-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anpassung der Leistung einer Antriebseinheit eines Elektrofahrrads.
-
Stand der Technik
-
Bei Radtouren mit einer Gruppe von Fahrradfahrern kann es vorkommen, dass die Leistungsfähigkeit der einzelnen Fahrer sehr unterschiedlich ausfällt. Um die unterschiedlicheb Leistungen zu berücksichtigen, kann ein Verfahren gemäß der
DE 10 2013 224 342 A1 eingesetzt werden, bei dem ein gemeinsames Fahrerlebnis für Fahrern einer Vielzahl von Mobileinheiten ermöglicht wird. Hierbei kann zunächst eine Referenz für einen räumlichen und zeitlichen Zusammenhang zwischen einer ersten und einer zweiten Mobileinheit definiert werden. Anschließend kann die Antriebsleistung der ersten oder zweiten Mobileinheit in Abhängigkeit von einem Vergleich der Referenz mit einer tatsächlichen Entfernung der beiden Mobileinheiten angepasst werden. Eine weitere Möglichkeit, Daten von einer Gruppe von Fahrradfahrern untereinander auszutauschen ist aus der Schrift
US 2010/0198453 A1 bekannt.
-
Weiterhin ist aus der Schrift
DE 10 2017 009 028 A1 ein Verfahren bekannt, bei dem das Fahrverhalten eines Fahrers eines geländegängigen Kraftwagens anhand von Bewertungskriterien beurteilt werden kann. Hierbei können basierend auf Betriebsgrößen des Fahrzeugs sowohl Eigenschaften der befahrenen Strecke als auch die Fahrzustandsgrößen als Bewertungskriterium herangezogen werden. Die so ermittelte Bewertung kann zudem in Form einer Punktzahl in Gemeinschaften wie Online-Communities geteilt werden.
-
Die vorliegende Erfindung soll eine Möglichkeit beschreiben, das Fahrradfahren mit einem Elektrofahrrad in der Gruppe mit einer Gamification Variante für die Teilnehmer interessanter zu gestalten. Hierbei soll eine Bewertung des eigenen Fahrverhalten zu einer Änderung der Unterstützung bei einem anderen Teilnehmer führen.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die Erfindung beschreibt sowohl ein System, ein Verfahren und ein computerimplentiertes Verfahren zur Anpassung der Unterstützung der Fortbewegung weniges eines von mehreren miteinander verbundenen Mobileinheit sowie eine Vorrichtung und eine Steuereinheit zum Umsetzen des Systems oder eines der Verfahren.
-
Zur Realisierung der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere Mobileinheiten, zum Beispiel Elektrofahrräder, miteinander verbunden sind, insbesondere mittels drahtloser Funktechnik wie 4G, 5G oder auch Bluetooth. Hierbei ist vorgesehen, dass wenigstens ein Zielparameter wenigstens einer vorgegebenen Fahrsituation zugeordnet wird. Weiterhin ist vorgesehen, dass Bewegungsgrößen erfasst werden, die zumindest die Bewegung einer ersten Mobileinheit repräsentieren. Anschließend werden die Bewegungsgrößen mit den vorgegebenen Fahrsituationen verglichen, um in Abhängigkeit des Vergleich die Unterstützung des Antriebs oder allgemein den Vortrieb der ersten Mobileinheit und/oder einer wenigstens zweiten Mobileinheit im Sinne einer Veränderung anzupassen. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Vergleich als Ergebnis liefert, ob der mit der vorgegebenen Fahrsituation verbundene Zielparameter zur Anpassung beziehungsweise Veränderung der Unterstützung und somit des Vortriebs ebenfalls herangezogen werden kann.
-
Durch ein derartiges Vorgehen kann das Vorliegen einer vorgegebenen und somit vorbestimmten Fahrsituation mit den zugeordneten Zielparametern Auswirkungen auf den Vortrieb der eigenen sowie anderer Mobileinheiten haben. Mit der Verknüpfung des eigenen Fahrverhaltens an die Unterstützung anderer Teilnehmer beispielsweise einer Gruppenfahrt kann sowohl eine Wettbewerbssituation als auch ein Gemeinschaftsgefühl erreicht werden.
