DE102016119014B4 - Verfahren zum Verhindern der Benutzertranspiration sowie Verfahren zum Bereitstellen einer E-Assist-Funktion für den Antrieb eines Fahrrads - Google Patents
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Abstract
Verfahren (30), umfassend das Bereitstellen einer E-Assist-Funktion; gekennzeichnet durch das Bestimmen, ob ein Schweißsensor (28) verfügbar ist; und wenn kein Schweißsensor (28) vorhanden ist, das Bereitstellen der E-Assist-Funktion durch das Festlegen eines Schweißschwellenwerts, und das Bestimmen, ob der Schweißschwellenwert überschritten ist.
Description
- Das Gebiet, welches die Offenbarung im Allgemeinen betrifft, beinhaltet Elektrofahrräder und insbesondere ein Verfahren zum Verhindern der Benutzertranspiration sowie ein Verfahren zum Bereitstellen der E-Assist-Funktion für den Antrieb eines Fahrrads.
- Bezüglich des Standes der Technik sei an dieser Stelle auf die Druckschriften
DE 10 2014 009 428 A1 undUS 2008 / 0 071 436 A1 US 2008 / 0 071 436 A1 - Ein Elektrofahrrad kann unterschiedliche Radanordnungen haben und einen On-Board-Elektromotor beinhalten, der für den Antrieb über einen oder mehrere Gänge verwendet wird.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, dafür zu sorgen, dass einem Radfahrer bedarfsweise E-Assist-Funktion geboten werden kann, um ein Schwitzen des Radfahrers zu vermeiden.
- Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 9 gelöst.
- Verschiedene Variationen können ein Verfahren zum Gegenstand haben, welches das Vorsehen eines Schweißsensors beinhaltet. E-Assist kann zur Bestimmung einer Schweißschwelle und der Überschreitung eines bestimmten Schweißschwellenwertes dienen, wenn ein Schweißsensor nicht verfügbar ist.
- Verschiedene andere Variationen können ein Verfahren zur Bereitstellung des E-Assist für den Antrieb des Fahrrads zum Gegenstand haben und können die Bestimmung der Verfügbarkeit eines Schweißsensors beinhalten. Wenn ein Schweißsensor zur Verfügung steht, kann das Verfahren mindestens einen der folgenden Schritte beinhalten: a. Bestimmen eines Schweiß-Schwellenwerts, und Bestimmen, ob der Schweiß-Schwellenwert überschritten ist, oder b. Bestimmen, ob der Schweißsensor Schweiß feststellt.
- Eine Vielzahl von weiteren Variationen kann beispielsweise ein System mit E-Assist für den Antrieb des Fahrrads beinhalten und dabei eine Kurbel vorsehen, mittels welcher das Fahrrad mit Hilfe der Kraft des Radfahrers angetrieben wird. Ein Motor kann an das Fahrrad angeschlossen sein und mit E-Assist ausgestattet sein, um das Fahrrad anzutreiben. Eine Steuerung kann mit dem Motor verbunden sein, und eine Inputvorrichtung kann den Input des Fahrers an die Steuerung weitergeben.
