DE102020117966A1

DE102020117966A1 - Ausgabevorrichtung, erzeugungsverfahren für ein lernmodell und computerprogramm

Info

Publication number: DE102020117966A1
Application number: DE102020117966.9A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Shahana; Takashi Yamamoto
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2019-07-12
Filing date: 2020-07-08
Publication date: 2021-01-14
Also published as: JP2021014205A; US11718359B2; US20210009226A1; JP7324632B2

Abstract

Bereitgestellt ist/wird eine Ausgabevorrichtung, ein Erzeugungsverfahren für ein Lernmodell und ein Computerprogramm, die in der Lage sind, ein muskelbetriebenes Fahrzeug ordnungsgemäß so zu steuern, dass es unter Verwendung eines Lernmodells lange Zeit komfortabel fahren kann.Eine Ausgabevorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine Erfassungseinheit zum Erfassen von Eingabeinformation/en, bezogen auf das Fahren eines muskelbetriebenen Fahrzeugs; und ein Lernmodell, eingerichtet, um in Übereinstimmung mit einem Indexwert, anzeigend den Wirkungsgrad der elektrischen Stromaufnahme in einer Stromversorgungsvorrichtung zur Versorgung einer Komponente des muskelbetriebenen Fahrzeugs mit elektrischer Energie, trainiert zu werden, und um Information/en bezüglich der Steuerung der Komponente auszugeben, wenn die Eingabeinformation/en eingegeben wurde/werden.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. JP 2019-130347 , eingereicht am 12. Juli 2019. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung JP 2019-130347 wird hiermit durch Verweis in diesen Text aufgenommen.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Ausgabevorrichtung zur Steuerung einer Komponente eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs, ein Erzeugungsverfahren für ein Lernmodell und ein Computerprogramm.
Muskelkraftbetriebene Fahrzeuge, zumindest teilweise mit menschlicher Kraft betrieben sind bekannt, einschließlich eines Fahrrads, eines elektrischen Fahrrads, bezeichnet als E-Bike, und so weiter. Das muskelkraftbetriebene Fahrzeug, offengelegt in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-089989
, zum Beispiel, ist/wird mit Komponenten bereitgestellt, umfassend eine Übersetzung, eine Bremsvorrichtung, eine Sattelstütze, eine Federung bzw. Aufhängung und Ähnliches. Die Komponenten werden von einer Vorrichtung zur Stromversorgung, montiert an dem muskelkraftbetriebenen Fahrzeug, mit elektrischer Energie versorgt.
In der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-089989 werden die Komponenten mit elektrischer Energie betätigt, gespeist von der Stromversorgungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Betätigungsanleitung einer Betätigungsvorrichtung, wobei das Management der von der Stromversorgungsvorrichtung gespeisten elektrischen Energie nicht berücksichtigt wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Ausgabevorrichtung, ein Erzeugungsverfahren für ein Lernmodell und ein Computerprogramm bereitzustellen, geeignet, eine Komponente in Abhängigkeit von einem fahrenden Zustand mit einem durch die Verwendung eines Lernmodells reduzierten Stromverbrauch ordnungsgemäß zu steuern.

(1) Die Ausgabe gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine Erfassungseinheit, erfassend Eingabeinformation/en bezüglich des Fahrens eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs; und ein Lernmodell, eingerichtet, um in Übereinstimmung mit einem Indexwert trainiert zu werden, anzeigend den Wirkungsgrad der elektrischen Energieaufnahme in einer Stromversorgungsvorrichtung zur Versorgung einer Komponente des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs mit elektrischer Energie, und um Ausgabenformation/en in Bezug auf die Steuerung der Komponente auszugeben, wenn die Eingabeinformation/en eingegeben wird/werden. Gemäß der Ausgabevorrichtung im ersten Aspekt wird/werden die Ausgabeinformation/en, sich beziehend auf die Steuerung einer Komponente, in Übereinstimmung mit der/den Eingabeinformation/en ausgegeben, während der Wirkungsgrad der elektrischen Energieaufnahme gut erhalten bleibt, und somit wird durch die Verwendung der Ausgabeinformation/en eine Komponente in Übereinstimmung mit dem Fahrzustand ordnungsgemäß gesteuert, wobei die elektrische Energieaufnahme der Stromversorgungsvorrichtung reduziert wird. Durch die Verwendung der Ausgabeinformation/en kann der Benutzer das muskelkraftbetriebene Fahrzeug über einen längeren Zeitraum komfortabel fahren.
(2) Bei einer Ausgabevorrichtung des zweiten Aspekts in Übereinstimmung mit dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Indexwert ein Wert, bezogen auf eine Wegstrecke, welche erreicht wird, bevor die elektrische Energie in der Stromversorgungsvorrichtung gleich oder kleiner als ein voreingestellter Wert ist/wird. In Übereinstimmung mit der Ausgabevorrichtung des zweiten Aspekts kann der Benutzer unter Verwendung der Ausgabeinformation/en das muskelkraftbetriebene Fahrzeug komfortabel über eine längere Strecke fahren.
(3) Bei einer Ausgabevorrichtung des dritten Aspekts in Übereinstimmung mit dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der Indexwert ein Wert, bezogen auf die Menge der von der Stromversorgungsvorrichtung abgegebenen elektrischen Energie. In einer Ausgabevorrichtung des dritten Aspekts kann in Übereinstimmung mit der Ausgabevorrichtung des dritten Aspekts die Menge der Ausgabe der elektrischen Energie aus der Stromversorgungsvorrichtung reduziert werden.
(4) Bei einer Ausgabevorrichtung des vierten Aspekts in Übereinstimmung mit einem der ersten bis dritten Aspekte der vorliegenden Offenbarung handelt es sich bei der/den Ausgabeinformation/en um Information/en in Bezug auf mindestens eines von einem Unterstützungsverhältnis in einem Unterstützungsmechanismus, eingerichtet, um den Antrieb des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs durch elektrische Energie, gespeist von der Stromversorgungsvorrichtung, und einem oberen Grenzwert einer Unterstützungskraft durch den Unterstützungsmechanismus zu unterstützen. In Übereinstimmung mit der Ausgabevorrichtung im vierten Aspekt kann unter Verwendung der Ausgabeinformation/en das Unterstützungsverhältnis und/oder die Unterstützungskraft für den Unterstützungsmechanismus ordnungsgemäß gesteuert werden.
(5) Bei einer Ausgabevorrichtung des fünften Aspekts in Übereinstimmung mit einem der ersten bis vierten Aspekte der vorliegenden Offenbarung handelt es sich bei der/den Ausgabeinformation/en um Information/en in Bezug auf eine Übersetzungsstufe oder ein Übersetzungsverhältnis einer Übersetzung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs. In Übereinstimmung mit der Ausgabevorrichtung des fünften Aspekts kann unter Verwendung der Ausgabeinformation/en die Übersetzungsstufe oder das Übersetzungsverhältnis für die Übersetzung richtig gesteuert werden.
(6) Bei einer Ausgabevorrichtung des sechsten Aspekts in Übereinstimmung mit einem der ersten bis vierten Aspekte der vorliegenden Offenbarung handelt es sich bei der/den Ausgabeinformation/en um Information/en, sich beziehend auf eine Anzahl von Umdrehungen eines Elektromotors, angetrieben durch elektrische Energie, gespeist von der Stromversorgungsvorrichtung. In Übereinstimmung mit der Ausgabevorrichtung des sechsten Aspekts kann sich die Anzahl der Umdrehungen des Elektromotors unter Verwendung der Ausgabeinformation/en richtig steuern lassen.
(7) Eine Ausgabevorrichtung des siebten Aspekts in Übereinstimmung mit einem der ersten bis sechsten Aspekte der vorliegenden Offenbarung gibt Ausgabeinformation/en aus, ermöglichend einem Benutzer, eine Komponente des sich bewegenden muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs in Übereinstimmung mit der/den vom Lernmodell ausgegebenen Ausgabeinformation/en komfortabel innerhalb eines vorgegebenen Bereichs zu betätigen.
In Übereinstimmung mit der Ausgabevorrichtung im siebten Aspekt kann durch die Verwendung der Ausgabeinformation/en eine Komponente ohne Komfortverlust für den Benutzer und mit guter Aufrechterhaltung der Effizienz der elektrischen Energie gesteuert werden.
(8) Bei einer Ausgabevorrichtung des achten Aspekts in Übereinstimmung mit einem der ersten bis siebten Aspekte der vorliegenden Offenbarung umfasst/umfassen die Eingabeinformation/en mindestens eines von Information/en über die Trittfrequenz einer Kurbel in dem muskelkraftbetriebenen Fahrzeug, Information/en über das Drehmoment der Kurbel, Information/en über die Energie, erhaltbar durch Berechnung mit Hilfe der Information/en über die Trittfrequenz, und Information/en über das Drehmoment. In Übereinstimmung mit der Ausgabevorrichtung im achten Aspekt kann/können die Ausgabeinformation/en unter Berücksichtigung einer Belastung des Benutzers ausgegeben werden.
(9) Bei einer Ausgabevorrichtung des neunten Aspekts in Übereinstimmung mit einem der ersten bis achten Aspekte der vorliegenden Offenbarung umfasst die Komponente einen Elektromotor, angetrieben durch elektrische Energie, gespeist von der Stromversorgungsvorrichtung, und die Eingabeinformation/en bezieht/beziehen sich auf ein Drehmoment des Elektromotors, eine Menge an Stromstärke des Elektromotors, einen Spannungswert des Elektromotors und/oder eine Temperatur des Elektromotors. In Übereinstimmung mit der Ausgabevorrichtung im neunten Aspekt kann durch die Verwendung der Ausgabeinformation/en mindestens eine von der Menge des Stroms, des Spannungswerts und der Temperatur des Elektromotors, umfassend in einer Komponente, richtig gesteuert werden.
(10) Bei einer Ausgabevorrichtung des zehnten Aspekts in Übereinstimmung mit einem der ersten bis neunten Aspekte der vorliegenden Offenbarung umfasst/umfassen die Eingabeinformation/en Information/en bezüglich einer in der Stromversorgungsvorrichtung verbliebenen Menge der elektrischen Energie. In Übereinstimmung mit der Ausgabevorrichtung des zehnten Aspekts kann/können die Ausgabeinformation/en unter Berücksichtigung der Menge der in der Stromversorgungsvorrichtung verbliebenen elektrischen Energie ausgegeben werden.
(11) Bei einer Ausgabevorrichtung des elften Aspekts in Übereinstimmung mit einem der ersten bis zehnten Aspekte der vorliegenden Offenbarung umfasst/umfassen die Eingabeinformation/en Detektionsdaten, bezogen auf eine Stellung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs. In Übereinstimmung mit der Ausgabevorrichtung des elften Aspekts kann/können die Ausgabeinformation/en, berücksichtigend eine Neigung der Straße, ausgegeben werden.
(12) Bei einer Ausgabevorrichtung des zwölften Aspekts in Übereinstimmung mit einem der ersten bis elften Aspekte der vorliegenden Offenbarung umfasst/umfassen die Eingabeinformation/en Detektionsdaten, bezogen auf eine Fahrumgebung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs. In Übereinstimmung mit der Ausgabevorrichtung des zwölften Aspekts kann/können die Eingabeinformation/en, berücksichtigend eine Fahrumgebung, ausgegeben werden.
(13) Eine Ausgabevorrichtung des dreizehnten Aspekts der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Verarbeitungseinheit, eingerichtet, um das Lernmodell durch verstärktes/verstärkendes Lernen unter Verwendung des Indexwerts als Belohnung zu trainieren. Gemäß der Ausgabevorrichtung des dreizehnten Aspekts kann das Lernmodell durch verstärktes/verstärkendes Lernen trainiert werden, und somit ermöglicht die Verwendung der Ausgabeinformation/en eine bessere Steuerung einer Komponente in Abhängigkeit vom Fahrzustand, wobei die elektrische Energieaufnahme der Stromversorgungsvorrichtung reduziert wird.
(14) Bei einer Ausgabevorrichtung des vierzehnten Aspekts in Übereinstimmung mit dem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Verarbeitungseinheit eingerichtet, um das Lernen auszuführen, indem als Belohnung ein Wert verwendet wird, anzeigend den Komfort, basierend auf einer Auswertung für eine Trittfrequenz und ein Drehmoment der Kurbel des sich bewegenden muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs.
Gemäß der Ausgabevorrichtung im vierzehnten Aspekt kann unter Verwendung der Ausgabeinformation/en eine Komponente gesteuert werden, um dem Benutzer zu ermöglichen, die Last für den Benutzer bei reduziertem elektrischem Energieverbrauch als angenehm zu empfinden, und somit kann der Benutzer das muskelkraftbetriebene Fahrzeug komfortabel fahren.
(16) Eine Ausgabevorrichtung des fünfzehnten Aspekts in Übereinstimmung mit dem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Betätigungseinheit, eingerichtet, um Betätigungsinformation/en zum Betätigen der Komponente einzugeben. In der Ausgabevorrichtung ist die Verarbeitungseinheit konfiguriert, um Ausgabeinformation/en mit einer Belohnung bereitzustellen, basierend auf dem Vergleich von Ausgabeinformation/en, ausgegeben vom Lernmodell in Übereinstimmung mit Eingabeinformation/en, erfasst von der Erfassungseinheit, mit Betätigungsinformation/en, betätigt von der Betätigungseinheit. Gemäß der Ausgabevorrichtung im fünfzehnten Aspekt wird das Lernmodell in Übereinstimmung mit der/den Ausgabeinformation/en und den vom Benutzer, betätigend die Betätigungseinheit, eingegebene/n Eingabeinformation/en trainiert, und somit kann die Komponente durch die Ausgabeinformation/en besser gesteuert werden.
(16) Eine Ausgabevorrichtung des sechzehnten Aspekts gemäß dem ersten bis zwölften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Ausgabeeinheit, eingerichtet, um Information/en bezüglich der Steuerung einer Komponente des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs auszugeben, ausgegeben durch das Lernmodell; und eine Evaluierungseingabeeinheit, eingerichtet, um eine Evaluierung einzugeben, anzeigend den Komfort eines Benutzers, nachdem die Komponente in Übereinstimmung mit der/den Ausgabeinformation/en betätigt wurde. In der Ausgabevorrichtung ist das Lernmodell eingerichtet, um in Übereinstimmung mit den Trainingsdaten aktualisiert zu werden, umfassend ein Detail der eingegebenen Evaluierung, Ausgabeinformation/en, ausgegeben von dem Lernmodell zu einem Zeitpunkt, zu dem die Evaluierung eingegeben wird, und Eingabeinformation/en, eingegeben in Übereinstimmung mit der/den Ausgabeinformation/en. Gemäß dem vorliegenden Aspekt im sechzehnten Aspekt wird das Lernmodell in Übereinstimmung mit einer Evaluierung durch den Benutzer für das Ergebnis der Steuerung der Komponente unter Verwendung der Ausgabeinformation/en trainiert, und somit kann die Komponente durch die Ausgabeinformation/en besser gesteuert werden.
(17) Bei einer Ausgabevorrichtung des siebzehnten Aspekts in Übereinstimmung mit dem ersten bis sechzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Ausgabeeinheit eingerichtet, um Information/en auszugeben, anzeigend ein Ergebnis der Steuerung einer Komponente.

In Übereinstimmung mit der Ausgabevorrichtung im siebzehnten Aspekt kann der Benutzer verstehen, dass eine Komponente automatisch gesteuert wird.

(18) Ein Ausgabeverfahren in Übereinstimmung mit dem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: Verwendung eines neuronalen Netzes, eingerichtet, um Information/en auszugeben, bezogen auf die Steuerung einer Komponente eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs, wenn Eingabeinformation/en in Bezug auf das Fahren des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs eingegeben wird/werden; Erfassen von Eingabeinformation/en in Bezug auf das Fahren des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs; Erkennen von Ausgabeinformation/en, ausgegeben durch Bereitstellen der erfassten Eingabeinformation/en an das neuronale Netz; und Trainieren eines Gewichts in einer Zwischenschicht des neuronalen Netzes, so dass ein Indexwert, anzeigend die Effizienz der elektrischen Energieaufnahme in einer Stromversorgungsvorrichtung, eingerichtet, um elektrische Energie an die Komponente zu liefern, verbessert wird, wenn die Komponente in Übereinstimmung mit der/den erkannten Ausgabeinformation/en gesteuert wird.

In Übereinstimmung mit einem Erzeugungsverfahren für ein Lernmodell im achtzehnten Aspekt kann ein Lernmodell, ausgebend Ausgabeinformation/en zur korrekten Steuerung einer Komponente in Abhängigkeit von einem Steuerzustand, erzeugt werden, während die Effizienz der elektrischen Energieaufnahme gut erhalten bleibt.

(19) Ein Computerprogramm in Übereinstimmung mit dem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung veranlasst einen Computer, folgenden Vorgang auszuführen: Verwendung eines neuronalen Netzes, eingerichtet, um Ausgabeinformation/en auszugeben, bezogen auf die Steuerung einer Komponente eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs, wenn Eingabeinformation/en bezüglich des Fahrens des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs eingegeben wird/werden; Erfassen von Eingabeinformation/en bezüglich des Fahrens des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs; Erkennen von Ausgabeinformation/en, ausgegeben, indem dem neuronalen Netz die erfasste/n Eingabeinformation/en zur Verfügung gestellt wird; und Trainieren eines Gewichts in einer Zwischenschicht des neuronalen Netzes, so dass ein Indexwert, anzeigend die Effizienz der elektrischen Energieaufnahme in einer Stromversorgungsvorrichtung, eingerichtet, um elektrische Energie an die Komponente zu liefern, verbessert wird, wenn die Komponente in Übereinstimmung mit der/den erkannten Ausgabeinformation/en gesteuert wird.

Gemäß einem Computerprogramm im neunzehnten Aspekt kann ein Lernmodell, ausgebend Ausgabeinformation/en für die korrekte Steuerung einer Komponente in Abhängigkeit vom Steuerzustand, vom Computer erzeugt werden, während die Effizienz der elektrischen Energieaufnahme gut erhalten bleibt.
[Wirkung der Erfindung]
In Übereinstimmung mit der Ausgabevorrichtung für die Ausgabe von Daten bezüglich der Steuerung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs, dem Erzeugungsverfahren für ein Lernmodell und dem Computerprogramm in der vorliegenden Offenbarung kann der Benutzer das muskelkraftbetriebene Fahrzeug komfortabel mit einem reduzierten Stromverbrauch der Stromversorgungsvorrichtung fahren.
Figurenliste

1 ist eine Seitenansicht eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs, an dem eine Ausgabevorrichtung in der ersten Ausführungsform montiert ist/wird.
2 ist ein Blockdiagramm, darstellend die Einrichtung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs einschließlich der Ausgabevorrichtung in der ersten Ausführungsform und eines Aufzeichnungsmediums.
3 stellt den Umriss eines Lernmodells dar.
4 ist ein Flussdiagramm, darstellend ein Beispiel für ein Erzeugungsverfahren für das Lernmodell in der ersten Ausführungsform.
5 ist eine schematische Darstellung, darstellend ein Beispiel für einen Komfortbereich für eine Trittfrequenz und ein Drehmoment.
6 ist ein Blockdiagramm, darstellend die Einrichtung eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs einschließlich einer als Ausgabevorrichtung dienenden Vorrichtung in der zweiten Ausführungsform und eines Aufzeichnungsmediums.
7 stellt den Umriss eines Lernmodells dar.
8 ist ein Flussdiagramm, darstellend ein Beispiel für ein Erzeugungsverfahren für das Lernmodell in der zweiten Ausführungsform.
9 ist ein Flussdiagramm, darstellend ein Beispiel für das Erzeugungsverfahren für das Lernmodell in der zweiten Ausführungsform.
10 stellt eine an einem Lenker montierte Vorrichtung 2 zur Kommunikation dar.
11 stellt ein Beispiel für ein Display dar, angezeigt in Übereinstimmung mit einem Anwendungsprogramm auf einer Anzeigeeinheit.

