DE102017217650A1

DE102017217650A1 - Transportvorrichtung zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand

Info

Publication number: DE102017217650A1
Application number: DE102017217650.4A
Authority: DE
Inventors: Bertram Schillinger; Thomas Schroeder; Felix Stewing
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-10-05
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2019-04-11
Also published as: EP3691948A1; WO2019068405A1

Abstract

Bei einer Transportvorrichtung (100) zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand (130), der eine zugeordnete Masse (m) aufweist, mit mindestens einem elektrischen Antriebsrad, dem zumindest ein Elektromotor zur Bewegungsunterstützung der Transportvorrichtung (100) zugeordnet ist, und mit einer Steuervorrichtung zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads, ist die Steuervorrichtung zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads in Abhängigkeit von einer die Transportvorrichtung (100) beaufschlagenden Nutzerkraft (Fu1, Fu2) eines Benutzers der Transportvorrichtung (100) ausgebildet.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand, der eine zugeordnete Masse aufweist, mit mindestens einem elektrischen Antriebsrad, dem zumindest ein Elektromotor zur Bewegungsunterstützung der Transportvorrichtung zugeordnet ist, und mit einer Steuervorrichtung zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads.
Aus dem Stand der Technik ist eine derartige Transportvorrichtung zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand mit einer zugeordneten Masse bekannt. Die Transportvorrichtung weist dabei zur Bewegungsunterstützung mindestens ein elektrisches Antriebsrad auf. Hierbei ist dem elektrischen Antriebsrad zumindest ein Elektromotor zugeordnet und zum Steuern des elektrischen Antriebsrads ist eine Steuervorrichtung vorgesehen.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine Transportvorrichtung zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand bereit, der eine zugeordnete Masse aufweist, mit mindestens einem elektrischen Antriebsrad, dem zumindest ein Elektromotor zur Bewegungsunterstützung der Transportvorrichtung zugeordnet ist, und mit einer Steuervorrichtung zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads. Die Steuervorrichtung ist zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads in Abhängigkeit von einer die Transportvorrichtung beaufschlagenden Nutzerkraft eines Benutzers der Transportvorrichtung ausgebildet.
Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung einer Transportvorrichtung, bei der durch die Steuervorrichtung, die in Abhängigkeit von einer die Transportvorrichtung beaufschlagenden Nutzerkraft eines Benutzers das mindestens eine elektrische Antriebsrad steuert, eine unkomplizierte und sichere Steuerung der Transportvorrichtung ermöglicht werden kann. Somit kann auf einfache Art und Weise ein Antrieb der Transportvorrichtung ermöglicht werden, bei dem ungewollte Unterstützungen bzw. Fehlunterstützungen zumindest annähernd verhindert werden können.
Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung zum Bestimmen der Nutzerkraft in Abhängigkeit von der zugeordneten Masse, eines Reibungswerts des mindestens einen elektrischen Antriebsrads, eines Drehmoments des mindestens einen elektrischen Antriebsrads und/oder einer jeweiligen Beschleunigung der Transportvorrichtung ausgebildet. Somit kann eine sichere und zuverlässige Bestimmung der Nutzerkraft ermöglicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform sind die zugeordnete Masse, der Reibungswert, das Drehmoment und/oder die Beschleunigung berechnete und/oder gemessene Werte. Somit kann eine exakte und präzise Bestimmung der Nutzerkraft in Abhängigkeit der zugeordneten Masse, des Reibungswerts, des Drehmoments und/oder der Beschleunigung ermöglicht werden.
Der Steuervorrichtung ist vorzugsweise zumindest ein Inertialsensor zur Messung einer Beschleunigung und/oder einer Winkelgeschwindigkeit der Transportvorrichtung zugeordnet. Somit kann auf einfache Art und Weise eine Ermittlung der Beschleunigung und/oder der Winkelgeschwindigkeit ermöglicht werden.
Bevorzugt ist der Inertialsensor an dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad angeordnet. Somit kann eine bauraumsparende Anordnung des Inertialsensors ermöglicht werden.
Dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad ist vorzugsweise ein Kraftsensor zugeordnet, um eine Bestimmung der Nutzerkraft in Abhängigkeit von einer durch den Kraftsensor gemessenen Kraft zu ermöglichen. Somit kann leicht und unkompliziert eine Ermittlung der Nutzerkraft ermöglicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Bestimmung der Nutzerkraft bei einem Anschubvorgang der Transportvorrichtung in Abhängigkeit von einer vertikal zu einer Bewegungsrichtung der Transportvorrichtung wirkenden Kraft. Somit kann eine einfache und zuverlässige Bestimmung der Nutzerkraft ermöglicht werden, bei der eine Bestimmung der Nutzerkraft beim Anschieben erfolgt, sodass auf einen zusätzlichen Vorgang verzichtet werden kann.
Die Bestimmung der Nutzerkraft erfolgt bevorzugt ab einer vorgegebenen Drehzahl des mindestens einen elektrischen Antriebsrads in Abhängigkeit von einer in einer Bewegungsrichtung der Transportvorrichtung wirkenden Kraft. Somit kann eine bewegungsabhängige Bestimmung der Nutzerkraft erfolgen, da bei einem Anschubvorgang und einem Bewegungsvorgang unterschiedliche Kräfte wirken können.
Vorzugsweise ist zumindest ein lenkbares Rad vorgesehen und die Steuervorrichtung weist eine Lenkunterstützungseinrichtung zur Erzeugung eines Lenkmoments auf, wobei die Lenkunterstützungseinrichtung zur Beaufschlagung des mindestens einen elektrischen Antriebsrads mit dem Lenkmoment für eine Lenkunterstützung ausgebildet ist. Somit kann eine sichere und zuverlässige Unterstützung bereitgestellt werden, die einen Benutzer auch bei einem Lenkvorgang zur Verfügung steht.
Eine Bestimmung des Lenkmoments erfolgt bevorzugt in Abhängigkeit von einer Winkelgeschwindigkeit, eines Drehmoments und/oder eines Reibungswerts des mindestens einen elektrischen Antriebsrads. Somit kann auf einfache Art und Weise eine Bestimmung des Lenkmoments zur Erzeugung der Lenkunterstützung ermöglicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Steuervorrichtung zur Steuerung des mindestens einen elektrischen Antriebsrads eine Drehmomentregelung auf, wobei die Drehmomentregelung zur Bestimmung eines Motorstroms des mindestens einen elektrischen Antriebrads auf Basis der Nutzerkraft und eines vorgegebenen Solldrehmoments ausgebildet ist. Somit kann leicht und unkompliziert eine geeignete Drehmomentregelung bereitgestellt werden.
