CN113039113A

CN113039113A - 运输设备、尤其是婴儿车

Info

Publication number: CN113039113A
Application number: CN201980074240.7A
Authority: CN
Inventors: N·马丁; H·拉姆; B·席林格; T·施罗德; B·云林
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2021-06-25
Also published as: EP3849874A1; DE102018215506A1; WO2020052841A1

Abstract

本发明涉及一种运输设备（100）、尤其是婴儿车，其具有至少三个轮（116、118、120、122）和针对用户的把手（110），其中至少三个轮（116、118、120、122）中的至少一个轮（118、120）构造为驱动轮（124、126），其可以借助配属的电驱动单元（142）电动驱动，以便能够通过用户实现对运输设备（100）的手动的移动或拉动运行的至少部分电动的支持，设置有状态识别单元（170），其构造用于识别运输设备（100）的各当前的运行状态。

Description

运输设备、尤其是婴儿车

技术领域

本发明涉及一种运输设备、尤其是婴儿车，其具有至少三个轮和针对用户的把手，其中至少三个轮中的至少一个轮构造为驱动轮，其可以借助配属的电驱动单元电动驱动，以便能够通过用户实现对运输设备的手动的移动或拉动运行的至少部分电动的支持。

背景技术

从现有技术已知构造为婴儿车的运输设备，其具有用户的在移动或拉动运行中通过可电动驱动的驱动轮实现的主动支持。由于安全原因，运输设备、尤其这种婴儿车的驱动系统可以构造用于，识别用户的可能的缺席或用户松开婴儿车，从而可以至少基本上阻止通过自动和不受控地前进的婴儿车导致的事故。在此，电气化的婴儿车是已知的，其中通过至少一个力传感器可以探测用户的存在。

发明内容

本发明提供了一种运输设备、尤其婴儿车，其具有至少三个轮和针对用户的把手，其中至少三个轮中的至少一个轮构造为驱动轮，其可以借助配属的电驱动单元电动驱动，以便能够通过用户实现对运输设备的手动的移动或拉动运行的至少部分电动的支持。设置有状态识别单元，其构造用于识别运输设备的各当前的运行状态。

本发明因此能够实现提供运输设备，其中通过状态识别单元可以安全和可靠地获知运输设备的各当前的运行状态。因此，可以容易地和不复杂地探测各当前的运行状态，其中可以识别和因此阻止运输设备的不期望的特性。

状态识别单元优选具有用于探测与时间有关的测量信号的探测单元，其中状态识别单元根据探测的与时间有关的测量信号获知运输设备的各当前的运行状态。因此，以简单的方式和方法可以探测各当前的运行状态，由此可以提供安全的运输设备。

优选地，运输设备的探测的与时间有关的测量信号是配属的速度信号、加速度信号和/或加速度改变信号。因此可以简单且不复杂地提供适当的与时间有关的测量信号，利用该测量信号可以获知各当前的运行状态。

根据实施方式，探测的与时间有关的测量信号配属于矩阵。因此可以清楚地示出探测的与时间有关的测量信号。

状态识别单元优选具有图案识别装置，其构造用于从在矩阵中被认证的与时间有关的测量信号识别配属于各当前的运行状态的图案。因此，可以以简单的方式和方法识别各当前的运行状态。

状态识别单元优选构造用于，将运输设备的至少一个加速和/或制动识别为各当前的运行状态。因此，可以安全和可靠地获知和阻止运输设备的不期望的运动。

根据实施方式，给状态识别单元配属锁止识别单元，其构造用于将运输设备的至少一个锁止识别为各当前的运行状态。因此可以容易且不复杂地识别运输设备的锁止。

优选地，至少一个驱动轮可以被加载以测试信号，其中锁止识别单元构造用于至少根据运输设备的通过测试信号在驱动轮上产生的位置改变获知运输设备的锁止。因此可以安全和可靠地识别运输设备的锁止、尤其通过激活的制动器导致的锁止。

优选地，给锁止识别单元配属位置改变极限值，并且在获知的位置改变等于或大于位置改变极限值的情况下存在运输设备的未锁止的状态。因此可以以简单的方式和方法获知运输设备的锁止。

优选地，至少一个驱动轮具有电动机、尤其无刷的带有定子和转子的直流电机，其中位置改变相应于转子位置改变。因此可以安全和可靠地探测运输设备通过驱动轮的运动导致的不期望的运动。

