CN111684415B - 电动自行车和整体厨房 - Google Patents

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Abstract

电动自行车(10)具备：电动马达(20)；存储部(31)，其存储有电动马达(20)的控制软件；控制部(32)，其执行被存储在存储部(31)中的控制软件；以及通信连接部(33)，其硬件(60)能够以装卸自如的方式与该通信连接部(33)进行通信连接。控制部(32)通过执行被安装在存储部(31)中的除控制软件以外的其它软件，来控制与通信连接部(33)进行了通信连接的硬件(60)。控制软件和其它软件分别使用分布式通信协议进行通信。

Description

电动自行车和整体厨房
技术领域
本发明涉及一种电动自行车和整体厨房。
背景技术
以往，已知一种通过对踏板上的踏力等人力驱动力附加由电动马达产生的辅助驱动力而能够轻松地行驶的电动自行车。在专利文献1中公开了一种具备车速传感器的电动自行车。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-012525号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明提供一种易于追加和扩展功能的电动自行车和整体厨房。
用于解决问题的方案
本发明的一个方式所涉及的电动自行车具备：电动马达；存储部，其存储有所述电动马达的控制软件；控制部，其执行被存储在所述存储部中的所述控制软件；以及通信连接部，硬件能够以装卸自如的方式与该通信连接部进行通信连接，其中，所述控制部通过执行被安装在所述存储部中的除所述控制软件以外的其它软件，来控制与所述通信连接部进行了通信连接的所述硬件，所述控制软件和所述其它软件分别使用分布式通信协议进行通信。
本发明的一个方式所涉及的整体厨房具备：烹调用的加热器；存储部，其存储有所述加热器的控制软件；控制部，其执行被存储在所述存储部中的所述控制软件；以及通信连接部，硬件能够以装卸自如的方式与该通信连接部进行通信连接，其中，所述控制部通过执行被安装在所述存储部中的除所述控制软件以外的其它软件，来控制与所述通信连接部进行了通信连接的所述硬件，所述控制软件和所述其它软件分别使用分布式通信协议进行通信。
发明的效果
根据本发明，实现易于追加和扩展功能的电动自行车和整体厨房。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的电动自行车的外观图。
图2是示出实施方式1所涉及的电动自行车的功能结构的框图。
图3是示出在实施方式1中被存储在存储部中的软件的分层结构的图。
图4是实施方式2所涉及的整体厨房的外观图。
图5是示出实施方式2所涉及的整体厨房的功能结构的框图。
图6是示出在实施方式2中被存储在存储部中的软件的分层结构的图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明实施方式。此外，以下说明的实施方式均示出概括性的或具体的例子。以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置和连接方式、步骤、步骤的顺序等是一例，而并非用于限定本发明。另外，以下实施方式的构成要素中的没有在表示最上位概念的独立权利要求中记载的构成要素作为任意的构成要素进行说明。
此外，各图是示意图，并不一定严格地进行了图示。另外，在各图中，对实质上相同的结构标注相同的附图标记，有时省略或简化重复的说明。
(实施方式1)
[电动自行车的结构]
首先，对实施方式1所涉及的电动自行车的结构进行说明。图1是实施方式1所涉及的电动自行车的外观图。图2是示出实施方式1所涉及的电动自行车的功能结构的框图。
如图1和图2所示，电动自行车10具备：车身11、前轮12、后轮13、踏板17、安装于车身11的电动马达20、控制电动马达20的控制装置30、踏力传感器40以及蓄电池50。
电动自行车10是所谓的电动辅助自行车。电动自行车10所具备的电动马达20能够基于踏板17上的踏力来辅助车身11的前进。电动马达20基于控制装置30的控制，利用从蓄电池50供给的电力进行驱动。在控制装置30的存储部31中预先存储有用于控制电动马达20的软件。
