DE202019101294U1 - BIKE RENTAL SYSTEM - Google Patents

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DE202019101294U1
DE202019101294U1 DE202019101294.3U DE202019101294U DE202019101294U1 DE 202019101294 U1 DE202019101294 U1 DE 202019101294U1 DE 202019101294 U DE202019101294 U DE 202019101294U DE 202019101294 U1 DE202019101294 U1 DE 202019101294U1
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Abstract

Fahrradverleihsystem, umfassend:
- mindestens eine elektronische Vorrichtung (500), die mit einem Nutzer assoziierbar ist;
- eine Vielzahl an Fahrrädern mit Trethilfe, ausgestattet mit einem Elektromotor (2), assoziiert mit einem Rad (102), mindestens mit einem mit diesem Motor (2) assoziierten Akkupack (3), um bidirektional Energie mit diesem auszutauschen, einer Pedaleinheit, einem Antrieb, der betriebswirksam zwischen der Pedaleinheit und mindestens einem Rad (102) und einem Mechanismus mit frei laufendem Rad eingesetzt ist, assoziiert mit dem mindestens einen Rad (102),
wobei die elektronische Vorrichtung (500) und die Fahrzeuge (100) mittels einer EDV-Wolke (1001) miteinander vernetzt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass ein jedes Fahrrad (100) mit einer Steuervorrichtung (1) versehen ist, umfassend
- erste Sensormittel (6), die ausgelegt sind, um Größen zu erfassen, die repräsentativ für einen Zustand des Fahrrads (100) sind, darunter mindestens eine Größe, die mit der Drehzahl eines Rads des Fahrrads (102) korreliert ist, und eine Größe, die mit der Winkelgeschwindigkeit des Mechanismus mit frei laufendem Rad (105) korreliert ist, und um ein oder mehrere Signale zu generieren, die für diese repräsentativ sind;
- zweite Sensormittel (7), die ausgelegt sind, um eine oder mehrere Größen zu erfassen, die für den Ladezustand (SOC) des Akkupacks repräsentativ sind, und um ein Signal zu generieren, das repräsentativ für den Energieverbrauch dieses Akkupacks ist;
- mindestens eine Steuereinheit (8), die mit den Sensormitteln (6, 7) und dem Motor (2) assoziiert und mit mindestens einem Steuergerät (9) in geschlossenem Regelkreis versehen ist, das mindestens in einem ersten eigenen Funktionsmodus ausgelegt ist, um
einen Zustand des Fahrrads (100) in Funktion der von den ersten Sensormitteln 6 generierten Signale zu bestimmen;
in Funktion dieses Zustands des Fahrrads (100) mindestens eine Kennlinie zur Steuerung des Motors (2) zu bestimmen, aufweisend einen voreingestellten Verlauf;
den Motor (2) in einem ersten Modus zu steuern, in dem dem Rad (102) ein Drehmoment bereitgestellt wird, oder in einem zweiten Modus, in dem dem Akkupack (3) Strom zugeführt wird, nach der mindestens einen Kennlinie und in Funktion des Energieverbrauchs des Akkupacks (3), wobei die Steuereinheit (8) programmiert ist, um den Motor (2) so zu steuern, dass ein vorgegebener Sollwert (R) verfolgt wird, der für ein bestimmtes Energierückgewinnungsniveau des Akkupacks (3) repräsentativ ist, wobei die Steuereinheit (3) ein prädiktives Modul (11) umfasst, das ausgelegt ist, um von einer elektronischen Vorrichtung (500) einen oder mehrere Datenwerte in Bezug auf ein Energieprofil eines Nutzers zu empfangen, der sich anschickt, das Fahrrad (100) zu nutzen, wobei dieser eine oder die mehreren Datenwerte in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers von der Steuereinheit (8) genutzt werden, um den voreingestellten Verlauf der Kennlinie zu bestimmen.

Figure DE202019101294U1_0000
Bicycle rental system comprising:
- at least one electronic device (500) associable with a user;
a plurality of bicycles having pedaling assistance, equipped with an electric motor (2) associated with a wheel (102), at least one battery pack (3) associated with this motor (2) for bidirectionally exchanging energy therewith, a pedal unit; A drive operatively interposed between the pedal unit and at least one wheel (102) and a free-wheeling mechanism associated with the at least one wheel (102),
wherein the electronic device (500) and the vehicles (100) are networked together by means of a computer cloud (1001),
characterized in that each bicycle (100) is provided with a control device (1) comprising
first sensor means (6) adapted to detect quantities representative of a condition of the bicycle (100), including at least one magnitude correlated to the rotational speed of a wheel of the bicycle (102), and a size correlated with the angular velocity of the free-wheel mechanism (105) and to generate one or more signals representative thereof;
second sensor means (7) arranged to detect one or more quantities representative of the state of charge (SOC) of the battery pack and to generate a signal representative of the power consumption of that battery pack;
- At least one control unit (8) associated with the sensor means (6, 7) and the motor (2) and provided with at least one control unit (9) in a closed loop, which is designed at least in a first own functional mode to
determine a condition of the bicycle (100) as a function of the signals generated by the first sensor means 6;
in response to this condition of the bicycle (100), determining at least one characteristic for controlling the engine (2), having a preset course;
controlling the motor (2) in a first mode providing torque to the wheel (102), or in a second mode supplying power to the battery pack (3) according to the at least one characteristic and function of Energy consumption of the battery pack (3), wherein the control unit (8) is programmed to control the motor (2) to track a predetermined set point (R) representative of a particular energy recovery level of the battery pack (3) the control unit (3) comprises a predictive module (11) adapted to receive from an electronic device (500) one or more data values relating to an energy profile of a user preparing to use the bicycle (100) wherein said one or more data values relating to the user's energy profile are used by the control unit (8) to determine the preset characteristic of the characteristic.
Figure DE202019101294U1_0000

Description

Diese Erfindung betrifft ein Fahrradverleihsystem, das eine Flotte an Fahrrädern mit Trethilfe nutzt, die vorzugsweise mit einer Nabensteuervorrichtung („Nabendynamo“) ausgestattet sind.This invention relates to a bicycle rental system utilizing a fleet of pedal-assisted bicycles, which are preferably equipped with a hub control device ("hub dynamo").

Parallel zur wachsenden Popularität der Konzepte betreffend die nachhaltige Mobilität und zur kontinuierlichen Weiterentwicklung zunehmend leistungsstärkerer elektrischer Kraftmaschinen war ein bedeutendes Wachstum der allgemein als E-Bikes bekannten Geräte zu verzeichnen. Dabei handelt es sich um Fahrräder mit einem elektrischen Antriebssystem, das in der Lage ist, den Radfahrer beim Treten zu unterstützen.Alongside the growing popularity of sustainable mobility concepts and the continued evolution of increasingly powerful electric power engines, there has been significant growth in the number of devices commonly known as e-bikes. These are bicycles with an electric drive system that is able to assist the cyclist while pedaling.

Diese Fahrräder fanden fruchtbaren Boden sowohl für Anwendungen in der Stadt, bei denen sie Kleinkrafträder teilweise ersetzen, als auch für extremere Anwendungen, indem sie gelegentlichen Radfans ermöglichen, Steigungen auf langen Strecken zu bewältigen, die ihnen ohne Zuhilfenahme des elektrischen Antriebs verwehrt gewesen wären.These bicycles have found fertile ground both for urban applications where they partially replace mopeds and for more extreme applications, allowing occasional cyclists to negotiate long-distance uphill gradients that would have been denied without the aid of electric propulsion.