Die Bewegungsunterstützung ist bevorzugt über einen der Steuervorrichtung zugeführten Einstellfaktor von einem Benutzer der Transportvorrichtung einstellbar. Somit kann eine Einstellung der Bewegungsunterstützung, die an einen Benutzer angepasst werden kann, ermöglicht werden.
Das mindestens eine elektrische Antriebsrad weist vorzugsweise zumindest einen Elektromotor, ein Getriebe und eine Elektronik auf, die innerhalb des mindestens einen elektrischen Antriebsrads angeordnet sind. Somit kann ein kompaktes Antriebsrad bereitgestellt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Transportvorrichtung nach Art eines Transportwagens, einer Schubkarre, einer Sackkarre, eines Kinderwagens, eines Kick-Rollers, oder eines E-Bikes ausgebildet. Somit kann eine vielfältig anwendbare Transportvorrichtung bereitgestellt werden.
Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung eine Steuervorrichtung zum Steuern mindestens eines elektrischen Antriebsrads einer Transportvorrichtung zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand bereit, der eine zugeordnete Masse aufweist, wobei dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad zumindest ein Elektromotor zur Bewegungsunterstützung der Transportvorrichtung zugeordnet ist. Die Steuervorrichtung ist zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads in Abhängigkeit von einer die Transportvorrichtung beaufschlagenden Nutzerkraft eines Benutzers der Transportvorrichtung ausgebildet.
Figurenliste
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht einer Transportvorrichtung mit einem Antriebsrad,
2 eine schematische Draufsicht auf eine Unterseite der Transportvorrichtung von 1,
3 eine schematische Ansicht einer Steuervorrichtung zum Steuern von der Transportvorrichtung von 1 und 2 zugeordneten Antriebsrädern,
4 eine schematische Ansicht einer Steuervorrichtung zum Steuern der Antriebsräder der Transportvorrichtung von 1 und 2, gemäß einer weiteren Ausführungsform bei einer Geradeausfahrt,
5 eine schematische Ansicht einer Steuervorrichtung zum Steuern der Antriebsräder der Transportvorrichtung von 1 und 2, gemäß einer weiteren Ausführungsform bei einer Kurvenfahrt,
6 eine schematische Ansicht einer der Steuervorrichtung von 3 bis 5 zugeordneten Ansteuerung der Antriebsräder,
7 eine schematische Ansicht einer der Steuervorrichtung von 3 bis 5 zugeordneten Ansteuerung der Antriebsräder gemäß einer weiteren Ausführungsform, und
8 eine schematische Ansicht einer der Transportvorrichtung von 1 und 2 zugeordneten Nutzerpräsenzerkennung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine beispielhafte Transportvorrichtung 100 zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand 130, der eine zugeordnete Masse m aufweist. Die Transportvorrichtung 100 weist bevorzugt mindestens ein elektrisches Antriebsrad (212, 214 in 2) auf, das zur Bewegungsunterstützung der Transportvorrichtung 100 ausgebildet ist. Dabei ist dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad (212, 214, in 2) vorzugsweise zumindest ein Elektromotor (312, 314 in 3) zur Bewegungsunterstützung der Transportvorrichtung 100 zugeordnet. Des Weiteren ist dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad (212, 214, in 2) bevorzugt ein Getriebe und/oder eine Elektronik zugeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform sind dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad (212, 214, in 2) ein Elektromotor, ein Getriebe und eine Elektronik zugeordnet. Dabei ist zumindest ein dem Antriebsrad (212, 214, in 2) zugeordnetes Element, d.h. der Elektromotor, das Getriebe oder die Elektronik, innerhalb des Antriebsrads (212, 214, in 2) angeordnet. Bevorzugt sind jedoch alle dem Antriebsrad (212, 214, in 2) zugeordneten Elemente, d.h. der Elektromotor, das Getriebe und die Elektronik, innerhalb des Antriebsrads (212, 214, in 2) angeordnet. Deshalb kann das elektrische Antriebsrad auch als „Smart Wheel“ bezeichnet werden.
Illustrativ und beispielhaft ist die Transportvorrichtung 100 in 1 als ein Transportwagen ausgebildet. Der Transportwagen 100 weist vorzugsweise einen Ladeabschnitt 112 auf, auf dem der zumindest eine Transportgegenstand 130 anordenbar ist. Die Transportvorrichtung 100 ist vorzugsweise über einen Handgriff 114 von einem Benutzer zum Bewegen beaufschlagbar. Der Handgriff 114 ist bevorzugt mit dem Ladeabschnitt 112 verbunden.
Vorzugsweise weist der Transportwagen 100 zumindest ein Rad auf. Bevorzugt weist der Transportwagen 100 zumindest ein Vorderrad 122 und ein Hinterrad 124 auf. Besonders bevorzugt weist der Transportwagen 100 zwei Vorderräder 122 und zwei Hinterräder 124 auf, wobei in 1 nur ein Vorderrad 122 und ein Hinterrad 124 gezeigt sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest ein Rad 122, 124 als Lenkrolle zum Lenken des Transportwagens 100 ausgebildet. Bevorzugt sind die Vorderräder 122 als Lenkrollen zum Lenken des Transportwagens 100 ausgebildet, wobei die Hinterräder 124 vorzugsweise fest bzw. zum Geradeausfahren angeordnet sind. Illustrativ sind die als Lenkrollen ausgebildeten Vorderräder 122 im Bereich des Handgriffs 114 angeordnet, jedoch können die Hinterräder 124 auch im Bereich des Handgriffs 114 angeordnet sein bzw. die als Lenkrollen ausgebildeten Vorderräder 122 können am vom Handgriff 114 abgewandten Ende der Transportvorrichtung 100 angeordnet sein. Vorzugsweise ist das mindestens eine elektrische Antriebsrad (212, 214 in 2) nach Art eines Hinterrads 124 bzw. eines fest angeordneten, zum Geradeausfahren ausgebildeten Rads ausgebildet.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltung der Transportvorrichtung 100 als Transportwagen lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist. So kann die Transportvorrichtung 100 auch nach Art einer beliebig anderen Transportvorrichtung ausgebildet sein, die mindestens ein elektrisches Antriebsrad (212, 214 in 2) aufweist, z.B. nach Art einer Schubkarre, einer Sackkarre, eines Kinderwagens, eines Kick-Rollers, oder eines E-Bikes. Dabei kann die Transportvorrichtung 100 lediglich ein elektrisches Antriebsrad, oder mehrere elektrische Antriebsräder aufweisen. Hierbei kann zumindest ein Rad einer Mehrzahl von der Transportvorrichtung 100 zugeordneten Räder als elektrisches Antriebsrad ausgebildet sein. Des Weiteren kann auch jedes Rad einer Mehrzahl von der Transportvorrichtung 100 zugeordneten Räder als elektrisches Antriebsrad ausgebildet sein.