附图说明

本发明借助在附图中示出的实施例，在随后的描述中详细阐述。其中：

图1示出了具有根据本发明的状态识别单元的构造为婴儿车的运输设备的示意性的侧视图；

图2示出了示意性的配属于图1的状态识别单元的流程图；

图3示出了示例性的配属于图1和图2的状态识别单元的测量图表；

图4示出了示例性的配属于图1和图2的状态识别单元的转矩测量图表；

图5示出了示例性的配属于图1和图2的状态识别单元的加速度-时间图表；并且

图6示出了图1和图2的状态识别单元的示例性的状态流程图。

具体实施方式

图1示出了仅示例性地构造为婴儿车102的运输设备100。备选地，运输设备100也可以是手推车、袋推车、清除容器、尤其是垃圾桶、升降车等。

婴儿车102示例性地具有可折叠的车架104和具有布置在其中的用于未示出的婴儿的支架108的躺或坐槽106。此外优选地，在车架104上设置有用于婴儿车102的同样在附图中未示出的用户的U形的和优选人体工程学高度可调节的把手110。优选地，婴儿车102具有至少三个轮116、118、120、122。在此优选地，两个轮布置在后轴上，并且一个轮布置在前轴上，然而，两个轮也可以布置在前轴上，并且一个轮布置在后轴上。优选地，至少三个轮116、118、120、122中的至少一个轮构造为驱动轮124、126。至少一个驱动轮124、126优选可以借助至少一个电驱动单元142电动驱动。在此，至少一个驱动轮124、126可以布置在前轴和/或后轴上。优选地，至少两个轮构造为驱动轮124、126。

婴儿车102在此仅示例性地具有三个轮116、118、120、122，在此示例性地，轮中的后轮118构造为驱动轮124，其可以借助电驱动单元142被驱动。通过电驱动单元142进行至少部分电动地支持婴儿车102沿优选的移动或拉动方向112、在基本上水平的地面180上或在相对于地面以角度φ倾斜的或倾斜延伸的地面182上的手动的移动或拉动运行。在此优选地，电驱动单元142基本上包括电动机150，其例如可以利用无刷的、永久激励的直流电机152实现并且优选具有传动装置，用于将转速和转矩最佳地匹配于运输设备100或婴儿车102的运行要求。驱动单元140优选可以借助电子调节设备170来调节。

附加地或备选地，两个前方的轮116、122也可以如上述的那样构造为驱动轮124、126，其中驱动轮124、126在这样的情况中为了实现婴儿车102的电动支持的移动或拉动运行分别可以借助电驱动单元142优选单独地被驱动，并且可以借助调节设备170彼此无关地调节。针对该目的，另外的电驱动单元142优选分别装备有电动机、尤其无刷的永久激励的直流电机以及传动装置。

优选地，仅当用户力F_U作用在婴儿车102的弓形件110上时，才开始和/或维持进行手动的、至少部分电动支持的移动或拉动运行。与电驱动单元140无关的重力F_g=m*g作用于婴儿车102上，其中m表示婴儿车102的通常未知的（总的）质量。在以角度φ倾斜的地面182的情况下，重力F_g在矢量上由法向力和下坡从动力根据关系F_H = m*g*sin(φ)组成，其中法向力垂直于倾斜的地面182地作用，并且下坡从动力平行于倾斜的地面地作用。由调节设备170调节的至少一个电驱动单元142和用户力F_U一起导致关于婴儿车102的当前的速度v的速度改变。

优选地，状态识别单元170配属于运输设备100。状态识别单元170在此构造用于识别运输设备100的各当前的运行状态。优选地，状态识别单元170构造用于识别婴儿车102的情况或状态、尤其运行状态，以便优选探测用户例如是否还使婴儿车运动或释放婴儿车102。备选地或可选地，由此也可以识别可作用于婴儿车102的外部的影响、例如阵风。

优选地，状态识别单元170具有探测单元172，用于探测与时间有关的测量信号（图2中的210）。状态识别单元170优选根据探测的与时间有关的测量信号（图2中的210）获知运输设备100的各当前的运行状态。优选地，探测的与时间有关的测量信号是配属于运输设备100的速度信号（图2中的v）、加速度信号（图2中的a）和/或加速度改变信号（图2中的da）。