Die Aspekte, mit denen sich die Unternehmen der Branche in diesen Jahren am meisten beschäftigten, waren daher die Größe des Antriebs, die es zu minimieren galt, um das System auch „herkömmlichen“ Rahmen anpassen zu können, sowie die Akkureichweite, die erhöht wurde, indem die elektrische Kraftmaschine sowohl als Motor als auch als Generator genutzt wird.The aspects that most of the companies in the industry dealt with during these years were therefore the size of the drive, which had to be minimized in order to be able to adapt the system to "conventional" frames, as well as the battery range, which was increased. by the electric engine is used both as a motor and as a generator.

Unter Bezugnahme auf den letztgenannten Aspekt ist es bei Anwendungen in der Stadt gegenüber den Mountainbike-Anwendungen, bei denen es das Problem in Verbindung mit der Akkudauer in einer gewissen Hinsicht als untergeordnet oder jedenfalls als mit der Notwendigkeit eines wichtigen Unterstützungsbeitrags seitens des Motors zu betrachten gilt, mehr als eine eigentliche Unterstützung eher notwendig, dem Radfahrer auf den anspruchsvollsten Strecken eine Hilfe zu bieten, was erlaubt hat, die Aufrechterhaltung des Akkuladezustands als vorrangig zu berücksichtigen.With respect to the latter aspect, in urban applications it is superior to mountain bike applications where the problem associated with battery life is in some respects considered to be ancillary or, at any rate, to the need for an important contribution from the engine Having more than one actual support rather necessary to provide assistance to the cyclist on the most demanding routes has allowed for the maintenance of the battery state of charge to be given priority.

Im Hinblick auf diese Entwicklungen entwickelte der Anmelder kürzlich ein System, das in der Lage ist, die elektrische Kraftmaschine zu steuern, sodass der Ladezustand des Akkus ungefähr auf einem vorgegebenen Wert beibehalten wird, ohne dass jemals die Notwendigkeit (und auch nicht die Möglichkeit) besteht, diesen über das Netz aufzuladen.In view of these developments, the Applicant has recently developed a system capable of controlling the electric power plant so that the state of charge of the battery is maintained at a predetermined level without ever needing (and not having possibility) to charge it via the network.

Dieses System wurde durch die Hinterlegung der internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/IB2018/050202 geschützt, die hier zur Bezugnahme integriert ist.This system was confirmed by the deposit of international patent application no. PCT / IB2018 / 050202 protected, which is incorporated herein by reference.

Dieses Steuerungssystem ist absolut optimal, da es in der Lage ist, sich dem historischen Nutzungsverlauf des Fahrrads anzupassen, weist jedoch eine Einschränkung bei nicht proprietären Anwendungen wie beispielsweise bei einem Fahrradverleihsystem auf.This control system is absolutely optimal as it is able to adapt to the historical usage history of the bicycle, but has a limitation on non-proprietary applications such as a bicycle rental system.

Dies ist vorwiegend darauf zurückzuführen, dass sich sowohl der Nutzer als auch die zurückgelegten Strecken wesentlich und kontinuierlich ändern, wodurch das System de facto den Fahrstil des Radfahrers nicht „erlernen“ kann und/oder sich diesem während der Fahrt nicht anpassen kann (aufgrund der für diese Anwendung typischen äußerst kurzen Nutzungsdauer).This is mainly due to the fact that both the user and the distances covered change significantly and continuously, which effectively prevents the system from "learning" the cyclist's driving style and / or from adapting to it during the journey (due to the This application typically has extremely short service life).

Ebenfalls unter Bezugnahme auf Bike-Sharing-Anwendungen sind die bis heute gewöhnlich genutzten Fahrräder (egal, ob es sich um E-Bikes oder herkömmliche Fahrräder handelt) alle mit leicht manipulierbaren Diebstahlsicherungen ausgestattet, was die Gewinne der Gesellschaften, die sich mit dieser Tätigkeit beschäftigen, erheblich reduziert und diese zu einer aufwendigen Wiederbeschaffung oder einem kostspieligen Ersatz der manipulierten Fahrräder zwingt.Also referring to bike-sharing applications, the bicycles that are still commonly used today (whether e-bikes or conventional bicycles) are all equipped with easily manipulated anti-theft devices, which are the profits of the companies involved in this activity , significantly reduced and this forces to a costly replacement or a costly replacement of manipulated bicycles.

In Anbetracht der Nutzervielfalt dieser Art von Dienstleistungen kann zudem nicht davon ausgegangen werden, dass der Radfahrer daran gewöhnt ist, sich in Stadtgebieten mit dem Fahrrad fortzubewegen, was manchmal dazu führt, dass das Fahrzeug unsachgemäß genutzt wird und die entsprechenden Problematiken wie Stürze, Unfälle oder Zusammenstöße auftreten.Moreover, given the diversity of users of this type of service, cyclists can not be expected to be able to travel by bicycle in urban areas, which sometimes results in improper use of the vehicle and the associated problems such as falls, accidents or accidents Clashes occur.

Aufgabe dieser Erfindung ist es daher, eine Steuervorrichtung für ein Fahrrad mit Trethilfe sowie ein Fahrrad mit Trethilfe als solches bereitzustellen, die in der Lage sind, die Nachteile des genannten Stands der Technik zu beseitigen.The object of this invention is therefore to provide a control device for a bicycle with Trethilfe and a bicycle with Tretriever as such, which are able to eliminate the disadvantages of said prior art.

Insbesondere ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Steuervorrichtung für ein Fahrrad mit Trethilfe bereitzustellen, die ihre Anpassung an die Nutzungsweise des Nutzers beschleunigt, vor allem innerhalb eines Fahrradverleihsystems.In particular, it is an object of this invention to provide a control device for a pedal assisted bicycle that will speed up its adaptation to the user's usage, especially within a bicycle rental system.

Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein optimiertes Steuersystem für ein Fahrrad mit Trethilfe bereitzustellen, das dem Nutzer unterschiedliche Fahrerlebnisse ermöglicht.Another object of this invention is to provide an optimized control system for a pedal assisted bicycle that allows the user to experience different driving experiences.

Zu den Aufgaben dieser Erfindung gehört es darüber hinaus, eine Steuervorrichtung für ein Fahrrad mit Trethilfe sowie ein Fahrrad mit Trethilfe mit erhöhtem Sicherheitsniveau bereitzustellen.It also belongs to the objects of this invention to provide a control device for a bicycle with pedal assist and a bicycle with pedal assist with increased safety level.

Eine oder mehrere der oben genannten Aufgaben werden durch eine Steuervorrichtung eines Fahrrads mit Trethilfe sowie ein Fahrrad mit Trethilfe erfüllt, aufweisend die technischen Merkmale nach einem oder mehreren der nachfolgenden Patentansprüche, das in ein Fahrradverleihsystem eingefügt ist.One or more of the above objects are achieved by a control device of Bicycle with Trethilfe and a bicycle with Trethilfe met, having the technical features according to one or more of the following claims, which is incorporated in a bicycle sharing system.

Insbesondere werden diese Aufgaben von einer Steuervorrichtung eines Fahrrads mit Trethilfe erfüllt, das ausgestattet ist mit einem mit einem Rad assoziierten Elektromotor, mindestens mit einem mit diesem Motor assoziierten Akkupack, um bidirektional Energie mit diesem auszutauschen, einer Pedaleinheit, einem Antrieb, der betriebswirksam zwischen der Pedaleinheit und mindestens einem Rad und einem Mechanismus mit frei laufendem Rad eingesetzt ist, assoziiert mit dem mindestens einen Rad.In particular, these objects are met by a control device of a pedal assisted bicycle equipped with an electric motor associated with a wheel, at least one battery pack associated with that motor for bidirectionally exchanging energy therewith, a pedal unit, a drive operative between the two Pedal unit and at least one wheel and a mechanism with free-running wheel is used, associated with the at least one wheel.

