BR112020000484A2

BR112020000484A2 - estrutura de carrinho, carrinho e método para controlar uma estrutura de carrinho

Info

Publication number: BR112020000484A2
Application number: BR112020000484-7A
Authority: BR
Inventors: Iain Powell; Jiri Spour
Original assignee: Cybex Gmbh
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2020-07-21
Also published as: CN115817612A; CN111032478B; US11590998B2; KR20200029515A; JP2023123541A; JP7295086B2; CN111032478A; JP2020526447A; US20210078624A1; DE202017104166U1; EP3652041A1; RU2020106541A3; WO2019012060A1; RU2020106541A

Abstract

A presente invenção refere-se a uma estrutura de carrinho, que compreende pelo menos um motor, especificamente um motor elétrico, para condução assistida da estrutura de carrinho, uma barra impulsora (10) para empurrar a estrutura de carrinho e pelo menos um dispositivo de sensor de força para detectar uma direção e/ou uma quantidade de força e/ou um componente de força que atua sobre a barra impulsora (10) e/ou para detectar um valor derivado da dita força ou componente de força, especificamente uma mudança temporal da força ou componente de força.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ESTRU- TURA DE CARRINHO, CARRINHO E MÉTODO PARA CONTROLAR UMA ESTRUTURA DE CARRINHO".

DESCRIÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a uma estrutura de carrinho e um carrinho correspondente com assistência de motor.

[0002] Os carrinhos motorizados são geralmente conhecidos. Es- tes podem ser configurados de modo que estes possam ser movidos somente por força do motor. É ainda geralmente conhecido equipar carrinhos com assistência de motor o qual suporta a força de condu- ção de uma pessoa que opera o carrinho, mas não provê assistência quando nenhuma força é exercida pela pessoa que opera.

[0003] É ainda conhecido dispor um motor sobre um eixo entre duas rodas do carrinho, em que o motor aciona ambas as rodas presas no eixo.

[0004] Os conceitos conhecidos já proveem uma assistência utili- zável para a pessoa que opera o carrinho. Por outro lado, estes con- ceitos são ainda considerados pouco amigáveis para o usuário e/ou bastante complexos.

[0005] É, portanto, o objeto da invenção sugerir uma estrutura de carrinho motorizada a qual é em operação, descomplicada e robusta, e um carrinho correspondente o qual especificamente permite que a pessoa que opera o carrinho controle o carrinho simplesmente, conve- nientemente e intuitivamente.

[0006] Este objeto é resolvido com a estrutura de carrinho de acordo com a reivindicação 1.

[0007] Especificamente, o objeto é resolvido pela estrutura de car- rinho que compreende pelo menos um motor, especificamente um motor elétrico, para conduzir a estrutura de carrinho, pelo menos uma barra impulsora para empurrar a estrutura de carrinho e de preferência pelo menos um dispositivo de sensor, especificamente um dispositivo de

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ESTRU- TURA DE CARRINHO E CARRINHO".

DESCRIÇÃO

[0003] É ainda conhecido dispor um motor sobre um eixo entre duas rodas do carrinho, em que o motor aciona ambas as rodas pre- sas no eixo.

[0007] Especificamente, o objeto é resolvido pela estrutura de car- rinho que compreende pelo menos um motor, especificamente um mo- tor elétrico, para conduzir a estrutura de carrinho, pelo menos uma barra impulsora para empurrar a estrutura de carrinho e de preferência pelo menos um dispositivo de sensor, especificamente um dispositivo de sensor de força. O dispositivo de sensor, especificamente o disposi- tivo de sensor de força, está de preferência projetado para detectar uma força ou componente de força, especificamente uma direção e/ou uma quantidade de uma força e/ou um componente de força que atua sobre a barra impulsora, e/ou para detectar um valor derivado desta força ou componente de força, especificamente uma mudança tempo- ral da força ou componente de força.

[0008] Um aspecto da invenção consiste em que um dispositivo de sensor de força está provido o qual detecta ou a direção ou a quanti- dade (ou ambas) de uma força e/ou um componente de força (ou um valor derivado desta força ou componente de força). Neste modo, é possível que um controle correspondente seja exercido com base na saída do dispositivo de sensor. A saída de um dispositivo de sensor é especificamente compreendida significar a saída de um valor medido e/ou a saída de um valor médio de uma pluralidade de valores medi- dos.

[0009] O controle pode então ser exercido internamente (por um dispositivo de controle provido sobre o dentro da estrutura de carrinho) e/ou externamente por um dispositivo de controle separado (tal como por exemplo um terminal móvel, especificamente um smartphone). Neste contexto, no entanto, primeiramente é significativo que quais- quer dados relativos à força e/ou aos valores associados com a força não podem ser gerados. Neste grau, é vantajoso, se não necessaria- mente essencial, que a estrutura de carrinho (ou o carrinho correspon- dente) seja esta própria equipada com um dispositivo de controle.

[0010] No todo, uma estrutura de carrinho amigável ao usuário e facilmente produzível com assistência de motor é sugerida.

[0011] A medição de uma quantidade é especificamente compre- endida ser a medição de pelo menos uma quantidade específica (por exemplo, como valor específico de xy Newton) ou pelo menos a medi-

ção de se a força / componente de força consiste em uma quantidade que fica acima (ou possivelmente igual a) ou abaixo (ou possivelmente igual a) de um valor limite.

[0012] A barra impulsora está de preferência construída como uma peça única (opcionalmente com partes individuais as quais são móveis umas em relação às outras). A barra impulsora pode especificamente ter uma pega horizontal. Alternativamente, a barra impulsora pode também ser construída como múltiplas partes (por exemplo, duas par- tes), por exemplo, com múltiplas pegas separadas umas das outras.