- Ausgewählte Beispiele von Variationen werden vollständiger aus der ausführlichen Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen verstanden, wobei:
-
1 ein Blockschaltbild eines automatisierten E-Assist Systems gemäß einer Reihe von Variationen zeigt. -
2 ein E-Assist-Anpassungsverfahren gemäß einer Reihe von Variationen veranschaulicht. -
3 Lernschritte für einen automatisierten E-Assist-Verstellvorgang gemäß einer Reihe von Variationen darstellt. - Die
1 veranschaulicht eine Reihe von Variationen, die ein automatisiertes E-Assist-System10 beinhalten können. Das automatisierte E-Assist-System10 kann mit dem Fahrrad12 verbunden sein, welches durch das Betätigen der Pedale durch den Radfahrer mittels einer Kurbelvorrichtung16 angetrieben wird. Das Fahrrad12 wird durch einen Motor14 angetrieben, welcher ergänzend zur Unterstützung des Fahrers oder als Alternativ zur Energiezufuhr über die Kurbelvorrichtung16 verwendet werden kann. In einer Reihe von Variationen des Fahrrads12 wird dieses allein durch den Motor14 ohne Pedalbetätigung durch Kraftaufwand des Fahrers an der Kurbelvorrichtung16 angetrieben. Das automatisierte E-Assist System10 kann verwendet werden, um das Ausmaß der Anstrengung des Fahrers zu begrenzen, und kann verwendet werden, um Schweißabsonderungen des Fahrers zu vermeiden, wie dies bei Einsätzen des Fahrrad12 wünschenswert sein kann, wie beispielweise bei einem Berufsverkehrfahrzeug. - In einer Reihe von Variationen kann der Motor
14 einen Input von einer Steuerung18 bekommen, welche am Fahrrad12 eingebaut ist. Verfahren, Algorithmen, oder Teile davon, einschließlich Anweisungen oder Berechnungen, können in ein Computersoftwareprodukt für die Steuerung18 einfließen, welches auf einem computerlesbaren Medium gespeichert und unter Verwendung durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden, um einen oder mehrere Verfahrensschritt(-e) oder Anweisungen umzusetzen. Ein Computersoftwareprodukt kann ein oder mehrere Software- Programme aus Programmanweisungen in Quellcode, Objekt Code, ausführbarem Code oder einem anderen Format; eins oder mehrere Firmware-Programme; oder Dateien einer Hardwarebeschreibungssprache (HDL); und andere die Software betreffenden Daten beinhalten. Die Daten können Datenstrukturen, Nachschlagetabellen, oder Daten in irgendeinem anderen geeigneten Format beinhalten. Die Programmanweisungen können Programmodule, Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, und/oder dergleichen beinhalten. Das Computerprogramm kann von einem Prozessor oder von mehreren miteinander in Kommunikation stehenden ausgeführt werden. - In einer Reihe von Variationen kann die Software auf computerlesbaren Medien enthalten sein, die einen oder mehrere Speicherträger, Herstellungsartikel oder ähnliches umfassen können. Illustrativ können als computerlesbare Medien Computersystemspeicher, beispielweise RAM (random access memory), ROM (read only memory); Halbleiterspeicher, beispielweise EPROM (löschbarer, programmierbarer ROM), EEPROM (elektrisch löschbarer, programmierbarer ROM), Flash-Speicher; magnetische oder optische Platten oder Bänder; und/oder dergleichen eingesetzt werden. Ein Computerlesbares Medium kann auch Rechner zu Rechner Verbindungen beinhalten, wenn beispielsweise Daten über ein Netzwerk oder über eine andere Kommunikationsverbindung (verkabelt, drahtlos, oder eine Mischform daraus) übertragen oder zur Verfügung gestellt werden. Alle Mischformen aus den obigen Beispielen fallen in den Umfang der computerlesbaren Medien. Es ist daher zu verstehen, dass das Verfahren mindestens teilweise von einem elektronischen Gegenstand und/oder Gerät, welche zum Ausführen von Anweisungen betreffend eines oder mehrerer Schritte des offenbarten Verfahrens geeignet sind, ausgeführt werden können.