Die Beschreibungen der nachstehenden Ausführungsformen sind Beispiele für Formen, die eine Ausgabevorrichtung, ein Erzeugungsverfahren für ein Lernmodell und ein Computerprogramm in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung annehmen können, wobei nicht beabsichtigt ist, die Formen einzuschränken. Die Ausgabevorrichtung, das Erzeugungsverfahren für ein Lernmodell und ein Computerprogramm gemäß der vorliegenden Offenbarung können andere Formen als die Ausführungsformen annehmen, wie z.B. Formen der Modifikation jeder der Ausführungsformen, eine Kombination von mindestens zwei oder mehreren Ausführungsformen, die einander nicht widersprechen, und eine Kombination von mindestens zwei oder mehreren Modifikationen, die einander nicht widersprechen.
[Erste Ausführungsform]
1 ist eine Seitenansicht eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A, an dem eine Ausgabevorrichtung 1 in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform montiert ist/wird. Das muskelkraftbetriebene Fahrzeug A ist ein Fahrrad, umfassend einen Unterstützungsmechanismus C, eingerichtet, um den Antrieb des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A durch elektrische Energie zu unterstützen. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Rennrad als Beispiel für einen Typ des Fahrrads beschrieben. Die Einrichtung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A kann willkürlich geändert werden. Im ersten Beispiel braucht das muskelkraftbetriebene Fahrzeug A den Unterstützungsmechanismus C nicht zu umfassen. Im zweiten Beispiel ist der Typ des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A ein Stadtfahrrad, ein Mountainbike, ein Liegefahrrad, ein Lastenfahrrad oder ein Hybridfahrrad. Im dritten Beispiel kann das muskelkraftbetriebene Fahrzeug A nur ein Rad oder drei oder mehr Räder umfassen.
Das muskelkraftbetriebene Fahrzeug A ist/wird mit einem Rahmen A1, einem Schaft A2, einem Lenker A3, einem Vorderrad A4, einem Hinterrad A5 und einem Sattel A6 bereitgestellt. Das muskelkraftbetriebene Fahrzeug A umfasst einen Antriebsmechanismus B, den Unterstützungsmechanismus C, eine Betätigungsvorrichtung D, eine Übersetzung bzw. Transmission E, eine Sattelstütze F, eine Federung bzw. Aufhängung G, eine Batterieeinheit H, eine Bremsvorrichtung J und eine Ausgabevorrichtung 1. Das muskelkraftbetriebene Fahrzeug A umfasst einen Geschwindigkeitssensor S1, einen Beschleunigungssensor S2, einen Winkelsensor S3, einen Trittfrequenzsensor S4 und einen Drehmomentsensor S5. Die Ausgabevorrichtung 1 ist vorzugsweise eingerichtet, um ein Signal auszugeben, bezogen auf die Steuerung einer Komponente 13 des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A in Übereinstimmung mit der an der Betätigungsvorrichtung D ausgeführten Betätigung. Die Komponente 13 des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A umfasst mindestens einen von dem Unterstützungsmechanismus C, der Übersetzung E, der Sattelstütze F, der Federung G, der Batterieeinheit H und der Bremsvorrichtung J. Die Ausgabevorrichtung 1 ist/wird eingerichtet, um Information/en bezüglich der Steuerung der Komponente 13 des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A in Übereinstimmung mit der/den Information/en auszugeben, erfasst vom Geschwindigkeitssensor S1, dem Beschleunigungssensor S2, dem Winkelsensor S3, dem Trittfrequenzsensor S4 und dem Drehmomentsensor S5.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Rahmen A1 ein rautenförmiger Rahmen, umfassend ein Lenkkopfrohr A11, ein Oberrohr A12, ein Sitzrohr A13, ein Unterrohr A14, eine Sitzgabel A15 und eine Hinterradgabel A16. Ein Teil einer Vorderradgabel A17 ist/wird innerhalb des Lenkkopfrohrs A11 angeordnet, teilweise verbunden mit der Vorderradgabel A17. Der Schaft A2 ist/wird angeordnet, um mit der Vordergabel A17 operativ verbunden zu sein. Der Lenker A3 ist fest mit dem Schaft A2 verbunden. Die Vordergabel A17 umfasst die Federung G. Das Vorderrad A4 ist/wird an einem Ende der Vordergabel A17 montiert. Das Hinterrad A5 ist/wird an dem Abschnitt montiert, an dem die Sitzgabel A15 und die Hinterradgabel A16 verbunden sind. Der Rahmen A1 kann eine andere Form als eine Rautenform haben.
Der Antriebsmechanismus B ist/wird eingerichtet, um eine vom Menschen erzeugte Antriebskraft über eine Kette, einen Riemen oder eine Welle auf das Hinterrad A5 zu übertragen. Das in 1 dargestellte muskelkraftbetriebene Fahrzeug A ist/wird mit dem Antriebsmechanismus B einschließlich einer Kette bereitgestellt. Der Antriebsmechanismus B umfasst eine Kurbelanordnung B1, eine erste Kettenradanordnung B2, eine zweite Kettenradanordnung B3, eine Kette B4 und ein Paar Pedale B5.
Die Kurbel B1 umfasst eine Kurbelwelle B11, einen ersten Kurbelarm B12 und einen zweiten Kurbelarm B13. Die Kurbelwelle B11 stützt sich drehbar auf das Gehäuse des Unterstützungsmechanismus C, montiert an dem verbundenen Abschnitt zwischen dem Sitzrohr A13 und dem Unterrohr 14, oder auf ein Tretlager. Der erste Kurbelarm B12 und der zweite Kurbelarm B13 sind jeweils mit den axialen Enden der Kurbelwelle B11 verbunden. Eines der beiden Pedale B5 stützt sich drehbar auf den ersten Kurbelarm B12. Das andere Pedal des Pedalpaares B5 stützt sich drehbar auf dem zweiten Kurbelarm B13 ab.
Die erste Kettenradanordnung B2 hat eine erste zentrale Drehachse und ist mit der Kurbelwelle B11 verbunden, so dass sich das Kettenrad einheitlich drehen kann. Die erste Kettenradanordnung B2 kann direkt mit der Kurbelwelle B11 oder indirekt über ein weiteres Glied mit dieser verbunden sein. Die erste Kettenradanordnung B2 und die Kurbelwelle B11 können über eine Einwegkupplung verbunden werden, eingerichtet, um die Antriebskraft auf die erste Kettenradanordnung B2 zu übertragen, wenn sich die Kurbelwelle B1 vorwärts dreht. Die erste Kettenradanordnung B2 umfasst ein oder mehrere Kettenräder B22. Die Kurbelwelle B11 und die erste Kettenradanordnung B2 sind koaxial zueinander.
Die zweite Kettenradanordnung B3 hat eine zweite zentrale Drehachse und ist drehbar an einer Nabe der hinteren Fahrrad-Kettenradanordnung A5 abgestützt. Die zweite Kettenradanordnung B3 umfasst ein oder mehrere Kettenräder B31. Die Nabe des Hinterrads A5 umfasst ein Freilaufrad.
Die Kette B4 wird um eines der Kettenräder B22 der ersten Kettenradanordnung B2 und eines der Kettenräder B31 der zweiten Kettenradanordnung B3 geführt. Wenn sich die Kurbelanordnung B1 durch eine menschliche Antriebsdrehkraft, bewirkt auf das Pedalpaar B5, nach vorne dreht, dreht sich die erste Kettenradanordnung B2 zusammen mit der Kurbelanordnung B1 nach vorne, übertragend die Drehung der ersten Kettenradanordnung B2 über die Kette B4 auf die zweite Kettenradanordnung B3 und dadurch dreht sich das Hinterrad A5 nach vorne.
Der Unterstützungsmechanismus C ist/wird eingerichtet, um den Antrieb des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A zu unterstützen. Zum Beispiel ist der Unterstützungsmechanismus C so eingerichtet, um an dem Abschnitt bereitgestellt zu sein/werden, an dem das Sitzrohr A13 und das Unterrohr A14 verbunden sind, und um den Antrieb des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A durch Übertragung von Drehmoment auf die erste Kettenradanordnung B2 zu unterstützen. Der Unterstützungsmechanismus C umfasst einen Elektromotor C1, angetrieben durch elektrische Energie, gespeist z.B. von der Batterie H1. Der Unterstützungsmechanismus C kann einen Reduzierer bzw. eine Untersetzung umfassen, verbunden mit einer Abtriebswelle des Elektromotors C1. Der Unterstützungsmechanismus C kann ein Kettenrad umfassen, im Eingriff mit der Kette B4 und ist/wird eingerichtet, um die Kette B4 direkt anzutreiben, nicht die erste Kettenradanordnung B2. Der Unterstützungsmechanismus C kann an mindestens einem von Vorderrad A4 oder Hinterrad A5 angeordnet sein/werden. Der Unterstützungsmechanismus C umfasst beispielsweise einen Nabenmotor, wenn er an mindestens einem von Vorderrad A4 und Hinterrad A5 angeordnet ist/wird. Es kann jede beliebige Anordnung gewählt werden, solange der Unterstützungsmechanismus C eingerichtet, um den Antrieb des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A zu unterstützen.
Die Betätigungsvorrichtung D umfasst eine Betätigungseinheit D1, eingerichtet, um vom Benutzer betätigt zu werden. Die Betätigungseinheit D1 ist/wird eingerichtet, um Betätigungsinformation/en zu bewirken zur Betätigung der Steuerung einer Komponente. Die Betätigungseinheit D1 umfasst einen oder mehrere Knöpfe und elektrische Schalter, entsprechend z.B. einem oder mehreren Knöpfen. In Übereinstimmung mit der betätigten Betätigungseinheit D1 kann die Betätigungsvorrichtung D1 eingerichtet sein/werden, um eine vorbestimmte Betätigung in Bezug auf die Steuerung mindestens einer von Unterstützungsmechanismus C, Übersetzung E, Sattelstütze F, Federung G und Bremsvorrichtung J zu erhalten.
Die Betätigungseinheit D1 kann einen Knopf zum Schalten des Betriebsmodus des Unterstützungsmechanismus C umfassen. Der Betriebsmodus für den Unterstützungsmechanismus C umfasst mehrere Modi, sich unterscheidend in mindestens einem von z.B. einem Unterstützungsverhältnis und dem oberen Grenzwert einer Unterstützungskraft in mindestens einem Teil eines Geschwindigkeitsbereichs. Die mehreren Modi umfassen z.B. einen ersten Modus, in dem das Unterstützungsverhältnis am kleinsten ist, einen zweiten Modus, in dem das Unterstützungsverhältnis größer ist als im ersten Modus, einen dritten Modus, in dem das Unterstützungsverhältnis am größten ist, und einen automatischen Unterstützungsmodus, in dem das Unterstützungsverhältnis automatisch geändert wird. Im automatischen Unterstützungsmodus kann die Modiumschaltung automatisch vom ersten Modus in den dritten Modus erfolgen, oder es kann automatisch und kontinuierlich mindestens eines von dem Unterstützungsverhältnis und der oberen Grenze der Unterstützungskraft geschaltet werden.
Die Betätigungseinheit D1 kann einen Knopf zum Schalten des Betriebsmodus für die Übersetzung E umfassen. Der Betriebsmodus für die Übersetzung E umfasst beispielsweise einen manuellen Schaltmodus, bei dem eine Schaltstufe in Übereinstimmung mit einer Anweisung des Benutzers geschaltet wird, und einen automatischen Schaltmodus, bei dem eine Schaltstufe automatisch geschaltet wird. Die Betätigungseinheit D1 kann einen Knopf zum Schalten des Betriebsmodus für die Sattelstütze F umfassen. Der Betriebsmodus für die Sattelstütze F umfasst einen manuellen Modus, in dem die Höhe der Sattelstütze F in Übereinstimmung mit einer Anweisung des Benutzers geändert wird, und einen automatischen Modus, in dem beispielsweise die Höhe der Sattelstütze F automatisch geändert wird. Die Betätigungseinheit D1 kann einen Knopf zum Schalten des Betriebsmodus für die Federung G umfassen. Der Betriebsmodus für die Federung G umfasst einen manuellen Modus, in dem der Zustand der Federung G in Übereinstimmung mit einer Anweisung des Benutzers geändert wird, und einen automatischen Modus, in dem beispielsweise der Zustand der Federung G automatisch geändert wird. Die Betätigungseinheit D1 kann einen Knopf zum Schalten des Betriebsmodus für die Bremsvorrichtung J umfassen. Der Betriebsmodus für die Bremsvorrichtung J umfasst einen manuellen Modus, in dem die Bremsvorrichtung J in Übereinstimmung mit einer Anweisung des Benutzers betätigt wird, und einen automatischen Modus, in dem beispielsweise die Bremsvorrichtung J automatisch bewirkt wird.
Die Betätigungseinheit D1 ist/wird beispielsweise an mindestens einem von der Lenkeinheit A3, der Halterung eines Bremshebels oder dem Bremshebel angeordnet.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Betätigungseinheit D1 beispielsweise einen ersten und einen zweiten Knopf, entsprechend dem Unterstützungsmechanismus C, einen dritten und einen vierten Knopf, entsprechend der Übersetzung E, einen fünften und einen sechsten Knopf, entsprechend der Sattelstütze F, einen siebten und einen achten Knopf, entsprechend der Federung G, und einen neunten und einen zehnten Knopf, entsprechend der Bremsvorrichtung J.
Die Betätigungsvorrichtung D gibt eine Anweisung zum Schalten des Betriebsmodus für den Unterstützungsmechanismus C an eine Verarbeitungsvorrichtung 10 aus, wenn beispielsweise der erste Knopf oder der zweite Knopf betätigt wird. Wird beispielsweise der erste Knopf betätigt, bewirkt die Betätigungsvorrichtung D eine erste Eingabe von Information/en zum Schalten des Betriebsmodus für den Unterstützungsmechanismus C in einer Weise, erhöhend das Unterstützungsverhältnis. Wird beispielsweise der zweite Knopf betätigt, so bewirkt die Betätigungsvorrichtung D die Eingabe von Information/en zum Schalten des Betriebsmodus für den Unterstützungsmechanismus C in einer Weise, bewirkend einen Reduzierer des Unterstützungsverhältnisses.
Die Betätigungsvorrichtung D bewirkt Betätigungsinformation/en zum Schalten einer Schaltstufe oder eines Übersetzungsverhältnisses für die Übersetzung E, wenn beispielsweise der dritte Knopf oder der vierte Knopf betätigt wird. Wenn beispielsweise der dritte Knopf betätigt wird, bewirkt die Betätigungsvorrichtung D die Eingabe von Betätigungsinformation/en zum Schalten der Schaltstufe oder des Übersetzungsverhältnisses für die Übersetzung E in einer Weise, bewirkend eine Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses. Wird beispielsweise der vierte Knopf betätigt, bewirkt die Betätigungsvorrichtung D Betätigungsinformation/en zum Schalten der Schaltstufe oder des Übersetzungsverhältnisses für die Übersetzung E in einer Weise, reduzierend das Übersetzungsverhältnis.
Die Betätigungsvorrichtung D bewirkt Betätigungsinformation/en zur Änderung der Höhe der Sattel stütze F, wenn beispielsweise der fünfte Knopf oder der sechste Knopf betätigt wird. Wenn beispielsweise der fünfte Knopf betätigt wird, bewirkt die Betätigungsvorrichtung D die Eingabe von Betätigungsinformation/en zur Änderung der Höhe der Sattelstütze F in einer Weise, anhebend die Sattelstütze. Wird beispielsweise der sechste Knopf betätigt, bewirkt die Betätigungsvorrichtung D die Eingabe von Betätigungsinformation/en zur Änderung der Höhe der Sattelstütze F in einer Weise, bewirkend das Absenken der Sattelstütze F.
Die Betätigungsvorrichtung D bewirkt die Eingabe von Betätigungsinformation/en zur Änderung der Federung G, wenn beispielsweise der siebte Knopf oder der achte Knopf betätigt wird. Wird beispielsweise der siebte Knopf betätigt, bewirkt die Betätigungsvorrichtung D die Eingabe von Betätigungsinformation/en zur Änderung des Zustands der Federung G in einer Weise, erhöhend das Dämpfungsverhältnis oder die Härte der Federung G. Wird beispielsweise der achte Knopf betätigt, bewirkt die Betätigungsvorrichtung D die Eingabe von Betätigungsinformation/en zur Änderung des Zustands der Federung G in einer Weise, verringernd das Verhältnis der Dämpfung oder die Härte der Federung G.
Die Betätigungsvorrichtung D bewirkt beispielsweise bei Betätigung der neunten Taste oder der zehnten Taste die Eingabe von Betätigungsinformation/en zur Änderung des Zustands der Bremsvorrichtung J. Wird beispielsweise der neunte Knopf betätigt, bewirkt die Betätigungsvorrichtung D die Eingabe von Betätigungsinformation/en, um den Zustand der Bremsvorrichtung J zu ändern, um die Bremskraft zu erhöhen. Wird beispielsweise der zehnte Knopf betätigt, bewirkt die Betätigungsvorrichtung D die Eingabe von Betätigungsinformation/en, um den Zustand der Bremsvorrichtung J zu ändern, um die Bremskraft zu reduzieren.
Die Betätigungsvorrichtung D umfasst ferner eine Sendeeinheit, eingerichtet, um Betätigungsinformation/en in Übereinstimmung mit der auf der Betätigungseinheit D1 ausgeführten Betätigung zu senden. Die Sendeeinheit der Betätigungsvorrichtung D sendet vorzugsweise Betätigungsinformation/en in Übereinstimmung mit der auf der Betätigungsvorrichtung D ausgeführten Betätigung an die Ausgabevorrichtung 1. Die Sendeeinheit der Betätigungsvorrichtung D kann eingerichtet sein/werden, um Betätigungsinformation/en in Übereinstimmung mit der an der Betätigungsvorrichtung D1 ausgeführten Betätigung direkt an jede der Komponenten zu senden. Im ersten Beispiel ist die Sendeeinheit der Betätigungsvorrichtung D über eine Kommunikationsleitung oder ein Elektrokabel, ermöglichend eine Powerline-Kommunikation (PLC), kommunikativ mit den Komponenten verbunden. Im zweiten Beispiel umfasst die Sendeeinheit der Betätigungsvorrichtung D eine Drahtloskommunikationsvorrichtung, ermöglichend eine Drahtloskommunikation und ist kommunikativ mit den Komponenten durch Drahtloskommunikation verbunden. Bei der Erfassung von Betätigungsinformation/en durch die Betätigungsvorrichtung D in Übereinstimmung mit dem auf der Betätigungseinheit D1 getätigten Betätigung steuert die Verarbeitungseinheit 10 der Ausgabevorrichtung 1 jede der Komponenten in Übereinstimmung mit der/den Betätigungsinformation/en.
Die Übersetzung E ist so eingerichtet, dass sich die Drehgeschwindigkeit des Rades relativ zur Drehgeschwindigkeit der Kurbel ändert. Die Übersetzung E kann verschiedene Formen annehmen. Im ersten Beispiel umfasst die Übersetzung E eine externe Übersetzung, eingerichtet, um einen Kopplungszustand zwischen der zweiten Kettenradanordnung B3 und der Kette B4 zu schalten und dadurch ein Übersetzungsverhältnis zu ändern. Im zweiten Beispiel umfasst die Übersetzung E eine externe Übersetzung, eingerichtet, um einen Kopplungszustand zwischen der ersten Kettenradanordnung B2 und der Kette B4 zu schalten und dadurch ein Übersetzungsverhältnis zu ändern. Im dritten Beispiel umfasst die Übersetzung E umfassend die externe Übersetzung im ersten Beispiel und die externe Übersetzung im zweiten Beispiel. Im vierten Beispiel umfasst die Übersetzung E eine interne Übersetzung. Die interne Übersetzung umfasst eine abgestufte interne Übersetzung unter Verwendung eines Übersetzungsmechanismus und eine stufenlose interne Übersetzung unter Verwendung eines Planetengetriebes. Die interne Übersetzung ist/wird an mindestens einem von einem Kraftübertragungsweg von der Kurbelwelle B11 zur ersten Kettenradanordnung B2 und beispielsweise der Nabe der hinteren Fahrrad-Kettenradanordnung A5 bereitgestellt. Im fünften Beispiel umfasst die Übersetzung E im ersten Beispiel mindestens eine von der externen Übersetzung im ersten und der externen Übersetzung im zweiten Beispiel sowie die interne Übersetzung im vierten Beispiel. Die Übersetzung E wird in Reaktion auf ein Schaltsignal zum Schalten einer Schaltstufe oder eines Übersetzungsverhältnisses gesteuert. Der Fall, in dem das muskelkraftbetriebene Fahrzeug A im dritten Beispiel mit der Übersetzung E bereitgestellt ist/wird, wird nachstehend beschrieben.
Die Übersetzung E umfasst einen vorderen Umwerfer E1 und einen hinteren Umwerfer bzw. Schaltwerk E2. Der vordere Umwerfer E1 ist/wird beispielsweise am Sitzrohr A13 des Rahmens A1 montiert. Der vordere Umwerfer E1 ist/wird mit einem Elektromotor E11 bereitgestellt, angetrieben durch die von der Batterie H1 gespeiste elektrische Energie. Der vordere Umwerfer E1 ist/wird ferner mit einer Kettenführung und einem Schaltstufensensor bereitgestellt. Für die Übersetzung E umfassend den vorderen Umwerfer E1 umfasst die erste Kettenradanordnung B2 mehrere Kettenräder B22. Der Elektromotor E11 schaltet die Kettenführung von einer Gangschaltposition, entsprechend einem der mehreren Kettenräder B22, in eine Gangschaltposition, entsprechend einem anderen der mehreren Kettenräder B22, um dadurch das Kettenrad B22 zu wechseln, mit dem die Kette B4 in Eingriff steht. Der vordere Umwerfer E1 ist/wird eingerichtet, um die Kettenführung über den Elektromotor E11 und den Schaltstufensensor als Reaktion auf einen Schaltbefehl von der Betätigungsvorrichtung D in Übereinstimmung mit der an der Betätigungseinheit D1 ausgeführten Betätigung oder in Übereinstimmung mit einem Schaltbefehl von der Ausgabevorrichtung 1 in eine beliebige Gangschaltposition zu schalten.
Der hintere Umwerfer E2 ist/wird an dem Abschnitt montiert, an dem die Hinterradgabel A16 und die Sitzgabel A15 über ein Umwerfergehänge bzw. Schaltauge verbunden sind. Eine Nabenwelle des Hinterrades A5 wird an dem Abschnitt gestützt, an dem die Hinterradgabel A16 und die Sitzgabel A15 verbunden sind. Der hintere Umwerfer E2 ist/wird mit einem Antriebsmotor E21 bereitgestellt, angetrieben durch die von der Batterie H1 gespeiste elektrische Energie. Der hintere Umwerfer E2 ist ferner mit einer Kettenführung und einem Schaltstufensensor ausgestattet. Für die Übersetzung E einschließlich des hinteren Umwerfers E2, umfasst die zweite Kettenradanordnung B3 mehrere Kettenräder B31. Der Elektromotor E21 schaltet die Kettenführung von einer Gangschaltposition, entsprechend einem der mehreren Kettenräder B31, in eine Gangschaltposition, entsprechend einem anderen der mehreren Kettenräder B31, um dadurch das Kettenrad B31 zu wechseln, mit dem die Kette B4 in Eingriff steht. Der hintere Umwerfer E2 ist/wird eingerichtet, um die Kettenführung über den Elektromotor E11 und den Schaltstufensensor in Übereinstimmung mit einer Schaltanweisung von der Betätigungsvorrichtung D, basierend auf der mit der Betätigungseinheit D1 ausgeführten Betätigung, oder einer Schaltanweisung von der Ausgabevorrichtung 1 in jeder beliebigen Gangschaltposition zu positionieren.
Die Sattelstütze F verbindet den Sattel A6 mit dem Rahmen A1. Die Sattelstütze F umfasst einen Hauptstützkörper F1, montiert am Sitzrohr A13 des Rahmens A1, und einen Sattelbefestigungsabschnitt F2, montiert am Hauptstützkörper F1. Der Sattel A6 ist/wird auf dem Sattelbefestigungsabschnitt F2 angeordnet. Die Sattelstütze F ist eine verstellbare Sattelstütze, eingerichtet, um die Höhe des Sattels A6 zu verändern. Die Sattelstütze F ist/wird mit einem Elektrostellglied wie beispielsweise einem Elektromotor oder Ähnlichem bereitgestellt, angetrieben durch die elektrische Energie, gespeist von der Batterie H1. Die Sattelstütze F umfasst ein Elektrostellglied, es der Sattelstütze F ermöglichend, sich durch die Kraft des Elektrostellglieds auszufahren oder einzufahren, oder eine mechanische Sattelstütze, es der Sattelstütze F ermöglichend, sich durch eine Kraft von mindestens einem von einer Feder oder Luft durch Betätigen eines Ventils durch die Kraft des Elektrostellglieds auszufahren und durch die vom Menschen aufgebrachte Kraft einzufahren. Die mechanische Sattelstütze umfasst eine hydraulische Sattelstütze oder eine hydraulisch-pneumatische Hybridsattelstütze. Da für die Sattelstütze F eine bekannte Einrichtung verwendet werden kann, werden die Details hier nicht beschrieben. Die Sattelstütze F ist/wird mit einem Sensor bereitgestellt, eingerichtet, um die Höhe der Sattelstütze F zu detektieren. Unter Verwendung der Länge der Sattelstütze F, wenn sich der Sattel A6 in der niedrigsten Position befindet, als Referenzlänge, wird beispielsweise die Höhe der Sattelstütze F in Abhängigkeit von der Auszugsmenge der Sattelstütze F aus der Referenzlänge bestimmt. Je grösser die Auszugsmenge der Sattelstütze F aus der Referenzlänge ist, desto höher ist die Sattelstütze F. Die Sattelstütze F umfasst beispielsweise einen Lineargeber oder einen Drehgeber. Das Elektrostellglied kann ein Untersetzungsgetriebe umfassen, verbunden mit dem Ausgang der Abtriebswelle des Elektromotors. Die Sattelstütze F ist/wird eingerichtet, um den Sattel A6 in einer beliebigen der mehreren vorab eingestellten Positionen zu positionieren, beispielsweise durch das Elektrostellglied in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der Betätigungsvorrichtung D basierend auf der mit der Betätigungseinheit D1 ausgeführten Betätigung oder einer Anweisung von der Ausgabevorrichtung 1.