状态识别单元170优选构造用于将运输设备100的至少一个加速和/或制动识别为各当前的运行状态。备选地或可选地，锁止识别单元174配属于状态识别单元170。锁止识别单元174优选构造用于将运输单元100的至少一个锁止识别为各当前的运行状态。优选地，位置改变极限值配属于锁止识别单元174，其中在获知的等于或大于位置改变极限值的位置改变时探测到运输设备100的未锁止的状态。因此可以获知运输设备100的未锁止的状态的存在。

根据实施方式，优选地，位置改变相应于配属于电动机150的转子的转子位置改变。尤其地，位置改变或转子位置改变相应于轮116-122或驱动轮142的角度改变Δα。

图2示出了图1的状态识别单元170，其根据优选的实施方式构造并且设有附图标记“205”。用于探测与时间有关的测量信号210的探测单元172配属于状态识别单元205。

优选地，状态识别单元205根据探测的与时间有关的测量信号210获知运输设备100的各当前的运行状态。优选地，探测的与时间有关的测量信号210是配属于运输设备100的速度信号v、加速度信号a和/或加速度改变信号da。然而，探测的与时间有关的测量信号210也可以构造为另外的物理参量，例如构造为仰角。

在此，探测的与时间有关的测量信号210优选配属于矩阵215。图2中的矩阵215解释性地具有五列216，并且示例性地具有三排217、218、219。然而指出的是，矩阵215也可以具有任意其他的数量的列216和/或排217、218、219。优选地，列216说明了在配属的时间点的测量。此外，优选给排217配属加速度信号a或a1、a2、a3、a4、a5，优选给排218配属速度信号v或v1、v2、v3、v4、v5，并且优选给排219配属加速度改变信号da或da1、da2、da3、da4、da5。

此外，状态识别单元205具有图案识别装置220，其构造用于从探测的与时间有关的测量信号210的矩阵215识别配属于各当前的运行状态的图案（图3中的399）。在此，配属于图案识别装置220的运行状态识别装置225从配属的图案（图3中的399）获知相应的运行状态。在此，运行状态识别装置225例如识别婴儿车102是否被移动，而不用制动用户或通过用户制动。

图3示出了配属于图2的状态识别单元205的测量图表300、320、340和配属于图案识别装置220的图表360。在此，测量图表300、320、340表示相应探测的与时间有关的测量信号210或速度信号v、加速度信号a和加速度改变信号da。

测量图表300具有竖轴301和横轴302，在竖轴上绘制出单位为m/s的速度v；在横轴上绘制出单位为s的时间t。在此，测量曲线303表示与时间t有关的测得的速度v。测量曲线303在时间点t1和时间点t2之间具有示出斜率的区域304。

测量图表320具有竖轴321和横轴322，在竖轴上绘制出单位为m/s³的加速度a的导数或加速度改变da，在横轴上绘制出单位为s的时间t。在此，测量曲线323表示与时间t有关的求导的加速度a或加速度改变da。与图表300的测量曲线303类似地，测量曲线323在时间点t1和时间点t2之间具有示出加速度改变da的改变的区域324。

测量图表340具有竖轴341和横轴342，在竖轴上绘制出单位为m/s²的加速度a，并且在横轴上绘制出单位为s的时间t。在此，测量曲线343表示与时间t有关的测得的和/或获知的加速度a。测量曲线343在时间点t1和时间点t2之间具有示出明显的斜率的区域344。

图表360具有竖轴361和横轴362。在竖轴361上绘制出状态改变或状态0和状态1，并且在横轴362上绘制出单位为s的时间t。在此，曲线363表示与时间t有关的状态改变或图案识别。曲线363在时间点t1和时间点t2之间具有区域364。区域364优选说明了图案识别或曲线363从状态0到状态1的改变。

基于区域304、324、344、364中的改变，图案识别装置220识别配属于运行状态的图案399。根据图案399，图2的运行状态识别装置225获知婴儿车102的当前的运行状态。图案399解释性地说明了婴儿车102的独立的加速，其中在区域344或区域304中示出了婴儿车102的速度v的加速或提高。