- In einer Reihe von Variationen kann die Steuerung
18 mit einer oder mehreren Eingabevorrichtungen20 verbunden sein. Die Eingabevorrichtungen20 können zum Beispiel eine Rechenvorrichtung wie ein Smartphone22 oder eine Wählschaltervorrichtung wie das Eingabearmband24 beinhalten. Eine andere Eingabevorrichtung20 kann jede Vorrichtung sein, die Informationen zur Steuerung18 übertragen kann, einschließlich aber nicht beschränkt auf eine manuelle Auswahlvorrichtung, die am Fahrrad12 befestigt ist, ein Tablett, ein Personalcomputer oder ein anderes mit Internet verbundenes Gerät, oder eine andere Vorrichtung, welche drahtlos oder mittels Kabelverbindung mit dem Fahrrad12 verbunden ist, einschließlich Uhren oder andere Vorrichtung zum Tragen am Körper. Die Eingabevorrichtung20 oder das Gerät20 kann mit der Steuerung18 über die Benutzeroberfläche26 kommunizieren. Die Benutzeroberfläche26 kann mittels Kabel verbunden oder drahtlos sein. Im Falle einer drahtlosen Benutzeroberfläche26 kann die Steuerung18 ein Empfänger oder ein Sende-Empfänger sein, um mit der Eingabevorrichtung oder Gerät20 zu kommunizieren. Eine Anzahl von Sensoren25 kann mit der Steuerung18 verbunden sein. Die Sensoren25 können eine beliebige Anzahl von Vorrichtungen zur Bereitstellung von Informationen wie Umgebungstemperatur, Feuchtigkeit, Windstärke und Richtung, Wegsteigung, sowie Daten über die Verfassung des Radfahrers wie etwa Hydratisierungsgrad, Herzfrequenz und Schwitzfrequenz beinhalten. In einer Reihe von Variationen können ein oder mehrere Sensoren in der Eingangsvorrichtung des Geräts20 wie etwa der Schweißsensor28 in der Eingangsvorrichtung24 , oder in einer anderen Eingangsvorrichtung eingebaut sein. In einer Reihe von Variationen können Eingabeinformationen wie Umgebungstemperatur durch das Smartphone24 über den Zugriff auf verfügbare Informationen, etwa aus dem Internet, zur Verfügung gestellt werden. Die Steuerung18 kann vorprogrammiert werden, um Antriebshilfe (E-Assist) durch Betrieb des Motors14 nach den in der Steuerung18 festgelegten Algorithmen und/oder Eingaben aus der Eingangsvorrichtung oder vom Gerät20 und/oder von den Sensoren25 zu aktivieren. - In einer Reihe von Variationen wird ein Verfahren ausgeführt, mindestens partiell von der Steuerung
18 , wie in2 als Verfahren30 dargestellt. Das Verfahren30 kann den Betrieb des Motors14 steuern, um die E-Assist-Funktion bei Fahrereingaben an der Kurbelvorrichtung16 bereitzustellen, um so das Fahrrad12 anzutreiben. E-Assist kann zur Begrenzung der körperlichen Anstrengung oder des Schwitzens des Radfahrers zur Verfügung gestellt werden und reduziert oder eliminiert so die Notwendigkeit der Anstrengung durch die Betätigung von Pedalen mittels dem vom Motor14 abgegebenem Drehmoment. Das Verfahren30 kann eingeleitet werden, wenn ein Anti-Transpirationsmodus in Schritt32 aktiviert wird. Die Freischaltung kann durch den Radfahrer erfolgen oder durch die Steuerung18 ausgelöst werden. Das Verfahren30 kann vom Schritt32 zu Schritt34 übergehen, in dem festgestellt werden kann, ob ein Radfahrer-Schweißsensor28 zur Verfügung steht und dieser aktiv mit der Steuerung18 verbunden ist. Die Sensoren25 können in einer Vorrichtung enthalten sein, die vom Radfahrer getragen wird und das Vorhandensein von Feuchtigkeit erfasst. Der Sensor25 kann auch beispielsweise das Leitfähigkeitsniveau oder Änderungen an der Haut des Radfahrers überwachen. Die Sensoren25 können an der Eingangsvorrichtung oder am Gerät20 angebracht werden und es kann sich um Schweißsensoren28 handeln. - Wenn im Schritt