Des Weiteren ist der Transportvorrichtung 100 bevorzugt eine Steuervorrichtung (250 in 2) zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214 in 2) zugeordnet. Erfindungsgemäß ist die Steuervorrichtung (250 in 2) zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214 in 2) in Abhängigkeit von einer die Transportvorrichtung 100 beaufschlagenden Nutzerkraft Fu1, Fu2 eines Benutzers der Transportvorrichtung 100 ausgebildet. Dabei greift die Nutzerkraft Fu1, Fu2 vorzugsweise am Handgriff 114 der Transportvorrichtung 100 an.
Gemäß einer Ausführungsform ist dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad (212, 214 in 2) zur Bestimmung der Nutzerkraft Fu1, Fu2 mindestens ein Kraftsensor 140 zugeordnet. Illustrativ ist ein Kraftsensor 140 im Bereich des Hinterrads 124 angeordnet. Bevorzugt ist der Kraftsensor 140 an einer an dem Ladeabschnitt 112 angeordneten Halterung des Hinterrads 124 angeordnet. Vorzugsweise ist der Kraftsensor 140 auf einer dem Hinterrad 124 zugewandten Unterseite des Ladeabschnitts 112 angeordnet.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass der Kraftsensor 140 lediglich beispielhaft dem Hinterrad 124 zugeordnet ist, jedoch kann der Kraftsensor 140 auch dem Vorderrad zugeordnet sein. Vorzugsweise ist der Kraftsensor 140 insbesondere einem fest bzw. zum Geradeausfahren angeordneten Rad zugeordnet. Bevorzugt ist der Kraftsensor 140 einem dem elektrischen Antriebsmotor (212, 214 in 2) zugeordneten Rad zugeordnet.
Vorzugsweise wird eine Bestimmung der Nutzerkraft Fu1, Fu2 in Abhängigkeit von einer durch den Kraftsensor 140 gemessenen Kraft Fx, Fz ermöglicht. Hierbei wirkt die Kraft Fx entlang einer x-Achse 101 eines Koordinatensystems 104 und die Kraft Fz wirkt entlang einer z-Achse 103. Darüber hinaus weist das Koordinatensystem 104 auch eine y-Achse 102 auf. Das Koordinatensystem 104 ist in 1 derart angeordnet, dass eine Bewegungsrichtung 109 der Transportvorrichtung 100 in Richtung der x-Achse 101 erfolgt.
Bei einem Bewegen der Transportvorrichtung 100 durch die Nutzerkraft Fu1, Fu2 eines Benutzers in Bewegungsrichtung 109 erfährt der illustrativ eine Transportgegenstand 130 eine Beschleunigung m*a in negative Bewegungsrichtung 109. Des Weiteren erfahren vorzugsweise die bevorzugt als Lenkrollen ausgebildeten Vorderräder 122 eine Kraft Fcx in x-Richtung bzw. entlang der negativen x-Achse 101. Die Hinterräder 124 erfahren dabei bevorzugt eine Kraft Fsx in Bewegungsrichtung, bzw. in x-Richtung, und eine Kraft Fsz in z-Richtung. Die Kräfte Fsx und Fsz werden dabei vorzugsweise durch den mindestens einen Kraftsensor 140 ermittelt. Jedoch kann auch ein Kraftsensor die Kraft Fsx und ein weiterer Kraftsensor die Kraft Fsz ermitteln.
2 zeigt beispielhaft eine Unterseite der Transportvorrichtung 100 von 1. Dabei verdeutlicht 2 die als Lenkrollen ausgebildeten Vorderräder 122, die bevorzugt im Bereich des Handgriffs 114 angeordnet sind. Des Weiteren verdeutlicht 2 die beiden Hinterräder 124, wobei das in 2 obere Hinterrad 124 als elektrisches Antriebsrad 212 und das in 2 untere Hinterrad 124 als elektrisches Antriebsrad 214 ausgebildet ist. Dabei ist dem Antriebsrad 212 ein Drehmoment M1 und eine Drehzahl n1 zugeordnet und dem Antriebsrad 214 ist ein Drehmoment M2 und eine Drehzahl n2 zugeordnet.
Des Weiteren verdeutlicht 2 eine beispielhafte Steuervorrichtung 250 zum Steuern des mindestens einen, illustrativ der beiden elektrischen Antriebsräder 212, 214. Illustrativ ist die Steuervorrichtung 250 zwischen den beiden Antriebsrädern 212, 214 angeordnet, kann jedoch auch an einer beliebig anderen Stelle an der Transportvorrichtung 100 angeordnet sein. Wie oben beschrieben, ist die Steuervorrichtung 250 bevorzugt dazu ausgebildet, die Antriebsräder 212, 214 in Abhängigkeit von der die Transportvorrichtung 100 beaufschlagenden Nutzerkraft Fu1, Fu2 eines Benutzers der Transportvorrichtung 100 zu steuern.
Dabei ist die Steuervorrichtung 250 vorzugsweise dazu ausgebildet, die Nutzerkraft Fu1, Fu2 in Abhängigkeit von der zugeordneten Masse m des zumindest einen Transportgegenstands 130, eines Reibungswerts (Fr in 3) des jeweiligen elektrischen Antriebsrads 212, 214, des Drehmoments M1, M2 des jeweiligen elektrischen Antriebsrads 212, 214, und/oder einer jeweiligen Beschleunigung ax1, ax2 der Transportvorrichtung 100 zu bestimmen. Hierbei sind vorzugsweise die zugeordnete Masse m, der Reibungswert (Fr in 3), das Drehmoment M1, M2 und/oder die Beschleunigung ax1, ax2 berechnete und/oder gemessene Werte.