-
Die Zuordnung der Zielparameter, der Vergleich der Bewegungsgrößen und die Erzeugung der Anpassungsanforderungen können jeweils separat in Steuerungseinheiten der jeweiligen Mobileinheit durchgeführt werden, die für die Ansteuerung des Antriebs der Mobileinheit zuständig ist. Der Austausch der Daten und insbesondere die Übermittlung der Anpassungsanforderung kann anschließend drahtlos an die anderen Mobileinheiten beziehungsweise deren Steuereinheiten erfolgen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Zuordnung der Zielparameter, der Vergleich der Bewegungsgrößen und die Erzeugung der Anpassungsanforderungen in einer zentralen Einheit erfolgen, die mit allen teilnehmenden Mobileinheiten oder deren Steuerungseinheiten verbunden ist. Diese zentrale Einheit kann dabei in einem Server unabhängig von den Mobileinheiten vorgesehen sein. Optional kann auch vorgesehen sein, dass eine der Steuereinheiten oder ein mobiles Endgerät diese zentrale Einheit und somit die vorstehend ausgeführten Funktionen übernimmt.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Erreichung oder Erfüllung einer vorgegebenen Fahrsituation einer ersten Mobileinheit Auswirkungen auf das Unterstützungsverhalten beziehungsweise die Antriebswirkung eines Antriebs wenigstens einer zweite Mobileinheit hat. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Antrieb der zweiten Mobileinheit reduziert oder gesteigert wird, gegebenenfalls lediglich temporär. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass diese Auswirkung nur Mobileinheiten betrifft, die sich innerhalb einer vordefinierten Umgebung zur ersten Mobileinheit befinden, während Mobileinheiten, die weiter entfernt sind, gar nicht oder nur zu einem geringen Prozentsatz von der Anpassung der Unterstützung betroffen sind. So ist denkbar, dass bei einem Überholvorgang die überholte Mobileinheit zumindest kurzzeitig abgebremst oder in seiner Antriebsunterstützung reduziert wird. Denkbar ist auch, dass eine derartige Anpassung des Unterstützungsverhaltens mit einer akustischen und/oder optischen Mitteilung an den Fahrer der zweiten Mobileinheit verbunden ist.
-
Als Zielparameter beziehungsweise Anpassung der Unterstützung, die bei Erreichen einer Fahrsituation durchgeführt werden soll, können neben einer maximalen oder eine minimalen Antriebsleistung auch eine Durchschnittsleistung vorgesehen sein. Hierbei kann ebenfalls vorgesehen sein, dass diese Anpassung nur für einen vorgegeben Zeitraum erfolgt, so dass nach Verstreichen des Zeitraums die Unterstützung wieder normal erfolgt.
-
Zur Erkennung der vorgegebenen Fahrsituation kann als Bewegungsgröße jede physikalisch erfassbare Größe verwendet werden, die die Bewegung und insbesondere das Bewegungsverhalten sowie den Betrieb und insbesondere das Betriebsverhalten der ersten Mobileinheit charakterisiert. So können beispielsweise Fahrzustandsgrößen, wie eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung und eine Neigung der ersten Mobileinheit sowie eine Steigung aber auch andere Umgebungsgrößen, Ortskoordinaten und/oder ein Streckenverlauf der befahrenen Strecke erfasst werden.
-
Als Fahrsituation, die eine Anpassung der Unterstützung ermöglicht, können beispielsweise das Erreichen einer bestimmten Geschwindigkeit, eines Überholvorgangs, einer vorbestimmten Beschleunigung oder das Befahren einer ausgezeichneten Strecke, insbesondere innerhalb einer gewissen Zeit, vorgegeben werden. Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, als vorgegebene Fahrsituation das Erreichen einer markanten Ortskoordinate, zum Beispiel einer Sehenswürdigkeiten, vorzusehen. Generell ist auch möglich, eine virtuelle Landkarte zu definieren, auf denen virtuelle Ortskoordinaten mit realen Ortskoordinaten verknüpft sind. Die virtuellen Ortskoordinaten können dabei individuell zu erreichende Ziele darstellen. Dabei können diese virtuellen Ortskoordinaten auch veränderlich sein, so dass der Fahrer der Mobileinheit über eine entsprechende Anzeige die veränderliche Position der virtuellen Ortskoordinate mitgeteilt kriegt.
-
Optional kann vorgesehen sein, dass die Anpassung der Unterstützung oder die Übertragung der Anpassungsanforderung der wenigstens eine Mobileinheit nicht unmittelbar erfolgt sondern die Bestätigung durch den Fahrer der ersten Mobileinheit erfordert. In diesem Fall kann der Fahrer der ersten Mobileinheit die Änderung der Unterstützung bei sich oder bei einer andere Mobileinheit zielgerichtet zu einem gewünschten Zeitpunkt durchführen. Im Rahmen einer Gamification-Anwendung kann somit eine Belohnung oder eine Bestrafung in Abhängigkeit vom eigenen Fahrverhalten durchgeführt werden.