Die Vorrichtung umfasst erste Sensormittel, die ausgelegt sind, um Größen zu erfassen, die repräsentativ für einen Zustand des Fahrrads sind, darunter mindestens eine Größe, die mit der Drehzahl eines Rads des Fahrrads korreliert ist, und eine Größe, die mit der Winkelgeschwindigkeit des Mechanismus mit frei laufendem Rad korreliert ist, und um ein oder mehrere Signale zu generieren, die für diese repräsentativ sind.The apparatus includes first sensing means configured to detect magnitudes representative of a condition of the bicycle, including at least one magnitude correlated to the rotational speed of a wheel of the bicycle, and a magnitude related to the angular velocity of the mechanism is correlated with free-wheeling and to generate one or more signals representative of them.

Bereitgestellt sind zudem zweite Sensormittel, die ausgelegt sind, um den Ladezustand des Akkupacks zu erfassen und um ein Signal zu generieren, das repräsentativ für den Energieverbrauch dieses Akkupacks ist.In addition, second sensor means are provided, which are designed to detect the state of charge of the battery pack and to generate a signal which is representative of the energy consumption of this battery pack.

Es wird darauf hingewiesen, dass unter dem Begriff „Energieverbrauch dieses Akkupacks“ in diesem Text unterschiedslos oder jedenfalls ausnahmslos, sofern nicht ausdrücklich angegeben, sowohl auf die Leistung als Momentan- oder Durchschnittsleistung, die für das Akkupack notwendig ist/diesem bereitgestellt wird, als auch auf den Ladezustand (SOC) Bezug genommen wird (dabei handelt es sich um Parameter, die mittels entsprechender Kalkulationsalgorithmen miteinander verknüpft sind).It should be noted that the term "energy use of this battery pack" used in this text indiscriminately, or in any case without exception, unless otherwise stated, refers to both the power as instantaneous or average power required for the battery pack and is referred to the state of charge (SOC) (these are parameters that are linked together by means of appropriate calculation algorithms).

Alternativ dazu könnte der „Energieverbrauch dieses Akkupacks“ als Energie definiert oder zu verstehen sein, die in einem bestimmten Zeitraum genutzt wird, zu verstehen als Gleichgewicht zwischen den Momentanleistungen in einem bestimmten Zeithorizont.Alternatively, the "energy use of this battery pack" could be defined or understood as energy used in a given period of time, to be understood as a balance between the instantaneous performance in a given time horizon.

Die Steuervorrichtung umfasst zudem eine Steuereinheit, die mit den Sensormitteln und dem Motor assoziiert ist, und mindestens ein Steuergerät in geschlossenem Regelkreis, das mindestens in einer ersten Konfiguration eines ersten eigenen Betriebsmodus ausgelegt ist, um
einen Zustand des Fahrrads in Funktion der von den ersten Sensormitteln generierten Signale zu bestimmen;
in Funktion dieses Zustands des Fahrrads mindestens eine Kennlinie zur Steuerung des Motors zu ermitteln, aufweisend einen voreingestellten Verlauf;
den Elektromotor in einem ersten Modus zu steuern, in dem ein Drehmoment bereitgestellt wird, das mit einer Drehrichtung des Rads übereinstimmt, oder in einem zweiten Modus, in dem dem Akkupack Strom zugeführt wird, nach der mindestens einen Kennlinie und in Funktion des Energieverbrauchs des Akkupacks.
The control device further comprises a control unit, which is associated with the sensor means and the motor, and at least one closed-loop control unit, which is designed at least in a first configuration of a first own operating mode
determine a condition of the bicycle as a function of the signals generated by the first sensor means;
in function of this condition of the bicycle to determine at least one characteristic for controlling the engine, having a preset course;
to control the electric motor in a first mode, in which a torque is provided, which coincides with a direction of rotation of the wheel, or in a second mode in which power is supplied to the battery pack, according to the at least one characteristic and in function of the energy consumption of the battery pack ,

Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuereinheit (insbesondere das Steuergerät in geschlossenem Regelkreis) programmiert ist, um den Elektromotor so zu steuern, dass ein vorgegebener Sollwert verfolgt wird, der für ein bestimmtes Energierückgewinnungsniveau des Akkupacks repräsentativ ist.It is noted that the control unit (particularly the closed loop controller) is programmed to control the electric motor to track a predetermined setpoint representative of a particular energy recovery level of the battery pack.

Mit dem Begriff „bestimmtes Energierückgewinnungsniveau des Akkupacks“ soll in diesem Text das vom Steuergerät verfolgte Sollsignal definiert werden, das beispielsweise repräsentativ für die Differenz (den Fehler) zwischen einem vorgegebenen Sollsignal und der vom Akkupack während der Fahrt zurückgewonnenen Leistung oder einem Aufladeniveau des Packs ist.The term "specific energy recovery level of the battery pack" is intended to define in this text the desired signal tracked by the control unit, which is representative of, for example, the difference (the error) between a given desired signal and the power recovered by the battery pack during travel or a charge level of the pack ,

Gemäß einem Hauptaspekt dieser Erfindung umfasst die Steuereinheit ein prädiktives Modul, das ausgelegt ist, um von einer elektronischen Vorrichtung (vorzugsweise im Remotemodus) einen oder mehrere Datenwerte in Bezug auf ein Energieprofil eines Nutzers zu empfangen, der sich anschickt, das Fahrrad zu nutzen, wobei dieser eine oder die mehreren Datenwerte in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers von der Steuereinheit genutzt werden, um den vorgegebenen Sollwert und/oder den voreingestellten Verlauf der Kennlinie zu bestimmen.According to a main aspect of this invention, the control unit comprises a predictive module configured to receive from an electronic device (preferably in remote mode) one or more data values relating to an energy profile of a user preparing to use the bicycle this one or more data values relating to the user's energy profile are used by the control unit to determine the predetermined setpoint value and / or the preset characteristic of the characteristic curve.

Je nach den vom prädiktiven Modul empfangenen Daten werden somit die Kennlinien zur Motorsteuerung angepasst, und das Verhalten des Steuergeräts wird zumindest in einer anfänglichen Übergangsphase der Fahrt angepasst, in der wahrscheinlich keine ausreichenden Daten zur Verfügung stehen, um eine zuverlässige Rückkopplung hinsichtlich der Energierückgewinnungsdaten des Akkupacks zu haben.Thus, depending on the data received from the predictive module, the engine control characteristics are adjusted and the behavior of the controller is adjusted, at least in an initial transient phase of the journey, where sufficient data is likely to be unavailable, to provide reliable feedback regarding the energy recovery data of the battery pack to have.

Vorteilhafterweise weist die Steuervorrichtung auf diese Weise eine erhöhte Anpassungsgeschwindigkeit an das Verhalten des Nutzers auf, wobei es gelingt, den Ladezustand des Akkupacks ungefähr auf einem optimalen Wert (oder einem Sollwert) beizubehalten.Advantageously, the control device in this way has an increased adaptation speed to the behavior of the user, wherein it is possible to maintain the state of charge of the battery pack approximately at an optimum value (or a desired value).

Es wird darauf hingewiesen, dass dieser eine oder diese mehreren Datenwerte in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers ein historisches Aufladeniveau umfassen, definierend einen historisch vom Nutzer generierten Energieverbrauch im Akkupack des betreffenden Fahrrads oder anderer Fahrräder, die mit diesem korreliert sind, vorzugsweise mittels eines gleichen Fahrradverleihsystems, das ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist.It should be noted that this one or more data values in relation to the user's energy profile include a historical charging level, defining a historical charge level Users generated energy consumption in the battery pack of the particular bicycle or other bicycles correlated therewith, preferably by means of a same bicycle rental system, which is also an object of the invention.

Vorteilhafterweise ist die Steuervorrichtung in der Lage, das Verhalten des Nutzers vorauszusehen, auch wenn sie ihn nicht direkt kennt, und sich entsprechend anzupassen.Advantageously, the control device is able to predict the behavior of the user, even if they do not know him directly, and to adapt accordingly.