Bevorzugt ist der Steuervorrichtung 250 zumindest ein Inertialsensor 222, 224 zur Messung einer Beschleunigung ax1, ax2 und/oder einer Winkelgeschwindigkeit w2, w2 der Transportvorrichtung 100 zugeordnet. Illustrativ ist jedem Antriebsrad 212, 214 ein Inertialsensor 222, 224 zugeordnet, wobei der Inertialsensor 222 dem Antriebsrad 212 und der Inertialsensor 224 dem Antriebsrad 214 zugeordnet ist. Dabei sind die Inertialsensoren 222, 224 im Bereich des jeweils zugeordneten Antriebsrads 212, 214 angeordnet.
Bevorzugt sind die Inertialsensoren 222, 224 an dem jeweiligen Antriebsrad 212, 214 angeordnet. Dabei sind die Inertialsensoren 222, 224 vorzugsweise dazu ausgebildet, eine Beschleunigung ax1, ax2 und/oder Winkelgeschwindigkeit w1, w2 dreidimensional zu erfassen. Dadurch kann eine Beschleunigung ax1, ax2 in x-Richtung des Koordinatensystems 104 von 1, eine Beschleunigung ay1, ay2 in y-Richtung und eine Beschleunigung az1, az2 in z-Richtung erfasst werden. Analog dazu kann eine Winkelgeschwindigkeit wx1, wx2 in x-Richtung, eine Winkelgeschwindigkeit wy1, wy2 in y-Richtung und eine Winkelgeschwindigkeit wz1, wz2 in z-Richtung ermittelt werden.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt eine Bestimmung der Nutzerkraft Fu1, Fu2 bei einem Anschubvorgang der Transportvorrichtung 100 in Abhängigkeit von der vertikal zur Bewegungsrichtung 109 der Transportvorrichtung 100 wirkenden Kraft Fz. Des Weiteren erfolgt eine Bestimmung der Nutzerkraft Fu1, Fu2 ab einer vorgegebenen Drehzahl n1, n2 des jeweiligen elektrischen Antriebsrads 212, 214 in Abhängigkeit von der in der Bewegungsrichtung 109 der Transportvorrichtung 100 wirkenden Kraft Fx.
3 zeigt eine beispielhafte Steuervorrichtung 250 der Transportvorrichtung 100 von 1 und 2, wobei die Transportvorrichtung 100 beispielhaft lediglich die Inertialsensoren 222, 224 von 2 aufweist. Dabei wird die Nutzerkraft Fu1, Fu2 aus einem geschätzten bzw. minimalen Massewert m#, einem Reibungswert Fr, sowie aus der gemessenen Beschleunigung ax1, ax2 und dem geschätzten Drehmoment M1#, M2# berechnet.
Vorzugsweise werden dabei die Drehzahlen n1, n2, sowie die Beschleunigungen ax1, ax2 und die Winkelgeschwindigkeiten w1, w2 der Antriebsräder 212, 214 der Steuervorrichtung 250 zugeführt. Wie oben beschrieben, ermitteln die Inertialsensoren 222, 224 die Beschleunigungen ax1, ax2 und die Winkelgeschwindigkeiten w1, w2. Des Weiteren wird jedes Antriebsrad 212, 214 vorzugsweise einzeln geregelt, sodass vorzugsweise jeweils einem Antriebsrad 212, 214 ein Drehzahlsensor 398, 399 zugeordnet ist, der die jeweilige Drehzahl n1, n2 des Antriebsrads 212, 214 ermittelt.
Darüber hinaus ist der Steuervorrichtung 250 bevorzugt eine Reibungsschätzung 327 und/oder eine Masseschätzung 328 zugeordnet. Die Reibungsschätzung 327 bestimmt vorzugsweise aus den Beschleunigungen ax1, ax2 sowie den Drehzahlen n1, n2 einen Reibungswert Fr der Antriebsräder 212, 214, und/oder die Masseschätzung 328 bestimmt eine geschätzte Masse m# des zumindest einen Transportgegenstands 130.
Des Weiteren weist die Steuervorrichtung 250 vorzugsweise eine Lenkunterstützungseinrichtung 329 zur Erzeugung eines Lenkmoments ΔM auf. Die Lenkunterstützungseinrichtung 329 ist dabei bevorzugt zur Beaufschlagung der elektrischen Antriebsräder 212, 214 mit dem Lenkmoment ΔM für eine Lenkunterstützung ausgebildet. Eine Bestimmung des Lenkmoments ΔM erfolgt bevorzugt in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit w1, w2, des Drehmoments M1, M2 und/oder des Reibungswerts Fr der elektrischen Antriebsräder 212, 214. Das Lenkmoment ΔM wird dabei einer Drehmomentregelung 322, 324 der Antriebsräder 212, 214 zugeführt. Dabei wird das Lenkmoment ΔM bei einer Kurvenfahrt bei einer Drehmomentregelung 322, 324 eines Antriebsrads 212, 214 dazu addiert und bei der anderen Drehmomentregelung 324, 322 subtrahiert.
Die Drehmomentregelung 322, 324 ist vorzugsweise der Steuervorrichtung 250 zugeordnet. Dabei ist die Drehmomentregelung 322, 324 zur Bestimmung eines Motorstroms I_Motor1, I_Motor2 des jeweiligen elektrischen Antriebrads 212, 214 auf Basis der Nutzerkraft Fu1, Fu2 und eines vorgegebenen Solldrehmoments M_Soll bzw. M1_Soll, M2_Soll ausgebildet. Der ermittelte Motorstrom I_Motor1, I_Motor2 wird jeweils einem dem jeweiligen Antriebsrad 212, 214 zugeordneten Motor 312, 314 zugeführt. Vorzugsweise ist der Motor 312, 314 als Permanent-Synchron-Motor ausgebildet und gibt vorzugsweise ein Istdrehmoment M1_Ist, M2_Ist an das Antriebsrad 212, 214 weiter. Mit dem jeweiligen Istdrehmoment M1_Ist, M2_Ist wird das jeweilige Antriebsrad 212, 214 bzw. die Transportvorrichtung 100 vorzugsweise bewegt.
Gleichzeitig wird der jeweilige Motorstrom I_Motor1, I_Motor2 an ein vorzugsweise mathematisches Modell 320 der Permanent-Synchron-Motoren 312, 314 geleitet. Das mathematische Modell 320 der Permanent-Synchron-Motoren 312, 314 ist bevorzugt dazu ausgebildet, aus dem jeweiligen Motorstrom I_Motor1, I_Motor2 das Drehmoment M1, M2 zurück zu rechnen bzw. ein bevorzugt geschätztes Drehmoment M1#, M2# zu ermitteln.