-
Die Erfindung kann wie vorstehend ausgeführt, auch auf einem mobilen Endgerät, zum Beispiel einem Smartphone, in Form eines Computerprogramms ausgeführt werden. In diesem Fall kann ein zentraler Server die Auswertung der erfassten Bewegungsgrößen jeder einzelnen Mobileinheit und die Ableitung von Anpassungsanforderungen an die jeweiligen Mobileinheiten übernehmen.
-
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verfahren sowie die Vorrichtung nach dem Vergleich der Bewegungsgrößen mit der wenigstens einen vorgegebenen Fahrsituation Steuerungsanforderungen an bestimmte Komponenten wenigstens einer der miteinander verbundenen Mobileinheit versendet, die ebenfalls eine Auswirkung auf den Vortrieb und/oder die Aufmerksamkeit des Fahrers hat. So ist denkbar, dass statt der Ansteuerung des Antriebs zur Verminderung des Antriebs eine Bremse angesteuert wird, die den Vortrieb insbesondere einer zweiten Mobileinheit reduziert. Es ist auch möglich, dass optische und/oder akustische Anzeigen der zweiten Mobileinheit angesteuert werden, zum Beispiel Anzeigeelemente oder Lichter, um dem jeweiligen Fahrer akustisch und/oder optisch mitzuteilen, dass der Fahrer der ersten Mobileinheit eine vorgegebene Fahrsituation erreicht oder erfüllt hat.
-
Generell kann mit dem vorstehenden System, dem Verfahren oder den damit verbundenen Vorrichtungen auch ein Punktesystem kombiniert werden, bei dem den vorgegebenen Fahrsituationen Punkte oder Auszeichnungen zugeordnet werden, die bei Erreichen der jeweiligen Fahrsituation dem Fahrer der entsprechenden Mobileinheit gutgeschrieben werden.
-
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.
-
Figurenliste
-
- In der 1 wird schematisch anhand eines Blockschaltbildes eine Vorrichtung beschrieben, die ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß dem Flussdiagramm der 2 ausführt.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
Das Blockschaltbild der 1 stellt ein System dar, welches geeignet ist, die Erfindung umzusetzen. Hierbei ist eine zentrale Einheit 100, zum Beispiel eine Servereinheit, eine Verarbeitungseinheit oder eine Steuereinheit vorgesehen, in der das erfindungsgemäße Verfahren abläuft, zum Beispiel als Computerprogramm. Der zentralen Einheit ist ein Speicher 110 zugeordnet, in dem die erfassten Zuordnungen, Fahrsituationen und auch Bewegungsgrößen abgespeichert werden können.
-
Kern der Erfindung ist es, Zielparameter zu definieren, die bei dem Erreichen einer dem Zielparameter zugeordneten Fahrsituation einer von einer Reihe von miteinander über eine Drahtlosverbindung verbundenen Mobileinheit mittels einer Anpassungsanforderung zu einer Änderung der Ansteuerung einer Komponente wenigstens einer der verbundenen Mobileinheiten führt. Hierbei handelt es sich bei der angesteuerten Komponenten vorzugsweise um den Antrieb wenigstens einer der verbundenen Mobileinheiten, wobei alternativ oder zusätzlich auch andere Komponenten der Mobileinheit angesteuert werden können, beispielsweise eine Bremse, eine Anzeigeeinheit und/oder das Licht. Die Zuordnung der Zielparameter zu den entsprechenden Fahrsituationen erfolgt dabei in der zentralen Einheit 100 auf der Basis von abgespeicherten Daten im Speicher 110, von extern erfassten Informationen, zum Beispiel von einem Server 140 und/oder durch die Eingabe oder Auswahl eines Nutzers, zum Beispiel eines Fahrers einer der verbundenen Mobileinheiten über eine entsprechende Eingabeeinheit 150. Als Eingabeeinheit 150 kann hierbei eine Anzeigeeinheit der Steuerung der Mobileinheit und/oder ein mobiles Endgerät dienen.