[0013] Especificamente com o dispositivo de sensor de força, pelo menos duas diferentes direções de força (por exemplo, para frente e para trás e/ou para cima e para baixo) são detectáveis e opcionalmen- te determináveis em termos de sua quantidade ou pelo menos quatro direções (por exemplo para a frente, para trás, para cima e para bai- xo). Opcionalmente, pelo menos duas diferentes quantidades (>0), de preferência pelo menos quatro diferentes quantidades, por exemplo, um contínuo de quantidades para a força (do componente de força ou um valor derivado deste) pode ser detectado com o dispositivo de sen- sor de força. Em qualquer caso, informações são providas simples- mente por tal dispositivo de sensor de força de tal tipo o qual possa ser utilizado vantajosamente para controlar o motor para conduzir o carri- nho e a estrutura de carrinho.

[0014] De acordo com um aspecto adicional (opcionalmente inde- pendente) da invenção, uma estrutura de carrinho (opcionalmente do tipo anteriormente descrito) é sugerida em que múltiplos motores, es- pecificamente motores elétricos, estão providos para conduzir a estru- tura do carrinho. De preferência, um motor está designado para cada uma de pelo menos duas ou exatamente duas rodas (por exemplo, uma roda esquerda e uma direita ou uma primeira roda lateral e uma segunda roda lateral). Um dispositivo de controle pode de preferência ser provido para controle individual dos motores. Alternativamente ou além disso, um dispositivo de sensor pode ser provido para detectar uma força de empurramento e/ou mover a estrutura de carrinho. O conforto de empurramento especificamente quando virando pode ser aperfeiçoado por múltiplos (especificamente pelo menos ou exatamen- te dois) motores sem a necessidade de adotar medidas complexas (tal como, por exemplo, com somente um motor tendo uma engrenagem diferencial).

[0015] A menos que de outro modo indicado, empurramento ou uma força de empurramento deve ser compreendido significar ações e/ou forças específicas as quais podem ser direcionadas tanto para frente quanto para trás (apesar de que no último caso é também pos- sível falar de uma força de puxamento ou tracionamento.

[0016] No grau em que (duas) forças são comparadas e é indicado que as (duas) forças são iguais ou diferentes, isto deve geralmente ser compreendido como uma abreviação para "iguais ou diferentes com relação à direção e/ou quantidade das forças" - a menos que seja apa- rente do contexto que a direção é especificada (tal como, por exemplo, no caso de "força direcionada para trás"); então uma indicação refe- rente a forças iguais ou diferentes deve estar relacionada com as quantidades das forças.

[0017] O pelo menos um dispositivo de sensor (de força) pode ser disposto sobre e/ou dentro da barra impulsora, especificamente uma pega da barra impulsora, e/ou disposto dentro e/ou próximo de uma área de fixação de barra impulsora. Uma área de fixação da barra im- pulsora é compreendida especificamente ser uma área sobre a qual a barra impulsora está montada sobre um corpo principal da estrutura de carrinho. Uma disposição próxima da área de fixação de barra impul- sora é compreendido especificamente ser uma disposição a uma dis- tância de menos 10 cm, de preferência menos de 5 cm com relação à barra impulsora (em que no caso de uma barra impulsora relativamen- te móvel a distância mínima especificamente é aqui pretendida).

[0018] De acordo com um aspecto adicional da invenção, um car- rinho, por exemplo, uma cadeira de empurrar, buggy ou veículo similar para crianças é sugerido, o qual inclui uma estrutura de carrinho do tipo acima descrito (e no texto seguinte).

[0019] De acordo com um aspecto independente da invenção, um método para controlar uma estrutura de carrinho, especificamente do tipo acima descrito (e no texto seguinte) ou de um carrinho do tipo acima descrito (e no texto seguinte) é sugerido, em que uma direção e/ou uma quantidade de uma força e/ou de um componente de força que atua sobre a barra impulsora, e/ou um valor derivado desta força e/ou componente de força, especificamente uma mudança temporal da força ou componente de força é detectada. No grau em que as carac- terísticas funcionais da estrutura de carrinho e/ou carrinho são descri- tas previamente e no texto seguinte, estas devem ser compreendidas significarem que uma etapa de método correspondente pode ser exe- cutada. Neste grau, as características de dispositivo correspondentes (tal como dispositivo de sensor de força, por exemplo) não são neces- sariamente decisivas com relação ao método, mas ao invés às etapas de método como tal (assim, por exemplo, a detecção de uma condu- ção e/ou de uma quantidade de uma força). É claro, características de dispositivo correspondentes (tal como, por exemplo, um dispositivo de sensor de força) como descrito previamente e no seguinte texto podem também estar presentes dentro do método.

[0020] De preferência, pelo menos um dispositivo de controle está provido o qual está em conexão operativa com o pelo menos um dis- positivo de sensor (de força), especificamente em tal modo que uma saída do pelo menos um sensor é utilizada para controlar o pelo me- nos um motor. Neste modo, uma simples e confiável detecção da força

(ou outro valor, tal como, por exemplo o movimento corrente) pode acontecer.

[0021] Em uma variante, o pelo menos um dispositivo de sensor está projetado para detectar forças e/ou componentes de força e/ou valores derivados destes que atuam sobre a barra impulsora em pelo menos duas diferentes localizações. Especificamente, esta detecção pode acontecer em um primeiro (por exemplo, esquerdo) e um segun- do (por exemplo, direito) lado da barra impulsora, especificamente um primeiro (por exemplo, esquerdo) e um segundo (por exemplo, direito) lado de uma pega e/ou sobre duas diferentes pegas, especificamente dispostas de cada lado. No grau em que um lado esquerdo ou direito é aqui mencionado e no texto seguinte, isto especificamente denota a lado esquerdo ou direito respectivamente, o que é determinado do ponto de vista da pessoa que opera a estrutura de carrinho ou carri- nho.

[0022] Em uma variante específica, o dispositivo de sensor está projetado para determinar os componentes de força na direção de mo- vimento e/ou oposta à direção de movimento (horizontalmente em ca- da caso) e/ou para cima e/ou para baixo (verticalmente em cada caso). Alternativamente ou além disso, componentes correspondentes de uma derivação temporal (e/ou a mudança temporal) podem ser deter- minados.