图4示出了配属于图1的锁止识别单元174的图表400。在此，图表400说明了切换到婴儿车102上或优选两个驱动轮124、126上的转矩测试信号T1、T2。优选地，至少一个、优选两个驱动轮124、126可以被加载以测试信号T1、T2。在此，锁止识别单元174构造用于，至少根据运输设备100或婴儿车102的通过测试信号T1、T2在驱动轮124、126上产生的位置改变获知婴儿车102的锁止。优选地，测试信号T1配属于驱动轮124，并且测试信号T2配属于驱动轮126。优选地，测试信号T1、T2构造为转矩测试信号。

图表400具有图表410和图表420，其中图表410配属于测试信号T1，并且图表420配属于测试信号T2。在此，图表410具有竖轴411和横轴412，在竖轴上绘制出转矩；在横轴上绘制出时间t。与图表410类似地，图表420具有竖轴421和横轴422，在竖轴上绘制出转矩；在横轴上绘制出时间t。优选地，两个图表410、420具有三个区段431、432、433。然而指出的是，具有三个区域的两个图表410、420的设计方案仅具有示例性的特性，并且不可视为对本发明产生限制。因此，两个图表410、420也可以具有少于三个或多于三个的区域。优选地，区域431从时间点0延伸到时间点t11，区域432从时间点t11延伸到时间点t12，并且区域433从时间点t12延伸到时间点t13。

区域431在此说明了用于婴儿车102沿纵向方向或者说移动或拉动方向112的运动的测试信号。在此，两个驱动轮124、126沿共同的转动方向被驱动或加载。由此，在婴儿车102的未锁止的状态下，婴儿车102沿移动或拉动方向112运动。在此，婴儿车102的运动可以是向前运动或向后运动。此外，区域432说明了用于向右转动的测试信号。在此，测试信号T1构造用于，向前转动地对驱动轮124进行驱动，并且测试信号T2构造用于，向后转动地对驱动轮126进行驱动。区域433说明了用于婴儿车102向左转动的测试信号。在此优选地，测试信号T1构造用于，向后转动地对驱动轮124进行驱动，并且测试信号T2构造用于，向前转动地对驱动轮124进行驱动。

配属于测试信号T1、T2的驱动曲线413、423在此说明了对驱动轮124、126的加载。在此，驱动轮124、126的向前运动通过上升的直线示出，并且驱动轮124、126的向后运动通过下降的直线或布置在竖轴411、421的负的区域中的直线示出。然而指出的是，根据驱动轮124、126的布置，沿相反的方向加载以测试信号T1、T2。

图5示出了图表500，其具有纵轴511和横轴512，在纵轴上绘制出加速度a；在横轴上绘制出时间t。配属于图表500的测量曲线515在此说明了与时间t有关的加速度a。优选地，图表500说明了用于监控在婴儿车102上、尤其婴儿车102的把手110上存在用户的程序。优选地，给图表500配属解释性地上方的阈值513和解释性地下方的阈值514。两个阈值513、514在此构造为水平的直线或加速度值。阈值513解释性地并且优选地具有正的加速度值，并且阈值514优选具有负的加速度值。

如果测量曲线515具有在解释性地上方的阈值513和解释性地下方的阈值514之间的值、尤其加速度值a，那么在婴儿车102上、尤其在把手110上存在用户。如果测量曲线515超过解释性地上方的阈值513和/或解释性地下方的阈值514，那么可以假定的是，在婴儿车102上不存在用户，并且婴儿车不期望地运动。从时间点t21到时间点t22或在测量曲线515的区域521中以及从时间点t23到时间点t24或在区域523中并且从时间点t25到时间点t26或在区域525中解释性地是这样的情况。此外，从时间点0到时间点t21或在测量曲线515的区域520中以及从时间点t22到时间点t23或在区域522中以及从时间点t24到时间点t25或在区域524中并且从时间点t26到时间点t27或在区域526中示出了用户存在。

图6示出了示例性的流程图600，其配属于图1的锁止识别单元174。流程图600在此获知婴儿车102是否被锁止。在此，婴儿车102在步骤610中布置在未锁止的状态中。在随后的步骤611中，进行查询用户是否存在于婴儿车102上。这优选通过图5的图表进行。

在步骤611中，婴儿车102也在未锁止的状态中。如果探测到在婴儿车102上没有用户，那么进行步骤612，在该步骤中探测驱动轮124、126的当前的转子位置。在此，用户也不存在于婴儿车102上，并且优选地，婴儿车102在未锁止的状态中。