-
Zur Erkennung, inwieweit die vorgegebene Fahrsituation erfüllt ist, wird in der zentralen Einheit 100 wenigstens eine Bewegungsgröße erfasst, die die Bewegung wenigstens einer Mobileinheit 120 repräsentiert.. Dabei kann es sich bei den Bewegungsgrößen um Betriebsgrößen, Fahrzustandsgrößen, Umgebungsgrößen, Ortskoordinaten und/oder räumliche Bezüge zu anderen Mobileinheiten 150 handeln. Diese wenigstens eine Bewegungsgröße dient somit dazu, die Bewegung sowie das Bewegungsverhalten der ersten Mobileinheit 120 zu charakterisieren, insbesondere in Bezug auf wenigstens eine andere verbundene Mobileinheit. Optional ist möglich, die Daten eines separaten GPS-Systems 130, welches an der Mobileinheit 120 verbaut ist, einzulesen, um sowohl die aktuellen Ortskoordinaten als auch die befahrene Strecke durch die Mobileinheit zu erfassen. Optional kann auch vorgesehen sein, dass die zentrale Einheit 100 zusätzliche Daten und Sensorgrößen von anderen Mobileinheiten 160 erfasst, beispielsweise um deren Bewegung, insbesondere deren Bewegungsverhalten, oder deren Position und/oder Entfernung bei der Ableitung der Anpassungsanforderung zu berücksichtigen.
-
Auf der Basis der erfassten wenigstens einen Bewegungsgröße stellt die zentrale Einheit 100 durch einen Vergleich fest, ob die zuvor vorgegebenen Fahrsituationen erfüllt oder erreicht wurden. Ist das der Fall, werden basierend auf den Zielparametern, die den vorgegebenen Fahrsituationen zuvor zugeordnet beziehungsweise mit ihnen verknüpft worden sind, Anpassungsanforderungen für den Antrieb oder einer anderen Komponenten eines der verbundenen Mobileinheiten abgeleitet. Hierbei kann direkt der Antrieb und/oder eine weitere Komponente 190 der gleichen erste Mobileinheit 120 angesteuert werden, von der auch die Bewegungsgrößen für den Vergleich erfasst werden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Anpassungsanforderung im Wesentlichen weitere Mobileinheiten 170 betrifft. Hierzu können die Anpassungsanforderungen über die drahtlose Verbindung direkt an die Mobileinheiten 170 oder über einen zentralen Server 180 gesendet werden.
-
Optional können bei der Ableitung der Anpassungsanforderungen auch die erfassten Daten, Informationen oder Sensorgrößen der weiteren Mobileinheiten berücksichtigt werden. So kann vorgesehen sein, dass die Anpassungsanforderung nur bestimmte Mobileinheiten betrifft, zum Beispiel diejenigen, die sich in einer vorher festgelegten Reihenfolge zum gemeinsamen Ziel befinden oder aus der Situation heraus erkannten Mobileinheiten in der Nähe der ersten Mobileinheit befinden. Darüber hinaus ist möglich, dass der Fahrer der ersten Mobileinheit nach Erfüllung einer vorgegebenen Fahrsituation aus einer Liste diejenige verbundene Mobileinheit auswählt, auf die die aus dem Zielparameter abgeleitete Anpassungsanforderung angewandt werden soll.
-
Ein mögliches erfindungsgemäßes Verfahren zur Erzeugung der Anpassungsanforderung in Abhängigkeit der erreichten oder erfüllten Fahrsituation der ersten Mobileinheit ist in 2 dargestellt. Optional kann in einem ersten Schritt 200 von einem Nutzer oder dem Fahrer eines der miteinander verbundenen Mobileinheiten wenigstens ein Zielparameter und/oder eine Fahrsituationen ausgewählt werden, die bei der Erzeugung oder Ableitung der Anpassungsanforderungen berücksichtigt werden sollen. Im nächsten Schritt 210 wird eine Zuordnung der Zielparameter zu den vorgegebenen Fahrsituationen vorgenommen. Hierbei können die Zielparameter und/oder Fahrsituationen aus dem Schritt 200 verwendet, aus dem Speicher 110 oder von einem Server 140 eingelesen werden. Bei den Zielparametern kann es sich beispielsweise um vorbestimmte Anpassungsanforderungen des Antriebs und/oder einer anderen Komponenten wenigstens einer der verbundenen Mobileinheiten handeln, zum Beispiel indem eine Unterstützung des Antriebs der Mobileinheit reduziert und/oder erhöht wird. Anschließend wird im Schritt 220 wenigstens eine Bewegungsgröße erfasst, die die Bewegung, den Betrieb und/oder das Umfeld der ersten Mobileinheit repräsentiert. Hierbei kann insbesondere durch die Bewegungsgrößen das zeitliche Bewegungsverhalten und/oder das Betriebsverhalten erfasst