Insbesondere umfasst die Kennlinie zur Motorsteuerung (zumindest für einen Startzustand des Fahrrads aus der angehaltenen Position) ein Unterstützungsteilstück, auf dem ein Hilfsniveau ermittelt wird, das dem Radfahrer bereitzustellen ist, und mindestens ein Aufladeteilstück (zumindest für einen Zustand der Fahrradfahrt mit Dauergeschwindigkeit), auf dem ein vorgegebenes Energierückgewinnungsniveau ermittelt wird, das vom Radfahrer zu fordern ist.Specifically, the motor control characteristic (at least for a starting state of the bicycle from the stopped position) includes a support section on which an auxiliary level to be provided to the cyclist is determined and at least one charging section (at least for a state of constant speed cycling) a predetermined energy recovery level is determined, which is required by the cyclist.

Vorzugsweise ist die Steuereinheit ausgelegt, um das Hilfsniveau zu erhöhen und/oder das Rückgewinnungsniveau der Kennlinie zu reduzieren, wenn sich der historische Ladezustand erhöht und umgekehrt. Mit anderen Worten werden effiziente Nutzer, die auf vorherigen Fahrten stets dazu beigetragen haben, den Akku auch mehr als gefordert aufzuladen, mit einer höheren Unterstützung seitens des Motors belohnt. Nutzer, die dagegen früher den Akku mehr als üblich verbraucht haben, werden dagegen mit einem geringeren Beitrag des Motors und/oder einer höheren Anforderung nach Energiebeitrag (d. h. Aufladen) „bestraft“, sofern dies vorgesehen ist.Preferably, the control unit is configured to increase the auxiliary level and / or to reduce the recovery level of the characteristic as the historical state of charge increases and vice versa. In other words, efficient users who have always helped to recharge the battery on previous trips will be rewarded with more engine support. On the other hand, users who previously used the battery more than usual will be penalized with a lower contribution from the engine and / or a higher requirement for energy (ie recharge), if that's what it's intended to do.

Mit anderen Worten trägt die Profilerstellung des Nutzers dazu bei, den besten Kompromiss zwischen geringster Beeinträchtigung des Fahrerlebnisses und Aufrechterhaltung (Rückgewinnung) des notwendigen Ladezustands zu finden.In other words, profiling the user helps to find the best compromise between minimizing the impairment of the driving experience and maintaining (recovering) the necessary state of charge.

Ein weiterer Aspekt dieser Erfindung, der den vorherigen ergänzt oder alternativ dazu ist, steht damit in Verbindung, dass in der Steuereinheit ein Voreinstellungsmodul enthalten ist (vorzugsweise assoziiert mit dem Steuergerät in geschlossenem Regelkreis).Another aspect of this invention that supplements or alternates with the previous one is related to the fact that the control unit includes a default module (preferably associated with the closed loop controller).

Dieses Voreinstellungsmodul ist ausgelegt, um

  • - vom Nutzer eine Information zu erhalten, die für eine Betriebskonfiguration des Reglers repräsentativ ist, auswählbar zwischen einer Unterstützungskonfiguration, in der der Motor vorwiegend im ersten Modus gesteuert wird und dessen Unterstützungsniveau für ein vorgegebenes Zeitintervall oder eine vorgegebene zurückgelegte Strecke maximiert ist, und einer Aufladekonfiguration, in der das Unterstützungsniveau des Motors im Wesentlichen gleich null ist, und der Motor im zweiten Modus gesteuert wird;
  • - den vorgegebenen Verlauf der mindestens einen Kennlinie auf der Grundlage der ausgewählten Konfiguration festzulegen.
This default module is designed to
  • to obtain from the user information representative of an operating configuration of the controller selectable between a support configuration in which the engine is predominantly controlled in the first mode and its support level is maximized for a predetermined time interval or a predetermined distance covered, and a charging configuration in which the assist level of the engine is substantially zero, and the engine is controlled in the second mode;
  • determine the predetermined course of the at least one characteristic based on the selected configuration.

Es ist darauf hinzuweisen, dass das Voreinstellungsmodul vorzugsweise ausgelegt ist, um vom Nutzer eine Information zu erhalten, die repräsentativ für mindestens eine erste, eine zweite oder eine dritte Betriebskonfiguration ist.It should be appreciated that the default module is preferably configured to obtain information from the user representative of at least a first, second, or third operational configuration.

Die erste Konfiguration ist gemischt. In dieser werden das Unterstützungs- und das Rückgewinnungsniveau auf die bisher beschriebene Weise ausgewogen.The first configuration is mixed. In this, the support and recovery levels are balanced in the manner described so far.

Die zweite Konfiguration entspricht der Unterstützungskonfiguration.The second configuration corresponds to the support configuration.

Die dritte Konfiguration entspricht der Aufladekonfiguration. Vorteilhafterweise weist die Steuereinheit in diesem Modus unterschiedliche Konfigurationen auf, die den Bedürfnissen des Nutzers angepasst werden können, der beispielsweise entscheiden könnte, das Fahrrad zu Trainingszwecken und somit ohne Hilfe durch den Motor zu nutzen, oder der einen erhöhten Beitrag des Motors wünscht oder benötigt.The third configuration corresponds to the charging configuration. Advantageously, in this mode, the control unit has different configurations that can be adapted to the needs of the user, who might decide, for example, to use the bicycle for training purposes and thus without assistance from the engine or who desires or needs an increased contribution from the engine.

Diesbezüglich wird darauf hingewiesen, dass die zweite Konfiguration (oder Unterstützungskonfiguration) vorzugsweise nur für Werte des Ladezustands des Akkupacks einstellbar ist, die einen vorgegebenen Schwellenwert überschreiten.In this regard, it is noted that the second configuration (or support configuration) is preferably settable only for values of the state of charge of the battery pack that exceed a predetermined threshold.

Zudem ist die Steuereinheit vorzugsweise ausgelegt, um die der zweiten Konfiguration entsprechende Konfiguration für ein vorgegebenes maximales Zeitintervall aufrechtzuerhalten, nach dessen Ablauf der Nutzer abwägen kann, ob er die erste oder die dritte Konfiguration anwenden möchte.In addition, the control unit is preferably designed to maintain the configuration corresponding to the second configuration for a predetermined maximum time interval, after which the user can weigh whether he wishes to use the first or the third configuration.

Vorteilhafterweise wird auf diese Weise garantiert, dass der Ladezustand des Akkupacks nicht unter einen vorgegebenen Grenzwert fällt, wodurch gewährleistet wird, dass der nächste Nutzer ein Fahrrad vorfindet, das zumindest in der ersten und in der dritten Konfiguration nutzbar ist.Advantageously, in this way it is guaranteed that the state of charge of the battery pack does not fall below a predetermined limit value, thereby ensuring that the next user finds a bicycle that can be used at least in the first and in the third configuration.

Es ist darauf hinzuweisen, dass sich die Steuervorrichtung vorzugsweise in einen Systemkontext (Fahrradverleih) einreiht, in dem ein Anzeigemodul, das programmiert ist, um dem Nutzer die Betriebskonfigurationen anzuzeigen, die mit dem Ladezustand des Akkupacks vereinbar sind, sowie um dem Nutzer zu ermöglichen, eine dieser Konfigurationen auszuwählen, sowie ein Sendemodul vorgesehen sind, das ausgelegt ist, um diese zweite Information zu übermitteln. Vorzugsweise ist das Anzeigemodul ausgelegt, um dem Nutzer die Betriebskonfigurationen auf der Grundlage eines Energieprofils des Nutzers anzuzeigen.It should be noted that the control device preferably fits into a system context (bicycle rental) in which a display module programmed to indicate to the user the operating configurations consistent with the state of charge of the battery pack as well as to enable the user to to select one of these configurations as well as a transmit module which is designed to transmit this second information. Preferably, the display module is configured to display to the user the operating configurations based on an energy profile of the user.