Die Federung G kann verschiedene Formen annehmen. Die Federung G umfasst eine vordere Federung, eingerichtet, um an der Vordergabel A17 angeordnet zu sein/werden, stützend beispielsweise das Vorderrad A4 und den auf das Vorderrad A4 aufgebrachten Stoß aufzufangen. Die Federung G kann eine hintere Federung umfassen, eingerichtet, um beispielsweise am Rahmen A1 angeordnet zu sein/werden und den auf das Hinterrad A5 ausgeübten Stoß aufzunehmen. In einigen Ausführungsformen kann die Federung G eine vordere und eine hintere Federung umfassen. Die Federung G kann eine Sitzfederung umfassen, eingerichtet, um beispielsweise in der Sattelstütze F bereitgestellt zu sein/werden und den auf den Sattel A6 ausgeübten Stoß aufzunehmen. Die Federung G ist/wird mit einem Elektrostellglied wie beispielsweise einem Elektromotor oder Ähnlichem bereitgestellt, gespeist durch die von der Batterie H1 bereitgestellte elektrische Energie.
Für mindestens einen von einem Kanal, dem Öl ermöglichend, sich durch die Federung G zu bewegen, oder einem Kanal, der Luft ermöglichend, sich durch die Federung G zu bewegen, ändert das Elektrostellglied der Federung G den Querschnitt der Kanäle oder schaltet die Kanäle, um dadurch jeden der Kanäle zu öffnen oder zu schließen. Das Elektrostellglied der Federung G kann ein Elektromagnetventil sein. Die Federung G ist/wird eingerichtet, um beispielsweise eine Hublänge, einen gesperrten Zustand oder eine Dämpfungsrate durch das Elektrostellglied in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der Betätigungsvorrichtung D basierend auf der an der Betätigungseinheit D1 ausgeführten Betätigung oder einer Anweisung von der Ausgabevorrichtung 1 zu ändern. Die Federung G ist/wird mit einem Sensor bereitgestellt, eingerichtet, um ein dem Zustand der Federung G entsprechendes Ausgabesignal auszugeben. Der Sensor der Federung G umfasst einen Drehgeber zur Erfassung des Drehzustands eines Elektromotors, verbindend sich beispielsweise mit dem Ventil.
Die Bremse J kann verschiedene Formen annehmen. Die Bremsvorrichtung J umfasst eine vordere Bremsvorrichtung J1, eingerichtet, um das Vorderrad zu bremsen, und eine hintere Bremsvorrichtung J2, eingerichtet, um das Hinterrad zu bremsen. Die vordere Bremsvorrichtung J1 und die hintere Bremsvorrichtung J2 umfassen jeweils eine Bremszangen-Bremsvorrichtung, eine Scheibenbremsvorrichtung oder ähnliches. Die vordere Bremsvorrichtung J1 und die hintere Bremsvorrichtung J2 umfassen jeweils ein Elektrostellglied wie beispielsweise einen Elektromotor oder dergleichen, angetrieben durch die von der Batterie H1 gespeiste elektrische Energie. Die vordere Bremsvorrichtung J1 und die hintere Bremsvorrichtung J2 sind eingerichtet, um die Bremskraft in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der Betätigungsvorrichtung D basierend auf der mit der Betätigungseinheit D1 ausgeführten Betätigung oder einer Anweisung von der Ausgabevorrichtung 1 zu ändern.
Die Batterieeinheit H umfasst eine Batterie H1 und einen Batteriehalter H2. Die Batterie H1 umfasst eine oder mehrere Batteriezellen.
Die Batterie H1 ist vorzugsweise eingerichtet, um wiederaufladbar zu sein. Die Batterie G1 entspricht einer Stromversorgungsvorrichtung. Die Batteriehalterung H2 kann beispielsweise am Unterrohr A14 des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A befestigt werden. Die Batteriehalterung H2 kann an den Komponenten des Rahmens A1 mit Ausnahme des Unterrohrs A14 oder an einem anderen Glied, zu montieren am Rahmen A1, befestigt werden. Das am Rahmen A1 zu montierende Glied umfasst beispielsweise eine Lenkstange, ein Rad, eine Komponente oder Ähnliches. Die Batterie H1 ist/wird eingerichtet, um am Batteriehalter H2 montiert und von diesem abmontiert zu sein/werden. Die Batteriehalterung H2 ist über Elektrokabel mit dem Unterstützungsmechanismus C, der Übersetzung E, der Sattelstütze F, der Federung G und der Ausgabevorrichtung 1 verbunden. Die Batterie H1 ist/wird eingerichtet, um im montierten Zustand am Batteriehalter H2 elektrisch mit dem Elektromotor des Unterstützungsmechanismus C, dem Elektromotor der Übersetzung E, dem Elektromotor der Sattelstütze F, dem Elektromotor der Federung G und der Ausgabevorrichtung 1 verbunden zu sein/werden. Die Batteriehalterung H2 kann weggelassen werden.
Der Geschwindigkeitssensor S1 ist/wird beispielsweise an der Vordergabel A17 angeordnet. Der Geschwindigkeitssensor S1 ist/wird eingerichtet, um ein Signal auszugeben, entsprechend einer Fahrgeschwindigkeit des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A.
Der Geschwindigkeitssensor S1 umfasst einen Magnetsensor, eingerichtet, um einen oder mehrere Magnete zu detektieren, beispielsweise bereitgestellt am Vorderrad A4.
Der eine oder die mehreren Magnete sind/werden beispielsweise in der Speiche des Vorderrads A4, der Nabe des Vorderrads A4, der Scheibenbremse des Vorderrads A4 oder dergleichen bereitgestellt. Der Geschwindigkeitssensor S1 ist/wird eingerichtet, um beispielsweise bei der Erkennung eines Magneten ein voreingestelltes Signal auszugeben.
Der Geschwindigkeitssensor S1 ist/wird eingerichtet, um ein Signal entsprechend einer Drehgeschwindigkeit des Vorderrades A4 an die Ausgabevorrichtung 1 auszugeben.
Der Geschwindigkeitssensor S1 kann beispielsweise an der Hinterradgabel A16 angeordnet sein/werden. In diesem Fall ist der Geschwindigkeitssensor S1 eingerichtet, um ein Signal auszugeben, entsprechend einer Drehgeschwindigkeit des Hinterrades A5, nicht des Vorderrades A4. Der Geschwindigkeitssensor S1 und die Ausgabevorrichtung 1 können über ein Elektrokabel oder über eine drahtlose Übertragungsvorrichtung oder eine Drahtloskommunikationsvorrichtung verbunden sein/werden.
Der Beschleunigungssensor S2 ist/wird beispielsweise auf dem Rahmen A1 angeordnet. Im ersten Beispiel ist/wird der Beschleunigungssensor S2 am Batteriehalter H2 angeordnet. Im zweiten Beispiel ist/wird der Beschleunigungssensor S2 beispielsweise am Sitzrohr A13 angeordnet. Im dritten Beispiel ist/wird der Beschleunigungssensor S2 am Unterstützungsmechanismus C oder an der Ausgabevorrichtung 1 angeordnet. Der Beschleunigungssensor S2 ist/wird eingerichtet, um an die Ausgabevorrichtung 1 ein den Schwingungen des Rahmens A1 entsprechendes Signal und/oder ein der Beschleunigung in Fahrtrichtung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A entsprechendes Signal auszugeben. Der Beschleunigungssensor S2 kann an der Vordergabel A17 montiert sein/werden. Der Beschleunigungssensor S2 und die Ausgabevorrichtung 1 können über ein Elektrokabel oder über eine drahtlose Übertragungsvorrichtung oder eine Drahtloskommunikationsvorrichtung verbunden sein/werden.
Der Winkelsensor S3 ist/wird beispielsweise auf dem Rahmen A1 angeordnet.
Im ersten Beispiel ist/wird der Winkelsensor S3 am Batteriehalter H2 angeordnet. Im zweiten Beispiel ist/wird der Winkelsensor S3 am Sitzrohr A13 angeordnet. Im dritten Beispiel ist/wird der Winkelsensor S3 an dem Unterstützungsmechanismus C oder der Ausgabevorrichtung 1 angeordnet. Im vierten Beispiel ist/wird der Winkelsensor S3 bereitgestellt, so dass er zwischen dem Rahmen A1 und dem Schaft A2, dem Lenker A3 oder der Vordergabel A17 geteilt wird. Die Ausgabe des Winkelsensors S3 ist/wird eingerichtet, um mindestens eines von einem Signal, umfassend einen Gierwinkel, ein Signal, umfassend einen Rollwinkel und ein Signal, umfassend einen Nickwinkel des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A, an die Ausgabevorrichtung 1 auszugeben. Der Winkelsensor S3 umfasst im ersten Beispiel einen Gyrosensor. Der Winkelsensor S3 umfasst einen Lagersensor, ein Signal ausgebend, entsprechend einem Rollwinkel im zweiten Beispiel. Der Winkelsensor S3 und die Ausgabevorrichtung 1 können über ein Elektrokabel oder über eine drahtlose Übertragungsvorrichtung oder eine Drahtloskommunikationsvorrichtung verbunden sein/werden.
Der Trittfrequenzsensor S4 ist/wird eingerichtet, um ein Signal auszugeben, entsprechend einer Trittfrequenz der Kurbel B1. Der Kurbeldrehsensor S4 gibt ein Signal aus, entsprechend einer Drehgeschwindigkeit der Kurbel B1. Der Trittfrequenzsensor S4 ist/wird eingerichtet, um die Kurbel B1 oder ein zu detektierendes Glied zu detektieren, bereitgestellt in einem Glied, sich einstückig mit der Kurbel B1 drehend. Der Trittfrequenzsensor S4 kann eingerichtet sein/werden, um ein Signal als Reaktion auf eine Drehung der Kurbel B1 auszugeben, mehrere Signale während einer Drehung der Kurbel B1 auszugeben und ein Signal auszugeben, sich während einer Drehung der Kurbel B1 kontinuierlich ändernd.
Der Trittfrequenzsensor S4 umfasst im ersten Beispiel einen Magnetsensor. Wenn der Trittfrequenzsensor S4 einen Magnetsensor umfasst, umfasst das zu detektierende Objekt einen Magneten. Der Magnet kann mehrere Magnete umfassen, beabstandet angeordnet in Drehrichtung, und umfasst einen Ringmagneten, dessen Magnetkraft sich in Drehrichtung kontinuierlich ändert, oder einen Ringmagneten, dessen Magnetpole in Drehrichtung abwechselnd angeordnet sind/werden. Der Trittfrequenzsensor S4 umfasst im zweiten Beispiel einen Optiksensor. Wenn der Trittfrequenzsensor S4 einen Optiksensor umfasst, umfasst ein zu detektierendes Glied einen Schlitz. Das zu detektierende Glied kann nur einen einzigen Schlitz oder mehrere in Drehrichtung angeordnete Schlitze umfassen. Der Trittfrequenzsensor S4 und die Ausgabevorrichtung 1 können über ein Elektrokabel oder über eine drahtlose Übertragungsvorrichtung oder eine Drahtloskommunikationsvorrichtung verbunden sein/werden.
Der Drehmomentsensor S5 ist/wird eingerichtet, um Signale auszugeben, entsprechend den am ersten Kurbelarm B12 und am zweiten Kurbelarm B13 aufgebrachten Drehmomenten. Der Drehmomentsensor S5 umfasst einen Dehnungssensor, einen magnetostriktiven Sensor, einen Drucksensor oder Ähnliches. Der Dehnungssensor umfasst mindestens einen von einem Metall-Dehnungsmessstreifen und einem Halbleiter-Dehnungsmessstreifen. Der Drehmomentsensor S5 ist/wird in einer Kraftübertragungsbahn vom Pedal B5 zum Hinterrad A5 bereitgestellt oder in der Nähe des Gliedes, umfassend in der Kraftübertragungsbahn, bereitgestellt.
Das Glied, umfassend in dem Kraftübertragungsweg ist beispielsweise die Kurbelwelle B11, ein Glied zur Übertragung der menschlichen Antriebskraft zwischen der Kurbelwelle B11 und der ersten Kurbelanordnung B2, dem Kurbelarm B12 oder dem Pedal B5. Der Drehmomentsensor S5 gibt Signale aus, entsprechend den Drehmomenten der menschlichen Antriebskräfte, bewirkt in den ersten Kurbelarm B12 und den zweiten Kurbelarm B13, an die Ausgabevorrichtung 1. Der Drehmomentsensor S5 und die Ausgabevorrichtung 1 können über ein Elektrokabel oder über eine drahtlose Übertragungsvorrichtung oder eine Drahtloskommunikationsvorrichtung verbunden sein/werden.
Die Ausgabevorrichtung 1 ist/wird an einem am Rahmen A1 angeordneten Glied wie beispielsweise dem Schaft A2, der Lenkstange A3 oder ähnlichem montiert und an einer beliebigen Stelle des Rahmens A1 angebracht. Die Ausgabevorrichtung 1 kann vom Benutzer mitgeführt werden. Im ersten Beispiel ist/wird die in 1 dargestellte Ausgabevorrichtung in dem Unterstützungsmechanismus C bereitgestellt. Die Ausgabevorrichtung 1 ist/wird beispielsweise in dem Unterstützungsmechanismus C bereitgestellt und kann in dem mit einem Elektromotor versehenen Gehäuse bereitgestellt sein/werden. Im zweiten Beispiel ist/wird die Ausgabevorrichtung 1 in der Batteriehalterung H2 bereitgestellt. Im dritten Ausgabebeispiel kann die Ausgabevorrichtung 1 in einer Verbindung bereitgestellt sein/werden, an die Elektrokabel zum Verbinden mehrerer Komponenten angeschlossen werden.
Wie in 2 dargestellt, umfasst die Ausgabevorrichtung 1 eine Verarbeitungseinheit 10, eine Speichereinheit 12, eine Eingabe-Ausgabeeinheit 14 und eine GPS-Empfangseinheit 16. Die GPS-Empfangseinheit 16 ist nicht unverzichtbar.
Die Verarbeitungseinheit 10 ist/wird mit einem Prozessor bereitgestellt, mindestens umfassend eine von einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU) und einer Grafikverarbeitungseinheit (GPU). Der Vorgang der Verarbeitungseinheit 10 umfasst einen Speicher wie z.B. einen Lesespeicher (ROM), einen Schreib-Lesespeicher (RAM) usw. Die Verarbeitungseinheit 10 ist/wird eingerichtet, um den in der Verarbeitungseinheit 10 umfassten Speicher zur Steuerung von Komponenten des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A zu verwenden, während ein Lernmodell 1M gemäß einem Lernalgorithmus trainiert wird, der im Folgenden beschrieben wird. Der in der Verarbeitungseinheit 10 umfassende Speicher umfasst ein Steuerprogramm, verwendet zur Steuerung der Komponenten. Das Steuerprogramm kann in der Speichereinheit 12 gespeichert werden. Die Verarbeitungseinheit 10 umfasst ferner eine interne Uhr. Die Verarbeitungseinheit 10 ist/wird eingerichtet, um die interne Uhr zu verwenden, um dadurch zu jedem beliebigen Zeitpunkt zeitbezogene Information/en zu erfassen.
Die Speichereinheit 12 umfasst einen nichtflüchtigen Speicher, wie beispielsweise einen Flash-Speicher. Die Speichereinheit 12 speichert ein Computerprogramm. Das in der Speichereinheit 12 gespeicherte Computerprogramm umfasst ein Lernprogramm 1P. Das Lernprogramm 1P kann in das zur Steuerung von Komponenten verwendete Steuerprogramm integriert sein/werden. Das Steuerprogramm kann in der Speichereinheit 12 gespeichert werden. Die Speichereinheit 12 ist z.B. über einen Datenbus elektrisch mit der Verarbeitungseinheit 10 verbunden. Die Speichereinheit 12 ist/wird eingerichtet, um das Lernmodell 1M, erzeugt durch den von der Verarbeitungseinheit 10 ausgeführten Vorgang, zu speichern. Das Lernprogramm 1P und das Lernmodell 1M können Kopien eines Lernprogramms 9P und eines Lernmodells 9M sein, gespeichert in einem Speichermedium 9. Beispielsweise kann die Verarbeitungseinheit 10 das Lernprogramm 9P und das Lernmodell 9M aus dem Speichermedium 9 auslesen und jeweils das Lernprogramm 9P und das Lernmodell 9M als Lernprogramm 1P und das Lernmodell 1M in die Speichereinheit 12 kopieren. Die externe Vorrichtung kann beispielsweise das Lernprogramm 9P und das Lernmodell 9M aus dem Speichermedium 9 auslesen und jeweils das Lernprogramm 9P und das Lernmodell 9M als Lernprogramm 1P und das Lernmodell 1M in die Speichereinheit 12 kopieren. Das Speichermedium 9 umfasst beispielsweise ein plattenförmiges Speichermedium wie eine CD-ROM, einen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher wie einen Flash-Speicher, eine Festplatte oder ähnliches.
Die Ausgabevorrichtung 1 kann mindestens eines von einem Verbindungsanschluss umfassen, verbindbar mit dem Aufzeichnungsmedium 9, eine erste Kommunikationseinheit, verbindbar mit einem Elektronikgerät, in der Lage, die auf dem Aufzeichnungsmedium 9 gespeicherten Daten über ein Kommunikationskabel oder durch eine Drahtloskommunikationsvorrichtung auszulesen, und eine zweite Kommunikationseinheit, erfassend die auf dem Aufzeichnungsmedium 9 gespeicherte Daten über Kommunikationsnetzwerke wie das Internet oder ähnliches.
Die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 ist/wird eingerichtet, um Signale zu empfangen, übertragen von der am muskelkraftbetriebenen Fahrzeug A montierten Betätigungsvorrichtung D und einer Sensorgruppe SG. Die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 ist elektrisch mit der Verarbeitungseinheit 10 verbunden. Die Sensorgruppe SG umfasst den Geschwindigkeitssensor S1, den Beschleunigungssensor S2, den Winkelsensor S3, den Trittfrequenzsensor S4 und den Drehmomentsensor S5. Die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 ist über Kommunikationskabel mit der Betätigungsvorrichtung D, dem Geschwindigkeitssensor S1, dem Beschleunigungssensor S2, dem Winkelsensor S3, dem Trittfrequenzsensor S4 und dem Drehmomentsensor S5 verbunden. Das Kommunikationskabel umfasst ein Elektrokabel oder einen Lichtwellenleiter.
Die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 ist für die Kommunikation mit einer Komponente 13 eingerichtet. Die Komponente 13 umfasst den Unterstützungsmechanismus C, die Übersetzung E, die Sattelstütze F, die Federung G und die Bremsvorrichtung J. Die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 ist über Kommunikationskabel mit dem Unterstützungsmechanismus C, der Übersetzung E, der Sattelstütze F, der Federung G und der Batterieeinheit H verbunden. Die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 ist mit dem Elektromotor C1 verbunden, umfassend den Unterstützungsmechanismus C. Die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 ist mit mindestens einem von dem Elektromotor E11 und dem Elektromotor E21 verbunden, umfasst in der Übersetzung E. Die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 ist mit dem Elektrostellglied der Sattelstütze F verbunden. Die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 ist mit dem Elektrostellglied der Federung G verbunden. Die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 ist mit dem Elektrostellglied der Bremsvorrichtung J verbunden. Die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 ist/wird eingerichtet, um mit der Batterie H zu kommunizieren.
Die Unterstützungseinrichtung C kann mit einer Unterstützungssteuereinheit bereitgestellt sein/werden, eingerichtet, um mit dem Elektromotor E21 verbunden zu sein/werden, um den Elektromotor E21 zu steuern. Die Übersetzung E kann mit einer Steuereinheit bereitgestellt sein/werden, eingerichtet, um mit dem Elektromotor E11 und dem Elektromotor E21 verbunden zu sein/werden, um den Elektromotor E11 und den Elektromotor E21 zu steuern. Die Sattelstütze F kann mit einer Steuereinheit für die Sattelstütze bereitgestellt sein/werden, eingerichtet, um mit dem in der Sattelstütze F enthaltenen Elektrostellglied verbunden zu sein/werden, um das in der Sattelstütze F enthaltene Elektrostellglied zu steuern. Die Federung G kann mit einer Steuereinheit für die Federung bereitgestellt sein/werden, eingerichtet, um mit dem in der Federung G enthaltenen Elektrostellglied verbunden zu sein/werden, um das in der Federung G enthaltene Elektrostellglied zu steuern.
Die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 kann eine Drahtloskommunikationsvorrichtung umfassen. Die Drahtloskommunikationsvorrichtung der Eingabe-Ausgabeeinheit 14 kann eingerichtet sein/werden, um ein Signal zu empfangen, übertragen von mindestens einer von der Betätigungsvorrichtung D, dem Geschwindigkeitssensor S1, dem Beschleunigungssensor S2, dem Winkelsensor S3, dem Trittfrequenzsensor S4 und dem Drehmomentsensor S5 über Drahtloskommunikation. Die Drahtloskommunikationsvorrichtung der Eingabe-Ausgabeeinheit 14 kann eingerichtet sein/werden, um mit mindestens einem von dem Unterstützungsmechanismus C, der Übersetzung E, der Sattelstütze F, der Federung G und der Batterieeinheit H drahtlos zu kommunizieren. Das im Voraus eingestellte Drahtloskommunikationsprotokoll kann eingerichtet sein/werden, um beispielsweise mit einem Drahtloskommunikationsstandard mit kurzer Reichweite wie Bluetooth (eingetragenes Warenzeichen) kompatibel zu sein.
Die GPS-Empfangseinheit 16 ist/wird eingerichtet, um ein GPS („Global Positioning System“)-Signal zu empfangen, um Information/en auszugeben, sich beziehend auf eine Position des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A. Die GPS-Empfangseinheit 16 ist elektrisch mit der Verarbeitungseinheit 10 verbunden. Die Verarbeitungseinheit 10 ist/wird eingerichtet, um die Position des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A in Übereinstimmung mit der/den von der GPS-Empfangseinheit 16 ausgegebenen Information/en zu erkennen. Die Position des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A umfasst beispielsweise Längengrade und Breitengrade.
Die Verarbeitungseinheit 10 erfasst ein einer Fahrgeschwindigkeit des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A entsprechendes Signal vom Geschwindigkeitssensor S1 über die Eingabe-Ausgabeeinheit 14. Die Verarbeitungseinheit 10 erfasst ein Signal entsprechend den Vibrationen des Rahmens A1 und/oder ein Signal entsprechend der Beschleunigung in Fahrtrichtung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A vom Beschleunigungssensor S2 über die Ausgabe der Eingabe-Ausgabeeinheit 14. Die Verarbeitungseinheit 10 erfasst ein Signal, anzeigend eine Stellung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A, vom Winkelsensor S3 über die Eingabe-Ausgabeeinheit 14. Das Signal, anzeigend die Stellung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A, umfasst mindestens eines von einem Signal, anzeigend einen Gierwinkel, einem Signal, anzeigend einen Rollwinkel und einem Signal, anzeigend einen Nickwinkel des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A. Die Verarbeitungseinheit 10 erfasst ein einer Trittfrequenz entsprechendes Signal von dem Trittfrequenzsensor S4 über die Eingabe-Ausgabeeinheit 14. Die Verarbeitungseinheit 10 erfasst ein einem Drehmoment entsprechendes Signal vom Drehmomentsensor S5 über die Ausgabe der Eingabe-Ausgabeeinheit 14. Die Verarbeitungseinheit 10 kann die Energie anhand der Trittfrequenz und des Drehmoments berechnen. Die Verarbeitungseinheit 10 kann Information/en erfassen, bezogen auf mindestens einen von der Strommenge im Elektromotor C1, einen Spannungswert des Elektromotors C1 und eine Temperatur des Elektromotors C1. Die Steuereinheit 10 verwendet den Speicher zum Speichern von Information/en, anzeigend beispielsweise den Zusammenhang zwischen der Strommenge im Elektromotor C1 und dem Drehmoment des Elektromotors C1. Die Verarbeitungseinheit 10 ist/wird eingerichtet, um die Information/en bezüglich des Drehmoments des Elektromotors C1 für den Unterstützungsmechanismus C auf der Basis der Strommenge im Elektromotor C1 zu erfassen. Die Verarbeitungseinheit 10 kann Information/en, entsprechend einer Schaltstufe oder einem Übersetzungsverhältnis, von der Übersetzung E über die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 erfassen. Die Verarbeitungseinheit 10 kann über die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 Information/en entsprechend der Menge der verbleibenden Energie aus der Batterie H1 erfassen.