[0023] Se forças atuantes (e/ou componentes de força e/ou valo- res derivados de força) forem detectadas em diversas diferentes loca- lizações, o dispositivo de controle pode ser construído em tal modo que as rodas de acionamento correspondentes (e opcionalmente mo- tores anexados) sejam atuadas dependendo, por exemplo do valor e duração das forças de impingimento (especificamente horizontais) (e/ou suas mudanças temporais) e/ou dependendo se as forças (espe- cificamente horizontais) (e/ou suas mudanças temporais) são exerci-

das na mesma direção. Uma roda de acionamento (ou motor corres- pondentemente anexado) pode ser atuada dependendo da força que está presente no seu lado (e/ou da mudança temporal nesta força) e/ou dependendo da força (e/ou sua mudança temporal) que está pre- sente no outro lado (oposto).

[0024] O dispositivo de controle está de preferência projetado para controlar e/ou regular a potência do pelo menos um motor, especifica- mente com base na saída do pelo menos um dispositivo de sensor, por exemplo em etapas discretas e/ou continuamente.

[0025] O dispositivo de controle pode ainda ser projetado de tal modo que pelo menos um motor é ligado quando um primeiro limite da força e/ou componente de força e/ou valor derivado desta é excedido. Uma partida do motor é especificamente compreendida referir à situa- ção na qual o motor supre potência para acionar a estrutura de carri- nho. Neste sentido, a ligação do motor (o qual então fica em marcha lenta, por exemplo) não é ainda considerada ser a partida. No entanto, a partida pode possivelmente também referir a uma ligação do motor (suprimento de energia) pela primeira vez.

[0026] O dispositivo de controle pode ser projetado de tal modo que pelo menos um motor é parado ou mantido em potência constante quando um segundo limite da força e/ou componente de força (de um componente ascendente ou descendente, por exemplo) e/ou do valor derivado deste é excedido. Uma parada do motor é especificamente compreendida referir à colocação do motor em um estado no qual este não mais aciona o carrinho. O motor pode opcionalmente continuar funcionando (no modo ocioso, por exemplo). No entanto, pode tam- bém ser compreendida significar um desligamento final (por exemplo, uma interrupção de energia para suprir o motor). O segundo limite po- de ser maior do que o primeiro limite em termos de quantidade.

[0027] O dispositivo de controle pode ainda ser projetado de tal modo que quando um limite Fa de uma força que atua descendente é excedido e/ou quanto um limite Fu de uma força que atua ascendente é excedido, em que Fa e Fu são opcionalmente os mesmos ou diferen- tes (em termos de quantidade), e/ou quando um limite Fr de uma força que atua para frente é excedido e/ou quando um limite Fr7 de uma for- ça que atua para trás é excedido, em que Fr e Fr são opcionalmente os mesmos ou diferentes (em termos de quantidade), pelo menos um motor é parado ou mantido em uma potência constante, em que Fr e/ou Fr, é de preferência maior, especificamente 2 vezes ou 5 vezes ou 20 vezes tão maior quanto / maior do que Fu e/ou Fa. O dispositivo de controle está de preferência projetado de tal modo que quando caindo abaixo (após previamente excedendo) Fr, Fra, Fu e/ou Fa o mo- tor é ligado (novamente).

[0028] A função de controle pode ainda ser projetada de tal modo que quando excedendo um limite Fn, Ff de uma força que atua para frente e/ou excedendo um limite F-1 de uma força de atua para trás, em que Fr e F são opcionalmente as mesmas ou diferentes (em termos de quantidade) (e/ou opcionalmente quando excedente um limite de uma força que atua para baixo e/ou quando excedendo um limite de uma força que atua para cima, em que o limite da força que atua para baixo e o limite da força que atua para cima são opcionalmente os mesmos ou diferentes) pelo menos um motor é ligado, em que Fm é preferência menor (em termos de quantidade) do que Fr e/ou Fr; é de preferência menor (em termos de quantidade) do que Fr.

[0029] Alternativamente ou adicionalmente, o dispositivo de con- trole pode ser projetado de tal modo que quando uma força (horizon- tal) sobre um dos dois lados é positiva e uma força (horizontal) sobre o outro lado é negativa (o que pode corresponder a uma curva ou traje- tória curva do carrinho) e/ou quando uma mudança temporal da força (horizontal) sobre um lado é positiva e uma mudança temporal da for-

ça (horizontal) sobre o outro lado é negativa (resultando em uma curva ou trajetória curva do carrinho), as rodas de acionamento (e/ou moto- res correspondentemente acoplados) são atuadas de tal modo que somente uma das rodas de acionamento (motores) fornece suporte e/ou de modo que a força de suporte não exceda um valor predetermi- nado ou que o suporte de ambos os motores é (completamente) para- do ou pelo menos consideravelmente reduzido.

[0030] A estrutura de carrinho tem pelo menos um sensor de velo- cidade e/ou pelo menos um sensor de trajetória de curva. O sensor de velocidade está especificamente projetado de tal moldo que uma quantidade (e opcionalmente uma direção) de uma velocidade corren- te (da estrutura de carrinho em relação a um substrato) possa ser de- terminada. O sensor de trajetória de curva está de preferência projeta- do de tal modo que uma curvatura de uma virada ou curva (no percur- so percorrido pela estrutura de carrinho) seja determinável. O disposi- tivo de controle pode então opcionalmente ser projetado de tal modo que o suporte do motor correspondente seja parado quando uma certa velocidade é excedida e/ou uma curvatura da trajetória de curva cai abaixo de um certo valor. Neste modo, a confiabilidade e segurança totais quando operando o carrinho são aperfeiçoadas.

[0031] O dispositivo de controle pode ser projetado de tal modo que um quociente derivado de uma força de empurramento ou um componente de força de empurrando (especificamente horizontal) e uma força de suporte do pelo menos um motor é constante, por exem- plo, é 1 ou maior do que 1 ou maior do que 2 ou maior do que 3 ou menor do que 1, ou é variável, por exemplo, em tal modo que a força de suporte aumenta mais ou menos como linearmente com a força de empurramento ou o componente de força de empurramento (especifi- camente horizontal). A força de suporte pode aumentar por exemplo polinomialmente ou exponencialmente ou logaritmicamente com a for-

ça de empurramento.

