以用作向使用者提供这样的反馈,即,电机助力起作用。在这方面,这里可以存在“双反馈”,一方面是通过电机的起作用的助力(这种助力可以由使用者本身识别到),并且同时是推把(或推把部段)的运动。就是说,通过相同的运动尤其是可以进行力测量并且同时实现双反馈功能。如果将这例如与压电传感器(作为较为紧凑的传感器装置)进行比较,在当期情况下,向使用者提供了较好的反馈,这使得使用者更容易操作童车(并且使用者不仅依赖于,识别到这种可能较小的电机助力)。
79.推把(或推把部段)的(自由)运动可以例如至少为2mm或至少为10mm或至少为20mm。这种力传感器装置例如与简单的压电传感器相比较,实现了显著的改进,因为可以提供更精确的信息。压电传感器只能检测较小的相对运动(远低于1mm)。
80.在平移运动的情况下,这尤其是是指运动位移;在转动运动或摆动的情况下,这是指摆动的部段的一个实施所有点中最大的位移的点的位移。在一个实施形式中,推把或推把的上部段(例如把手)可以绕固定区域摆动。备选地(或附加地),推把的(上)部段可以相对于下部段平移地移动。此外,整个推把可以是能(平移)移动的。
81.实施至少一个传感器装置可以构造成用于检测力(或力分量)的和/或由所述力导出的量的(时间)曲线。这可以进一步改善控制。例如此时使得可以定义力(或力分量)和/或其在时间上的变化的阈值以及时间的阈值,其中时间的阈值可以是(所施加的)力(或力分量)的和/或其在时间上的变化的持续时间,在所述持续时间中,超过(或低于)力(或力分量)的和/或其在时间上的变化的阈值。
82.在时间上的变化原则上可以理解为力(或力分量)的时间导数(在数学意义上)。但是,在时间上的变化也可以理解为δf/δt(这里有在例如100毫秒至1秒的范围内的有限的非无穷小δt)。
83.相应的控制装置优选是调节装置,尤其是用于连续地(必要时线性地)调节所述至少一个电机的功率的调节装置,优选是pid调节装置(pid代表比例积分微分(proportional integral derivative))。
84.优选设有至少一个制动装置,尤其是减速制动装置和/或停车制动装置。减速制动装置优选构造成,利用童车车架或童车(连同儿童)的动能(并且尤其是将其转化为电能)进行制动。备选或附加地,可以设有一个/所述控制装置,并且所述控制装置可以构造成,使得(在此前的运动之后)在童车车架(完全)静止之后,在预定的时间之后,优选在3秒至5分钟
(优选在10秒至30秒之间)之间的时间之后,自动激活停车制动装置。备选或附加地,可以设置和构成一个/所述控制装置,使得在在先的行驶之后在达到静止状态或较低的速度之后自动激活停车制动装置。
85.所述制动装置尤其可以构造成两级的,优选以这样的方式构成,使得既存在减速制动器(运行制动器),也存在(当童车完全停止时)用于固定停靠位置的停车制动器。减速制动器可以构造成,使得童车通过(在一个或多个车轮上)摩擦受到制动(此时,动能转化为热量)。但可以将至少一个电机用作发电机,以对童车进行制动(此时动能转化为电能,所述电能又可以用于给一个或多个电池充电)。可以给减速制动器设置任意操作装置,例如能用手操作或能用手指操作的杠杆(在推把或把手上)或其它装置(例如旋转把手或脚踏板或类似件)。必要时,也可以将图形用户界面(例如显示器,尤其是触摸屏)与童车连接和/或所述图形用户界面具有接收器,以便能够与外部设备(例如带有相应的app的智能手机)连接。操作装置(或接收器)可以(通过适当的机构)与减速制动器连接,以操作减速制动器,即,施加使用者希望的制动力(所述制动力可以是零或大于零,尤其是可以具有多于2个或多于5个大于零的不同值)。只要操作所述操作装置,或者直到童车完全停止并且此时停车制动器必要时起作用之前,则减速制动器可以起作用。
