DE10325822A1 - Anordnung zur Verstärkung von menschlichem Leistungseintrag in ein mobiles System - Google Patents

Anordnung zur Verstärkung von menschlichem Leistungseintrag in ein mobiles System Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45—Control or actuating devices therefor
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    • B62M6/45—Control or actuating devices therefor
    • B62M6/50—Control or actuating devices therefor characterised by detectors or sensors, or arrangement thereof

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

Die Funktion der Anordnung beruht ausschließlich auf der Auswertung des Bewegungsverhaltens des Systems. Es wird kein Kraft- oder Momentensensor eingesetzt, sondern der Antriebsmotor/Aktor dient gleichzeitig als Sensor für die aktuelle Drehzahl/Geschwindigkeit des Systems. Hier werden physikalische Größen ausgewertet, die für die Funktion des Antriebsorgans ohnehin notwendig sind und Informationen über die Drehzahl/Geschwindigkeit enthalten, wie beispielsweise die lastbereinigte Klemmspannung. DOLLAR A Diese Informationen werden einer Auswerteeinheit zugeführt, welche einem speziellen Algorithmus folgend Leistungsunterstützung gewährt. DOLLAR A Für Anwendungen mit wechselnder Lage der Bezugsebene wird die Anordnung um einen Lagesensor ergänzt, der die Kompensation des Einflusses der Gravitationskraft ermöglicht.

Description

  • Bekannte Lösungen zur Unterstützung menschlicher Leistung in mobilen Systemen verwenden Kraft- bzw. Momentensensoren für das Erfassen der aktuell vom Menschen eingebrachten Kräfte (Offenlegungsschriften DE 199 49 225 A1 / DE 197 32 272 A1 / DE 10151 447 A1 ).
  • Daraus wird über den Zusammenhang zur momentanen Drehgeschwindigkeit des Antriebsorgans die menschliche Leistung ermittelt, mit vorgegebenen Sollwerten und definierten Grenzen verglichen und entsprechend einer Regelcharakteristik ergänzende Leistung zugeführt.
  • In der Praxis handelt es sich bei derartigen Anordnungen in der Regel um die Zuführung elektrischer Leistung aus Akkumulatoren.
    •
  • Die Probleme der bekannten technischen Lösungen liegen in den relativ hohen Kosten der Sensoren, deren elektromagnetischer Beeinflussbarkeit auf Grund schwer schirmbarer Leitungslängen und der Gefahr mechanischer Beschädigung wegen ihrer exponierten Anordnung in unmittelbarer Nähe bewegter Teile.
  • Beispiele für diese Lösungen sind alle bekannten Pedelec-Elektrofahrräder sowie Zusatzantriebe für Rollstühle (bspw. Servomatic).
  • Die neue Anordnung beruht auf dem Prinzip, aus der rotatorischen bzw. translatorischen Geschwindigkeitsänderung eines mobilen Systems bei bekanntem oder geschätztem Gesamtgewicht den menschlichen Leistungseintrag zu bestimmen und in Abhängigkeit definierter Vorgaben ergänzende Leistung zuzuführen. Als Informationsquelle für die Geschwindigkeitsänderung wird ausschließlich das Antriebsorgan/Aktor auch als Sensor genutzt. In Abhängigkeit vom System werden hier die lastbereinigte Klemmenspannung oder andere, sich aus der unmittelbaren physikalischen Funktion des Aktors ergebende Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlinformationen ausgewertet.
  • Zur sicheren Unterscheidung menschlichen Leistungseintrags von Umwelteinflüssen werden typische Bewegungsmuster ermittelt und einem internen Umweltabbild zugeordnet.
  • Für Anwendungen mit variabler Neigung der Bewegungsbahn wird ein Lagesensor als Geber für zu berücksichtigende Gravitationsbeschleunigungen an geschützter Stelle, vorzugsweise in der Steuerelektronik, implementiert.
  • Dieser Sensor wird außerdem als Informationsquelle für die Lage des Systems im Raum verwendet und ist Bestandteil des Sicherheitskonzepts gegen gefährliche Systemzustände.
    •

Claims (1)

  1. Anordnung (technische Lösung) zur Verstärkung von menschlichem Leistungseintrag in ein mobiles System für Anwendungen im Kleintraktionsbereich, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) Der Antriebsmotor/Aktor ist gleichzeitig Sensor für das permanente Erfassen der Systemgeschwindigkeit(en). b) Zur Ermittlung des menschlichen Leistungseintrages in das System werden ausschließlich Informationen über Geschwindigkeitsänderungen des Antriebes oder der Antriebe und/oder Informationen zur Lage des mobilen Systems im Raum verwendet. c) Informationen zur Lage des Systems im Raum werden von einem Lagesensor bereitgestellt, der an beliebiger Stelle, vorzugsweise auf der Steuerungsplatine positioniert ist. Diese Informationen können optional zur Berechnung der Verstärkung des Leistungseintrages mit verwendet werden. d) Die Berechnung des Leistungseintrages erfolgt durch eine informationsverarbeitende Einheit (Speicherchip).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2532576A1 (de) * 2011-06-10 2012-12-12 Koninklijke Gazelle B.V. Schaltung mit Elektromotor

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