[0032] O dispositivo de controle pode ainda ser projetado de tal modo que um quociente derivado de uma mudança temporal da força de empurramento ou de uma mudança temporal de um componentes de força de empurramento (especificamente horizontal) e uma mudan- ça temporal da força de suporte do pelo menos uma motor é constan- te, por exemplo, é 1 ou maior do que 1 ou maior do que 2 ou maior do que 3 ou é menor do que 1 ou é variável, por exemplo, de tal modo que a mudança temporal da força de suporte aumenta mais ou menos linearmente com a mudança temporal da força de empurramento ou o componente de força de empurramento. Por exemplo, a mudança temporal da força de suporte pode aumentar polinomialmente ou ex- ponencialmente ou logaritmicamente, etc. com a mudança temporal da força de empurramento ou a mudança temporal do componente de força de empurramento.

[0033] A força de suporte (ou a mudança temporal da força de su- porte) especifica de preferência aumenta mais do que (apenas) line- armente com a força de empurramento ou o componente de força de empurramento (ou com a mudança temporal da força de empurramen- to ou a mudança temporal do componente de força de empurramento).

[0034] Os valores limite e os limites acima descritos (e no texto seguinte) podem ser um valor fixo predeterminado, fixo ou estes po- dem ser mudados, por exemplo, por um algoritmo de autoaprendizado.

[0035] O dispositivo de controle está de preferência projetado de tal modo que a potência de acionamento do pelo menos um motor é desacelerada ou parada quando um freio, especificamente um freio de retardo (freio de serviço) ou freio de estacionamento é operado.

[0036] A barra impulsora e/ou uma seção da barra impulsora (es- pecificamente aquela seção da barra impulsora a qual pelo menos parcialmente inclui o dispositivo sensor) é de preferência livremente móvel, de preferência sobre uma faixa de movimento, especificamente sem a necessidade de executar uma ação de desacoplamento, de pre- ferência contra uma força de restauração.

[0037] O termo movimento neste sentido especificamente não de- ve ser compreendido significar um movimento para (puramente) ajuste de altura da barra impulsora, de modo a adaptar a estrutura de carri- nho à altura da pessoa que opera, mas especificamente um movimen- to (livre) o qual pode ser utilizado especificamente para a medição de força e/ou pode servir como retorno para o usuário que um suporte de motor está em efeito. Neste grau, um "retorno duplo" pode existir, por um lado através do suporte efetivo do motor (o qual pode ser reconhe- cido como tal pelo usuário) e ao mesmo tempo o movimento da barra impulsora (ou seção de empurramento). Assim, especificamente uma medição de força pode ser executada e ao mesmo tempo uma função de retorno duplo assegurada por um e o mesmo movimento. Se isto for comparado, por exemplo, com um sensor piezo (como um disposi- tivo de sensor relativamente compacto), no presente caso, um retorno comparativamente bom é dado para o usuário, o que torna a operação do carrinho mais fácil para o usuário (e o usuário não precisa se base- ar somente em detectar o suporte do motor como tal, o qual sob certas circunstâncias pode ser relativamente pequeno).

[0038] O movimento (livre) da barra impulsora (ou seção de em- purrador) pode chegar a pelo menos 2 mm ou pelo menos 10 mm ou pelo menos 20 mm, por exemplo. Se um dispositivo de sensor de força for comparado com um simples sensor piezo, por exemplo, um claro aperfeiçoamento é conseguido, já que informações mais precisas po- dem ser providas. Um sensor piezo é somente capaz de detectar mo- vimentos relativos comparativamente pequenos (muito menores do que 1 mm).

[0039] Assim, no caso de um movimento translacional, isto refere-

se especificamente ao percurso de movimento; no caso de um movi- mento rotacional ou oscilação, isto refere-se ao percurso de um ponto sobre a seção oscilada a qual move a maior distância de todos os pon- tos. Em uma variante, a barra impulsora ou uma seção superior da barra impulsora (por exemplo, pega) pode ser oscilante ao redor de uma área de fixação. Alternativamente (ou além disso), uma seção (superior) da barra impulsora pode ser translacionalmente deslocável com relação a uma seção inferior. Além disso, a barra impulsora inteira pode ser (translacionalmente) deslocável.

[0040] O pelo menos um dispositivo de sensor pode ser projetado para detectar uma progressão (temporal) da força (ou componente de força) e/ou do valor derivado desta. Neste modo, o controle pode ser adicionalmente aperfeiçoado. Por exemplo, pode então tornar-se pos- sível definir valores limite para as forças (ou componentes de força) e/ou suas mudanças temporais e valores limite para um tempo, em que o valor limite para o tempo pode ser uma duração de uma força (incidente) (ou componente de força) e/ou de sua mudança temporal, na qual o valor limite (os valores limite) da força (ou componente de força) e/ou ou sua mudança temporal é (são) excedidos (ou caídos abaixo).

[0041] Uma mudança temporal pode geralmente ser compreendi- da significar a derivação temporal da força (ou componente de força) (no sentido matemático). No entanto, a mudança temporal pode tam- bém ser compreendida ser AF/At (com instâncias de At não infinitesi- mais terminais na faixa de 100 milissegundos a 1 segundo, por exem- plo).

[0042] O pelo menos um dispositivo de controle é de preferência um dispositivo de controle de loop fechado, especificamente um dispo- sitivo de controle de loop fechado para regulação contínua (opcional- mente linear) da saída do pelo menos um motor, de preferência um dispositivo de controle de loop fechado de PID (em que PID significa derivada integral proporcional).