86.停车制动器可以构造成锁定装置,所述锁定装置防止一个或多个车轮旋转。停车制动器例如可以包括销子,所述销子与设置在车轮侧面中的存储器或卡锁装置(例如槽)配合作用。
87.必要时可以直接在童车车架或童车尤其是通过减速制动器停止后之后或停止之后在预定的时间内,(自动)激活停车制动器。
88.所述至少一个停车制动装置优选(仅)可以通过电动或电子式地激活,并(仅)能手动地释放。
89.停车制动装置在释放状态下可以受到预加载,并且在激活状态下可以不受到或受到(仅)较小的预加载。通过这些措施改进了在操作中的安全性。
90.可以以不同的方式和形式实施对停车制动器的操作,例如通过开关,例如滑动开关或按压开关或脚踏板或类似物。
91.特别是当停车制动器在激活状态下被预加载时,(仅)可以手动地释放停车制动器,相反,必要时(仅)允许以电子或电气方式激活制动器。
92.可以设有一个/所述传感器装置,尤其是力传感器装置,并且可以将所述/一个控制装置构造成,使得当操作童车的人松开例如通过手和把手实现的接触时,至少一个制动装置,尤其是减速制动装置和/或停车制动装置被激活。优选,当确定操作童车的人没有(再次)与童车发生接触并且童车仍在运动,则以更大(最大)的力激活减速制动器和/或激活停车制动器(紧急制动)。
93.在一个实施方案中,所述控制装置构造成,使得当力传感器装置检测到(至少部分地)反向于童车车架当前运动方向定向的力时,则激活制动装置。备选地,在这种情况下,可以如上所述进行电机助力。在制动的情况下,优选将所述电机用作发电机。
94.可以设有至少一个显示或信号装置,所述显示或信号装置向童车车架的使用者指示,存在或可以存在电机助力。必要时,第一显示或信号装置可以指示,当前存在电机助力,而第二显示或信号装置可以提示,可以存在电机助力,以这样的方式指示,即,根据其它参
数(例如最大速度等),存在或(如果参数合适)不存在电机助力。
95.总体上,本发明的童车或童车车架可以在推动(或拉动)童车时实现舒适的助力。尤其是可以设置f
f1
和/或f
r1
的值,所述值(基本上)定义了(独立于现状)必须由使用者(最大)施加的力。当启动静止的童车时,使用者将开始进行推动(或拉动)。此后,推力或拉力的水平分量变得大于零。在达到f
f1
的时刻,电机可以开始(以最小的功率)向使用者提供助力。如果例如推/拉力的水平分量继续提高(即δf
inh
/δt》0),助力也将提高(即,δfs/δt》0)。由此将力的水平分量(基本上)恒定地保持在f
f1
(至少在不考虑过摆/大幅摆动时)。当然,如果存在停止电机助力的条件,则可能需要更大的力。
96.fu可以在0至25n之间,优选在5n至15n之间。fd可以在10n至50n之间,优选在20n至40n之间。f
f1
可以在0至25n之间,优选在5n至15n之间。f
r1
可以在0至25n之间,优选在5n至15n之间。f
f2
和/或f
r2
可以在25n至500n之间,优选在50n至200n之间。
97.必要时可以由使用者预先规定f
f1
、f
r1
、f
f2
和/或f
r2
,例如通过比如经由接口、如例如经由图形用户界面和/或智能手机(或智能手机应用程序(app))来规定。必要时,可以预先规定最小和最大值(制造商引起的),以避免出现安全问题和/或延长电池的有效寿命。
附图说明
98.下面根据参考附图详细说明的实施例来说明本发明。在此显示,
99.其中:
100.图1本发明的一个实施例的流程图;
101.图2是力与测得的速度v的关系图;
102.图3是对电驱动装置的适应性调整p与从外部作用于推把的力f的助力关系图;
103.图4是根据本发明的童车车架的示意性斜视图;和
104.图5是根据图4的童车车架的侧视图。
具体实施方式