Des Weiteren weist die Steuervorrichtung 250 bevorzugt eine Nutzerkraftschätzung 332, 334 auf, die dazu ausgebildet ist, die an dem Handgriff 114 anliegende Nutzerkraft Fu1, Fu2 zu ermitteln. Dabei ermittelt die Nutzerkraftschätzung 332, 334 vorzugsweise auf Basis des geschätzten Drehmomentes M1#, M2#, der geschätzten Masse m# und der Beschleunigung ax1, ax2 eine geschätzte Nutzerkraft Fu1#, Fu2#. Die geschätzte Nutzerkraft Fu1#, Fu2# wird anschließend bevorzugt über eine Funktion F1 mit einem Einstellfaktor K beaufschlagt. Der Einstellfaktor K ist vorzugsweise von einem Benutzer der Transportvorrichtung 100 einstellbar, wobei durch den Einstellfaktor K die Bewegungsunterstützung, die durch die Antriebsräder 212, 214 erfolgt, einstellbar ist. Die über die Funktion F1 vereinte Nutzerkraft Fu1#, Fu2# und der Einstellfaktor K werden anschließend der Drehmomentregelung 322, 324 zugeführt. Bevorzugt werden die Nutzerkraft Fu1#, Fu2# und der Einstellfaktor K mit dem Lenkmoment ΔM überlagert und bilden so eine Solldrehmoment M1_Soll, M2_Soll aus.
Es wird darauf hingewiesen, dass die mit einem # versehenen Größen Schätzwerte sind, was jedoch nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen ist. Unter Schätzwerten versteht man im Kontext der vorliegenden Erfindung eine Berechnung der jeweiligen Werte über physikalische Größen. Diese Werte können jedoch z.B. durch eine Messung innerhalb vorgegebener Toleranzen auch exakt bestimmt werden.
4 zeigt eine beispielhafte Steuervorrichtung 450 der Transportvorrichtung 100 von 1 und 2, die gemäß einer weiteren Ausführungsform die Inertialsensoren 222, 224 sowie die Kraftsensoren 140 von 1 aufweist und bevorzugt für eine Geradeausfahrt, d.h. ohne Lenkvorgang, ausgelegt ist. Die Steuervorrichtung 450 weist zur Ermittlung der Beschleunigungen ax1, ax2 und der Winkelgeschwindigkeiten w1, w2 die Inertialsensoren 222, 224 auf, und zur Bestimmung der Kräfte Fx, Fz bzw. Fx1, Fx2, Fz1, Fz2 der jeweiligen Antriebsräder 212, 214 sind die Kraftsensoren 140 vorgesehen. Die Steuervorrichtung 450 ermittelt dabei bevorzugt die Nutzerkraft Fu# in vorzugsweise drei unterschiedliche Vorgängen. Eine Einstellung bzw. das Umschalten der jeweiligen Vorgänge erfolgt vorzugsweise in einer Zustandsmaschine („finite state machine“), die bevorzugt in Abhängigkeit von den Drehzahlen n1, n2 und/oder den Kräften Fx, Fz einen geeigneten Vorgang einstellt.
Dabei wird vorzugsweise bei einem Startvorgang und einem Bewegungsvorgang die Nutzerkraft Fu# über die Inertialsensoren 222, 224 und die Kraftsensoren 140 bestimmt. Darüber hinaus bevorzugt wird bei einem weiteren Vorgang, bei dem eine Ermittlung der Kräfte Fx, Fz bzw. Fx1, Fx2, Fz1, Fz2 durch die Kraftsensoren 140 nicht möglich ist, die Nutzerkraft Fu# allein über die Inertialsensoren 222, 224 bestimmt. Ein derartiger Vorgang kann z.B. nach einem Startvorgang ausgeführt werden, wenn ein vorgegebener Wert einer Geschwindigkeit überschritten wird.
Vorzugsweise wird bei einem Startvorgang in longitudinaler Richtung bzw. in Bewegungsrichtung 109, die gleich der x-Richtung ist, eine Nutzerkraftschätzung 422 verwendet. Die Nutzerkraftschätzung 422 erfolgt in x-Richtung über die Kraft Fz. Bevorzugt ist die Kraft Fz eine Summe aus den Kräften Fz1 und Fz2 der Kraftsensoren 140 der beiden Antriebsräder 212, 214. Dabei wird vorzugsweise ein Nutzerwunsch diskret erkannt. Vorzugsweise werden der Nutzerkraftschätzung 422 die Drehmomente M1#, M2#, die Beschleunigungen ax1, ax2, die Masse m#, sowie die Kraft Fz zugeführt.
Bevorzugt wird ab einer vorgegebenen, longitudinalen Geschwindigkeit der Transportvorrichtung 100 die Nutzerkraft über eine Nutzerkraftschätzung 424 bestimmt. Dabei erfolgt die Ermittlung über die Kraft Fx, die analog zur Kraft Fz eine Summe der Kräfte Fx1, Fx2 ist. Der Nutzerkraftschätzung 424 werden dabei die Drehmomente M1#, M2#, die Beschleunigungen ax1, ax2, die Masse m#, sowie die Kraft Fx und der Reibungswert Fr# zugeführt.
Ist eine Kraftmessung über die Kraftsensoren 140 nicht möglich, erfolgt die Nutzerkraftbestimmung bevorzugt mittels der Nutzerkraftschätzung 426, die ohne die Kräfte Fx, Fz die Nutzerkraft ermittelt. Die Nutzerkraftschätzung 426 bestimmt die Nutzerkraft in x-Richtung über die Inertialsensoren 222, 224 bzw. die Beschleunigung a. Der Nutzerkraftschätzung 426 werden dabei die Drehmomente M1#, M2#, die Beschleunigungen ax1, ax2, die Masse m#, sowie der Reibungswert Fr# zugeführt.
Die geschätzte Nutzerkraft Fu# bestimmt anschließend bevorzugt mit einem Einstellfaktor Kx ein Solldrehmoment M_Soll. Durch den Einstellfaktor Kx ist die Bewegungsunterstützung in x-Richtung, die durch die Antriebsräder 212, 214 erfolgt, einstellbar. Der Einstellfaktor Kx sowie ein Einstellfaktor Ky für eine Bewegungsunterstützung in y-Richtung wird vorzugsweise bei einer K-Faktor-Bestimmung 412 ermittelt. Die K-Faktor-Bestimmung 412 bestimmt vorzugsweise aus den Beschleunigungen ax1, ax2, den Drehzahlen n1, n2, sowie den Kräften Fx1, Fx2 die Einstellfaktoren Kx und Ky. Des Weiteren bestimmt die Reibungsschätzung 327 vorzugsweise aus den Beschleunigungen ax1, ax2, den Drehzahlen n1, n2, sowie den Kräften Fx1, Fx2 den Reibungswert Fr# der Antriebsräder 212, 214, und/oder die Masseschätzung 328 bestimmt eine geschätzte Masse m# des zumindest einen Transportgegenstands 130. Das Solldrehmoment M_Soll wird anschließend als M1_Soll und/oder M2_Soll der Drehmomentregelung 322, 324 zugeführt.