34 festgestellt wird, dass ein Schweißsensor nicht verfügbar ist, kann in einer Reihe von Variationen das Verfahren30 zu Schritt36 übergehen. Im Schritt36 können die Benutzereingaben von der Eingangsvorrichtung oder vom Gerät20 verwertet werden. Der Nutzer kann das bevorzugte Anstrengungsniveau beim Betrieb, beispielsweise niedrig, mittel oder hoch, einstellen. Eine niedrige Niveaueinstellung „L“ kann ausgewählt werden, wenn der Radfahrer die E-Assist-Funktion nur im geringen Maße einsetzen möchte und ein höheres Niveau der physischen Anstrengung bevorzugt. Das mittlere Niveau „M“ kann ausgewählt werden, wenn der Fahrer die E-Assist-Funktion und die körperliche Anstrengung im mittleren Maße einsetzen möchte. Ein hohes Niveau „H“ kann ausgewählt werden, wenn der Radfahrer die E-Assist-Funktion im hohen Maße nutzen möchte und eine geringe physische Anstrengung bevorzugt. Im Schritt36 können Umgebungsdaten, wie etwa von Sensoren25 und/oder der Eingabevorrichtung oder dem Gerät20 , bezogen werden. Die Umgebungsdaten können die Umgebungstemperatur, die Luftfeuchtigkeit, Windstärke und Richtung, Erhebung, Geländeinformationen, Wegsteigung, Geschwindigkeit und auf die körperliche Verfassung des Fahrers bezogene Daten wie Hydratisierungsgrad, Herzfrequenz, und Schwitzfrequenz beinhalten. In Schritt36 kann eine Referenztabelle verwendet werden, die Zahlenwerte der Umgebungsdaten für jede der durch den Benutzer eingegebenen Einstellungen festlegt, um einen Schweißpegel-Schwellenwert für die körperliche Anstrengung zu ermitteln, der die Anstrengung des Radfahrers unter den vorhandenen Bedingungen anzeigt, wenn die E-Assist-Funktion zum Vermeiden der Transpiration erforderlich ist. Beim Fahrer kann ein Lernprozess über den Einsatz der Funktion stattfinden und die Anzahl der Benutzereingaben kann angepasst werden. Wenn das Fahrrad12 zum Beispiel für einen täglichen Weg verwendet wird, kann der Fahrer aus Erfahrung die bevorzugte Einstellung für bestimmte Bedingungen und/oder Routenabschnitte lernen. - In einer Reihe von Variationen kann im Verfahren
30 von Schritt36 zu Schritt38 übergegangen werden, wo bestimmt wird, ob die Überschreitung des Schweißpegels in die Schweißzone einsetzt oder aufgetreten ist. Fällt die Bestimmung im Schritt38 negativ aus, so kann das Verfahren30 zum Punkt40 zurückkehren und der Schritt38 kann nach einem gewählten Zeitintervall wiederholt werden. Ist das Ergebnis in Schritt38 positiv, kann das Verfahren30 zum Schritt42 übergehen, wo E-Assist eingeleitet oder, falls es zuvor eingeleitet wurde, etwa durch erhöhte Stromzufuhr an den Motor14 , gesteigert wird. Vom Schritt42 kann das Verfahren30 zu Schritt38 zurückkehren, in welchem eine neue Bestimmung gemacht werden kann, ob der Schweißschwellenpegel überschritten wird. Die Schritte38 und42 können wiederholt werden, bis die Umstände den Schweißschwellenpegel unterschreiten, und das Verfahren30 kann zum Punkt40 zurückkehren. - Zurückkehrend zu Schritt
34 kann in einer Reihe von Variationen das Verfahren30 zu Schritt44 übergehen, falls eine positives Ergebnis im Hinblick auf das Vorhandensein eines Schweißsensors vorliegt. Schritt44 kann Informationen von der Eingangsvorrichtung oder von den Geräten20 sowie und von den Sensoren25 einschließlich des Schweißsensors28 verwenden. Die Daten des Sensors25 aus der Umgebung können die Umgebungstemperatur, Feuchtigkeit, Windstärke und Richtung, die Wegsteigung, Geschwindigkeit, und Informationen über die Verfassung des Radfahrers wie das Hydratisierungsniveau, die Herzfrequenz und die Schweißfrequenz beinhalten. Schritt44 kann eine Nachschlagtabelle verwenden, die die Zahlenwerte der Umgebungsdaten für jede der Benutzereingaben kategorisiert, um jenen Schweißschwellenpegel für die körperlichen Anstrengung des Fahrers unter den herrschenden Bedingungen festzulegen, ab welchem E-Assist ist zur Vermeidung vom Schwitzen gebraucht wird. Die Schweißsensor28 kann Informationen über das tatsächliche Schweißniveau liefern. Der Fahrer kann eine Lernkurve beim Einsatz der Funktion erfahren und die Anzahl der Benutzereingaben anpassen. Zum Beispiel, wenn das Fahrrad12 für einen täglichen Weg genutzt wird, kann der Fahrer, durch Erfahrung die bevorzugte Einstellung für bestimmte Bedingungen und/oder Routenabschnitte in Erinnerung behalten. - In einer Reihe von Variationen kann das Verfahren