105.图1示出了本发明的一个实施例的流程图。在(可选择的)步骤s0中首先询问,由电驱动装置附加驱动(助力)的车轮(后轮)是否的确在运动(转动)。如果是这样,在步骤s1中询问,童车以怎样的速度v运动。
106.可以例如由单独的速度传感器确定所述速度,或者根据当前的电机转数结合与车轮(后轮)的物理尺寸和必要时还有中间传动比相结合计算所述速度。
107.在步骤s1中,根据童车所确定的当前速度,决定是将力阈值置于其第一值(例如25n或30n)(步骤s2a),还是将力阈值置于其第二值(例如17n)(步骤s2b)。如果在步骤s1中的速度低于速度阈值(例如,从大于0.000m/s至0.556m/s),则将力阈值设置成其第一值,否则使用其第二值。
108.在步骤s3中,现在将测得的当前的从外部作用于推把的力现与来自步骤s2a或s2b的力阈值进行比较。如果没有超过相应的力阈值,则返回到步骤s0。如果在步骤s3中,超过来自步骤s2a或s2b的力阈值,则在步骤s4中操控电驱动装置(通过电驱动装置启动或调整助力)。
109.在图2中在测得的速度v上绘制力。如果测得的速度低于速度阈值,则将力阈值设
置成其第一值f
th1
。如果测得的速度v高于速度阈值,则将力阈值设置成其第二个值f
th2

110.在图3中示出软过渡的一个实施例。这里在从外部作用于推把的力f上示出对电驱动装置的助力的适应性调整p。此外,还示出高值f
th1
和低值f
th2
,力阈值可以设置成这两个值。这里示出三个调整级别p
s1
、p
s2
和p
s3

111.图4用示意性斜视图示出根据本发明的童车车架。箭头fd示出作用在把手13(推把10的水平部段)上的向下定向的力。箭头fu示出作用在把手13上的向上定向的力。箭头f
lat
示出朝侧面指向的力。把手13相对于推把10的下部段可摆动地支承。
112.具体来说,把手13可以摆动到不同的位置(并锁定),以对把手13进行高度调整。
113.在可摆动的把手13和推把10的下部段之间设置可摆动的支承结构12(具有相应的铰链)。
114.(整个)推把10又优选在可摆动的轴承结构11上可摆动地支承在童车车架的主体上(尤其是以便能够折叠童车车架)。
115.在可摆动的轴承结构11和/或可摆动的轴承结构12中优选设有一个/多个传感器装置,以检测使用者作用于把手13的力(尤其是fu和fd)。此外(见图5),优选可以利用一个/多个这种传感器装置检测向前的力ff以及向后的力fr。电机优选能设置在轮毂21中(未详细示出)。备选地,电机也可以设置在轴22上(尤其是设置在所述轴与轮毂21相邻的部段上)。
116.这里应指出的是,所有上面描述的部分本身单独地和以任何组合地、尤其是在附图中示出的细节都作为本发明的重要内容而要求保护。对其的修改是技术人员熟知的。
117.附图标记列表
118.f作用于童车的推把的力
119.f
th1
力阈值的第一值
120.f
th2
力阈值的第二值
121.p对助力的适应性调整,例如表示为相对于最大可能助
122.力的百分比
123.p
s1
调整级别
124.p
s2
调整级别
125.p
s3
调整级别
126.v当前测得的童车速度;
127.s0询问,童车的后轮是否旋转;
128.s1询问,当前速度是否处于低值范围;
129.s2a将力阈值设置成高值;
130.s2b将力阈值设置成低值;
131.s3询问,是否超过力阈值;以及
132.s4操控电驱动装置
133.10推把
134.11可摆动的轴承结构
135.12可摆动的轴承结构
136.13把手(推把的水平部段)
137.21轮毂
138.22轴
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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