5 zeigt eine beispielhafte Steuervorrichtung 550 der Transportvorrichtung 100 von 1 und 2, die analog zur Ausführungsform von 4 die Inertialsensoren 222, 224, sowie die Kraftsensoren 140 von 1 aufweist und für einen Lenkvorgang ausgelegt ist. Die Nutzerkraftschätzung 522 erfolgt in y-Richtung über die Kraft Fz. Bevorzugt ist die Kraft Fz eine Summe aus den Kräften Fz1 und Fz2 der Kraftsensoren 140 der beiden Antriebsräder 212, 214. Dabei wird vorzugsweise ein Nutzerwunsch diskret erkannt. Vorzugsweise werden der Nutzerkraftschätzung 522 die Drehmomente M1#, M2#, die Beschleunigungen ax1, ax2, die Masse m, sowie die Kraft Fz zugeführt.
Darüber hinaus ist der Steuervorrichtung 550 bevorzugt eine Lenkunterstützung 529 zugeordnet. Der Lenkunterstützung 529 werden vorzugsweise das Drehmoment M1#, der Reibungswert Fr, sowie die Winkelgeschwindigkeiten w1, w2 zugeführt. Bevorzugt erzeugt die Lenkunterstützung 529 das Lenkmoment ΔM. Bei einem Startvorgang kann der Nutzerwunsch für eine Lenkunterstützung vorzugsweise anhand von einer Messung der Kraft Fz geschätzt bzw. erkannt werden. Wird der Nutzerwunsch erkannt, so beginnt die Transportvorrichtung 100 automatisch sich zu bewegen, bis eine vorgegebene Winkelgeschwindigkeit der Antriebsräder überschritten wird. Danach erfolgt bevorzugt lediglich eine Drehunterstützung durch die Inertialsensoren 222, 224.
Ein Umschalten der Nutzerwunschschätzung erfolgt dabei vorzugsweise über eine Zustandsmaschine („finite state machine“) 532, die bevorzugt, wie oben beschrieben, in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit w1, w2 die Nutzerkraftschätzung 522 oder die Lenkunterstützung 529 einschaltet. Bevorzugt kann die Lenkunterstützung 529 durch den Einstellfaktor Ky eingestellt werden. Eine Funktion F2 überlagert das Lenkmoment ΔM mit dem Einstellfaktor Ky und bildet vorzugsweise mit dem Solldrehmoment M_Soll das Solldrehmoment M1_Soll bzw. M2_Soll aus. Analog zur Steuervorrichtung 450 werden die Solldrehmomente M1_Soll und/oder M2_Soll der Drehmomentregelung 322, 324 zugeführt.
6 zeigt eine optionale Ansteuerung 600 der vorzugsweise zwei Antriebsräder 212, 214 der Transportvorrichtung 100 von 1 und 2. Vorzugsweise ist die optionale Ansteuerung 600 der Steuervorrichtung 250 von 2 zugeordnet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Ansteuerung 600 jedoch auch unabhängig von der Steuervorrichtung 250 bei einer als Smart Wheel ausgebildeten Transportvorrichtung 100 Anwendung finden.
Die Ansteuerung 600 ist bevorzugt dazu ausgebildet, die beiden Antriebsräder 212, 214 zur Bewegungsunterstützung anzusteuern. Vorzugsweise ist die Ansteuerung 600 als Master-Slave-Steuerung ausgebildet, wobei eines der beiden Antriebsräder 212, 214 als Master-Antriebsrad 602 und das andere als Slave-Antriebsrad 604 ausgebildet ist. Vorzugsweise und illustrativ ist das Antriebsrad 212 als Master-Antriebsrad 602 und das Antriebsrad 214 als Slave-Antriebsrad 604 ausgebildet. Das Master-Antriebsrad 602 ist dabei dazu ausgebildet, das Slave-Antriebsrad 604 zu steuern. Dadurch kann eine vereinfachte Ansteuerung der beiden Antriebsräder 212, 214 ermöglicht werden, da nicht jedes Antriebsrad 212, 214 separat angesteuert werden muss, sondern lediglich das Master-Antriebsrad 602 angesteuert wird.
Hierbei ist es wichtig zu wissen, wo bzw. auf welcher Seite der Transportvorrichtung 100 das Master-Antriebsrad 602 angeordnet ist. Gemäß einer Ausführungsform ist das Master-Antriebsrad 602 an einer festen Position angeordnet, in 6 illustrativ links. Dadurch kann eine Umprogrammierung einer der Elektronik zugeordneten Software und/oder Hardware entfallen. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltung des in 6 linken Antriebsrads 212 als Master-Antriebsrad 602 lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist. So kann auch das in 6 illustrativ rechte Antriebsrad 214 als Master-Antriebsrad ausgebildet sein.
Bevorzugt sind in 6 die den Antriebsrädern 212, 214 bzw. 602, 604 zugeordneten Inertialsensoren 612, 614 am Handgriff 114 der Transportvorrichtung 100 angeordnet. Erfindungsgemäß sind die beiden Inertialsensoren 612, 614 dabei vorzugsweise über eine Verbindung 622, 624 mit dem Master-Antriebsrad 602 verbunden.
7 zeigt die Transportvorrichtung 100 von 1 und 2 mit den beiden als Lenkrollen ausgebildeten Vorderrädern 122 und den beiden als Antriebsräder 212, 214 ausgebildeten Hinterrädern 124, die analog zu 6, jedoch mittels einer alternativen Master-Slave-Steuerung miteinander verbunden sind. Analog zu 6 ist die alternative Master-Slave-Steuerung der Steuervorrichtung 250 von 2 zugeordnet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Master-Slave-Steuerung von 7 jedoch auch unabhängig von der Steuervorrichtung 250 bei einer als Smart Wheel ausgebildeten Transportvorrichtung 100 Anwendung finden. Dabei ist bei der alternativen Master-Slave-Steuerung von 7 das Master-Antriebsrad 602 flexibel auf der rechten oder linken Seite anordenbar.