Mit anderen Worten ist das System ausgelegt, um die zweite Konfiguration nur den „effizienten“ Energieprofilen (d. h. solchen mit einem hohen historischen Aufladeniveau) anzuzeigen, sodass diese auswählbar und aktivierbar ist.In other words, the system is designed to display the second configuration only to the "efficient" energy profiles (i.e., those with a high historical charge level) so that it is selectable and activatable.

Dieses technische Merkmal, das zwar als „Anreiz/Prämie“ fungiert, um das Fahrrad nach Regeln zu fahren, die das Aufladen des Akkus auch auf Unterstützungsteilstrecken ermöglichen, ist als rein technisch anzusehen, da es unmittelbar mit einem reduzierten Wartungsaufwand des Fahrzeugs und einer erhöhten Lebensdauer des Akkupacks korreliert ist.This technical feature, while functioning as an "incentive / incentive" to ride the bike according to rules that allow the battery to be charged even on support legs, is considered purely technical, as it immediately results in reduced vehicle maintenance and increased vehicle uptime Life of the battery pack is correlated.

Ein weiterer besonderer Aspekt der Erfindung, der ebenfalls die vorhergehenden ergänzt oder alternativ zu diesen ist, betrifft die Steuereinheit, die zudem ausgelegt ist, um den Motor mit einem Diebstahlsicherungsmodus zu steuern, wenn das Fahrrad steht (nicht mit einem Nutzer gekoppelt ist).Another particular aspect of the invention, which is also complementary to or alternative to the previous ones, relates to the control unit, which is further configured to control the engine with an anti-theft mode when the bicycle is stationary (not coupled to a user).

In diesem Diebstahlsicherungsmodus ist die Steuereinheit ausgelegt, um den Motor so zu steuern, dass ein Drehmoment entgegengesetzt zu einer Drehrichtung des Rads, erfasst von den (ersten) Sensormitteln, bereitgestellt wird.In this antitheft mode, the control unit is configured to control the motor to provide torque opposite to a direction of rotation of the wheel detected by the (first) sensor means.

Mit anderen Worten wird der Elektromotor im Diebstahlsicherungsmodus zumindest teilweise als aktive Bremse gesteuert, sodass die Fortbewegung des Fahrrads de facto verhindert wird, auch wenn kein Schloss vorhanden ist oder dieses manipuliert wurde.In other words, in the anti-theft mode, the electric motor is at least partially controlled as an active brake, so that the movement of the bicycle is de facto prevented, even if no lock is present or has been manipulated.

Vorzugsweise kann die Steuereinheit den Motor im Diebstahlsicherungsmodus in einer passiven Konfiguration oder einer aktiven Konfiguration steuern.Preferably, the controller may control the motor in the anti-theft mode in a passive configuration or an active configuration.

In dieser passiven Konfiguration fordert der Motor keine Energie vom Akkupack und bewirkt einen Widerstand gegen die Fortbewegung zumindest teilweise proportional zur Radgeschwindigkeit.In this passive configuration, the engine does not require energy from the battery pack and provides resistance to locomotion at least partially proportional to the wheel speed.

In der aktiven Konfiguration wird der Motor dagegen so gesteuert, dass ein Drehmoment bereitgestellt wird, das einer Drehrichtung des Rads entgegengesetzt ist, die von den (ersten) Sensormitteln erfasst wird, und somit wird Leistung/Energie vom Akkupack gefordert.In the active configuration, on the other hand, the motor is controlled so as to provide a torque opposite to a rotational direction of the wheel detected by the (first) sensor means, and thus power / energy from the battery pack is required.

Im Diebstahlsicherungsmodus ist die Steuereinheit vorzugsweise ausgelegt, um den Motor in der passiven Konfiguration und unter einer vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenze zu steuern, wobei oberhalb dieses Grenzwerts der Wechsel zur aktiven Konfiguration erfolgt.In the anti-theft mode, the controller is preferably configured to control the motor in the passive configuration and below a predetermined speed limit, above which limit the change to the active configuration occurs.

Im Diebstahlsicherungsmodus wird der Elektromotor somit vorzugsweise bei niedrigen Geschwindigkeiten als passive Bremse gesteuert und als aktive Bremse nur bei zunehmender Fahrgeschwindigkeit (oder Drehzahl des Rads) des Fahrrads.In the anti-theft mode, the electric motor is thus preferably controlled as a passive brake at low speeds and as an active brake only as the driving speed (or speed of the wheel) of the bicycle increases.

Vorteilhafterweise wird der Energieverbrauch des Akkupacks auf diese Weise reduziert.Advantageously, the energy consumption of the battery pack is reduced in this way.

Dieser Aspekt der Erfindung eignet sich gut für ein Fahrradverleihsystem, das mindestens eine elektronische Vorrichtung umfasst, die mit einem Nutzer assoziierbar ist, sowie eine Vielzahl an Fahrrädern, die mittels einer EDV-Wolke untereinander vernetzt sind, wobei ein jedes Fahrrad mit einer Steuervorrichtung ausgestattet ist, die mittels der elektronischen Vorrichtung mit einem Nutzer assoziierbar ist.This aspect of the invention is well suited for a bicycle rental system comprising at least one electronic device associable with a user and a plurality of bicycles networked together by means of a computerized cloud, each bicycle being equipped with a control device which is associable with a user by means of the electronic device.

In diesem Kontext ist die Steuereinheit einer jeden Steuervorrichtung ausgelegt, um den Diebstahlsicherungsmodus zu aktivieren, wenn die Steuervorrichtung nicht mit dem Profil eines Nutzers gekoppelt ist. Vorteilhafterweise sind der Diebstahl oder die unbefugte Fortbewegung des Fahrzeugs viel komplizierter als heute, was kriminelle Versuche nicht nur aufgrund der Schwierigkeiten bei der Manipulierung, sondern vor allem deswegen abwehrt, weil das Fahrzeug im Wesentlichen nicht nutzbar ist. Ein weiterer interessanter Aspekt, auf den sich diese Erfindung bezieht, betrifft die Sicherheit der Radfahrer während der Fahrt. Dieses Thema ist besonders relevant bei Bike-Sharing-Anwendungen, die meistens unerfahrene Radfahrer im Stadtgebiet betreffen.In this context, the control unit of each control device is configured to activate the theft-proof mode when the control device is not coupled to the profile of a user. Advantageously, the theft or unauthorized locomotion of the vehicle is much more complicated than it is today, which hinders criminal attempts not only because of the difficulties of manipulation, but above all because the vehicle is essentially unusable. Another interesting aspect to which this invention relates concerns the safety of cyclists while driving. This topic is especially relevant for bike-sharing applications that mostly affect inexperienced cyclists in the urban area.

Gemäß diesem Aspekt der Erfindung umfasst die Steuervorrichtung eine Trägheitsmessungseinheit, die ausgelegt ist, um eine oder mehrere Beschleunigungen längs, seitlich und vertikal oder alternativ oder gemeinsam eine oder mehrere der Winkelgeschwindigkeiten betreffend die Rollgeschwindigkeit, Nickgeschwindigkeit und Gierrate des Fahrrads zu messen, und um zweite Signale zu generieren, die repräsentativ für diese sind.In accordance with this aspect of the invention, the control device includes an inertial measurement unit configured to measure one or more accelerations longitudinally, laterally and vertically, or alternatively or collectively one or more of the angular velocities relating to the roll speed, pitching speed and yaw rate of the bicycle, and second signals generate that are representative of this.

Alternativ könnten andere Messsysteme eingesetzt werden, wie beispielsweise ein Beschleunigungsmesssystem oder ein einachsiges Kreiselmesssystem oder Ähnliches.Alternatively, other measuring systems could be used, such as an accelerometer or a single-axis gyroscope or the like.