另外，电动自行车10被可编程化。所谓可编程是指能够自由地追加和删除硬件和软件。例如，以装卸自如的方式在电动自行车10的通信连接部33上通信连接摄像机61、激光雷达(Laser Imaging Detection and Ranging：激光成像探测与测距)62、加速度传感器63、角速度传感器64、地磁传感器65以及智能手机66等硬件60。另外，在控制装置30的存储部31中能够安装用于控制这些硬件60的软件。
[控制装置的结构]
下面，继续参照图2来具体地说明电动自行车10所具备的控制装置30的功能结构。如图2所示，控制装置30具备存储部31、控制部32以及通信连接部33。
在存储部31中预先存储有电动马达20的控制软件70。图3是示出被存储在存储部31中的软件的分层结构的图。另外，也能够之后将除控制软件70以外的其它软件安装在存储部31中。在图3的例子中，例如安装有用于进行使用了摄像机61的人识别的人识别软件71和用于基于人识别的结果来控制电动马达20的协作用软件72。具体来说，存储部31通过半导体存储器等来实现。此外，例如经由通信连接部33进行软件的安装，但也可以通过其它方法来进行软件的安装。
控制部32通过执行被存储在存储部31中的控制软件70来辅助车身11的前进。控制部32例如通过处理器来实现，但也可以通过微型计算机来实现。另外，控制部32也可以通过FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)来实现。
具体来说，控制部32基于踏板17上的踏力和电动自行车10的速度来决定电动马达20所生成的辅助力(换言之，辅助驱动力)的大小。从踏力传感器40得到踏板17上的踏力。踏力传感器40例如是磁致伸缩式的转矩传感器。基于后轮13(或前轮12)的每单位时间的转数和后轮13(或前轮12)的大小来计算电动自行车10的速度。此外，例如由安装于后轮(或前轮12)的霍尔IC等传感器来测量电动自行车10的速度，但电动自行车10的速度的检测方法未被特别地限定。
硬件60以装卸自如的方式与通信连接部33进行通信连接。进行了通信连接的状态例如是指能够在控制装置30与硬件60之间发送和接收电信号的状态。通信连接部33例如是无线通信电路，通过配对与摄像机61等硬件60进行无线通信连接。通信连接部33也可以是有线通信电路，与硬件进行有线通信连接。在该情况下，电动自行车10(例如，控制装置30)具有连接器构造，该连接器构造被插入用于将硬件60与有线通信电路连接的线缆。
[软件的分层结构]
接着，继续使用图3来详细地说明被存储在存储部31中的软件的分层结构。
在存储部31中存储有操作系统73。操作系统73是进行控制装置30中的基本控制的软件，对控制软件70、人识别软件71以及协作用软件72等属于应用层的软件提供标准的接口。操作系统73例如是Linux(注册商标)，但未被特别地限定。
另外，在存储部31中存储有分布式通信协议74。分布式通信协议74例如是ROS(Robot Operating System：机器人操作系统)中包含的通信协议，但也可以是其它的分布式通信协议。
在ROS中包含的通信协议中，属于应用层的软件被当作节点来进行处理。在图3的例子中，电动马达20的控制软件70、人识别软件71以及协作用软件72相当于节点。
在ROS中包含的通信协议中，节点间通过数据总线(换言之，传输路径)进行连接。发送侧的节点向数据总线输出信息，接收侧的节点仅在自身需要信息的情况下从数据总线拾取信息。在这样的通信协议中，在一部分节点脱离的情况下，对其它节点造成的影响小，因此其它节点能够按原样继续进行通信。另外，在追加了一部分节点的情况下也同样，其它节点能够按原样继续进行通信。也就是说，在电动自行车10所具备的控制装置30中，通过分布式通信协议74来实现属于应用层的软件的自由的追加和删除。分布式通信协议74还用于操作系统73与节点之间的通信。
此外，在图3中，操作系统73不是必须的。在电动自行车10所具备的控制装置30中，在应用层的软件之间进行使用了分布式通信协议74的通信即可。
另外，在电动自行车10中，控制软件70是实现电动自行车10的辅助功能所必须的软件，不应该由一般用户删除或改变。因此，控制软件70被黑箱化。黑箱化意味着一般用户无法访问。控制软件70例如通过在存储部31内被存储在逻辑上与其它软件不同的区域中而被黑箱化，但也可以通过被存储于在硬件上与存储部31不同的存储部中而被黑箱化。另外，也可以通过对控制软件70加密等来进行保护。