[0043] De preferência, pelo menos um dispositivo de freio, especi- ficamente um dispositivo de freio de retardo e/ou dispositivo de freio de estacionamento está provido. O dispositivo de freio de retardo está de preferência projetado para utilizar energia cinética da estrutura de car- rinho ou carrinho (com criança) para frear (e especificamente convertê- la em energia elétrica). Alternativamente ou além disso, um/o dispositi- vo de controle pode ser provido e projetado de tal modo que o disposi- tivo de freio de estacionamento seja ativado automaticamente após um tempo predeterminado, de preferência entre 3 segundos e 5 minutos (de preferência entre 10 segundos e 30 segundos) após uma parada (completa) da estrutura de carrinho (seguindo um movimento anterior). Alternativamente ou além disso um/o dispositivo de controle pode ser provido e projetado de modo que o dispositivo de freio de estaciona- mento seja ativado automaticamente após uma parada ou uma veloci- dade relativamente baixa seja atingida seguindo o deslocamento ante- rior.

[0044] O dispositivo de freio pode especificamente ser construído em dois estágios, de preferência de tal modo que tanto um freio de re- tardo (freio de serviço) quanto um freio de estacionamento para man- ter uma posição estacionada (quando o carrinho está em uma parada completa) está presente. O freio de retardo pode ser construído de tal modo que o carrinho é freado por atrito (sobre uma ou mais rodas) (em que a energia cinética é convertida em calor). De preferência, no en- tanto, pelo menos um motor pode ser utilizado como um gerador para desacelerar o carrinho (em que a energia cinética é convertida em energia elétrica, a qual por sua vez pode ser utilizada para carregar uma ou mais baterias). Para o freio de retardo, qualquer dispositivo de atuação pode ser provido, por exemplo uma alavanca operada a mão ou dedo (sobre a barra impulsora ou pega) ou outro aparelho (por exemplo uma pega rotativa ou um pedal de pé ou similares). Como uma opção, é também possível que uma interface gráfica de usuário (por exemplo, display, especificamente tela de toque) seja conectada no carrinho e/ou inclui um receptor para permitir a conexão a um dis- positivo externo (por exemplo, um smartphone com um app corres- pondente). O dispositivo de atuação (ou o receptor) pode estar conec- tado no freio de retardo (por meios adequados) de modo a atuar o freio de retardo, isto é, aplicar a força de frenagem desejada pelo usuário (a qual pode ser zero ou maior do que zero, especificamente pode assu- mir mais do que 2 ou mais do que 5 valores maiores do que zero). O freio de retardo pode continuar a atuar portanto tempo quanto o dispo- sitivo de atuação é operado, ou até que o carrinho seja trazido para uma parada completa e então opcionalmente o freio de estacionamen- to é efetivo.

[0045] O freio de estacionamento pode ser projetado como um mecanismo de retenção o qual impede que uma ou mais rodas girem. Por exemplo, o freio de estacionamento pode compreender um pino que coopera com dispositivos de armazenamento ou dispositivos de travamento (ranhuras, por exemplo), os quais são providos em uma superfície lateral da roda.

[0046] O freio de estacionamento pode opcionalmente ser ativado (automaticamente) imediatamente após ou um tempo predeterminado após a estrutura de carrinho e o carrinho tenham sido parados, especi- ficamente pelo freio de retardo.

[0047] O pelo menos um dispositivo de freio de estacionamento é de preferência (somente) ativável eletricamente ou eletronicamente e (somente) liberável manualmente.

[0048] O dispositivo de freio de estacionamento pode ser pré- carregado em um estado liberado e não ou (somente) pré-carregado para um menor grau em um estado ativado. Por estas medidas, a se- gurança durante a operação é aperfeiçoada.

[0049] A atuação do freio de estacionamento pode ser efetuada em vários modos, por exemplo através de um comutador, por exem- plo, um comutador deslizante ou comutador de pressão, ou um pedal de pé ou similares.

[0050] Especificamente quando o freio de estacionamento está pré-carregado no estado ativado, a liberação do freio de estaciona- mento é (somente) possível manualmente, enquanto que opcional- mente uma ativação do freio é opcionalmente permitida (somente) ele- tronicamente ou eletricamente.

[0051] Um/o dispositivo de sensor, especificamente o dispositivo de sensor de força pode ser provido e o/um dispositivo de controle po- de ser projetado de tal modo que pelo menos um dispositivo de freio, especificamente o dispositivo de freio de retardo e/ou o dispositivo de freio de estacionamento é ativado quando uma pessoa que opera o carrinho libera um contato, por exemplo, à mão ou através da pega. O freio de retardo é de preferência ativado com uma força aumentada (máxima) e/ou o freio de estacionamento é ativado (frenagem de emergência) quando for determinado que a pessoa que opera o carri- nho não tem contato (mais) com o carrinho, mas o carrinho está ainda movendo.

[0052] Em uma variante, o dispositivo de controle está projetado de tal modo que o dispositivo de freio é ativado quando o dispositivo de sensor de força detecta uma força a qual está direcionada (pelo menos parcialmente) contra a direção de movimento corrente da estru- tura de carrinho. Alternativamente, em tal caso um suporte de motor como acima descrito pode ser efetuado. De preferência, o motor é uti- lizado como um gerador de energia no caso de uma ação de frena- gem.

[0053] Em algumas variantes, o dispositivo de freio pode ser ativa- do para converter energia cinética da estrutura de carrinho em energia elétrica quando uma velocidade mínima predefinida é alcançada. Nes- te contexto, a estrutura de carrinho é de preferência mantida constan- temente na velocidade predeterminada (por isto). Especificamente se o motor não tem uma função de marcha lenta devido ao projeto da va- riante, altas voltagens podem então ocorrer em altas velocidades e danifica a eletrônica. Mais ainda, tal mecanismo pode impedir uma aceleração não pretendida acima de uma certa velocidade e assim aperfeiçoar a segurança.