Die Steuereinheit ist außer mit dem Motor, um diesen zu steuern, auch mit einem Geschwindigkeitssensor und einer Trägheitsmessungseinheit assoziiert.The control unit is also associated with a speed sensor and an inertial measurement unit in addition to the motor to control it.

Vorgesehen sind zudem mindestens eine Anzeigevorrichtung für ein Abbiegen und/oder eine Meldevorrichtung für ein Bremsen seitens des Radfahrers, die mit dem Fahrrad verbunden sind. Provided are also at least one display device for a turn and / or a reporting device for braking on the part of the cyclist, which are connected to the bike.

Vorzugsweise ist die Steuereinheit somit ausgelegt, um vom Geschwindigkeitssensor und von der Trägheitsmessungseinheit jeweilige Signale zu empfangen, um diese Signale zu verarbeiten und mindestens eine Information in Bezug auf ein Bremsen oder ein Abbiegen des Fahrrads zu erhalten und der Anzeigevorrichtung oder Meldevorrichtung ein erstes Signal zu übermitteln, das repräsentativ für diese Abbiegeinformation ist, oder ein zweites Signal, das repräsentativ für diese Bremsinformation ist.Preferably, the control unit is thus adapted to receive respective signals from the speed sensor and the inertial measurement unit for processing these signals and obtaining at least information relating to braking or turning of the bicycle and transmitting a first signal to the display device or message device which is representative of this turn information or a second signal representative of this brake information.

Beim Empfang jeweils des ersten und des zweiten Signals sind die Anzeigevorrichtung und die Meldevorrichtung ausgelegt, um eine Lichtstrahlung als Antwort abzugeben.Upon receipt of each of the first and second signals, the display device and the reporting device are configured to emit light radiation in response.

Vorteilhafterweise ermöglicht so die Trägheitsmessungseinheit, wenn sie angemessen genutzt wird, die autonome Steuerung der Anzeigen, was die Sicherheit des Radfahrers und der Pkw-Fahrer oder anderer Radfahrer in dessen Umkreis erhöht.Advantageously, the inertial measurement unit, when used appropriately, allows the autonomous control of the displays, which increases the safety of the cyclist and the car driver or other cyclists in the vicinity thereof.

Ein weiterer Aspekt dieser Erfindung ist mit dem kompakten Aufbau der Steuervorrichtung verknüpft, die nicht nur äußerst leistungsstark ist (wie bisher ausführlich beschrieben), sondern kompakt ausgestaltet ist und leicht an Rahmen von Fahrrädern montiert werden kann, auch wenn diese nicht eigens dafür vorgerüstet sind.Another aspect of this invention is linked to the compact structure of the control device, which is not only extremely powerful (as previously described in detail), but is compact in design and can be easily mounted on bicycles frames, even if not specially prepared for them.

Bei der Steuervorrichtung handelt es sich nämlich um einen Dynamo, dessen Komponenten komplett in einem Gehäusekorpus untergebracht sind, der fest mit einem Rad des Fahrrads verbunden werden kann.Namely, the control device is a dynamo whose components are completely housed in a housing body which can be fixedly connected to a wheel of the bicycle.

Insbesondere umfasst der Dynamo vorzugsweise einen Gehäusekorpus, aufweisend eine eigene mittlere Achse und verbindbar fest mit einem Rad eines Fahrrads, sodass die mittlere Achse mit der Rotationsachse des Rads übereinstimmt.In particular, the dynamo preferably comprises a housing body having a central axis of its own and connectable to a wheel of a bicycle such that the central axis coincides with the axis of rotation of the wheel.

Im Gehäusekorpus ist vorzugsweise untergebracht:

  • - der Elektromotor, der alternativ als Generator und als Motor funktionieren kann und einen Stator und einen Rotor umfasst, drehbar um eine Rotationsachse, entsprechend der mittleren Achse des Gehäusekorpus;
  • - das Akkupack, das sich rund um die mittlere Achse entwickelt und mit dem Elektromotor verbunden ist, sodass es mit diesem Energie austauschen kann. Vorzugsweise ist das Akkupack ringförmig ausgebildet und rund um den Elektromotor angeordnet;
  • - (erste und zweite) Sensormittel, die mit der mittleren Achse des Gehäusekorpus assoziiert und ausgelegt sind, um Größen zu erfassen, die zumindest für die Winkelgeschwindigkeit des Rads und für die Winkelgeschwindigkeit des Mechanismus mit frei laufendem Rad repräsentativ sind;
  • - die Steuereinheit, die ausgelegt ist, um die elektrische Kraftmaschine mindestens nach einem Betriebsmodus zu steuern, in dem diese je nach der Winkelgeschwindigkeit des Rads als Motor oder als Generator wirkt, wobei die Steuereinheit zumindest eine Leiterplatte umfasst, zumindest teilweise ringförmig koaxial zur mittleren Achse des Gehäusekorpus.
The housing body preferably accommodates:
  • - The electric motor, which may alternatively function as a generator and as a motor and comprises a stator and a rotor, rotatable about an axis of rotation, corresponding to the central axis of the housing body;
  • - The battery pack, which develops around the middle axis and is connected to the electric motor so that it can exchange energy with it. Preferably, the battery pack is annular and arranged around the electric motor;
  • - (first and second) sensor means associated with the central axis of the housing body and adapted to detect magnitudes representative of at least the angular velocity of the wheel and the angular velocity of the free wheel mechanism;
  • - The control unit, which is designed to control the electric motor at least in an operating mode in which it acts as a motor or generator depending on the angular velocity of the wheel, wherein the control unit comprises at least one printed circuit board, at least partially annular coaxial with the central axis of the housing body.

Diese und andere Merkmale gehen zusammen mit den entsprechenden technischen Vorteilen deutlicher aus der nachfolgenden als Beispiel dienenden und somit nicht einschränkenden Beschreibung einer bevorzugten und daher nicht ausschließlichen Ausführungsform eines Fahrradverleihsystems hervor, bei dem ein jedes Fahrrad mit einer Steuervorrichtung für ein Fahrrad mit Trethilfe versehen ist, sowie eines Fahrrads mit Trethilfe gemäß den Darstellungen in den beigefügten Zeichnungsübersichten. Es zeigt:

  • - 1 ein erfindungsgemäßes Fahrradverleihsystem;
  • - 2a und 2b schematisch in einer Seiten- und Hinteransicht ein Fahrrad mit Trethilfe des Fahrradverleihsystems aus 1;
  • - 3 eine perspektivische schematische Ansicht einer Steuervorrichtung für ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Trethilfe;
  • - 4 eine Explosionsdarstellung der Steuervorrichtung aus 3, in der die Hauptkomponenten der Vorrichtung dargestellt sind;
  • - 5 einen logischen Schaltplan der Steuervorrichtung aus 3;
  • - 6 eine Kennlinie zur Motorsteuerung der Steuervorrichtung aus
These and other features, together with the corresponding technical advantages, will become more apparent from the following exemplary and thus non-limiting description of a preferred and therefore non-exclusive embodiment of a bicycle sharing system in which each bicycle is provided with a control device for a bicycle having pedaling assistance. and a bicycle with treadmill assistance as shown in the attached drawings. It shows:
  • - 1 an inventive bicycle rental system;
  • - 2a and 2 B schematically in a side and rear view of a bike with Trethilfe the bike rental system 1 ;
  • - 3 a perspective schematic view of a control device for a bicycle according to the invention with Trethilfe;
  • - 4 an exploded view of the control device 3 in which the main components of the device are shown;
  • - 5 a logical circuit diagram of the control device 3 ;
  • - 6 a characteristic for motor control of the control device

5 in unterschiedlichen Aktualisierungsphasen. 5 in different update phases.