[使用例]
下面，对电动自行车10的使用例进行说明。下面，对追加摄像机61的例子进行说明，但在追加其它硬件60的情况下也同样。
例如，一般用户除了购买电动自行车10以外，还购买摄像机61，并将摄像机61与电动自行车10的通信连接部33进行通信连接。另外，从开源软件中获取人识别软件71，并安装到存储部31中。其结果，电动自行车10的控制部32通过执行被安装在存储部31中的人识别软件71，能够控制与通信连接部33进行了通信连接的摄像机61来进行人识别处理。
这样，一般用户能够自由地用DIY(Do It Yourself：自己动手)的方式对电动自行车10追加功能。
另外，电动自行车10的开发者开发一种利用基于人识别软件71的人识别处理来控制电动马达20的协作用软件72。开发者例如开发如下一种协作用软件72：在由摄像机61拍摄到的影像中包括规定数量以上的人的情况下(也就是说，电动自行车10的周围挤满人的情况下)，对助力施加限制。开发者使摄像机61与电动自行车10的通信连接部33进行通信连接。另外，开发者将人识别软件71和协作用软件72安装到存储部31中。其结果，控制部32通过执行控制软件70、人识别软件71以及协作用软件72，能够使电动马达20与和通信连接部33进行了通信连接的摄像机61协作。此时，控制软件70、人识别软件71以及协作用软件72按照分布式通信协议74相互进行信息(也就是数字值)的发送和接收。此外，在使电动马达20与其它硬件协作的情况下，至少使用控制软件70和协作用软件72这两个软件即可。
这样，开发者能够一边观察电动自行车10的实际动作一边容易地进行修改协作用软件72等措施。也就是说，如果电动自行车10被可编程化，则开发者能够快速地将想法实现。因而，能够实现开发时间的缩短。
[变形例]
此外，与通信连接部33进行了通信连接的硬件60例如将该硬件60所具备的电池等作为电源来进行动作，但也可以利用从向电动马达20供给电力的蓄电池50供给的电力来进行动作。蓄电池50例如是锂离子电池等二次电池(换言之，蓄电池)。
在硬件60与通信连接部33通过线缆进行连接的情况下，如果在连接器构造所具有的多个端子中包括供电用的端子、在线缆中包括供电用的电线，则硬件60能够从蓄电池50接收电力的供给。
另外，在硬件60与通信连接部33进行无线连接的情况下，进行非接触供电。非接触供电的方式是电波方式、磁场共振方式或电磁感应方式。在进行电波方式的非接触供电的情况下，硬件60具备受电用的天线元件，控制装置30具备供电用的天线元件。在进行磁场共振方式或电磁感应方式的非接触供电的情况下，硬件60具备受电用的线圈元件，控制装置30具备供电用的线圈元件。
[效果等]
如以上所说明的那样，电动自行车10具备：电动马达20；存储部31，其存储有电动马达20的控制软件70；控制部32，其执行被存储在存储部31中的控制软件70；以及通信连接部33，其能够以装卸自如的方式与硬件60进行通信连接。控制部32通过执行被安装在存储部31中的除控制软件70以外的其它软件，来控制与通信连接部33进行了通信连接的硬件60。控制软件70和其它软件分别使用分布式通信协议74进行通信。
由此，实现易于追加或扩展功能的电动自行车10。
另外，例如，在存储部31中存储有操作系统73，控制软件70和其它软件属于应用层。
由此，控制部32能够通过执行操作系统73来控制电动马达20和硬件60。
另外，例如在存储部31中存储有包含分布式通信协议74的ROS，ROS属于中间件层。
由此，控制部32通过ROS的通信协议来实现易于追加或扩展功能的电动自行车10。
另外，例如，控制部32通过执行控制软件70和其它软件(例如，协作用软件72)，使电动马达20与和通信连接部33进行了通信连接的硬件60协作。
由此，控制部32能够通过使电动马达20与硬件60协作来扩展电动马达20的功能。
另外，例如，控制软件70被黑箱化。
由此，能够抑制控制软件70被改变或消失。
另外，例如电动自行车10还具备向电动马达20供给电力的蓄电池50。与通信连接部33进行了通信连接的硬件60利用从蓄电池50供给的电力进行动作。
这样的电动自行车10能够使用向电动马达20供给电力的蓄电池50向硬件60进行供电。
(实施方式2)
[整体厨房的结构]