[0054] Pelo menos um display e/ou dispositivo de sinalização pode ser provido o qual alerta o usuário da estrutura de carrinho para o fato que o suporte de motor está em efeito ou pode estar em efeito. Opcio- nalmente, um primeiro display e/ou dispositivo de sinalização pode in- dicar que o suporte de motor está correntemente em efeito, e um se- gundo display e/ou dispositivo de sinalização pode indicar que o supor- te de motor pode estar em efeito no sentido que, dependendo de pa- râmetros adicionais (uma velocidade máxima ou similares, por exem- plo), o suporte de motor está ou em efeito (se os parâmetros atende- rem os requisitos) ou não.

[0055] Um/o dispositivo de controle do carrinho ou estrutura de carrinho está de preferência configurado de tal modo que o motor pos- sa ser controlado, opcionalmente regulado dependendo de uma rota- ção de pelo menos uma roda, de preferência uma roda traseira. Espe- cificamente, um controle, especificamente uma regulação de um/do motor (acionamento de suporte) do carrinho ou estrutura de carrinho (além da força que atua sobre a barra impulsora) pode depender de se as rodas (traseiras) (ou pelo menos uma roda (traseira)) está (estão) girando. Também, de preferência nenhum suporte deve ser efetivo quando a força é incidente (ou um limite de força é excedido) se as rodas (traseiras) não estão girando.

[0056] Um conversor A/D está de preferência provido o qual está configurado para digitalizar um sinal analógico detectado pelo disposi- tivo de sensor e o qual está de preferência conectado a montante do dispositivo de sensor. No presente caso, o dispositivo de sensor (dis- posto na barra impulsora) pode detectar um sinal analógico. Este pode ser digitalizado (opcionalmente diretamente e sem processamento adi- cional intermediário) após a detecção (conversor A/D) e de preferência somente então ser transferido para o motor ou para um dispositivo de controle para controlar / regular o motor. Neste contexto, pode vanta- josamente ser levado em conta o fato de que possivelmente somente diferenças de voltagem comparativamente pequenas são geradas pelo dispositivo de sensor e o sinal digital é menos suscetível à interferên- cia de influências ambientes (por exemplo, resistências de contato in- definidas entre o dispositivo de sensor e o motor). No presente caso, um microcontrolador pode ser colocado com (especificamente na ou em proximidade espacial para) os sensores na barra impulsora e exe- cutar uma conversão A/D, e pela qual de preferência o sinal digital, é enviado para os um ou mais controlador(es) reais (dispositivo(s) de controle do motor (opcionalmente diversos motores) (por exemplo, so- bre o eixo), opcionalmente juntamente com uma informação de contro- le, especificamente um dígito de verificação (ou um bloco de dígitos de verificação)). Ali, uma verificação pode ser executada, especificamente um checksum criado, e o sinal pode ser adicionalmente processado e avaliado para atuação dos motores. Neste modo, quaisquer pacotes de dados incorretos podem ser filtrados e não utilizados para controlar (por exemplo, se um erro de transmissão ocorreu).

[0057] Em algumas variantes, um/o dispositivo de controle do car- rinho ou estrutura de carrinho pode estar configurado de tal modo que uma função de balanço seja ligada quando nenhuma força de empur-

ramento está presente ou a força cai abaixo de um limite de força cor- respondente e/ou quando o carrinho e/ou estrutura de carrinho está em uma parada (completa) ou cai abaixo de uma certa velocidade.

[0058] Se nenhum suporte (acionamento) for suprido, este pode ser provido dependendo da variante que o motor ou motores está/estão no modo ocioso.

[0059] No total, o carrinho e/ou estrutura de carrinho da presente invenção pode permitir um suporte conveniente quando empurrando (ou puxando) o carrinho. Especificamente, é possível ajustar valores Fn e/ou Fr os quais (substancialmente) definem estas forças as quais devem ser aplicadas (como um máximo) pelo usuário (independente- mente da situação). Se alguém começar com um carrinho o qual está estacionário, o usuário começara a empurrar (ou puxar). Imediatamen- te, o componente horizontal da força de empurramento ou força de pu- xamento se tornará maior do que zero. No ponto no tempo quando Fr é alcançado, o motor pode começar a suportar o usuário (com potên- cia mínima). Por exemplo, se o componente horizontal da força de empurramento ou puxamento aumentar adicionalmente (isto é, AFinn/At>0), a força de suporte também aumentará (isto é, AFs/At>0). Neste modo, o componente horizontal da força pode ser mantido (substancialmente) constante para Fr (pelo menos se a passagem de limite for ignorada). É claro, se uma condição para parar o suporte de motor estiver presente, uma maior força pode ser necessária.

[0060] Fu pode ficar entre O e 25 N, de preferência entre 5 Ne 15 N. Fa pode ficar entre 10 N e 50 N, de preferência entre 20 N e 40 N. Fr pode ficar entre O e 25 N, de preferência entre 5 Ne 15 N. F1 pode ficar entre O e 25 N, de preferência entre 5 N e 15 N. Fe e/ou Fr pode ficar entre 25 N e 500 N, de preferência entre 50 N e 200 N.

[0061] Fn, Fun, Fr e/ou Fr2 podem ser especificados pelo usuário, por exemplo através de uma interface, tal como uma interface gráfica de usuário, por exemplo, e/ou um smartphone (e um app de smar- tphone). Valores mínimo e máximo podem possivelmente ser especifi- cados (dependendo do fabricante) para evitar problemas de segurança e/ou de modo a prolongar a vida de útil de uma bateria.

[0062] Variantes adicionais estão descritas nas reivindicações su- bordinadas.

[0063] No seguinte texto, a invenção será descrita utilizando uma modalidade exemplar, a qual será explicada em maiores detalhes com referência às figuras. No desenho

[0064] Figura 1 mostra uma vista oblíqua esquemática de uma es- trutura de carrinho de acordo com a invenção;

[0065] Figura 2 mostra uma vista lateral da estrutura de carrinho da Figura 1.

[0066] Na descrição seguinte os mesmos números de referência são utilizados para partes idênticas e partes com efeito equivalente.