Die Verarbeitungseinheit 10 verwendet Information/en über eine Fahrgeschwindigkeit oder ähnlichem, entsprechend dem von der Sensorgruppe SG erfassten Signal und Information/en, erfasst von der Komponentengruppe 13, als Eingabeinformation/en, um einen Vorgang zu bewirken. Die Verarbeitungseinheit 10 erfasst die von der Betätigungsvorrichtung D durch die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 gesendete/n Information/en. Die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 braucht nicht kommunikativ mit dem Elektrostellglied verbunden zu sein/werden, welches kein von der Ausgabevorrichtung 1 zu steuerndes Objekt ist.
Die Verarbeitungseinheit 10 ist/wird eingerichtet, um ein Steuersignal an eine Komponente, wie z.B. den Unterstützungsmechanismus C oder ähnliches, in Übereinstimmung mit der/den Ausgabeinformation/en bezüglich der Steuerung der Komponente auszugeben, ausgegeben vom Lernmodell 1M.
Das Lernmodell 1M, verwendet in der ersten Ausführungsform, wird beschrieben. Das Lernmodell 1M, gespeichert in der Speichereinheit 12 im Anfangszustand, wird beispielsweise durch vorherige Ausführung einer Simulation des Modells des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A unter einer Fahrumgebung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A in einer externen Vorrichtung erzeugt. Das Lernmodell 1M ist/wird eingerichtet, um Information/en auszugeben, bezüglich mindestens einem von einem Unterstützungsverhältnis und der oberen Grenze einer Unterstützungskraft für den Unterstützungsmechanismus C, wenn Information/en bezüglich des Fahrens bewirkt wird/werden. Das Lernmodell 1M kann eingerichtet sein/werden, um die Ausgabe der Anzahl der Umdrehungen des Elektromotors C1 des Unterstützungsmechanismus C anstelle von oder zusätzlich zu der/den Information/en bezüglich mindestens einem von einem Unterstützungsverhältnis und der oberen Grenze einer Unterstützungskraft auszugeben. In der ersten Ausführungsform wird das Lernmodell 1M durch verstärktes/verstärkendes Lernen unter Verwendung eines neuronalen Netzes (im Folgenden als NN bezeichnet) erzeugt. Das Lernmodell 1M, gespeichert in der Speichereinheit 12 im Anfangszustand, kann erzeugt werden, indem im Voraus Fahrdaten der muskelkraftbetriebenen Fahrzeuge A mit hoher elektrischer Energieaufnahmeeffizienz der Batterie H1 als Trainingsdaten gesammelt werden und die Trainingsdaten für beaufsichtigtes Lernen verwendet werden, auch wenn sie nicht auf die Erzeugung durch Simulation beschränkt sind.
3 stellt den Umriss des Lernmodells 1M dar. Wenn Eingabeinformation/en eingegeben wird/werden, ist das Lernmodell 1M eingerichtet, um in Übereinstimmung mit einem Indexwert trainiert zu werden, angebend die Effizienz der elektrischen Energieaufnahme in der Batterie H1, versorgend eine Komponente des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A mit Strom, und um Information/en bezüglich der Steuerung der Komponente des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A auszugeben. In der ersten Ausführungsform bewirkt die Komponente des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A den Unterstützungsmechanismus C. In der ersten Ausführungsform ist das Lernmodell 1M eingerichtet, um Information/en bezüglich eines Unterstützungsverhältnisses als Ausgabeinformation/en bezüglich der Steuerung des Unterstützungsmechanismus C auszugeben. Die Verarbeitungseinheit 10 führt die durch das Lernmodell 1M definierte Verarbeitung aus, um dadurch die von der Verarbeitungseinheit 10 ausgegebene Ausgabeinformation/en als Ausgabeinformation/en zu betrachten, ausgegeben durch das Lernmodell 1M.
Wie in 3 dargestellt, umfasst das Lernmodell 1M in der ersten Ausführungsform eine Eingabeschicht 31 zur Eingabe von Eingabeinformation/en in Bezug auf die Fahrt, erfasst während der Fahrt des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A als Zustand s, und eine Ausgabeschicht 32 zur Ausgabe von Information/en über ein Unterstützungsverhältnis in Bezug auf die Steuerung des Unterstützungsmechanismus C unter den Komponenten des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A als Aktion a. Das Lernmodell 1M umfasst eine Zwischenschicht 33 mit Parametern, trainiert, um die Effizienz der elektrischen Energieaufnahme in der Batterie H1 zu verbessern, wenn der Unterstützungsmechanismus C automatisch in Übereinstimmung mit dem von der Ausgabeschicht 32 ausgegebenen Unterstützungsverhältnis gesteuert ist/wird. Die Parameter in der Zwischenschicht 33 umfassen Gewichte. Die Parameter in der Zwischenschicht 33 können ferner Spannungen. Die Zwischenschicht 33 umfasst mehrere Knotenpunkte. Die Zwischenschicht 33 umfasst vorzugsweise mehrere Lagen.
Die in die Eingabeschicht 31 des Lernmodells 1M in der ersten Ausführungsform einzugebende/n Information/en umfasst/umfassen beispielsweise mindestens eine von der/den Information/en, bezogen auf eine Trittfrequenz der Kurbelwelle B1, die/den Information/en, bezogen auf ein Drehmoment der Kurbel B1 und die/den Information/en, bezogen auf die Energie. Vorzugsweise umfassen die Information/en, einzugeben in die Eingabeschicht 31 des Lernmodells 1M, beispielsweise mindestens eine von Geschwindigkeit, Beschleunigung und Stellung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A. Die Energie kann durch Berechnung unter Verwendung der Information/en bezüglich einer Trittfrequenz und der Information/en bezüglich eines Drehmoments ermittelt werden. Die Information/en kann/können Information/en umfassen, bezogen auf mindestens einen von einem Drehmoment des Elektromotors C1, der Strommenge im Elektromotor C1, einem Spannungswert des Elektromotors C1 und einer Temperatur des Elektromotors C1 des Unterstützungsmechanismus C.
Die Eingabeinformation/en, einzugeben in die Eingabeschicht 31 des Lernmodells 1M in der ersten Ausführungsform, umfasst Information/en bezüglich der Menge der elektrischen Energie, verbleibend in der Batterie H1. Die Ausgabeinformation/en kann/können Information/en über die Menge der von der Batterie H1 ausgegebenen elektrischen Energie sein.
Die in die Eingabeschicht 31 des Lernmodells 1M in der ersten Ausführungsform einzugebende/n Information/en umfasst/umfassen Erfassungsdaten, bezogen auf eine Stellung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A. Die Erfassungsdaten, bezogen auf eine Stellung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A, umfassen Information/en, umfassend einen Gierwinkel, einen Rollwinkel und/oder einen Nickwinkel, erfasst durch den Winkelsensor S3. Vorzugsweise umfassen die Erfassungsdaten, bezogen auf eine Stellung des Fahrzeugkörpers des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A, Information/en entsprechend dem Gierwinkel, Information/en entsprechend dem Rollwinkel und Information/en entsprechend dem Nickwinkel, erfasst durch den Winkelsensor S3.
Die in die Eingabeschicht 31 des Lernmodells 1M in der ersten Ausführungsform einzugebende/n Eingabeinformation/en kann/können Erfassungsdaten umfassen, bezogen auf eine Fahrumgebung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A. Die Erfassungsdaten, bezogen auf eine Fahrumgebung, umfassen Information/en beispielsweise in Bezug auf eine Höhenlage. Die Verarbeitungseinheit 10 kann beispielsweise eingerichtet sein/werden, um die Information/en bezüglich einer Höhenlage in Übereinstimmung mit der von der GPS-Empfangseinheit 16 erkannten Position und den in der Speichereinheit 12 gespeicherten Kartendaten zu erkennen. Die Ausgabevorrichtung 1 kann ferner eingerichtet sein/werden, um einen Luftdrucksensor zu umfassen und die höhenlagenbezogene/n Information/en aus dem Luftdruck zu gewinnen. Die Erfassungsdaten, bezogen auf eine Fahrumgebung, können Information/en umfassen, bezogen auf eine Atmosphärentemperatur. Die Ausgabevorrichtung 1 kann ferner eingerichtet sein/werden, um einen Atmosphärentemperatursensor zu umfassen und die Information/en bezüglich der Atmosphärentemperatur vom Atmosphärentemperatursensor zu erhalten. Die auf eine Fahrumgebung bezogenen Erfassungsdaten können Information/en bezüglich der Neigung der Straße für das muskelkraftbetriebene Fahrzeug A umfassen. Die Information/en bezüglich einer Neigung der Straße für das muskelkraftbetriebene Fahrzeug A kann aus Information/en gewonnen werden, angebend einen Neigungswinkel des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A, erhalten von dem Winkelsensor S3. Die Erfassungsdaten, bezogen auf eine Fahrumgebung, können Information/en umfassen, bezogen auf einen Straßentyp für das muskelkraftbetriebene Fahrzeug A. Der Straßentyp umfasst beispielsweise Information/en über die Straße und Information/en über das Gelände. Die Verarbeitungseinheit 10 kann eingerichtet sein/werden, um beispielsweise den Straßentyp in Übereinstimmung mit der von der GPS-Empfangseinheit 18 erkannten Position und den in der Speichereinheit 12 gespeicherten Kartendaten zu erkennen. Die auf eine Fahrumgebung bezogenen Erfassungsdaten können Information/en umfassen, bezogen auf das Wetter. Die Wetterinformation/en umfasst/umfassen beispielsweise Information/en über die Luftfeuchtigkeit. Die Ausgabevorrichtung 1 kann eingerichtet sein/werden, um beispielsweise einen Feuchtigkeitssensor zu umfassen und die Wetterinformation/en vom Feuchtigkeitssensor zu erfassen.
Die Ausgabeinformation/en, ausgegeben von der Ausgabeschicht des Lernmodells 1M in der ersten Ausführungsform, ist/sind Information/en bezüglich mindestens einem von einem Unterstützungsverhältnis für den Unterstützungsmechanismus C und der oberen Grenze einer Unterstützungskraft durch den Unterstützungsmechanismus C.
Die Zwischenschicht 33 wird durch verstärktes/verstärkendes Lernen trainiert, um Information/en bezüglich eines Unterstützungsverhältnisses zur Verbesserung der Effizienz des Stromverbrauchs in Übereinstimmung mit einem Indexwert, angebend die Effizienz des Stromverbrauchs in der Batterie H1, von der Ausgabeschicht 32 auszugeben. In der ersten Ausführungsform wird die Zwischenschicht 33 so trainiert, dass die Belastung für den Benutzer des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A in einen Komfortbereich fällt, wenn der Elektromotor C1 in Übereinstimmung mit der/den Information/en bezüglich eines von der Ausgabeschicht 32 ausgegebenen Unterstützungsverhältnisses angetrieben ist/wird.
In der ersten Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit 10 eingerichtet, um das Lernmodell 1M durch verstärktes/verstärkendes Lernen zu trainieren, wobei der Indexwert als Belohnung verwendet wird. Die Verarbeitungseinheit 10 führt eine Annäherung an das in 3 dargestellte Lernmodell 1M durch eine Wertfunktion Q durch, ausführend eine Aktion a in einem Zustand s, und trainiert so, dass die Wertfunktion Q bezüglich eines Indexwertes, anzeigend die Effizienz der elektrischen Energieaufnahme in der Batterie H1 als Belohnung, maximiert wird.
4 ist ein Flussdiagramm, darstellend ein Beispiel für ein Erzeugungsverfahren für das Lernmodell 1M in der ersten Ausführungsform. Die Verarbeitungseinheit 10 verwendet das Lernmodell 1M, gespeichert in der Speichereinheit 12 im Ausgabezustand, um den Vorgang zur Steuerung des Unterstützungsmechanismus C in Übereinstimmung mit dem Lernprogramm 1P auszuführen, um das Training zu fördern. Durch den Vorgang kann die Verarbeitungseinheit 10 das Lernmodell 1M erzeugen, um die Fahrt des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A durch den Unterstützungsmechanismus C so lange wie möglich zu unterstützen, während die Komfortabilität für den Benutzer erhalten bleibt.
Wenn ein Einschaltzustand der Ausgabevorrichtung 1 in dem Zustand detektiert wird, in dem die Batterie H1 voll geladen ist (Schritt S101), beginnt die Verarbeitungseinheit 10 mit der Messung der Fahrstrecke (Schritt S103). Der eingeschaltete Zustand bedeutet, dass elektrische Energie von der Batterie H1 an die Verarbeitungseinheit 10 gespeist wird. Die Verarbeitungseinheit 10 führt die Vorgänge aus den Schritten S105 bis S123 aus, während dem Unterstützungsmechanismus C im eingeschalteten Zustand elektrische Energie zugeführt wird, bis die in der Batterie H1 verbleibende Menge an elektrischer Energie gleich oder kleiner als ein voreingestelltes Verhältnis ist/wird.
Nachdem die Messung der Fahrstrecke im Schritt S103 begonnen hat, erfasst die Verarbeitungseinheit 10 zu einem voreingestellten Abtastzeitpunkt (Schritt S105) Eingabeinformation/en, bezogen auf die Fahrt des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A. Die eingegebene/n Information/en umfasst/umfassen beispielsweise Information/en bezüglich der Fahrgeschwindigkeit entsprechend einem von dem Geschwindigkeitssensor S1 erfassten Signal, Information/en bezüglich der Beschleunigung entsprechend einem von dem Beschleunigungssensor S2 erfassten Signal, Information/en bezüglich der Stellung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A entsprechend einem von dem Winkelsensor S3 erfassten Signal, Information/en bezüglich der Trittfrequenz der Kurbel B1, Information/en bezüglich des Drehmoments der Kurbel B1 und Information/en bezüglich der Energie.
Nachdem im Schritt S105 die Information/en bezüglich der Fahrt des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A eingegeben wurde/n, erfasst die Verarbeitungseinheit 10 die in der Batterie H1 verbleibende Menge an elektrischer Energie (Schritt S107).
Nachdem die Menge der in der Batterie H1 verbleibenden elektrischen Energie in Schritt S107 erfasst wurde, stellt die Verarbeitungseinheit 10 dem Lernmodell 1M die in den Schritten S105 und S107 (Schritt S109) erfasste/n Eingabeinformation/en zur Verfügung und erkennt die vom Lernmodell 1M (Schritt S111) ausgegeben/en Ausgabeinformation/en. In der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich bei den vom Lernmodell 1M ausgegebene/n Ausgabeinformation/en um Information/en, bezogen auf ein Unterstützungsverhältnis. Nachdem die vom Lernmodell 1M ausgegebene/n Ausgabeinformation/en erkannt ist/sind, steuert die Verarbeitungseinheit 10 die Komponente in Übereinstimmung mit der/den erkannten Ausgabeinformation/en (Schritt S113). In der vorliegenden Ausführungsform gibt die Verarbeitungseinheit 10 ein Steuersignal in Übereinstimmung mit der/den Information/en, bezogen auf das erkannte Unterstützungsverhältnis, an den Unterstützungsmechanismus C in Schritt S113 aus.
Nachdem die Komponente im Schritt S113 gesteuert wurde, erfasst die Verarbeitungseinheit 10 die Information/en bezüglich der Trittfrequenz und des Drehmoments im muskelkraftbetriebenen Fahrzeug A (Schritt S115). Nachdem die Information/en bezüglich Trittfrequenz und Drehmoment im Schritt S115 erfasst wurde/n, bestimmt die Verarbeitungseinheit 10, ob die erfasste/n Information/en bezüglich Drehmoment und Trittfrequenz in einen Komfortbereich fällt/fallen oder nicht (Schritt S117).
Wenn bestimmt wird, dass Drehmoment und Trittfrequenz nicht in einen Komfortbereich fallen (S117: NEIN), steuert die Verarbeitungseinheit 10 die Komponente so, dass der Komfort weiter erhöht wird als derjenige, erhalten wenn die Steuerung in Schritt S113 durchgeführt wird (Schritt S119). In der vorliegenden Ausführungsform gibt die Verarbeitungseinheit 10 ein Steuersignal an den Unterstützungsmechanismus C in der Weise aus, dass das Unterstützungsverhältnis im Schritt S119 erhöht wird.
Nachdem die Komponente in Schritt S119 gesteuert wurde, aktualisiert die Verarbeitungseinheit 10 die Parameter im Lernmodell 1M in Übereinstimmung mit der/den in Schritt S111 erkannten Ausgabeinformation/en und der/den Information/en bezüglich der Steuerung in Schritt S119 (Schritt S121). Im Schritt S121 aktualisiert die Verarbeitungseinheit 10 die Parameter im Lernmodell 1M in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen dem Unterstützungsverhältnis, angegeben durch die Information/en, bezogen auf das im Schritt S111 erkannte Unterstützungsverhältnis, und dem Unterstützungsverhältnis, angegeben durch die Information/en, bezogen auf das erhöhte Unterstützungsverhältnis. Somit werden die Parameter im Lernmodell 1M aktualisiert, um den Komfort für den Benutzer zu erhöhen. Durch die Vorgänge in den Schritten S117, S119 und S121 wird das Lernmodell 1M trainiert, um Information/en auszugeben, ermöglichend, dass der Komfort des Benutzers in einen vorgegebenen Bereich fällt, wenn die Komponente des fahrenden muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A in Übereinstimmung mit der/den Ausgabeinformation/en gesteuert wird. Der Vorgang im Schritt S121 ist nicht zwingend erforderlich. Wenn beispielsweise im Modus für den Unterstützungsmechanismus C ein erster Modus gewählt wird, darf die Belastung durch die menschliche Antriebskraft außerhalb des Komfortbereichs liegen, und somit kann die Verarbeitung in den Schritten S117, S119 und S121 entfallen.
Wenn festgestellt wird, dass das Drehmoment und die Trittfrequenz in den Komfortbereich fallen (S117: JA), bestimmt die Verarbeitungseinheit 10, ob die in Schritt S107 erfasste Menge der in der Batterie H1 verbleibenden elektrischen Energie gleich oder kleiner als ein voreingestelltes Verhältnis bezüglich der vollen Ladung ist oder nicht (Schritt S123). Wenn festgestellt wird, dass die in der Batterie H1 verbleibende Menge an elektrischer Energie nicht gleich oder kleiner als ein voreingestelltes Verhältnis bezüglich der vollen Ladung ist (NEIN in Schritt S123), gibt die Verarbeitungseinheit 10 den Vorgang an Schritt S105 zurück, um die Steuerung der Komponente in Übereinstimmung mit dem Lernmodell 1M fortzusetzen.
Wenn bestimmt wird, dass die in der Batterie H1 verbleibende Menge an elektrischer Energie gleich oder kleiner als ein voreingestelltes Verhältnis bezüglich der vollen Ladung ist (JA bei Schritt S123), beendet die Verarbeitungseinheit 10 die Messung der Fahrstrecke (Schritt S125). Nach Beendigung der Messung der Fahrstrecke in Schritt S125 berechnet die Verarbeitungseinheit 10 eine ab dem Zeitpunkt der Vollladung der Batterie H1 akkumulierte Fahrstrecke (Schritt S127). Der Vorgang ist/wird eingerichtet, um die Fahrstrecke auf der Grundlage eines vom Geschwindigkeitssensor S1 erfassten Signals und der/den Information/en zu berechnen, bezogen beispielsweise auf den Umfang eines Rades. Die Information/en, bezogen auf den Umfang eines Rades, werden beispielsweise im Speicher der Verarbeitungseinheit 10 oder der Speichereinheit 12 gespeichert. Die Anzahl der voreingestellten Signale, auszugeben von dem Geschwindigkeitssensor S1 während einer Umdrehung eines Rades, wird im Voraus bestimmt, und somit kann die Verarbeitungseinheit 10 die Fahrstrecke in Übereinstimmung mit den voreingestellten Signalen berechnen, ausgegeben von dem Geschwindigkeitssensor S1. Die Verarbeitungseinheit 10 kann die Fahrstrecke beispielsweise in Übereinstimmung mit der von der GPS-Empfangseinheit 18 ermittelten Position berechnen.
Die Verarbeitungseinheit 10 berechnet einen Indexwert, angebend die Effizienz der elektrischen Energieaufnahme auf der Basis der in Schritt S127 (Schritt S129) berechneten kumulierten Fahrstrecke. Der Indexwert ist ein Wert, bezogen auf die Fahrstrecke, bis die elektrische Energie in der Stromversorgungsvorrichtung beispielsweise gleich oder kleiner als ein voreingestellter Wert ist.
Der Indexwert wird so berechnet, dass die Auswertung umso höher ist, je länger die Fahrstrecke ist, während die Auswertung umso niedriger ist, je kürzer die Fahrstrecke ist. Die Länge der Fahrstrecke wird durch den Vergleich zwischen einer tatsächlich zurückgelegten Fahrstrecke und einem Einstellwert für die Strecke bestimmt, welche zurückgelegt werden kann, während der Unterstützungsmechanismus C auf Automatikbetrieb eingestellt ist, und ein unterstützungsfähiger Zustand durch den Unterstützungsmechanismus C beispielsweise dann aufrechterhalten wird, wenn die Batterie H1 voll geladen ist.
Nach der Berechnung des Indexwertes in Schritt S129 trainiert die Verarbeitungseinheit 10 die Parameter wie Gewichte oder ähnliches in der Zwischenschicht 33 für das Lernmodell 1M, damit der in Schritt S123 berechnete Indexwert verbessert wird (Schritt S131) und beendet den Vorgang.
In der ersten Ausführungsform wird das Lernmodell 1M durch verstärktes/verstärkendes Lernen trainiert, um die Effizienz des Stromverbrauchs zu verbessern, indem eine Belohnung in Übereinstimmung mit dem in 4 dargestellten Flussdiagramm in Abhängigkeit von der Fahrstrecke bereitgestellt ist/wird. Die Ausgabevorrichtung 1 steuert die Komponente in Übereinstimmung mit der/den vom Lernmodell 1M ausgegebenen Ausgabeinformation/en, trainiert durch verstärktes/verstärkendes Lernen.
Das Lernmodell 1M kann durch eine bekannte Methode trainiert werden, wie z.B. Backpropropagation, tiefes Lernen (deep learning) oder ähnliches. Das verstärktes/verstärkende Lernen kann durch eine bekannte Methode durchgeführt werden, wie z.B. ein tiefes Q-Lernen (deep Q learning), actor critic (AC), asynchrones advantage actor-critic oder ähnliches. Das Lernmodell 1M kann durch verstärktes/verstärkendes Lernen trainiert werden, indem die ausgegebene/n Information/en mit einer sofortigen Belohnung bereitgestellt wird/werden, abhängig von einer Komfortauswertung durch den Benutzer für die Trittfrequenz und das Drehmoment. Der Vorgang 10 kann eingerichtet sein/werden, um trainiert zu werden, indem als Belohnung ein Wert verwendet wird, anzeigend den Komfort, basierend auf der Auswertung des Benutzers für die Trittfrequenz und das Drehmoment in der Kurbel B12 des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs während der Fahrt. Der Indexwert kann beispielsweise ein Wert sein, basierend auf einer Menge der elektrischen Energieaufnahme in der Stromversorgungsvorrichtung. Das Lernmodell 1M kann durch verstärktes/verstärkendes Lernen trainiert werden, indem eine Belohnung durch einen Wert bereitgestellt ist/wird, basierend auf der Menge der elektrischen Energie, bezogen auf den Stromverbrauch während einer voreingestellten Zeitspanne für jede voreingestellte Zeitspanne, bis die Batterie H1 ein voreingestelltes Verhältnis oder weniger von der vollen Ladung erreicht. Die Menge der Energieaufnahme ist eine Menge an elektrischer Energie, abgegeben von der Stromversorgungsvorrichtung.