作为被可编程化的对象的设备不限定于电动自行车10。例如，也可以是，整体厨房被可编程化。下面，对实施方式2所涉及的整体厨房的结构进行说明。图4是实施方式2所涉及的整体厨房的外观图。图5是示出实施方式2所涉及的整体厨房的功能结构的框图。此外，在以下的实施方式2中，省略或简化已出现过的事项的说明，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。
如图4和图5所示，整体厨房110具备烹调用的加热器120和控制加热器120的控制装置130。
整体厨房110是在烹调中使用的单元。加热器120是所谓的IH(InductionHeating：感应加热)烹调加热器，对放入有作为烹调对象的食材的金属制的容器进行加热。换言之，加热器120是电磁烹调器，控制装置130基于用户的操作来控制加热器120。在控制装置130的存储部131中预先存储有用于控制加热器120的软件。
整体厨房110被可编程化。例如，以装卸自如的方式在整体厨房110的通信连接部133上通信连接摄像机61、机械臂67以及智能手机66等硬件60。另外，在控制装置130的存储部131中能够安装用于控制这些硬件60的软件。
[控制装置的结构]
下面，继续参照图5来具体地说明整体厨房110所具备的控制装置30的功能结构。如图5所示，控制装置130具备存储部131、控制部132、通信连接部133以及操作接受部134。
在存储部131中预先存储有加热器120的控制软件75。图6是示出被存储在存储部131中的软件的分层结构的图。另外，也能够之后将除控制软件75以外的其它软件安装到存储部131中。在图6的例子中，例如存储有用于进行使用了摄像机61的图像识别的图像识别软件76和用于基于图像识别的结果来控制加热器120的协作用软件77。具体来说，存储部131通过半导体存储器等来实现。
控制部132基于操作接受部134所接受的用户的操作来执行被存储在存储部131中的控制软件75，由此控制加热器120。控制部132例如通过处理器来实现，但也可以通过微型计算机来实现。另外，控制部132也可以通过FPGA来实现。
硬件60以装卸自如的方式与通信连接部133进行通信连接。通信连接部133例如是无线通信电路，通过配对与摄像机61等硬件60进行无线通信连接。通信连接部133也可以是有线通信电路，与硬件进行有线通信连接，在该情况下，整体厨房110(例如控制装置130)具有连接器构造，该连接器构造被插入用于将硬件60与有线通信电路进行连接的线缆。
操作接受部134是用户为了使用加热器120进行烹调而进行操作的用户界面。操作接受部134通过触摸面板或硬件键(硬件按钮)等来实现。
[软件的分层结构]
接着，继续使用图6来详细地说明存储在存储部131中的软件的分层结构。
在存储部131中存储有操作系统73。另外，在存储部131中存储有分布式通信协议74。分布式通信协议74例如是ROS中包含的通信协议，但也可以是其它的分布式通信协议。在整体厨房110所具备的控制装置130中，通过分布式通信协议74来实现属于应用层的软件的自由的追加和删除。
此外，在图6中，操作系统73不是必须的。在整体厨房110所具备的控制装置130中，在应用层的软件间进行使用了分布式通信协议74的通信即可。
另外，在整体厨房110中，控制软件75是实现整体厨房110的加热器120的控制功能所必须的软件，不应该由一般用户删除或改变。因此，控制软件75被黑箱化。
[使用例]
下面，对整体厨房110的使用例进行说明。下面，对追加摄像机61的例子进行说明，但在追加其它硬件60的情况下也同样。
例如，一般用户除了购买整体厨房110以外，还购买摄像机61，并将摄像机61与整体厨房110的通信连接部133进行通信连接。另外，从开源软件中获取图像识别软件76，并安装到存储部131中。其结果，整体厨房110的控制部132通过执行安装在存储部131中的图像识别软件76，能够控制与通信连接部133进行了通信连接的摄像机61来进行图像识别处理。
这样，一般用户能够自由地通过DIY方式来对整体厨房110追加功能。