[0067] A Figura 1 mostra uma estrutura de carrinho de acordo com a invenção em uma vista obliqua esquemática. A seta F.J ilustra uma força direcionada para baixo que atua sobre uma pega 13 (seção hori- zontal de uma barra impulsora 10). A seta Fu ilustra uma força direcio- nada para cima que atua sobre a pega 13. A setas Fiat ilustram forças direcionadas lateralmente. A pega 13 está suportada de modo a ser oscilante em relação a uma seção inferior da barra impulsora 10.

[0068] No presente caso, a pega 13 pode ser oscilada em várias posições (e travada), para executar um ajuste de altura da pega 13.

[0069] Um rolamento oscilante 12 (com articulações correspon- dentes) está provido entre a pega oscilante 13 e a seção inferior da barra impulsora 10.

[0070] A barra impulsora (inteira) 10 está por sua vez de preferên- cia suportada em um modo oscilante em um rolamento oscilante 11 sobre um corpo principal da estrutura de carrinho (especificamente pa-

ra permitir que a estrutura de carrinho seja dobrada).

[0071] De preferência um ou mais dispositivo(s) de sensor e/são providos no rolamento oscilante 11 e/ou no rolamento oscilante 12 pa- ra detectar uma força de um usuário (especificamente Fu e Fa) que atua sobre a pega 13. Além disso, (ver Figura 2) uma força direciona- da para frente F; e uma força direcionada para trás F, podem ser de- tectadas de preferência com um dispositivo de sensor de tal tipo ou dispositivos de sensor de tal tipo. Os motores (não mostrados em de- talhes) podem de preferência ser colocados nos cubos de roda 21. AI- ternativamente, motores podem ser colocados sobre um eixo 22 (es- pecificamente em seções do eixo que estão adjacentes ao cubo de roda 21).

[0072] Neste ponto, deve ser notado que todas as partes acima descritas são reivindicadas como essencial para a invenção tanto em seus próprios méritos quanto em qualquer combinação, especifica- mente os detalhes representados nos desenhos. Modificações a estes são comumente conhecidas da pessoa versada na técnica.

SÍMBOLOS DE REFERÊNCIA barra impulsora 11 Rolamento oscilante 12 Rolamento oscilante 13 Pega (seção horizontal da barra impulsora) 21 Cubo de roda 22 Eixo

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Estrutura de carrinho, caracterizada pelo fato de compre- ender pelo menos um motor, especificamente um motor elétrico, para condução assistida da estrutura de carrinho, uma barra impulsora (10) para empurrar a estrutura de car- rinho e pelo menos um dispositivo de sensor de força para detectar uma direção e/ou uma quantidade de uma força e/ou um componente de força a qual atua sobre a barra impulsora (10), e/ou para detectar um valor derivado desta força ou componente de força, especificamen- te uma mudança temporal da força ou componente de força.

2. Estrutura de carrinho de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um dispositivo de sensor está disposto sobre e/ou dentro da barra impulsora (10), especificamente uma pega (12) da barra impulsora, e/ou dentro e/ou próximo de uma área de fixação de barra impulsora.

3. Estrutura de carrinho de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que pelo menos um dispositivo de controle o qual está em co- nexão operativa com o pelo menos um dispositivo de sensor, especifi- camente de tal modo que uma saída do pelo menos um dispositivo de sensor possa ser utilizada para controlar o pelo menos um motor.

4. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um dispositivo de sensor está projetado para detectar forças e/ou componentes de força que atua sobre a barra im- pulsora (10) e/ou valores derivados destes em pelo menos duas dife- rentes localizações, especificamente sobre um primeiro e sobre um segundo lado da barra impulsora (10), especificamente sobre um pri- meiro e um segundo lado de uma pega (13) e/ou sobre duas diferentes pegas, especificamente dispostas de cada lado.

5. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, especificamente de acordo com a reivindi- cação 4, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de sensor (16) compreende pelo menos um sensor de torque e/ou pelo menos dois sensores.

6. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, especificamente de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de controle está projetado para controlar e/ou regular a potência do pelo menos um motor, especificamente depen- dendo da saída do pelo menos um dispositivo de sensor, por exemplo em etapas discretas e/ou continuamente, e/ou está projetado de tal modo que pelo menos um motor é ligado quando um primeiro limite da força e/ou componente de força e/ou o valor derivado desta é excedido, e/ou está projetado de tal modo que pelo menos um motor seja parado ou mantido em uma potência constante quando um se- gundo limite da força e/ou componente de força e/ou o valor derivado desta é excedido.

7. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, especificamente de acordo com a reivindi- cação 6, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de controle está projetado de tal modo que quando um limite Fa de uma força que atua para baixo é excedido e/ou quando um limite F, de uma força que atua para cima é excedido, em que F;g e Fu são opcionalmente as mesmas ou diferentes, e/ou quando um limite Fr. de uma força que atua para frente é excedido e/ou quan-

do um limite Fr de uma força que atua para trás é excedido, em que Fr e Fr2 são opcionalmente as mesmas ou diferentes, pelo menos um motor é parado ou mantido em uma potência constante, em que Fr e/ou Fr é de preferência maior, especificamente pelo menos 2 vezes ou 5 vezes ou 20 vezes tão grande quanto / maior do que Fu e/ou Fa, e/ou em que quando caindo abaixo (após anterior- mente excedendo) Fr, Fra, Fu e/ou Fa o motor é ligado (novamente), e/ou em que o dispositivo de controle está projetado de tal modo que quando excedendo um limite Fr de uma força que atua para frente e/ou quando excedendo um limite Fr; de uma força que atua para trás, em que Fr e F1 são opcionalmente as mesmas ou diferentes, pelo menos um motor é ligado, em que Fr é de preferência menor em termos de quantida- de que Fr e/ou Fr é de preferência menor em termos de quantidade que Fr.

8. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, especificamente de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 7, caracterizada pelo fato de que pelo menos um sensor de velocidade e/ou pelo menos um sensor de curva está/estão providos.

9. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, especificamente de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 8, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de controle está projetado de tal modo que um quociente derivado de uma força de empurramento ou força de puxa- mento ou um componente de força de empurramento especificamente horizontal ou componente de força empurramento e uma força de su- porte do pelo menos um motor é constante, por exemplo, é 1 ou maior do que 1 ou menor do que 1, ou é variável, por exemplo, de tal modo que a força de suporte aumenta mais ou menos como linearmente com a força de empurramento ou força de puxamento ou com o com- ponente de força de empurramento, e/ou em que os dispositivos de controle estão projetados de tal modo que um quociente derivado de uma mudança temporal da força de empurramento ou força de puxamento de uma mudança tem- poral de um componente de força de empurramento especificamente horizontal ou componente de força puxamento e uma mudança tempo- ral da força de suporte do pelo menos uma motor é constante, por exemplo, é 1 ou maior do que 1 ou menor do que 1 ou é variável, por exemplo, em tal modo que a mudança temporal da força de suporte aumenta mais ou menos como linearmente com a mudança temporal da força de empurramento ou força de puxamento do componente de força de empurramento ou componente de força puxamento.

10. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, especificamente de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 9, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de controle está projetado de tal modo que a potência de acionamento do pelo menos um motor é desacelerada ou parada quando um freio, especificamente um freio de retardo ou freio de estacionamento é operado.

11. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a barra impulsora (10) e/ou uma seção da barra impulsora (10), especificamente uma seção da barra impulsora (10) a qual pelo menos parcialmente inclui o dispositivo de sensor, é móvel, especifi- camente contra uma força de restauração, de preferência sobre um percurso de pelo menos 2 mm, mais de preferência pelo menos 10 mm.

12. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um dispositivo de sensor está projetado para detectar uma progressão da força e/ou componente de força e/ou do valor derivado.

13. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um dispositivo de controle é um dispositivo de controle de loop fechado, especificamente um dispositivo de controle de loop fechado para regulação contínua, opcionalmente linear da po- tência do pelo menos um motor, de preferência um dispositivo de con- trole de loop fechado de PID.

14. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma dispositivo de freio, especificamente um dispositivo de freio de retardo e/ou dispositivo de freio de estaciona- mento está/estão providos, em que o dispositivo de freio de retardo está de preferência projetado para utilizar energia cinética da estrutura de carrinho ou carrinho para frear e especificamente convertê-la em energia elétrica, e/ou em que um/o dispositivo de controle está de pre- ferência projetado de tal modo que o dispositivo de freio de estacio- namento seja ativado automaticamente após um tempo predetermina- do, de preferência entre 3 segundos e 5 minutos após uma parada completa da estrutura de carrinho, e/ou em que um/o dispositivo de controle está de preferên- cia projetado de tal modo que o dispositivo de freio de estacionamento é ativado automaticamente após uma parada ou uma velocidade rela- tivamente baixa é atingida seguindo um deslocamento anterior, e/ou em que pelo menos um/o pelo menos um dispositivo de freio é ativado para converter energia cinética da estrutura de carri- nho em energia elétrica quando uma velocidade mínima predetermi-

nada é atingida, em que a estrutura de carrinho é de preferência man- tida constantemente na velocidade predeterminada por meio disto.

15. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, especificamente de acordo com a reivindi- cação 14, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um dispositivo de freio de estacionamento pode ser ativado eletricamente / eletronicamente e pode ser liberado manualmente e/ou é pré-carregado em um estado liberado e em um estado ativado não é pré-carregado ou pré-carregado a um menor grau.

16. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, especificamente de acordo com a reivindi- cação 14 ou 15, caracterizada pelo fato de que um dispositivo de sensor, especificamente o dispositivo de sensor de força está provido e o/um dispositivo de controle está proje- tado de tal modo que pelo menos um dispositivo de freio, especifica- mente o dispositivo de freio de retardo e/ou o dispositivo de freio de estacionamento é ativado quando uma pessoa que opera o carrinho libera um contato, por exemplo, à mão ou através da pega (13).

17. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, especificamente de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 16, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de controle está projetado de tal modo que o dispositivo de freio é ativado quando o dispositivo de sensor de força detecta uma força que é pelo menos parcialmente direcionada contra a direção de movimento corrente da estrutura de carrinho.

18. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que pelo menos um display e/ou dispositivo de sinalização está provido, o qual alerta o usuário da estrutura de carrinho para o fato que um suporte de motor está presente ou pode estar presente.

19. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, especificamente de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 18, caracterizada pelo fato de que um/o dispositivo de controle está configurado de tal modo que o motor possa ser controlado, opcionalmente regulado como uma função de uma rotação de pelo menos uma roda.

20. Estrutura de carrinho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, especificamente de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 3 a 18, caracterizada pelo fato de que um dispositivo de conversor A/D está provido o qual está configurado para digitalizar um sinal analógico detectado pelo disposi- tivo de sensor e o qual está de preferência conectado a montante do dispositivo de sensor.

21. Estrutura de carrinho, especificamente de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que múltiplos motores, especificamente motores elétricos, estão providos para conduzir a estrutura de carrinho, em que um motor cada um está preso a pelo menos duas ou exatamente duas rodas, por exemplo uma roda esquerda e uma direita, em que de preferência um dispositivo de controle para atu- ação individual dos motores e/ou um dispositivo de sensor está/estão providos para detectar uma força de empurramento ou força de puxa- mento e/ou movimento da estrutura de carrinho.

22. Carrinho, por exemplo, cadeira de empurrar, buggy ou veículo similar para crianças, caracterizado pelo de fato de apresentar uma estrutura de carrinho como definida em qualquer uma das reivin- dicações precedentes.

23. Método para controlar uma estrutura de carrinho, espe-

cificamente como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 21 ou um carrinho, especificamente como definido na reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que uma direção e/ou uma quantidade de uma força e/ou de um componente de força que atua sobre uma barra impulsora (10), e/ou um valor derivado desta força ou componente de força, especificamente uma mudança temporal da força ou componen- te de força é detectada.