Die Ausgabevorrichtung 1 im muskelkraftbetriebenen Fahrzeug A während der Fahrt kann als Lernmethode für das Lernmodell 1M einen überwachten Lernalgorithmus oder ein wiederkehrendes neuronales Netz mit Zeitreihendaten verwenden. In einem solchen Fall entspricht/entsprechen die Information/en der Fahrgeschichte Signalen, erfasst während der Fahrt zu mehreren Zeitpunkten von der Sensorgruppe SG des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A, wenn das muskelkraftbetriebene Fahrzeug A mit dem Unterstützungsmechanismus C tatsächlich fährt und die Fahrstrecken als Trainingsdaten gesammelt werden und das Lernen in Übereinstimmung mit den gesammelten Trainingsdaten vorangetrieben wird.
Der Komfortbereich im Schritt S117 bei dem im Flussdiagramm in 4 dargestellten Vorgang umfasst einen Bereich der Kombination zwischen der Trittfrequenz und dem Drehmoment, erfasst im Voraus durch sensorische Auswertung. 5 ist eine schematische Darstellung, darstellend beispielsweise einen Komfortbereich für die Trittfrequenz und das Drehmoment. Die sensorische Auswertung für einen Satz der Trittfrequenz und des Drehmoments, wie in 5 dargestellt, zeigt, dass der Komfort meistens bestimmt wird, wenn die Trittfrequenz in einem ersten Bereich und das Drehmoment beispielsweise in einem zweiten Bereich liegt.
Die Ausgabevorrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform kann die Komponente so steuern, dass die Effizienz der elektrischen Energieaufnahme in Abhängigkeit von der Fahrweise des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A mit fortschreitendem Lernprozess verbessert wird und es dem Benutzer ermöglicht, das muskelkraftbetriebene Fahrzeug A lange Zeit komfortabel zu fahren.
In der ersten Ausführungsform ist das Lernmodell 1M ausgelegt, um Information/en bezüglich eines Unterstützungsverhältnisses für den Unterstützungsmechanismus C als Information/en bezüglich der Steuerung einer Komponente auszugeben, und ist ausgelegt, um die Information/en des Unterstützungsverhältnisses für den Unterstützungsmechanismus C zu lernen. Das Lernmodell 1M kann ausgelegt sein/werden, um Information/en auszugeben, bezogen auf die Anzahl der Umdrehungen des Elektromotors, angetrieben durch die von der Stromversorgungsvorrichtung gespeiste elektrische Energie, und kann ausgelegt sein/werden, um Information/en zu lernen, bezogen auf die Anzahl der Umdrehungen des Elektromotors. Das Lernmodell 1M kann ausgelegt sein/werden, um Information/en bezüglich der Anzahl der Umdrehungen des Elektromotors für die Sattelstütze F auszugeben, angetrieben beispielsweise durch die elektrische Energie, gespeist von der Batterie H1, und kann ausgelegt sein/werden, um Information/en bezüglich der Anzahl der Umdrehungen des Elektromotors für die Sattelstütze F zu lernen. Das Lernmodell 1M kann ausgelegt sein/werden, um Information/en bezüglich der Anzahl der Umdrehungen des Elektromotors für die Federung G auszugeben, angetrieben beispielsweise durch die elektrische Energie, gespeist von der Batterie H1, und kann ausgelegt sein/werden, um die Information/en bezüglich der Anzahl der Umdrehungen des Elektromotors für die Federung G zu lernen.
Das Lernmodell 1M in der ersten Ausführungsform kann eingerichtet sein/werden, um Information/en bezüglich der Steuerung einer anderen Komponente auszugeben. Die Komponente 13, zu steuern unter Verwendung der Ausgabeinformation/en, kann eine von der Übersetzung E, der Sattelstütze F, der Federung G und der Bremsvorrichtung J sein, nicht beschränkt auf den Unterstützungsmechanismus C. Die Komponente 13, nicht zu steuern unter Verwendung der Ausgabeinformation/en unter den Komponenten wie beispielsweise der Übersetzung E, dem Unterstützungsmechanismus C, der Sattelstütze F, der Federung G, der Bremsvorrichtung J und dergleichen, umfasst nicht notwendigerweise den Elektromotor oder das Elektrostellglied und kann über ein Kabel gesteuert werden.
(Zweite Ausführungsform)
Die Ausgabevorrichtung in der zweiten Ausführungsform ist an eine andere Kommunikationsvorrichtung 2 als die Steuervorrichtung angepasst, konfiguriert, um jede der an dem muskelkraftbetriebenen Fahrzeug A montierten Komponenten zu steuern. In der zweiten Ausführungsform ist die vom Benutzer getragene Kommunikationsvorrichtung 2 konfiguriert, um ein Lernmodell 2M zu erzeugen und zu trainieren und um Information/en bezüglich der Steuerung einer Komponente an eine Steuervorrichtung zu senden. Die Steuervorrichtung ist konfiguriert, um die Information/en bezüglich der Steuerung einer Komponente in Übereinstimmung mit dem von der Kommunikationsvorrichtung 2 gesendeten Lernmodell 2M zu empfangen und die Komponente zu steuern.
Wie in 6 dargestellt, entsprechen das muskelkraftbetriebene Fahrzeug A in der zweiten Ausführungsform, eine am muskelkraftbetriebenen Fahrzeug A montierte Komponentengruppe 13 und eine Sensorgruppe SG denen in der ersten Ausführungsform. In der zweiten Ausführungsform werden die Komponenten, ähnlich denen in der ersten Ausführungsform, mit ähnlichen Referenzzeichen bezeichnet, und ihre detaillierte Beschreibung wird nicht wiederholt. In der zweiten Ausführungsform wirken an Stelle der Ausgabevorrichtung 1 in der ersten Ausführungsform eine Steuervorrichtung 100 und eine Kommunikationsvorrichtung 2 kooperativ zusammen, um eine Komponente in Übereinstimmung mit dem Lernmodell 2M zu steuern.
Die Steuervorrichtung 100 umfasst eine Verarbeitungseinheit 101, eine Speichereinheit 103, eine Eingabe-Ausgabeeinheit 105 und eine Kommunikationseinheit 107.
Die Verarbeitungseinheit 101 ist/wird mit einem Prozessor bereitgestellt, umfassend mindestens einen von einer CPU und einer GPU. Die Verarbeitungseinheit 101 umfasst einen Speicher, wie z.B. ein ROM, ein RAM und so weiter. Die Verarbeitungseinheit 101 ist/wird eingerichtet, um eine Komponente des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A zu steuern. Der in der Verarbeitungseinheit 101 umfasste Speicher speichert ein Steuerprogramm, verwendet zur Steuerung einer Komponente. Das Steuerprogramm kann in der Speichereinheit 103 gespeichert sein/werden. Die Verarbeitungseinheit 101 umfasst ferner eine interne Uhr. Die Verarbeitungseinheit 101 ist/wird eingerichtet, um die interne Uhr zu verwenden, um zeitbezogene Information/en zu einem beliebigen Zeitpunkt zu erfassen. Die Ausgabe der Verarbeitungseinheit 101 ist/wird eingerichtet, um ein Signal auszugeben, bezogen auf die Steuerung einer Komponente des menschengetriebenen Fahrzeugs A in Übereinstimmung mit der auf der Betätigungsvorrichtung D ausgeführten Betätigung. Die Ausgabe der Verarbeitungseinheit 101 ist/wird eingerichtet, um eine Komponente des menschengetriebenen Fahrzeugs A in Reaktion auf ein Signal zu steuern, bezogen auf die Steuerung der Komponente des menschengetriebenen Fahrzeugs A, empfangen von der Vorrichtung 2 über die Kommunikationseinheit 107.
Die Speichereinheit 103 umfasst einen nichtflüchtigen Speicher, wie beispielsweise einen Flash-Speicher. Die Speichereinheit 103 speichert Information/en, erzeugt durch den von der Verarbeitungseinheit 101 durchgeführten Vorgang. Das Steuerprogramm kann in der Speichereinheit 203 gespeichert sein/werden. Die Speichereinheit 103 ist mit der Verarbeitungseinheit 101 elektrisch verbunden, beispielsweise über einen Datenbus. Die Eingabe-Ausgabeeinheit 105 ist ähnlich eingerichtet wie die Eingabe-Ausgabeeinheit 14 in der ersten Ausführungsform.
Die Kommunikationseinheit 107 ist eine Kommunikationsvorrichtung, eingerichtet, um mit der Kommunikationsvorrichtung 2 kommunizieren zu können. Die Kommunikationseinheit 107 umfasst beispielsweise mindestens einen USB-Kommunikationsanschluss (Universal Serial Bus) oder ein Drahtlosmodul mit kurzer Reichweite.
Die Kommunikationsvorrichtung 2 ist eine tragbare und kompakte Kommunikationsvorrichtung. Im ersten Beispiel ist die Kommunikationsvorrichtung 2 ein Fahrradcomputer. Im zweiten Beispiel kann die Kommunikationsvorrichtung 2 eine so genannte Anschlussbox sein, verbunden über ein Elektrokabel oder eine Drahtloskommunikationsvorrichtung mit den Komponenten des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A. Im dritten Beispiel ist die Kommunikationsvorrichtung 2 ein Smartphone. Im vierten Beispiel ist die Kommunikationsvorrichtung 2 eine tragbare Vorrichtung, wie beispielsweise eine so genannte Smartwatch oder ähnliches. Im fünften Beispiel ist die Kommunikationsvorrichtung 2 ein Mobiltelefon. Handelt es sich bei der Kommunikationsvorrichtung 2 beispielsweise um einen Fahrradcomputer oder ein Smartphone, kann ein Smartphone-Halteteil an der Lenkstange A3 des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A angebracht sein/werden, und die Kommunikationsvorrichtung 2 kann verwendet werden, während sie auf das Halteteil montiert ist/wird (siehe 10).
Die Kommunikationsvorrichtung (Ausgabevorrichtung) 2 umfasst eine Verarbeitungseinheit 201, eine Speichereinheit 203, eine Ausgabeeinheit 205, eine Betätigungseinheit 207, eine Spracheingabe-Ausgabeeinheit 209, eine GPS-Empfangseinheit 211 und eine Kommunikationseinheit 213. Die Kommunikationsvorrichtung 2 umfasst ferner eine Batterie 204. Die Batterie 204 ist/wird eingerichtet, um die Verarbeitungseinheit 201, die Speichereinheit 203, die Ausgabeeinheit 205, die Betätigungseinheit 207, die Spracheingabe-Ausgabeeinheit 209, die GPS-Empfangseinheit 211 und die Kommunikationseinheit 213 mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Kommunikationsvorrichtung 2 umfasst vorzugsweise einen Einschaltschalter, um zwischen einem Einschaltzustand und einem Ausschaltzustand schalten zu können. Die Batterie 204 ist/wird eingerichtet, um im eingeschalteten Zustand mindestens die Verarbeitungseinheit 201 mit elektrischer Energie zu versorgen.
Die Verarbeitungseinheit 201 umfasst einen Prozessor, umfassend mindestens einen von CPU und GPU sowie einen Speicher und so weiter. Die Verarbeitungseinheit 201 kann als eine einzige Hardware (SoC: System auf einem Chip) aufgebaut sein, integriert mit dem Prozessor, dem Speicher, der Speichereinheit 203 und der Kommunikationseinheit 213. Die Verarbeitungseinheit 201 führt das Training des Lernmodells 2M bezüglich der Steuerung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A und der Steuerung von Komponenten unter Verwendung des Lernmodells 2M in Übereinstimmung mit einem in der Speichereinheit 203 gespeicherten Computerprogramm durch. Das in der Speichereinheit 203 gespeicherte Computerprogramm umfasst ein Anwendungsprogramm 2P.
Die Speichereinheit 203 umfasst einen nichtflüchtigen Speicher, wie beispielsweise einen Flash-Speicher. Die Speichereinheit 203 speichert das Anwendungsprogramm 2P mit einem Lernprogramm. Die Speichereinheit 203 speichert das Lernmodell 2M, trainiert durch den von der Verarbeitungseinheit 201 ausgeführten Vorgang. Die Speichereinheit 203 speichert Daten, referenziert von der Verarbeitungseinheit 201. Das Anwendungsprogramm 2P kann eine Kopie eines auf einem Speichermedium 8 gespeicherten Anwendungsprogramms 8P sein. Beispielsweise kann die Verarbeitungseinheit 201 ein Lernprogramm 8P und ein Lernmodell 8M aus dem Speichermedium 8 auslesen und das Lernprogramm 8P und das Lernmodell 8M als Lernprogramm 2P und Lernmodell 2M in die Speichereinheit 203 kopieren. Das Speichermedium 8 umfasst beispielsweise ein plattenförmiges Aufzeichnungsmedium wie eine CD-ROM, einen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher wie einen Flash-Speicher oder eine Festplatte oder ähnliches. Die Kommunikationsvorrichtung 2 kann die Kommunikationseinheit 213 mit einem Elektronikgerät verbinden, in der Lage, die im Speichermedium 8 gespeicherten Daten über ein Kommunikationskabel oder eine Drahtloskommunikationsvorrichtung auszulesen und dadurch die im Speichermedium 8 gespeicherten Daten zu erfassen. Die Kommunikationsvorrichtung 2 kann mindestens eine von einem Kommunikationsanschluss umfassen, verbunden mit dem Speichermedium 8, und eine zweite Kommunikationseinheit, erfassend die auf dem Speichermedium 8 gespeicherten Daten über das Kommunikationsnetzwerk, wie beispielsweise das Internet oder ähnliches.
Die Ausgabeeinheit 205 umfasst eine Anzeigeeinheit 205A. Die Anzeigeeinheit 205A umfasst eine Anzeigevorrichtung wie beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige, eine organische Elektrolumineszenzanzeige (EL) oder ähnliches. Die Anzeigeeinheit 205A ist/wird eingerichtet, um die Information/en bezüglich der Steuerung einer Komponente des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs auszugeben, ausgegeben vom Lernmodell 2M. Die Anzeigeeinheit 205A ist/wird eingerichtet, um die Information/en auszugeben, anzeigend das Ergebnis der Steuerung einer Komponente.
Die Betätigungseinheit 207 ist eine Schnittstelle zum Empfang der Betätigung durch den Benutzer und umfasst mindestens einen von einem physischen Knopf und einer Touchpanel-Vorrichtung. Die Betätigungseinheit 207 kann bereitgestellt sein/werden, um der Anzeigeeinheit 205 überlagert zu werden. Die Betätigungseinheit 207 kann die Betätigung in Bezug auf die Details auf dem Bildschirm empfangen, angezeigt auf der Anzeigeeinheit 205 durch den physischen Knopf oder das Touchpanel.
Die Spracheingabe-Ausgabeeinheit 209 umfasst einen Lautsprecher, ein Mikrofon und ähnliches. Die Spracheingabe-Ausgabeeinheit 209 ist mit einer Spracherkennungseinheit 217 ausgestattet. Die Spracherkennungseinheit 217 erkennt die Einzelheiten der Betätigung entsprechend einem über das Mikrofon eingegebenen Sprachsignal und empfängt dadurch die Betätigung. Die Spracheingabe-Ausgabeeinheit 209 kann eingerichtet sein/werden, um Sprache oder einen Piepton vom Lautsprecher zu erzeugen, wodurch Information/en bezüglich der Steuerung einer Komponente und Information/en, anzeigend das Ergebnis der Komponentensteuerung, ausgegeben wird/werden. Die Ausgabevorrichtung 205 kann eine Vibrationserzeugungsvorrichtung umfassen. Die Vibrationserzeugungsvorrichtung umfasst beispielsweise einen Elektromotor und ein Gewicht. Die Vibrationserzeugungsvorrichtung kann eingerichtet sein/werden, um Vibrationen eines bestimmten Musters zu erzeugen und die Oberfläche der Anzeigeeinheit 205A in Vibration zu versetzen.
Die GPS-Empfangseinheit 211 ist für den Empfang eines GPS-Signals eingerichtet. Die GPS-Empfangseinheit 211 ist/wird eingerichtet, um Information/-en bezüglich einer Position der Kommunikationsvorrichtung 2 auszugeben. Die Verarbeitungseinheit 201 ist/wird eingerichtet, um die Position der Kommunikationsvorrichtung 2 in Übereinstimmung mit den von der GPS-Empfangseinheit 211 ausgegebenen Information/en zu erkennen. Die Position der Kommunikationsvorrichtung 2 umfasst beispielsweise Längengrade und Breitengrade. Die GPS-Empfangseinheit 211 kann eingerichtet sein/werden, um beispielsweise eine Funkwelle von einer Basisstation eines öffentlichen Drahtloskommunikationssystems oder eine Funkwelle von einer Relaisstation eines Drahtloskommunikationssystems zu empfangen, kompatibel mit dem Drahtloskommunikationsstandard wie Wireless LAN, Bluetooth (eingetragenes Warenzeichen) oder ähnlichem. Bei der Berechnung der Information/en bezüglich der Position der Kommunikationsvorrichtung 2 kann die Verarbeitungseinheit 201 Information/en verwenden, bezogen auf die Stärke einer von der Basisstation des öffentlichen Kommunikationssystems übertragenen Funkwelle oder einer von der Relaisstation des Drahtloskommunikationssystems übertragenen Funkwelle, empfangen von der GPS-Empfangseinheit 211.
Die Kommunikationseinheit 213 ist/wird eingerichtet, um mit der Kommunikationseinheit 107 der Steuervorrichtung 100 kommunizieren zu können. Die Kommunikationseinheit 213 umfasst beispielsweise mindestens einen USB-Kommunikationsanschluss oder ein Drahtloskommunikationsmodul für kurze Entfernungen, um mit der Kommunikationseinheit 107 des Steuergeräts 100 zu kommunizieren. In dem Fall, dass die Kommunikationseinheit 213 den USB-Kommunikationsanschluss umfasst, kann die Kommunikationsvorrichtung 2 über die Kommunikationseinheit 213 von der Batterie H1 mit elektrischer Energie gespeist werden.
In der zweiten Ausführungsform erfasst das Steuergerät 100 Eingabeinformation/en, entsprechend einem über die Eingabe-Ausgabeeinheit 105 eingegebenen Signal, von der am muskelkraftgetriebenen Fahrzeug A montierten Sensorgruppe SG und überträgt die Eingabeinformation/en über die Kommunikationseinheit 107 an die Kommunikationsvorrichtung 2. Die Steuervorrichtung 100 kann zeitweilig Eingabeinformation/en erfassen und zeitweilig Eingabeinformation/en an die Kommunikationsvorrichtung 2 übertragen.
In der zweiten Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit 201 der Kommunikationsvorrichtung 2 eingerichtet, um Information/en bezüglich einer Schaltstufe oder eines Übersetzungsverhältnisses für die Übersetzung E unter Verwendung des Lernmodells 2M auszugeben, gespeichert beispielsweise in der Speichereinheit 12 im Ausgabezustand, und um das Lernmodell 2M zu aktualisieren. Das Lernmodell 2M, gespeichert in der Speichereinheit 12 im Anfangszustand, wird erzeugt, indem im Voraus eine Simulation des Modells des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A unter einer Fahrumgebung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A in einer externen Vorrichtung zur Erzeugung von Informationen, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, ausgeführt wird. Das Lernmodell 2M ist/wird eingerichtet, um Information/en bezüglich einer Schaltstufe oder eines Übersetzungsverhältnisses für die Übersetzung E auszugeben, wenn Information/en bezüglich des Fahrens eingegeben wird/werden.
7 stellt den Umriss des Lernmodells 2M dar. Wenn Eingabeinformation/en eingegeben werden, ist das Lernmodell 2M eingerichtet, um in Übereinstimmung mit einem Indexwert trainiert zu werden, angebend die Effizienz der elektrischen Energieaufnahme der Batterie H1, versorgend eine Komponente des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A mit elektrischer Energie, und um Information/en bezüglich der Steuerung der Komponente des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A auszugeben. In der zweiten Ausführungsform ist das Lernmodell 2M eingerichtet, um Information/en bezüglich einer Schaltstufe als Ausgabeinformation/en bezüglich der Steuerung der Übersetzung E auszugeben. Die Verarbeitungseinheit 201 führt die durch das Lernmodell 2M definierte Verarbeitung aus und berücksichtigt dabei die Ausgabeinformation/en, als Ausgabeinformation/en, ausgegeben von der Verarbeitungseinheit 201 als Ausgabeinformation/en des Lernmodells 2M.
Wie in 7 dargestellt, umfasst das Lernmodell 2M in der zweiten Ausführungsform eine Eingabeschicht 21 zur Eingabe von Eingabeinformation/en bezüglich der Fahrt, erfasst während der Fahrt des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A, als ein Zustand s und eine Ausgabeschicht 22 zur Ausgabe von Information/en über eine Schaltstufe bezüglich der Steuerung der Übersetzung E unter den Komponenten des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A als eine Aktion a. Das Lernmodell 2M umfasst eine Zwischenschicht 23 mit Parametern, so trainiert, dass die Effizienz der elektrischen Energieaufnahme der Batterie H1 verbessert wird, wenn die Übersetzung E automatisch in Übereinstimmung mit der von der Ausgabeschicht 22 ausgegebenen Schaltstufe geschaltet wird. Die Parameter in der Zwischenlage 23 umfassen Gewichte. Die Parameter in der Zwischenschicht 23 können ferner Spannungen umfassen. Die Zwischenlage 23 umfasst mehrere Knotenpunkte. Die Zwischenschicht 23 umfasst vorzugsweise mehrere Schichten.
Die in die Eingabeschicht 21 des Lernmodells 2M in der zweiten Ausführungsform einzugebende Eingabeinformation/en umfasst/umfassen mindestens eine von der/den Information/en, bezogen auf eine Trittfrequenz der Kurbelwelle B1, der/den Information/en, bezogen auf ein Drehmoment der Kurbel B1 und der/den Information/en, bezogen z.B. auf die Energie. Vorzugsweise umfasst/umfassen die Information/en, einzugeben in die Eingabeschicht 21 des Lernmodells 2M, beispielsweise ferner mindestens eine von Geschwindigkeit, Beschleunigung und Stellung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A. Die Energie wird durch Berechnung unter Verwendung der Information/en bezüglich der Trittfrequenz und der Information/en bezüglich des Drehmoments erfasst.
Die in die Eingabeschicht 21 des Lernmodells 2M in der zweiten Ausführungsform einzugebende Eingabeinformation/en kann/können ein Drehmoment von mindestens einem von Elektromotor E11 und Elektromotor E21 der Übersetzung E, die Strommenge von mindestens einem von Elektromotor E11 und Elektromotor E21 der Übersetzung E, einen Spannungswert von mindestens einem von Elektromotor E11 und Elektromotor E21 der Übersetzung E und eine Temperatur von mindestens einem von Elektromotor E11 und Elektromotor E21 der Übersetzung E umfassen. Die eingegebene/n Information/en kann/können Information/en umfassen, bezogen auf eine gegenwärtige Schaltstufe für die Übersetzung E und Information/en, bezogen auf eine Zeitspanne, während der die Übersetzung E auf einer Schaltstufe gehalten wird.
Die in die Eingabeschicht 21 des Lernmodells 2M in der zweiten Ausführungsform einzugebende/n Eingabeinformation/en umfasst/umfassen Information/en, bezogen auf die in der Batterie H1 verbleibende Menge an elektrischer Energie. Bei der/den Eingabeinformation/en kann es sich um Information/en handeln, sich beziehend auf die Menge der in der Batterie H1 verbrauchten elektrischen Energie.
Die in die Eingabeschicht 21 des Lernmodells 2M in der zweiten Ausführungsform einzugebende Eingabeinformation/en umfasst/umfassen Erfassungsdaten bezüglich einer Stellung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A. Die Erfassungsdaten bezüglich einer Stellung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A in der vorliegenden Ausführungsform ähneln denen in der ersten Ausführungsform.