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Steuervorrichtung 1 für ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Trethilfe 100.With reference to the attached figures, the reference numeral designates 1 a control device 1 for a bicycle according to the invention with Trethilfe 100 ,

Das Fahrrad 100 umfasst somit einen Rahmen 101, zwei Räder 102, eine Pedaleinheit 103 und ein Antriebssystem 104 (vorzugsweise mit Kette), um die Bewegung von der Pedaleinheit 103 auf eins der Räder 102 (insbesondere das Hinterrad) zu übertragen.The bike 100 thus includes a frame 101 , two wheels 102 , a pedal unit 103 and a drive system 104 (preferably with chain) to the movement of the pedal unit 103 on one of the wheels 102 (especially the rear wheel) to transfer.

Darüber hinaus ist ein Mechanismus mit frei laufendem Rad 105 vorgesehen, der betriebswirksam zwischen dem Antriebssystem 104 und dem Rad 102 eingesetzt ist, um dessen Drehung auch ohne Pedaltritt zu ermöglichen.In addition, a mechanism with free-wheeling 105 provided operatively between the drive system 104 and the wheel 102 is used to allow its rotation without pedaling.

Wie weiter unten verdeutlicht, reiht sich das Fahrrad 100 in ein Fahrradverleihsystem 1000 ein.As will be seen below, the bike joins 100 in a bike rental system 1000 on.

Das Fahrrad 100 ist daher mit einer Vielzahl an Fahrrädern 100, die ihm gleichen, assoziiert, die alle (indirekt) mittels einer EDV-Wolke oder Cloud vernetzt sind.The bike 100 is therefore with a variety of bicycles 100 which are similar to him, all of which are (indirectly) networked by means of a computer cloud or cloud.

Mit anderen Worten ist ein jedes Fahrrad mit einem eigenen Identifikationscode 106 und einer Steuervorrichtung 1 versehen, die ausgelegt ist, um mit einer elektronischen Vorrichtung 500 eines Nutzers/Radfahrers assoziiert zu werden. Nachdem sich der Nutzer mithilfe der elektronischen Vorrichtung 500 mit dem Fahrrad 100 assoziiert hat, wird dessen Nutzung freigegeben (beispielsweise durch das Öffnen eines Schlosses).In other words, every bike has its own identification code 106 and a control device 1 provided that is designed to be connected to an electronic device 500 of a user / cyclist. After the user uses the electronic device 500 by bicycle 100 its use is released (for example by opening a lock).

Insbesondere ist die elektronische Vorrichtung 500 ausgelegt, um Identifikationsinformationen des Fahrrads (zum Beispiel den Identifikationscode 106) zu erfassen, und um der Cloud eine Information zu übermitteln, die repräsentativ für eine Assoziation des Nutzers (enthalten in der elektronischen Vorrichtung 500) mit dem Fahrrad 100 ist. Die elektronische Vorrichtung 500 ist vorzugsweise vom aktiven Typ, umfassend eine CPU und Schnittstellenmittel (z. B. Smartphone), könnte aber auch vom passiven Typ sein, beispielsweise eine Karte/Elektronikkarte.In particular, the electronic device 500 designed to identify the identification information of the bicycle (for example, the identification code 106 ) and to provide the cloud with information representative of an association of the user (contained in the electronic device 500 ) by bicycle 100 is. The electronic device 500 is preferably of the active type comprising a CPU and interface means (eg smartphone), but could also be of the passive type, for example a card / electronics card.

Es wird darauf hingewiesen, dass das Fahrrad 100 vom Typ mit Trethilfe ist und somit sowohl einen Elektromotor 2 als auch ein Akkupack 3 umfasst, die miteinander verbunden sind, um Energie auszutauschen.It is noted that the bike 100 is the type with Trethilfe and thus both an electric motor 2 as well as a battery pack 3 which are interconnected to exchange energy.

Die Steuervorrichtung 1 könnte daher auch ein anderes Element als der Motor und das Akkupack sein.The control device 1 could therefore be another element than the engine and the battery pack.

Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung 1 jedoch ein Dynamo und noch besser ein Nabendynamo, umfassend in seinem Inneren sowohl den Elektromotor 2 als auch das Akkupack 3. Genauer gesagt sind der Elektromotor 2 und das Akkupack 3 in einem Gehäusekorpus 4 untergebracht, der fest mit dem Rad 102 verbunden (oder verbindbar) ist, um sich mit diesem zu drehen.Preferably, the control device 1 however, a dynamo and, even better, a hub dynamo, comprising both the electric motor in its interior 2 as well as the battery pack 3 , More specifically, the electric motor 2 and the battery pack 3 in a housing body 4 housed firmly with the wheel 102 connected (or connectable) is to turn with this.

Dieser Gehäusekorpus 4 entwickelt sich somit rund um eine eigene mittlere Achse „A“, die in Verwendung mit der Rotationsachse des Rads 102 übereinstimmt.This case body 4 thus develops around its own middle axis " A "In use with the axis of rotation of the wheel 102 matches.

Mit anderen Worten ist der Gehäusekorpus 4 als Nabe ausgestaltet und weist in seinem Inneren eine Aufnahme auf, die im Wesentlichen axialsymmetrisch ist, um die Bauteile der Vorrichtung 1 zu enthalten.In other words, the housing body 4 designed as a hub and has in its interior a receptacle which is substantially axially symmetrical to the components of the device 1 to contain.

In struktureller Hinsicht umfasst der Gehäusekorpus 4 einen Gehäuseabschnitt 4a, der als Becher ausgestaltet ist, und eine Abdeckung 4b, die fest mit dem Gehäuseabschnitt 4a kuppelbar ist.Structurally, the housing body comprises 4 a housing section 4a which is designed as a mug, and a cover 4b firmly attached to the housing section 4a is detachable.

Der Gehäuseabschnitt 4a ist mit einer Bodenwand versehen, von der sich eine ringförmige, im Wesentlichen zylindrische Wand erhebt, die die radiale Ausdehnung der Aufnahme begrenzt.The housing section 4a is provided with a bottom wall from which an annular, substantially cylindrical wall rises, which limits the radial extent of the receptacle.

Wie bereits gesagt, sind im Inneren der Aufnahme (d. h. des Gehäusekorpus) der Elektromotor 2 und das Akkupack 3 angeordnet, die miteinander elektrisch verbunden sind, sodass bidirektional Energie ausgetauscht werden kann.As already stated, inside the receptacle (ie the housing body) are the electric motor 2 and the battery pack 3 arranged, which are electrically connected to each other, so that bidirectional energy can be exchanged.

Der Elektromotor 2 ist daher ausgelegt, um sowohl als Aktor gesteuert zu werden, wobei er dem Rad 102 ein Drehmoment bereitstellt, als auch als Generator, wobei die Drehung des Rotors eine Übertragung von Strom zum Akkupack 3 bewirkt, das entsprechend aufgeladen wird.The electric motor 2 is therefore designed to be controlled both as an actuator, being the wheel 102 provides a torque, as well as a generator, wherein the rotation of the rotor is a transmission of power to the battery pack 3 causes it to be charged accordingly.

Mit anderen Worten liefert das Akkupack 3 in einem ersten Steuerungsmodus (Aktor) dem Motor 2 Energie, um diesem zu ermöglichen, ein Antriebsmoment zu erzeugen (das den Radfahrer unterstützen kann).In other words, the battery pack delivers 3 in a first control mode (actuator) to the engine 2 Energy to enable it to generate a propulsion torque (that can support the cyclist).

In einem zweiten Steuerungsmodus (Generator) speist dagegen der Motor 2 das Akkupack 3 mit Strom, um es aufzuladen, wobei die vom Radfahrer oder vom Fahrzeug für dessen Bewegung aufgewandte Arbeit (beim Bremsen, bei der Abfahrt und/oder bei konstanter Geschwindigkeit) genutzt wird.In a second control mode (generator), on the other hand, the motor feeds 2 the battery pack 3 with power to charge it, using the work done by the cyclist or the vehicle to move it (during braking, downhill and / or at constant speed).