在随后的步骤613、614、615中，驱动轮124、126被加载以图4的测试信号T1和T2。优选地，婴儿车102或驱动轮124、126在步骤613中被加载以测试信号T1、T2，用于测试向前运动。如果在此没有驱动轮124、126运动超过预先确定的位置改变极限值，那么进行下一步骤（在该情况下是步骤614）。然而，如果至少一个驱动轮124、126运动超过位置改变极限值，那么婴儿车102不期望地运动。因此探测到婴儿车102的配属于步骤619的未锁止的状态（其中可选地或备选地，在婴儿车102上不存在用户）。随后，在步骤618中进行激活婴儿车102的制动器。随后，在步骤612中重新探测婴儿车102的当前的转子位置。随后或与之并行地，在步骤611中重新检验在婴儿车102上是否存在用户。

如果在步骤613中没有探测到超过位置改变极限值，那么进行步骤614，在该步骤中测试婴儿车102是否向右转动。这利用图4的测试信号T1、T2或图表400的区域432中的信号进行。如果没有探测到超过位置改变极限值，那么进行下一步骤615。在步骤615中测试婴儿车102是否向左运动，或发生向左转动。如果在此，在步骤615中也没有超过位置改变极限值，那么进行步骤616。在步骤616中，婴儿车102位于锁止的状态中，其中制动器被激活。在步骤617中，婴儿车102被设置为准备模式。如果婴儿车102从步骤617的准备模式被“唤醒”或激活，那么重新在步骤612中检验转子位置。如果婴儿车102在步骤616中没有转移到准备模式617，那么在步骤612中重新检验转子位置。

如果在步骤614或步骤615中已经探测到超过位置改变极限值，那么在此也与步骤613类似地，在步骤619中探测未锁止的状态。随后，如上面描述的那样激活制动器并且重新检验婴儿车102。

Claims

1.运输设备（100），尤其是婴儿车，所述运输设备具有至少一个轮、然而尤其至少三个轮（116、118、120、122）和针对用户的把手（110），其中至少一个轮（116、118、120、122）构造为驱动轮（124、126），所述驱动轮能够借助配属的电驱动单元（142）电动驱动，以便能够通过用户实现对运输设备（100）的手动的移动或拉动运行的至少部分电动的支持，其特征在于，设置有状态识别单元（170），所述状态识别单元构造用于识别运输设备（100）的各当前的运行状态。

2.根据权利要求1所述的运输设备，其特征在于，所述状态识别单元（170）具有用于探测与时间有关的测量信号（210）的探测单元（172），其中所述状态识别单元（170）根据探测的与时间有关的测量信号（210）获知运输设备（100）的各当前的运行状态。

3.根据权利要求2所述的运输设备，其特征在于，所述运输设备（100）的探测的与时间有关的测量信号（210）是配属的速度信号（v）、加速度信号（a）和/或加速度改变信号（da）。

4.根据权利要求2或3所述的运输设备，其特征在于，探测的与时间有关的测量信号（210）配属于矩阵（215）。

5.根据权利要求4所述的运输设备，其特征在于，所述状态识别单元（170）具有图案识别装置（220），其构造用于从探测的与时间有关的测量信号（210）的矩阵（215）中识别配属于各当前的运行状态的图案（399）。

6.根据前述权利要求中任一项所述的运输设备，其特征在于，所述状态识别单元（170）构造用于，将运输设备（100）的至少一个加速和/或制动识别为各当前的运行状态。

7.根据前述权利要求中任一项所述的运输设备，其特征在于，给所述状态识别单元（170）配属锁止识别单元（174），其构造用于将运输设备（100）的至少一个锁止识别为各当前的运行状态。

8.根据权利要求7所述的运输设备，其特征在于，至少一个驱动轮（124、126）能够被加载以测试信号（T1、T2），其中所述锁止识别单元（174）构造用于至少根据运输设备（100）的通过测试信号（T1、T2）在驱动轮（124、126）上产生的位置改变获知运输设备（100）的锁止。

9.根据权利要求8所述的运输设备，其特征在于，给所述锁止识别单元（174）配属位置改变极限值，并且在获知的位置改变等于或大于位置改变极限值的情况下存在运输设备（100）的未锁止的状态。

10.根据权利要求8或权利要求9所述的运输设备，其特征在于，至少一个驱动轮（124、126）具有电动机（150）、尤其无刷的带有定子和转子的直流电机（152），其中位置改变相应于转子位置改变。