Die in die Eingabeschicht 21 des Lernmodells 2M in der zweiten Ausführungsform einzugebende/n Eingabeinformation/en kann/können Erfassungsdaten umfassen, sich beziehend auf eine Fahrumgebung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A. Die Erfassungsdaten, bezogen auf eine Fahrumgebung, umfasst/umfassen beispielsweise Information/en, bezogen auf eine Höhenlage. Die Verarbeitungseinheit 201 kann eingerichtet sein/werden, um beispielsweise die Information/en bezüglich einer Höhenlage in Übereinstimmung mit der von der GPS-Empfangseinheit 211 erkannten Position und den in der Speichereinheit 203 gespeicherten Kartendaten zu erkennen. Die Kommunikationsvorrichtung 2 kann ferner einen Luftdrucksensor umfassen, und der Luftdrucksensor kann die Information/en bezüglich einer Höhenlage erfassen. Die Erfassungsdaten, bezogen auf eine Fahrumgebung, können Information/en umfassen, bezogen auf eine Atmosphärentemperatur. Die Kommunikationsvorrichtung 2 kann ferner eingerichtet sein/werden, dass sie einen Atmosphärentemperatursensor umfasst und die Information/en bezüglich der Atmosphärentemperatur vom Atmosphärentemperatursensor erfasst. Die Erfassungsdaten bezüglich einer Fahrumgebung können Information/en bezüglich der Neigung der Straße für das muskelkraftbetriebenen Fahrzeug A umfassen. Die Information/en bezüglich der Neigung der Straße für das muskelkraftbetriebene Fahrzeug A kann/können aus den vom Winkelsensor S3 erhaltenen Information/en über den Neigungswinkel des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A gewonnen werden. Die Erfassungsdaten, bezogen auf eine Fahrumgebung, können Information/en umfassen, bezogen auf einen Straßentyp für das muskelkraftbetriebenes Fahrzeug A. Der Straßentyp umfasst beispielsweise Information/en über die Straße und Information/en über das Gelände. Die Verarbeitungseinheit 201 kann eingerichtet sein/werden, um beispielsweise auf der Grundlage der von der GPS-Empfangseinheit 211 ermittelten Position und der in der Speichereinheit 203 gespeicherten Kartendaten den Straßentyp zu erkennen. Die Erfassungsdaten, bezogen auf eine Fahrumgebung, können Information/en über das Wetter umfassen. Die Wetterinformation/en umfasst/umfassen beispielsweise Information/en über die Luftfeuchtigkeit. Die Kommunikationsvorrichtung 2 kann eingerichtet sein/werden, um ferner beispielsweise einen Feuchtigkeitssensor zu umfassen und die Wetterinformation/en vom Feuchtigkeitssensor zu erfassen.
Die von der Ausgabeschicht des Lernmodells 2M in der zweiten Ausführungsform ausgegebenen Ausgabeinformation/en umfasst/umfassen Information/en zu mindestens einer von einer Gangschaltstufe oder einem Übersetzungsverhältnis der Übersetzung E.
Die Zwischenschicht 23 wird durch verstärktes/verstärkendes Lernen so ausgebildet, dass sie Information/en bezüglich einer Schaltstufe zur Verbesserung der Effizienz des Stromverbrauchs in Übereinstimmung mit einem Indexwert, angebend die Effizienz des Stromverbrauchs in der Batterie H1, aus der Ausgabeschicht 22 ausgibt. In der zweiten Ausführungsform wird die Zwischenschicht 23 so trainiert, dass die Belastung für den Benutzer des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A in einen Komfortbereich fällt, wenn die Übersetzung E automatisch in Übereinstimmung mit der/den Information/en bezüglich der Schaltstufe geschaltet wird, ausgegeben von der Ausgabeschicht 22.
In der zweiten Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit 201 der Kommunikationsvorrichtung 2 eingerichtet, um einen Indexwert als Belohnung zu verwenden, um dadurch das Lernmodell 2M durch verstärktes/verstärkendes Lernen zu trainieren. Die Verarbeitungseinheit 201 führt eine Annäherung an das in 7 dargestellte Lernmodell 2M durch eine Wertfunktion Q durch, ausführend in einem Zustand s eine Aktion a, und trainiert derart, dass die Wertfunktion Q hinsichtlich eines Indexwertes maximiert wird, anzeigend die Effizienz der elektrischen Energieaufnahme in der Batterie H1 als Belohnung.
8 und 9 sind Flussdiagramme, darstellend ein Beispiel für ein Erzeugungsverfahren für das Lernmodell 2M in der zweiten Ausführungsform. Die Verarbeitungseinheit 201 der Kommunikationsvorrichtung 2 verwendet das Lernmodell 2M, gespeichert im Ausgabezustand in der Speichereinheit 203, um das Training voranzutreiben, während gleichzeitig ein Signal zur Steuerung der Übersetzung E an die Steuervorrichtung 100 gemäß dem im Anwendungsprogramm 2P enthaltenen Lernprogramm gesendet wird. Durch das Training kann die Verarbeitungseinheit 201 das Lernmodell 2M zur Ausgabe von Information/en bezüglich eines Übersetzungsverhältnisses erzeugen, der Übersetzung E erlaubend, so lange wie möglich zu schalten, während der Komfort des Benutzers erhalten bleibt.
Wenn die Kommunikationsvorrichtung 2 eingeschaltet wird und die Verarbeitungseinheit 201 erkennt, dass die Steuervorrichtung 100 in einem Zustand eingeschaltet ist, in dem sich die Batterie H1 in einem voll aufgeladenen Zustand befindet (Schritt S201), beginnt die Verarbeitungseinheit 201 mit der Messung der Fahrstrecke (Schritt S203). Der Einschaltzustand der Steuervorrichtung 100 entspricht einem Zustand, in dem elektrische Energie von der Batterie H1 an die Verarbeitungseinheit 101 gespeist wird. Die Verarbeitungseinheit 201 führt Vorgänge aus den Schritten S205 bis S225 aus, bis die in der Batterie H1 verbleibende Menge an elektrischer Energie gleich oder kleiner als ein voreingestelltes Verhältnis ist, während im eingeschalteten Zustand der Kommunikationsvorrichtung 2 und der Steuervorrichtung 100 elektrische Energie an die Übersetzung E geliefert wird.
Nachdem die Messung der Fahrstrecke im Schritt S203 begonnen hat, erfasst die Verarbeitungseinheit 201 über die Kommunikationseinheit 213 (Schritt S205) von der Steuervorrichtung 100 Eingabeinformation/en bezüglich der Fahrt des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A zu einem voreingestellten Abtastzeitpunkt (Schritt S205). Die Eingabeinformation/en umfasst/umfassen beispielsweise Information/en bezüglich einer vom Geschwindigkeitssensor S1 erfassten Fahrgeschwindigkeit, Information/en bezüglich einer vom Beschleunigungssensor S2 erfassten Beschleunigung, Information/en bezüglich einer vom Winkelsensor S3 erfassten Stellung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A, Information/en bezüglich einer Trittfrequenz der Kurbel B1, Information/en bezüglich eines Drehmoments der Kurbel B1 und Information/en bezüglich der Energie. Nachdem im Schritt S205 die Information/en bezüglich der Fahrt des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A eingegeben wurde/n, erfasst die Verarbeitungseinheit 201 die in der Batterie H1 verbleibenden Menge an elektrischer Energie (Schritt S207).
Nachdem die Menge der in der Batterie H1 verbleibenden elektrischen Energie in Schritt S207 erfasst wurde, stellt die Verarbeitungseinheit 201 dem Lernmodell 2M die in Schritt S205 und S207 (Schritt S209) erfasste/n Eingabeinformation/en zur Verfügung und erkennt die vom Lernmodell 2M (Schritt S211) ausgegebenen Ausgabeinformation/en. In der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich bei den vom Lernmodell 2M ausgegebenen Ausgabeinformation/en um Information/en, bezogen auf eine Schaltstufe der Übersetzung E.
Nachdem die vom Lernmodell 2M ausgegebene Ausgabeinformation/en erkannt ist/sind, sendet die Verarbeitungseinheit 201 eine Anweisung zur Steuerung der Komponente in Übereinstimmung mit der in Schritt S211 erkannten Ausgabeinformation/en von der Kommunikationseinheit 213 an die Steuervorrichtung 100 (Schritt S213). Nachdem die Steueranweisung von der Kommunikationseinheit 213 gesendet wurde/worden ist, gibt die Verarbeitungseinheit 201 die Einzelheiten der Steuerung entsprechend der Steueranweisung an die Ausgabeeinheit 205 aus, um dadurch den Benutzer über die Einzelheiten zu informieren (Schritt S215). In Schritt S215 gibt die Verarbeitungseinheit 201 die Einzelheiten der Steuerung entsprechend der Schaltstufe auf der Anzeigeeinheit 205A aus.
Die Steuereinheit 201 erhält vom Benutzer innerhalb einer voreingestellten Zeitspanne ab der Ausgabe der Details der Steuerung an die Ausgabeeinheit 205 eine Auswertung (Schritt S217). In Schritt S217 kann die Verarbeitungseinheit 201 innerhalb einer voreingestellten Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, zu dem die Steueranweisung von der Kommunikationseinheit 213 an die Steuervorrichtung 100 gesendet wird/wurde, eine Auswertung durch den Benutzer erhalten. Im Schritt S217 zeigt die Verarbeitungseinheit 201 einen Auswerte-Eingabebildschirm 254 umfassend ein hohes Auswerteknopfbild 256 und ein niedriges Auswerteknopfbild 258 auf der Anzeigeeinheit 205A an, wie in 11 dargestellt, um eine Auswertung durch die Betätigungseinheit 207 zu erhalten. Wenn sich an den Details der Steuerung nichts ändert, kann der Vorgang von den Schritten S213 bis S217 entfallen.
Nach Abschluss der Verarbeitung in Schritt S217, oder nach Abschluss der Verarbeitung in Schritt S211, wenn die Verarbeitung von Schritt S213 bis S217 ausgelassen wird, erfasst die Verarbeitungseinheit 201 die von der Betätigungseinheit D1 der zu betätigenden Betätigungseinrichtung D eingegebenen Betätigungsinformation/en von der Steuereinrichtung 100 über die Kommunikationseinheit 213 (Schritt S219). In der vorliegenden Ausführungsform erwirbt die Verarbeitungseinheit 201 im Schritt S219 eine Schaltstufe für die Übersetzung E nach dem Schaltvorgang entsprechend der an der Betätigungseinheit D1 durchgeführten Betätigung.
Nachdem die Betätigungsinformation/en in Schritt S219 erfasst wurde/n, stellt die Verarbeitungseinheit 201 die in Schritt S219 erfasste/n Betätigungsinformation/en mit der in Schritt S211 erkannten Ausgabeinformation/en zusammen und berechnet so einen Auswertungswert (Schritt S221). Im Schritt S221 berechnet die Verarbeitungseinheit 201 einen Auswertungswert, indem sie die im Schritt S219 erfasste Schaltstufe mit der/den im Schritt S211 ausgegebenen Information/en bezüglich der Schaltstufe vergleicht und dadurch einen Auswertungswert berechnet (Schritt S221). In Schritt 221 berechnet die Verarbeitungseinheit 201 einen höheren Auswertungswert, da die Differenz zwischen der in Schritt S219 erfassten Schaltstufe und der in Schritt S211 erkannten Schaltstufe geringer ist.
Nachdem der Auswertungswert in Schritt S221 berechnet wurde, verwendet die Verarbeitungseinheit 201 die Einzelheiten der in Schritt S217 erhaltenen Auswertung und den in Schritt S221 berechneten Auswertungswert als Belohnung für die in Schritt S211 erkannten Ausgabeinformation/en, um die Parameter in der Zwischenschicht 23 des Lernmodells 2M zu aktualisieren, so dass die Auswertung durch den Benutzer verbessert wird (Schritt S223).
Die Vorgänge in den Schritten S221 und S223 dürfen nur dann durchgeführt werden, wenn die in Schritt S217 erhaltenen Einzelheiten der Auswertung eine niedrige Auswertung darstellen. In diesem Fall entfallen die Vorgänge der Schritte S221 und S223, wenn die Details der in Schritt S217 erhaltenen Auswertung eine hohe Auswertung darstellen.
Nach Abschluss des Vorgangs in Schritt S223 oder nach Abschluss des Vorgangs in Schritt S219, wenn die Verarbeitung in den Schritten S221 und S223 ausgelassen wird, bestimmt die Verarbeitungseinheit 201, ob die in Schritt S207 erworbene Menge an elektrischer Energie in der Batterie H1 gleich oder kleiner als ein voreingestelltes Verhältnis bezüglich der vollgeladenen Menge ist (Schritt S225). Wenn bestimmt wird, dass die in der Batterie H1 verbleibende Menge an elektrischer Energie nicht gleich oder kleiner als ein voreingestelltes Verhältnis (NEIN in Schritt S225) ist, kehrt die Verarbeitungseinheit 201 den Vorgang zu Schritt S205 zurück, um die Übersetzung E in Übereinstimmung mit dem Lernmodell 2M weiter zu steuern.
Wenn bestimmt wird, dass die in der Batterie H1 verbleibende Menge an elektrischer Energie, erfasst in Schritt S207, gleich oder kleiner als ein voreingestelltes Verhältnis (JA in Schritt S225) ist, beendet die Verarbeitungseinheit 201 die Messung der Fahrstrecke (Schritt S227). Nachdem die Messung der Fahrstrecke abgeschlossen ist, berechnet die Verarbeitungseinheit 201 eine ab dem Zeitpunkt, an dem die Batterie H1 vollständig geladen ist, akkumulierte Fahrstrecke (Schritt S229). Im Vorgang S229 kann die Verarbeitungseinheit 201 die Fahrstrecke in Übereinstimmung mit der von der GPS-Empfangseinheit 18 ermittelten Position berechnen. Der Vorgang kann eingerichtet sein/werden, dass die Verarbeitungseinheit 201 die Fahrstrecke in Übereinstimmung mit einem vom Geschwindigkeitssensor S1 erfassten Signal und Information/en, sich beziehend auf den Umfang eines Rades, berechnet. Die Information/en, sich beziehend auf den Umfang eines Rades, wird/werden beispielsweise im Speicher der Verarbeitungseinheit 201, der Speichereinheit 103 oder der Speichereinheit 203 gespeichert.
Die Verarbeitungseinheit 201 berechnet einen Indexwert, angebend den Wirkungsgrad der elektrischen Energieaufnahme in Übereinstimmung mit der im Schritt S229 (Schritt S231) berechneten Fahrstrecke. Der Indexwert wird berechnet, so dass die Auswertung umso höher ausfällt, je länger die Fahrstrecke ist, während die Auswertung umso niedriger ausfällt, je kürzer die Fahrstrecke ist. Die Länge der Fahrstrecke wird bestimmt durch den Vergleich zwischen einer tatsächlich zurückgelegten Fahrstrecke und einem Einstellwert für die Strecke, zurückgelegt, während die Übersetzung E im Automatikschaltmodus geschaltet ist, und der Schaltfähigkeitszustand der Übersetzung E beispielsweise bei voller Ladung der Batterie H1 erhalten bleibt.
Nachdem der Indexwert im Schritt S231 berechnet wurde, stellt die Verarbeitungseinheit 201 dem Lernmodell 2M den im Schritt S231 berechneten Indexwert als Belohnung zur Verfügung, trainiert die Parameter wie Gewichte oder ähnliches in der Zwischenschicht 23, so dass der Indexwert verbessert wird (Schritt S233) und beendet den Vorgang.
In der zweiten Ausführungsform wird gemäß dem Flussdiagramm in 8 und 9 durch Bereitstellung einer Belohnung in Abhängigkeit von der Fahrstrecke das Lernmodell 1M durch verstärktes/verstärkendes Lernen trainiert, so dass die Effizienz der elektrischen Energieaufnahme verbessert wird. Die Kommunikationsvorrichtung 2 steuert die Übersetzung E in Übereinstimmung mit der/den vom Lernmodell 2M ausgegebenen Information/en, trainiert durch das verstärktes/verstärkende Lernen.
Die Verarbeitungseinheit 201 kann eingerichtet sein/werden, um den Vorgang von Schritt S205 bis Schritt S221 als Lernmodus auszuführen. Im Lernmodus kann die Verarbeitungseinheit 201 das Lernmodell 2M aktualisieren, indem sie als Trainingsdaten die gesammelte/n Eingabeinformation/en, vom Lernmodell 2M abgegebene Information/en bezüglich der Schaltstufe und die Einzelheiten der Auswertung für die Steuerung der Schaltstufe basierend auf der/den ausgegebenen Information/en bezüglich der Schaltstufe verwendet.
Durch die Kommunikationsvorrichtung 2 und die Steuervorrichtung 100 in der zweiten Ausführungsform kann die Strecke, zurückgelegt in einem Zustand, in dem die Übersetzung E automatisch geändert wird, unter Beibehaltung des Komforts für den Benutzer, angepasst an die Eigenschaften der Betätigung durch den Benutzer des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A, und der hohen Effizienz der elektrischen Energieaufnahme des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A verlängert werden.
Wie in 10 dargestellt, ist/wird die Kommunikationsvorrichtung 2 an der Lenkstange A3 montiert, um dem Benutzer beispielsweise die visuelle Erkennung der Anzeigeeinheit 205A zu ermöglichen. 10 stellt einen Hauptbildschirm 250 dar, angezeigt auf der Anzeigeeinheit 205A in Übereinstimmung mit dem Anwendungsprogramm 2P. Die Verarbeitungseinheit 201 bewirkt, dass auf der Anzeigeeinheit 205A der Hauptbildschirm 250 in Übereinstimmung mit dem Anwendungsprogramm 2P angezeigt wird. Der Hauptbildschirm 250 umfasst eine Meldung, anzeigend einen kontrollierten Zustand einer Komponente, zusätzlich zu den in der/den Fahrinformation/en enthaltenen Information/en bezüglich einer Geschwindigkeit. Der kontrollierte Zustand einer Komponente umfasst beispielsweise einen Betätigungszustand des Unterstützungsmechanismus C und eine betätigte Betätigung der Übersetzung E. Der Hauptbildschirm 250 umfasst ein Knopfbild 252 zur Auswertung des Lernens. Wird beispielsweise ein Abschnitt entsprechend dem Knopfbild 252 der Touchpanel-Vorrichtung betätigt, so führt die Verarbeitungseinheit 201 den Vorgang des Empfangs einer Auswertung des Lernmodells 2M aus, dargestellt in den Flussdiagrammen in 8 und 9 (S217 und S223).
11 stellt ein Beispiel für einen Auswertungs-Eingabebildschirm 254 dar. Wird beispielsweise ein dem Knopfbild 252 entsprechender Abschnitt der Touchpanel-Vorrichtung betätigt, bewirkt die Verarbeitungseinheit 201, dass die Anzeigeeinheit 205 den Auswerte-Eingabebildschirm 254 anzeigt. Der Auswertungs-Eingabebildschirm 254 umfasst Information/en, anzeigend ein Betätigungsergebnis der von der Steuereinheit 201 in Übereinstimmung mit dem Lernmodell 2M gesteuerten Komponente. Eine Auswertungs-Eingabeeinheit ist/wird eingerichtet, um dem Benutzer die Eingabe einer Auswertung zu ermöglichen, anzeigend den Komfort des Benutzers nach der Betätigung der Komponente in Übereinstimmung mit der/den vom Lernmodell 2M ausgegebenen Ausgabeinformation/en. Der Auswertungseingabebildschirm 254 umfasst ein hohes Auswerteknopfbild 256 und ein niedriges Auswerteknopfbild 258. Die Auswertungs-Eingabeeinheit im ersten Beispiel umfasst die Betätigungseinheit 207. Die Auswertungs-Eingabeeinheit im ersten Beispiel umfasst eine Touchpanel-Vorrichtung, angeordnet, um beispielsweise der Anzeigeeinheit 205 überlagert zu sein/werden. Durch Berühren der Abschnitte, entsprechend des hohen Auswerteknopfbilds 256 und des Abschnitts entsprechend des niedrigen Auswerteknopfbilds 258, mit einem Finger o.ä. gibt die Auswerte-Eingabeeinheit 207 die mit einer Auswertung verbundenen Informationen ein. Wird der Abschnitt, entsprechend dem hohen Auswerteknopfbild 256 der Touchpanel-Vorrichtung, betätigt, beurteilt die Verarbeitungseinheit 201 eine hohe Auswertung. Wird der Abschnitt, entsprechend dem niedrigen Auswerteknopfbild 258 der Touchpanel-Vorrichtung betätigt, beurteilt die Verarbeitungseinheit 201 eine niedrige Auswertung. Wenn innerhalb eines voreingestellten Zeitraums keine Auswertung vom Benutzer erhalten wird, beurteilt die Verarbeitungseinheit 201 keine Auswertung. Der Auswertungseingabebildschirm 254 darf nur das niedrige Auswerteknopfbild 258 zwischen dem hohen Auswerteknopfbild 256 und dem niedrigen Auswerteknopfbild 258 umfassen.
Die Auswerte-Eingabeeinheit im zweiten Beispiel umfasst die Betätigungseinheit D1 der Betätigungsvorrichtung D. Die Betätigungseinheit D1 kann einen speziellen Auswerte-Eingabeknopf umfassen.
Die Auswerte-Eingabeeinheit im dritten Ausgabebeispiel umfasst ein Mikrofon der Spracheingabe-Ausgabeeinheit 209 und eine Spracherkennungseinheit 217. Die Verarbeitungseinheit 201 erkennt Information/en, sich beziehend auf die von der Spracherkennungseinheit 217 erkannte Stimme des Benutzers, und erhält dadurch eine Auswertung. Die Verarbeitungseinheit 201 bestimmt in Übereinstimmung mit der/den Information/en, bezogen auf die erkannte Stimme, ob die Steuerung korrekt ist oder nicht. Die Verarbeitungseinheit 201 beurteilt eine hohe Auswertung, wenn bestimmt wird, dass die Steuerung ordnungsgemäß durchgeführt wird.
Die Auswertungs-Eingabeeinheit im vierten Beispiel umfasst eine Kamera. Die Kommunikationsvorrichtung 2 umfasst beispielsweise eine Kamera. Die Kommunikationsvorrichtung 2 ist/wird an dem muskelkraftbetriebenen Fahrzeug A montiert, so dass die Kamera das Gesicht des Benutzers aufnimmt. Die Verarbeitungseinheit 201 erkennt die Gesichtsausdrücke des Benutzers aus einem Bild, aufgenommen durch Fotografieren des Gesichts des Benutzers mit der Kamera, und bestimmt, ob die Steuerung in Übereinstimmung mit den Gesichtsausdrücken des Benutzers korrekt ist. Die Verarbeitungseinheit 201 beurteilt eine hohe Auswertung, wenn festgestellt wird, dass die Steuerung korrekt ist.
Die Kommunikationsvorrichtung 2 in der zweiten Ausführungsform ermöglicht eine Steuerung der Komponenten in der Weise, dass die Effizienz der elektrischen Energieaufnahme in Abhängigkeit von der Fahrweise des Benutzers des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs A im Laufe des Lernprozesses verbessert wird, dem Benutzer ermöglichend, das muskelkraftbetriebene Fahrzeug A lange Zeit komfortabel zu fahren.
Das Lernmodell 2M in der zweiten Ausführungsform kann eingerichtet sein/werden, um Information/en bezüglich der Steuerung einer anderen Komponente auszugeben. Die mit der/den Ausgabeinformation/en zu steuernde Komponente 13 kann der Unterstützungsmechanismus C, die Sattelstütze F, die Federung G und die Bremsvorrichtung J sein, nicht beschränkt auf die Übersetzung E. Das Lernmodell 2M kann eingerichtet sein/werden, um Information/en bezüglich der Steuerung des Unterstützungsmechanismus C auszugeben, dem Benutzer erlaubend, das muskelkraftbetriebenen Fahrzeug A komfortabel zu fahren, wobei die Menge der in der Batterie H1 verbrauchten elektrischen Energie reduziert wird, wenn die Eingabeinformation/en eingegeben wird/werden.
In der zweiten Ausführungsform kann die zu steuernde Komponente unter Verwendung der Ausgabeinformation/en mindestens zwei von der Übersetzung E, dem Unterstützungsmechanismus C, der Sattelstütze F, der Federung G und der Bremsvorrichtung J umfassen. Die nicht zu steuernde Komponente 13 unter Verwendung der Ausgabeinformation/en der Übersetzung E, des Unterstützungsmechanismus C, der Sattelstütze F, der Federung G, der Bremsvorrichtung J und dergleichen umfasst nicht notwendigerweise den Elektromotor oder das Elektrostellglied und kann über einen Draht gesteuert werden.
In der ersten Ausführungsform und in der zweiten Ausführungsform kann für den Fall, dass die Komponente 13 den Unterstützungsmechanismus C umfasst, das im Anfangszustand in der Speichereinheit 12 gespeicherte Lernmodell 1M eingerichtet sein/werden, um ein minimales Unterstützungsverhältnis anzunehmen, wenn der Unterstützungsmechanismus C unter Verwendung der vom Lernmodell 1M ausgegebenen Ausgabeinformation/en gesteuert wird. Dadurch ist es möglich, unnötige elektrische Energie zu reduzieren, bis das Lernmodell bis zu einem für den Benutzer geeigneten Zustand trainiert ist.
Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Ausdruck „mindestens einer“ bedeutet „einer oder mehrere“ für eine gewünschte Wahl. In einem Beispiel bedeutet der Ausdruck „mindestens einer“, der in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, „nur eine Wahl“ oder „beide der beiden Wahlmöglichkeiten“ für zwei Wahlmöglichkeiten. In einem anderen Beispiel bedeutet der Ausdruck „mindestens eine“ in der vorliegenden Beschreibung „nur eine Wahl“ oder „eine Kombination von zwei oder mehr Wahlmöglichkeiten“ für drei oder mehr Wahlmöglichkeiten.
Bezugszeichenliste