30 kann von Schritt44 zu Schritt46 vorrücken, wo bestimmt wird, ob die Überschreitung des Schweißschwellenwertes im Schwitzbereich einsetzt oder aufgetreten ist. Fällt die Feststellung im Schritt46 negativ aus, so kann das Verfahren30 zum Punkt48 zurückkehren und Schritt46 kann zum gewählten Zeitintervall wiederholt werden. Ist das Ergebnis in Schritt46 positiv, kann das Verfahren30 zum Schritt50 übergehen, wo E-Assist eingeleitet oder, falls es zuvor eingeleitet wurde, etwa durch erhöhte Stromzufuhr an den Motor14 , dessen Funktion gesteigert wird. Vom Schritt50 kann das Verfahren30 zu Schritt46 zurückkehren, in welchem neu festgelegt werden kann, ob der Schweißschwellenpegel überschritten wurde. Schritte46 und50 können wiederholt werden, bis die Bedingungen den Schweißschwellenpegel unterschreiten und das Verfahren30 zum Punkt48 zurückkehren kann. Bei Schritt46 führt eine Information des Schweißsensors28 darüber, dass das Schwitzen auftritt, zu einer positiven Feststellung unabhängig von den von anderen Sensoren25 gelieferten Umgebungsdaten und den Eingabeneinstellungen der Eingabenvorrichtung oder der Geräte20 . Das erfasste Schweißniveau kann verwendet werden, um das benötigte E-Assist Niveau zu bestimmen. Das Verfahren30 kann aus den tatsächlichen Informationen zum Schwitzen, den Umgebungsdaten und Benutzereinstellungen lernen, um einsetzendes Schwitzen und proaktive Bereitstellung des E-Assist zur Vermeidung von Schwitzen zu bestimmen. - Wenn biometrische Sensoren, wie Schweißsensoren aktiv sind, verwendet das Verfahren die daraus bezogenen Daten, um eine intelligente Entscheidung, „ob“ der Benutzer nah an dem Schweißniveau ist oder sich diesem nähert, zu treffen. In Bezug auf
3 kann das Verfahren30 zur Erhöhung des Intelligenzniveaus der Entscheidung auf die Routine60 zugreifen. Die Routine60 kann bei Schritt62 beginnen, wie wenn bei Schritt32 des Verfahrens30 dazu aufgefordert, und kann zu Schritt64 fortschreiten. Bei Schritt64 kann die Routine60 den Radfahrer befragen, ob sich dieser in der Schweißzone befindet. Beispielsweise kann der Radfahrer über die Eingangsvorrichtung oder über die Geräte20 eine Nachricht erhalten. Ist die Antwort „nein“, setzt das Verfahren mit Schritt65 fort, in welchem ein Timer läuft. Nach Ablauf des Timers im Schritt65 kann das Verfahren60 zum Punkt68 zurückkehren und dann mit Schritt64 fortfahren und eine Nachricht an den Fahrer übermitteln und das Verfahren wird fortgesetzt. Wenn der Fahrer bei Schritt64 nicht anspricht, schreitet das Verfahren auch parallel weiter zu Schritt67 , wobei Daten von den Sensoren25 überwacht werden. Falls eine Änderung des Zustands wie eine Erhöhung der Pedaltrittfrequenz des Fahrers oder der Lufttemperatur auftritt, kann die Routine60 mit Schritt68 fortfahren, unabhängig vom Stand des Timers in Schritt65 , und der Fahrer kann wieder gefragt werden, ob sich dieser im Schwitzbereich befindet. Wenn der Fahrer in Schritt64 mit „ja“ antwortet, kann die Routine60 mit Schritt70 fortfahren. Im Schritt70 kann die Steuerung18 ein Profil im Speicher ablegen, indem Informationen wie die Umgebungslufttemperatur, die Körpertemperatur des Fahrers und die aktuelle Pedaltrittfrequenz zusammen mit anderen verfügbaren Sensorinformationen aufgezeichnet werden. Von Schritt70 kann die Routine mit Schritt72 fortfahren, wo sie beendet wird und nach Bedarf zu gegebenen Intervallen oder bei Eintritt eines Ereignisses durch das Verfahren30 erneut ausgelöst werden kann. Durch die Routine60 schafft das Verfahren30 für einen oder mehrere einzelne Fahrer basierend auf externe Faktoren ein personalisiertes Schweißbereichsprofil. Wenn von den Sensoren25 die gleichen oder ähnliche externe Faktoren ausgemacht werden, kann das Verfahren30 eine Steigerung der E-Assist- Funktion in Schritt42 auslösen. - Aufgrund des oben Erwähnten können das System
10 und das Verfahren30 dem Radfahrer die E-Assist-Funktion bieten, um das Schwitzen zu vermeiden. Benutzereingaben können helfen anpassungsfähige E-Assist Niveaus zu erreichen.