Um herauszufinden, ob das Antriebsrad 212 oder das Antriebsrad 214 als Master-Antriebsrad 602 ausgebildet ist, wird bevorzugt ein Lernprozess durchfahren. Dabei wird die Transportvorrichtung 100 vorzugsweise entlang zumindest einer Kurve geschoben, wobei bevorzugt der Motor ausgeschaltet ist. Illustrativ fährt dabei das Antriebsrad 212 eine Kurvenbahn 702 und das Antriebsrad 704 eine Kurvenbahn 704, wobei die Kurvenbahn 702 illustrativ länger als die Kurvenbahn 704 ist. Des Weiteren erfährt ein Benutzer am Handgriff 114 im Bereich des Antriebsrades 212 bzw. illustrativ oben eine Kraft 712, und im Bereich des Antriebsrades 214 eine Kraft 714. Dabei ist die Kraft 712 illustrativ größer als die Kraft 714. Die Inertialsensoren ermitteln dabei die Position bzw. wo das Master-Antriebsrad angeordnet ist. Vorzugsweise sind die Inertialsensoren dabei den Antriebsrädern 212, 214 zugeordnet, bevorzugt in diese integriert. Das Ergebnis kann vorzugsweise in einem Speicher gespeichert werden und/oder eine Rückmeldung kann an den Benutzer ausgegeben werden, z.B. über eine Benutzeroberfläche, beispielsweise über ein Display.
Erst nach einem erfolgreichen Lernprozess können vorzugsweise die Antriebsräder 212, 214 gestartet werden. Der Lernprozess muss bevorzugt nur einmal durchgeführt werden, z.B. nach einer Montage der Antriebsräder 212, 214. Dabei kann der Lernprozess jeder Zeit wiederholt werden.
8 zeigt die Transportvorrichtung 100 von 1 und 2 und 4 und/oder 5 und verdeutlicht eine vorzugsweise der Steuervorrichtung 250 zugeordnete, optionale Nutzerpräsenzerkennung 810. Dabei ist die Nutzerpräsenzerkennung 810 vorzugsweise der Steuervorrichtung 250 zugeordnet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Nutzerpräsenzerkennung 810 jedoch auch unabhängig von der Steuervorrichtung 250 bei einer als Smart Wheel ausgebildeten Transportvorrichtung 100 Anwendung finden. Die Nutzerpräsenzerkennung 810 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, eine Anwesenheit eines Benutzers der Transportvorrichtung 100 zu bestimmen. Dadurch kann eine funktionale Sicherheit und/oder eine Verbesserung einer System-Regelungsqualität ermöglicht werden. Dabei erkennt die Nutzerpräsenzerkennung 810 bevorzugt zumindest die Anwesenheit einer Person in unmittelbarer Nähe und/oder eine Berührung einer Person, vorzugsweise des Benutzers am Handgriff 114.
Hierfür weist die Nutzerpräsenzerkennung 810 bevorzugt eine funkbasierte Sensorlösung auf. Durch die funkbasierte Sensorlösung kann eine vereinfachte Bedienung der Transportvorrichtung 100 ermöglicht werden, da ein Benutzer keine vorgegebenen Bedienelemente, wie z.B. in den Handgriff 114 integrierte Sensoren, betätigen muss. Gemäß einer Ausführungsform arbeitet die Nutzerpräsenzerkennung 810 energieautark, kann jedoch auch mittels zumindest einer Batterie betreibbar sein. Zur Energieversorgung können dabei z.B. ein thermoelektrischer Generator (TEG) und/oder Induktivitäten vorgesehen sein.
Bevorzugt weist die funkbasierte Sensorlösung zumindest eine Funkeinheit 822, 824, 826, 828, die ein Funksignal 812, 814, 816, 818 aussendet, auf. Die Nutzerpräsenzerkennung 810 ist dabei bevorzugt dazu ausgebildet, eine permanente Auswertung des Funksignals 812, 814, 816, 818 der zumindest einen Funkeinheit 822, 824, 826, 828 bzw. ihrer Empfangsstärke auszuführen. Die zumindest eine Funkeinheit 822, 824, 826, 828 weist hierfür vorzugsweise ein spezielles Antennendesign auf. Bevorzugt wird ein zeitlicher Verlauf der Empfangsstärke erzeugt, der vorzugsweise mittels Algorithmen ausgewertet wird. Hierbei erzeugt eine Anwesenheit einer Person in der Nähe der Transportvorrichtung 100 und/oder eine Berührung des Handgriffs 114 vorzugsweise ein charakteristisches Muster, welches einen Rückschluss auf eine Präsenz ermöglicht. Ein Vergleichsmuster wird bei einer Kalibrierung, bei der niemand in Anwesenheit der Transportvorrichtung 100 ist und/oder keine Berührung des Handgriffs 114 erfolgt, erstellt.
Die zumindest eine Funkeinheit 822, 824, 826, 828 ist bevorzugt an der Transportvorrichtung 100 angeordnet, vorzugsweise am Handgriff 114 und/oder am Antriebsrad 212, 214. Illustrativ weist die Transportvorrichtung 100 vier Funkeinheiten 822, 824, 826, 828 auf. Dabei ist der Handgriff 114 vorzugsweise in zwei Bereiche 802, 804, einem illustrativ linken Bereich 802 und einem illustrativ rechten Bereich 804, unterteilt. Vorzugsweise ist je ein Bereich 802, 804 jeweils einer Hand eines Benutzers zugeordnet. Dem linken Bereich 802 ist dabei eine Funkeinheit 822 mit einem Funksignal 812 und dem rechten Bereich 804 ist eine Funkeinheit 824 mit einem Funksignal 814 zugeordnet. Des Weiteren ist vorzugsweise dem illustrativ rechten Antriebsrad 212 eine Funkeinheit 826 mit einem Funksignal 816 und dem illustrativ linken Antriebsrad 214 ist eine Funkeinheit 828 mit einem Funksignal 818 zugeordnet. Die permanente Auswertung der Empfangsstärke erfolgt dabei vorzugsweise zumindest an einer Funkeinheit 822, 824, 826, 828, bevorzugt mindestens zwischen zwei Funkeinheiten 822, 824, 826, 828. Hierbei kann die permanente Auswertung der Empfangsstärke zwischen einem Bereich 802, 804 des Handgriffs 114 zum anderen Bereich 804, 802 des Handgriffs 114 bzw. zwischen deren Funksignalen 812, 814 erfolgen und/oder von einem Bereich 802, 804 des Handgriffs 114 zu einem Antriebsrad 212, 214 bzw. zwischen den Funksignalen 812, 814, 816, 818. Bevorzugt sind die Funkeinheiten 822, 824, 826, 828 nach Art von Bluetooth-Sendern ausgebildet.