1: Ausgabevorrichtung
10: Verarbeitungseinheit
12: Speichereinheit
14: Eingabe-Ausgabeeinheit
16: GPS-Empfangseinheit
1M, 9M: Lernmodell
1P, 9P: Lernprogramm
31: Eingabeschicht
32: Ausgabeschicht
33: Zwischenschicht
2: Kommunikationsvorrichtung (Ausgabevorrichtung)
201: Verarbeitungseinheit
203: Speichereinheit
205: Anzeigeeinheit
207: Auswerte-Eingabeeinheit
211: GPS-Empfangseinheit
2P, 8P: Anwendungsprogramm
2M, 8M: Lernmodell
21: Eingabeschicht
22: Ausgabeschicht
23: Zwischenschicht
254: Auswerte-Eingabebildschirm
100: Steuereinheit
A1: Rahmen
C: Unterstützungsmechanismus
D: Betätigungsvorrichtung
E: Übersetzung
E11, E21: Antriebsmotor
F: Sattel stütze
G: Federung
S1 ...: Geschwindigkeitssensor
S2 ...: Beschleunigungssensor
S3 ...: Winkelsensor
S4 ...: Trittfrequenz-Sensor
S5 ...: Drehmomentsensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2019130347 [0001]
JP 2018089989 [0003, 0005]