Claims (10)
- Verfahren (30), umfassend das Bereitstellen einer E-Assist-Funktion; gekennzeichnet durch das Bestimmen, ob ein Schweißsensor (28) verfügbar ist; und wenn kein Schweißsensor (28) vorhanden ist, das Bereitstellen der E-Assist-Funktion durch das Festlegen eines Schweißschwellenwerts, und das Bestimmen, ob der Schweißschwellenwert überschritten ist.
- Verfahren (30) nach
Anspruch 1 , des Weiteren umfassend das Bereitstellen der E-Assist-Funktion, wenn ein Schweißsensor (28) vorhanden ist durch: a. Bestimmen des Schweißschwellenwerts und Feststellen, ob der Schweißschwellenwert überschritten ist, oder b. das Feststellen, ob der Schweißsensor (28) Schweiß erkennt. - Verfahren (30) nach
Anspruch 2 , des Weiteren umfassend das Bereitstellen einer Eingabevorrichtung (20), wobei der Schritt des Bestimmens des Schweißschwellenwerts das Ablesen von Benutzereingaben von der Eingabevorrichtung (20) umfasst. - Verfahren (30) nach
Anspruch 3 , wobei der Schritt des Bereitstellens einer Eingabevorrichtung (20) das Bereitstellen einer Eingabevorrichtung (20) mit einem integrierten Schweißsensor (28) umfasst. - Verfahren (30) nach
Anspruch 1 , wobei der Schweißschwellwert durch Ablesen von Benutzereingaben und Erfassen von Umgebungsdaten und durch Ablesen des Schweißschwellwertes von einer Aufstellung von verschiedenen Niveaus von Benutzereingaben und Umgebungsinformationen festgelegt wird. - Verfahren (30) nach
Anspruch 1 , wobei, wenn festgestellt wird, dass der Schweißschwellenwert überschritten ist, das Verfahren des Weiteren das Wiederholen der Prüfung, ob der Schweißschwellenwert nach dem Einsatz der E-Assist-Funktion überschritten wurde, umfasst. - Verfahren (30) nach
Anspruch 1 , ferner umfassend das Bereitstellen einer Eingabevorrichtung (20), wobei der Schritt des Festlegens des Schweißschwellenwerts das Ablesen von Benutzereingaben von der Eingangsvorrichtung (20) umfasst. - Verfahren (30) nach
Anspruch 7 , wobei der Schritt des Bereitstellens einer Eingabevorrichtung (20) das Bereitstellen eines Smartphones umfasst. - Verfahren (30) zum Bereitstellen einer E-Assist-Funktion für den Antrieb eines Fahrrads, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: das Feststellen, ob ein Schweißsensors (28) vorhanden ist; und wenn ein Schweißsensor (28) vorhanden ist, das Durchführen von mindestens einer Option von: a. dem Bestimmen des Schweißschwellenwerts und dem Feststellen, ob der Schweißschwellenwert überschritten ist, oder b. dem Feststellen, ob der Schweißsensor (28) Schweiß erkennt.
- Verfahren (30) nach
Anspruch 9 , darüber hinaus umfassend, wenn kein Schweißsensor (28) verfügbar ist, das Festlegen eines Schweißschwellenwerts und das Bestimmen, ob der Schweißschwellenwert überschritten ist.
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