Darüber hinaus kann optional der Funkeinheit 822, 824 ein Sensor zugeordnet sein, der dazu ausgebildet ist, eine Fehldetektion zu verhindern. Dieser Sensor kann z.B. ein pyroelektrischer Sensor sein, der eine Körpertemperatur erfasst und so z.B. ein Aktivieren der Antriebsräder 212, 214 aufgrund eines Gegenstands, z.B. eines Handtuchs, verhindern kann. Es wird darauf hingewiesen, dass auch eine kabelgebundene Ausführungsform möglich ist, wobei den Rädern zugeordnete Funkeinheiten 826, 828 mit dem Handgriff 114 zugeordneten Funkeinheiten 822, 824 verbunden werden müssen.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuervorrichtung 250 der Transportvorrichtung 100, die Ansteuerung 600 von 6, die Ansteuerung von 7 und/oder die Nutzerpräsenzerkennung 810 miteinander kombinierbar sind. So kann beispielhaft die Steuervorrichtung 250 der Transportvorrichtung 100 mit der Ansteuerung 600 von 6 und/oder der Ansteuerung von 7 kombiniert werden. Des Weiteren kann die Steuervorrichtung 250 mit der Nutzerpräsenzerkennung 810 kombiniert werden. Darüber hinaus können auch die Ansteuerung 600 von 6 und/oder die Ansteuerung von 7 mit der Nutzerpräsenzerkennung 810 kombiniert werden. Jedoch können die Steuervorrichtung 250, die Ansteuerung 600 von 6, die Ansteuerung von 7 und/oder die Nutzerpräsenzerkennung 810 auch unabhängig voneinander bei einer als Smart Wheel ausgebildeten Transportvorrichtung 100 Anwendung finden.

Claims

Transportvorrichtung (100) zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand (130), der eine zugeordnete Masse (m) aufweist, mit mindestens einem elektrischen Antriebsrad (212, 214), dem zumindest ein Elektromotor (312, 314) zur Bewegungsunterstützung der Transportvorrichtung (100) zugeordnet ist, und mit einer Steuervorrichtung (250) zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (250) zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214) in Abhängigkeit von einer die Transportvorrichtung (100) beaufschlagenden Nutzerkraft (Fu1, Fu2) eines Benutzers der Transportvorrichtung (100) ausgebildet ist.
Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (250) zum Bestimmen der Nutzerkraft (Fu1, Fu2) in Abhängigkeit von der zugeordneten Masse (m), eines Reibungswerts (Fr) des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214), eines Drehmoments (M1, M2) des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214) und/oder einer jeweiligen Beschleunigung (ax1, ax2) der Transportvorrichtung (100) ausgebildet ist.
Transportvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeordnete Masse (m), der Reibungswert (Fr), das Drehmoment (M1, M2) und/oder die Beschleunigung (ax1, ax2) berechnete und/oder gemessene Werte sind.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuervorrichtung (250) zumindest ein Inertialsensor (222, 224) zur Messung einer Beschleunigung (ax1, ax2) und/oder einer Winkelgeschwindigkeit (w2, w2) der Transportvorrichtung (100) zugeordnet ist.
Transportvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Inertialsensor (222, 224) an dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad (212, 214) angeordnet ist.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad (212, 214) ein Kraftsensor (140) zugeordnet ist, um eine Bestimmung der Nutzerkraft (Fu1, Fu2) in Abhängigkeit von einer durch den Kraftsensor (140) gemessenen Kraft (Fx, Fz) zu ermöglichen.
Transportvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Nutzerkraft (Fu1, Fu2) bei einem Anschubvorgang der Transportvorrichtung (100) in Abhängigkeit von einer vertikal zu einer Bewegungsrichtung (109) der Transportvorrichtung (100) wirkenden Kraft (Fz) erfolgt.
Transportvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Nutzerkraft (Fu1, Fu2) ab einer vorgegebenen Drehzahl (n1, n2) des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214) in Abhängigkeit von einer in einer Bewegungsrichtung (109) der Transportvorrichtung (100) wirkenden Kraft (Fx) erfolgt.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein lenkbares Rad (122) vorgesehen ist und die Steuervorrichtung (250) eine Lenkunterstützungseinrichtung (329; 529) zur Erzeugung eines Lenkmoments (ΔM) aufweist, wobei die Lenkunterstützungseinrichtung (329; 529) zur Beaufschlagung des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214) mit dem Lenkmoment (ΔM) für eine Lenkunterstützung ausgebildet ist.
Transportvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bestimmung des Lenkmoments (ΔM) in Abhängigkeit von einer Winkelgeschwindigkeit (w1, w2), eines Drehmoments (M1, M2) und/oder eines Reibungswerts (Fr) des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214) erfolgt.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (250) zur Steuerung des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214) eine Drehmomentregelung (322, 324) aufweist, wobei die Drehmomentregelung (322, 324) zur Bestimmung eines Motorstroms (I_Motor1, I_Motor2) des mindestens einen elektrischen Antriebrads (212, 214) auf Basis der Nutzerkraft (Fu1, Fu2) und eines vorgegebenen Solldrehmoments (Msoll) ausgebildet ist.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsunterstützung über einen der Steuervorrichtung (250) zugeführten Einstellfaktor (K) von einem Benutzer der Transportvorrichtung (100) einstellbar ist.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Antriebsrad (212, 214) zumindest einen Elektromotor, ein Getriebe und eine Elektronik aufweist, die innerhalb des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214) angeordnet sind.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die nach Art eines Transportwagens, einer Schubkarre, einer Sackkarre, eines Kinderwagens, eines Kick-Rollers, oder eines E-Bikes ausgebildet ist.
Steuervorrichtung (250) zum Steuern mindestens eines elektrischen Antriebsrads (212, 214) einer Transportvorrichtung (100) zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand (130), der eine zugeordnete Masse (m) aufweist, wobei dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad (212, 214) zumindest ein Elektromotor (312, 314) zur Bewegungsunterstützung der Transportvorrichtung (100) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (250) zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214) in Abhängigkeit von einer die Transportvorrichtung (100) beaufschlagenden Nutzerkraft (Fu1, Fu2) eines Benutzers der Transportvorrichtung (100) ausgebildet ist.