另外，整体厨房110的开发者开发一种利用基于图像识别软件76的图像识别处理来控制加热器120的协作用软件77。例如，开发者开发如下一种协作用软件77：在通过对由摄像机61拍摄到的图像进行图像识别而判定为正在用加热器120烹调的料理冒泡时，将加热器120的温度降低。开发者将摄像机61与整体厨房110的通信连接部133进行通信连接，并将图像识别软件76和协作用软件77安装到存储部131中。其结果，控制部132通过执行控制软件75、图像识别软件76以及协作用软件77，能够使加热器120与和通信连接部133进行了通信连接的摄像机61协作。此时，控制软件75、图像识别软件76以及协作用软件77按照分布式通信协议74相互进行信息(也就是数字值)的发送和接收。此外，在使加热器120与其它硬件协作的情况下，至少使用控制软件75和协作用软件77这两个软件即可。
这样，开发者能够一边观察整体厨房110的实际动作一边容易地进行修改协作用软件77等措施。也就是说，如果整体厨房110被可编程化，则开发者能够快速地将想法实现。因此，能够实现开发时间的缩短。
[变形例]
此外，与通信连接部133进行了通信连接的硬件60例如将该硬件60所具备的电池等作为电源来进行动作，但也可以使用从整体厨房110供给的电力来进行动作。既可以以有线方式进行供电，也可以以非接触方式进行供电。
[效果等]
如以上所说明的那样，整体厨房110具备：烹调用的加热器120；存储部131，其存储有加热器120的控制软件75；控制部132，其执行被存储在存储部131中的控制软件；以及通信连接部133，其能够以装卸自如的方式与硬件进行通信连接。控制部132通过执行被安装在存储部131中的除控制软件75以外的其它软件，来控制与通信连接部133进行了通信连接的硬件60。控制软件75和其它软件分别使用分布式通信协议74进行通信。
由此，实现易于追加或扩展功能的整体厨房110。
(其它实施方式)
以上，对实施方式进行了说明，但本发明不限定于这样的实施方式。
例如，在上述实施方式中，说明了被可编程化的电动自行车和整体厨房，但本发明也可以实现为被可编程化的其它装置或系统。例如，本发明也可以实现为被可编程化的厕所系统。
另外，本发明的整体或具体的方式也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读的CD-ROM等记录介质来实现。另外，本发明的整体或具体的方式也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合来实现。例如，本发明也可以实现为电动自行车或整体厨房的控制方法。
除此以外，本发明中还包括对各实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的方式、或者在不脱离本发明的宗旨的范围内通过将各实施方式的构成要素和功能任意地组合而实现的方式。
附图标记说明
10：电动自行车；20：电动马达；30、130：控制装置；31、131：存储部；32、132：控制部；33、133：通信连接部；60：硬件；70、75：控制软件；72、77：协作用软件(其它软件)；74：分布式通信协议；110：整体厨房；120：加热器。

Claims (6)

1.一种电动自行车，其具备：
电动马达；
存储部，其存储有所述电动马达的控制软件；
控制部，其执行被存储在所述存储部中的所述控制软件；以及
通信连接部，硬件能够以装卸自如的方式与该通信连接部进行通信连接，
其中，所述控制部通过执行被安装在所述存储部中的除所述控制软件以外的其它软件，来控制与所述通信连接部进行了通信连接的所述硬件，
所述控制软件和所述其它软件分别使用分布式通信协议进行通信，
在所述分布式通信协议中，所述控制软件和所述其它软件分别被当作节点来进行处理。
2.根据权利要求1所述的电动自行车，其中，
在所述存储部中存储有操作系统，
所述控制软件和所述其它软件属于应用层。
3.根据权利要求1或2所述的电动自行车，其中，
在所述存储部中存储有包含所述分布式通信协议的机器人操作系统、即ROS，
所述ROS属于中间件层。
4.根据权利要求1所述的电动自行车，其中，
所述控制部通过执行所述控制软件和所述其它软件，使所述电动马达与和所述通信连接部进行了通信连接的所述硬件协作。
5.根据权利要求1所述的电动自行车，其中，
所述控制软件被黑箱化。
6.根据权利要求1所述的电动自行车，其中，
所述电动自行车还具备向所述电动马达供给电力的蓄电池，
与所述通信连接部进行了通信连接的所述硬件利用从所述蓄电池供给的电力进行动作。
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