Claims

Ausgabevorrichtung (1), umfassend eine Erfassungseinheit, erfassend Information/en bezüglich der Fahrt eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs; und ein Lernmodell (1M; 2M; 8M; 9M), eingerichtet, um in Übereinstimmung mit einem Indexwert trainiert zu werden, anzeigend elektrische Energieverbrauchseffizienz in einer Stromversorgungsvorrichtung zum Speisen von elektrischer Energie an eine Komponente (C; D; E; E11; E21; F; G) des muskelkraftgetriebenen Fahrzeugs, und zum Ausgeben von Ausgabeinformation/en bezüglich der Steuerung der Komponente (C; D; E; E11; E21; F; G), wenn die Eingabeinformation/en eingegeben wird/werden.
Ausgabevorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei welcher der Indexwert ein Wert bezogen auf eine Fahrstrecke ist, erhalten, bevor die elektrische Energie in der Stromversorgungsvorrichtung gleich oder kleiner als ein voreingestellter Wert ist/wird.
Ausgabevorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei welcher der Indexwert ein Wert bezogen auf die Menge der von der Stromversorgungsvorrichtung gespeisten elektrischen Energie ist.
Ausgabevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher die Ausgabeinformation/en Information/en bezüglich eines Unterstützungsverhältnisses in einem Unterstützungsmechanismus (C) ist/sind, eingerichtet, um den Antrieb des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs durch elektrische Energie zu unterstützen, gespeist von der Stromversorgungsvorrichtung und einem oberen Grenzwert einer Unterstützungskraft durch den Unterstützungsmechanismus (C).
Ausgabevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher die Ausgabeinformation/en Information/en ist/sind, bezogen auf eine Schaltstufe oder ein Übersetzungsverhältnis einer Übersetzung (E) des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs.
Ausgabevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher die Ausgabeinformation/en Information/en ist/sind, bezogen auf eine Anzahl von Umdrehungen eines Elektromotors (E11: E21), angetrieben durch elektrische Energie, gespeist von der Stromversorgungsvorrichtung.
Ausgabevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher Ausgabeinformation/en, welche den Komfort eines Benutzers für die Betätigung einer Komponente (C; D; E; E11; E21; F; G) des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs, sich bewegend, in einen voreingestellten Bereich fallen lässt, ausgegeben wird in Übereinstimmung mit der von dem Lernmodell (1M; 2M; 8M; 9M) ausgegebenen Ausgabeinformation/en.
Ausgabevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher die Eingabeinformation/en mindestens eine von Information/en über eine Trittfrequenz einer Kurbel des muskelkraftgetriebenen Fahrzeugs, Information/en über ein Drehmoment der Kurbel, Information/en über Energie erhalten durch Berechnung unter Verwendung der Information/en über die Trittfrequenz und der Information/en über das Drehmoment.
Ausgabevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher die Komponente (C; D; E; E11; E21; F; G) einen Elektromotor (E11; E12) umfasst, angetrieben durch elektrische Energie, gespeist von der Stromversorgungsvorrichtung, und die Eingabeinformation/en Information/en ist/sind, sich beziehend auf ein Drehmoment des Elektromotors (E11; E12) und/oder eine Stromaufnahme des Elektromotors (E11; E12), einen Spannungswert des Elektromotors (E11; E12) und/oder eine Temperatur des Elektromotors (E11; E12) bezieht/beziehen.
Ausgabevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welcher die Eingabeinformation/en einen oder mehrere enthält von: a) Information/en, bezogen auf eine in der Stromversorgungsvorrichtung verbleibende Menge an elektrischer Energie; b) Erfassungsdaten, bezogen auf eine Stellung des muskelkraftgetriebenen Fahrzeugs; und c) Erfassungsdaten, bezogen auf die Fahrumgebung des muskelkraftgetriebenen Fahrzeugs.
Ausgabevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend eine Verarbeitungseinheit (10; 201), eingerichtet, um das Lernmodell (1M; 2M; 8M; 9M) durch verstärktes/verstärkendes Lernen unter Verwendung des Indexwertes als Belohnung zu trainieren, bevorzugt ist/wird die Verarbeitungseinheit (10; 201) eingerichtet, das Lernen unter Verwendung, als Belohnung, eines Wertes, anzeigend den Komfort, basierend auf einer Auswertung der Trittfrequenz und des Drehmoments der Kurbel des fahrenden menschengetriebenen Fahrzeugs auszuführen.
Ausgabevorrichtung (1) nach Anspruch 11, ferner umfassend eine Betätigungseinheit (D1), eingerichtet, um Betätigungsinformation/en zum Betätigen der Komponente (C; D; E; E11; E21; F; G) einzugeben, wobei die Verarbeitungseinheit (10; 201) eingerichtet ist/wird, Ausgabeinformation/en mit einer Belohnung auszugeben, basierend auf dem Vergleich von Ausgabeinformation/en, ausgegeben von dem Lernmodell (1M; 2M; 8M; 9M) in Übereinstimmung mit Eingabeinformation/en, erfasst durch die Erfassungseinheit mit Betätigungsinformation/en, eingegeben durch die Betätigungseinheit (D1).
Ausgabevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner umfassend: eine Ausgabeeinheit (14; 105; 205), eingerichtet, um Information/en bezüglich der Steuerung einer Komponente (C; D; E; E11; E21; F; G) des menschengetriebenen Fahrzeugs auszugeben, ausgegeben durch das Lernmodell (1M; 2M; 8M; 9M); und eine Auswerte-Eingabeeinheit (207), eingerichtet, um eine Auswertung einzugeben, anzeigend den Komfort eines Benutzers, nachdem die Komponente (C; D; E; E11; E21; F; G) in Übereinstimmung mit der/den Ausgabeinformation/en betätigt wurde, wobei das Lernmodell (1M; 2M; 8M; 9M) eingerichtet ist/wird, um in Übereinstimmung mit Trainingsdaten, einschließlich eines Details der eingegebenen Auswertung, aktualisiert zu werden, Ausgabeinformation/en ausgegeben von dem Lernmodell (1M; 2M; 8M; 9M) zu einem Zeitpunkt, wenn die Auswertung eingegeben wird, und Eingabeinformation/en eingegeben in Übereinstimmung mit der Ausgabeinformation, bevorzugt ist/wird die Ausgabeeinheit (14; 105; 205) eingerichtet, um Information/en auszugeben, anzeigend ein Ergebnis der Steuerung einer Komponente (C; D; E; E11; E21; F; G).
Erzeugungsverfahren für ein Lernmodell (1M; 2M; 8M; 9M), umfassend: Verwenden eines neuronalen Netzes, eingerichtet zum Ausgeben von Information/en bezüglich der Steuerung einer Komponente (C; D; E; E11; E21; F; G) eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs, wenn Eingabeinformation/en bezüglich des Fahrens des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs eingegeben wird/werden; Erfassen von Eingabeinformation/en, bezogen auf das Fahren des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs; Erkennen von Ausgabeinformation/en, ausgegeben durch Versorgen des neuronalen Netzes mit der/den erfassten Eingabeinformation/en, und Trainieren eines Gewichts in einer Zwischenschicht des neuronalen Netzes, so dass ein Indexwert, anzeigend die Effizienz des Stromverbrauchs in einer Stromversorgungsvorrichtung, eingerichtet, um der Komponente (C; D; E; E11; E21; F; G) elektrische Energie zuzuführen, verbessert wird, wenn die Komponente (C; D; E; E11; E21; F; G) in Übereinstimmung mit der/den erkannten Ausgabeinformation/en gesteuert wird.
Computerprogramm, eingerichtet, um einen Computer zu veranlassen, die Verarbeitung auszuführen von: Verwenden eines neuronalen Netzes, eingerichtet, um Informationen/en bezüglich der Steuerung einer Komponente (C; D; E; E11; E21; F; G) eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs auszugeben, wenn Eingabeinformation/en bezüglich der Fahrt des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs eingegeben wird/werden; Erfassen von Eingabeinformation/en, bezogen auf das Fahren des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs; Erkennen von Ausgabeinformation/en, ausgegeben durch dem neuronalen Netz die erfassten Eingabeinformation/en zur Verfügung stellen; und Trainieren eines Gewichts in einer Zwischenschicht des neuronalen Netzes, so dass ein Indexwert, anzeigend die Effizienz des Stromverbrauchs in einer Stromversorgungsvorrichtung, eingerichtet, um der Komponente (C; D; E; E11; E21; F; G) elektrische Energie zuzuführen, verbessert wird, wenn die Komponente (C; D; E; E11; E21; F; G) in Übereinstimmung mit der/den erkannten Ausgabeinformation/en gesteuert wird.