werden. Optional können zusätzlich weitere Informationen erfasst werden, wie zum Beispiel die Ortskoordinate oder die Bewegung der ersten Mobileinheit aufgrund von Ortskoordinaten. Ebenfalls optional oder zusätzlich können auch die Bewegungsdaten inklusive der Ortskoordinaten oder Entfernungen der anderen Mobileinheiten zur ersten Mobileinheit erfasst werden. Im nächsten Schritt 230 wird zunächst mittels eines Vergleichs geprüft, ob basierend auf der wenigstens einen Bewegungsgröße der ersten Mobileinheit erkannt werden kann, dass die vorgegebene Fahrsituation erreicht oder erfüllt worden ist. Fällt dieser Vergleich negativ aus, das heißt kann nicht erkannt werden, dass die Bedingung der vorgegebenen Fahrsituation durch die Bewegung oder das Bewegungsverhalten der ersten Mobileinheit erfüllt ist, wird das Verfahren beendet oder erneut mir der Erfassung weiterer Bewegungsgrößen im Schritt 220 erneut durchlaufen. Wird jedoch im Schritt 230 erkannt, dass zumindest eine der Fahrsituationen durch die Bewegung oder das Bewegungsverhalten der ersten Mobileinheit erreicht oder erfüllt worden ist, wird im nächsten Schritt 240 in Abhängigkeit des entsprechend zugeordneten Zielparameters eine Anpassungsanforderung oder allgemein eine Steuerungs- oder Regelungsroutine für eine Komponente zum Beispiel einen Antrieb eines der miteinander verbundenen Mobileinheiten erzeugt. Diese Anpassungsanforderung kann direkt bei der ersten Mobileinheit angewandt werden, zum Beispiel indem der Antrieb und somit der Vortrieb mit einem Boost oder einem Power up erhöht wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Anpassungsanforderung auch an wenigstens eine andere verbundene Mobileinheit weitergeleitet werden, so dass deren Antrieb mittels eines Boosts oder Power up erhöht oder andernfalls gegebenenfalls reduziert wird. Optional sind auch Ansteuerungen anderen Komponenten möglich, beispielsweise indem ein Bremsensystem angesteuert wird, welches ebenfalls den Vortrieb reduziert. Weiterhin optional kann vorgesehen sein, dass diese Anpassungsanforderungen nur für eine vorgegebene Zeitdauer auf die Komponenten und insbesondere auf den Antrieb wirken.
-
In einer weiteren Ausführung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Anpassungsanforderung im Schritt 240 nur an die Mobileinheiten gesendet werden, die sich in einer vorgegebenen Umgebung befinden, zum Beispiel im Umkreis von 20 m. In einer speziellen Ausgestaltung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass im Schritt 230 durch eine Abfrage der Ortskoordinate in Schritt 220 erkannt wird, dass die erste Mobileinheit eine zweite Mobileinheit überholt hat, so dass diese zweite Mobileinheit im Schritt 240 eine insbesondere temporären Reduzierung der Unterstützung erhält. Optional kann auch der umgekehrte Falle eintreten, indem bewusst Mobileinheiten, die hinter den anderen Mobileinheiten auf einer gemeinsam befahrenen Strecke zurückgefallen sind, in ihrem Vortrieb unterstützt werden. Auch ist es möglich, dass der Fahrer der ersten Mobileinheit durch eine entsprechende Auswahlmöglichkeit auswählen kann, bei welcher der verbundenen Mobileinheiten die Anpassung des Antriebs vorgenommen wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass alle erreichten Anpassungsanforderungen sich nur auf die ersten, das heißt schnellsten Mobileinheiten der miteinander verbundenen Mobileinheiten auswirken.
-
Als Daten und Informationen die von den Teilnehmern der Mobileinheitengruppe erfasst und bei der Ableitung der ANpassungsanfoderungen berücksichtigt werden können, sind beispielsweise die verbrauchte oder noch zur Verfügung stehende Akkukapazität eines Energiespeichers, insbesondere eines Elektrofahrrads, die aktuelle Unterstützung des Antriebs sowie die aktuelle Geschwindigkeit, und die Trittfrequenz. Durch die so erfassten und ermittelten Daten, Informationen und Bewegungsgrößen des Teilnehmerfelds aller miteinander verbundenen Mobileinheiten kann ein zentralen Server das Fahrerfeld mittels der Anpassungsanforderungen aufeinander abstimmen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102013224342 A1 [0002]
- US 2010/0198453 A1 [0002]
- DE 102017009028 A1 [0003]