Der Elektromotor 2 umfasst somit einen Rotor und einen Stator, die beide koaxial zur mittleren Achse „A“ des Gehäusekorpus 4 angeordnet sind. Vorzugsweise ist der Rotor mit dem Gehäusekorpus 4 gekoppelt, um diesen in Drehung zu versetzen (im ersten Steuerungsmodus) oder um in Drehung versetzt zu werden (im zweiten Steuerungsmodus).The electric motor 2 thus comprises a rotor and a stator, both coaxial with the central axis " A "Of the housing body 4 are arranged. Preferably, the rotor is with the housing body 4 coupled to rotate it (in the first control mode) or to be rotated (in the second control mode).

Der Stator ist dagegen mit mindestens einer Verbindungswelle 5 verbunden, die entlang der mittleren Achse „A“ angeordnet ist und mit dem Rahmen 101 verbindbar ist.The stator is in contrast with at least one connecting shaft 5 connected along the middle axis " A "Is arranged and with the frame 101 is connectable.

Um die Drehung des Gehäusekorpus 4 zu ermöglichen, sind natürlich entsprechende Lager vorgesehen, die zwischen der Welle 5 und dem Gehäusekorpus 4 eingesetzt sind. Es wird darauf hingewiesen, dass die mindestens eine Welle 5 vorzugsweise zwei Halbwellen umfasst, die jeweils mit einer Seite des Gehäusekorpus assoziiert sind. To the rotation of the housing body 4 Of course, appropriate bearings are provided between the shaft 5 and the housing body 4 are used. It should be noted that the at least one wave 5 preferably comprises two half-waves, each associated with one side of the housing body.

Zur Platzoptimierung weist das Akkupack 3 eine im Wesentlichen ringförmige Beschaffenheit auf und entwickelt sich rund um den Elektromotor 2, insbesondere rund um den Stator (fest damit verbunden). Vorteilhafter besteht auf diese Weise die Möglichkeit, den axialen Platzbedarf der Vorrichtung 1 zu reduzieren.The battery pack points to optimizing the space 3 a substantially annular nature and develops around the electric motor 2 , especially around the stator (firmly connected to it). Advantageously, in this way there is the possibility of the axial space requirement of the device 1 to reduce.

Es wird darauf hingewiesen, dass der Gehäusekorpus 4 vorzugsweise keine Schnittstellen/Anschlüsse für das Aufladen des Akkupacks 3 aufweist.It should be noted that the housing body 4 preferably no interfaces / connections for charging the battery pack 3 having.

Genauer gesagt umfasst der Gehäusekorpus 4 in einer ersten Ausführungsform eine einzige Leistungsschnittstelle 14, die geeignet ist, um mit ihm verbundene externe Lasten zu versorgen (Beleuchtung, Sensoren usw.).More specifically, the housing body includes 4 in a first embodiment, a single power interface 14 suitable for supplying external loads connected to it (lighting, sensors, etc.).

Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung 1, d. h. der Dynamo, vom Stand-alone-Typ, nicht von außen zugänglich, es sei denn, sie wird zerlegt.Advantageously, the device 1 that is, the dynamo, of the stand-alone type, not externally accessible, unless it is disassembled.

In der dargestellten Ausführungsform ist die Leistungsschnittstelle 14 durch ein einziges Versorgungskabel 14a dieser Lasten definiert. Alternativ könnten die Lasten vom Stand-alone-Typ sein und durch entsprechende Akkus gespeist werden.In the illustrated embodiment, the power interface is 14 through a single supply cable 14a defines these loads. Alternatively, the loads could be of the stand-alone type and powered by appropriate batteries.

Die Vorrichtung 1 umfasst zudem erste Sensormittel 6, die ausgelegt sind, um die Drehzahl des Rads 102 zu erfassen und um die Drehzahl des Mechanismus mit frei laufendem Rad 105 oder eine damit korrelierte Größe zu erfassen.The device 1 also includes first sensor means 6 , which are designed to reduce the speed of the wheel 102 to capture and the speed of the free-wheeling mechanism 105 or to capture a correlated quantity.

Vorzugsweise sind die ersten Sensormittel 6 ausgelegt, um direkt oder indirekt die Längsgeschwindigkeit des Fahrrads 100 zu erfassen.Preferably, the first sensor means 6 Designed to directly or indirectly the longitudinal speed of the bike 100 capture.

Diese ersten Sensormittel 6 sind ausgelegt, um ein oder mehrere jeweilige Signale zu generieren, die repräsentativ für die gemessenen Größen sind. Diese Größen sind, wenn sie entsprechend kombiniert werden, repräsentativ für einen aktuellen Zustand des Fahrrads (siehe genauere Erklärung weiter unten).These first sensor means 6 are configured to generate one or more respective signals representative of the measured quantities. These quantities, when appropriately combined, are representative of a current condition of the bicycle (see more detailed explanation below).

Vorzugsweise umfassen diese Sensormittel 6 einen Temposensor (assoziiert mit dem Mechanismus mit frei laufendem Rad 105) und einen Geschwindigkeitssensor (vorzugsweise untergebracht im Elektromotor 2). Beide Sensoren 6 sind vorzugsweise fest mit dem Gehäusekorpus 4 verbunden, vorzugsweise in diesem innen liegend.Preferably, these sensor means comprise 6 a tempo sensor (associated with the free-wheel mechanism 105 ) and a speed sensor (preferably housed in the electric motor 2 ). Both sensors 6 are preferably fixed to the housing body 4 connected, preferably in this lying inside.

Ebenfalls im Gehäusekorpus 4 ist vorzugsweise die Bereitstellung von zweiten Sensormitteln 7 vorgesehen, die ausgelegt sind, um einen Wert zu erfassen, der repräsentativ für einen Ladezustand „SOC“ des Akkupacks ist, und um ein Signal zu generieren, das repräsentativ für den Energieverbrauch dieses Akkupacks ist.Also in the housing body 4 is preferably the provision of second sensor means 7 provided that are adapted to detect a value representative of a state of charge "SOC" of the battery pack, and to generate a signal that is representative of the energy consumption of this battery pack.

Es wird darauf hingewiesen, dass unter dem Begriff „Energieverbrauch dieses Akkupacks“ in diesem Text unterschiedslos oder jedenfalls ausnahmslos, sofern nicht ausdrücklich angegeben, sowohl auf die Leistung als Momentan- oder Durchschnittsleistung, die für das Akkupack 3 notwendig ist/diesem bereitgestellt wird, als auch auf den Ladezustand SOC Bezug genommen wird (dabei handelt es sich um Parameter, die mittels entsprechender Kalkulationsalgorithmen miteinander verknüpft sind).It should be noted that under the term "energy use of this battery pack" in this text indiscriminately or in any case without exception, unless expressly stated, both on the performance as instantaneous or average power provided for the battery pack 3 is necessary / is provided, and also referred to the state of charge SOC (these are parameters that are linked by means of appropriate calculation algorithms).

Alternativ dazu könnte der „Energieverbrauch dieses Akkupacks“ als Energie definiert oder zu verstehen sein, die in einem bestimmten Zeitraum genutzt wird, zu verstehen als Gleichgewicht zwischen den Momentanleistungen in einem bestimmten Zeithorizont.Alternatively, the "energy use of this battery pack" could be defined or understood as energy used in a given period of time, to be understood as a balance between the instantaneous performance in a given time horizon.

In der bevorzugten Ausführungsform umfasst dieser Sensor Mittel zur Erfassung der Akkuspannung und -stromstärke. In einer Steuereinheit des Akkupacks werden diese Signale zudem verarbeitet, um den Ladezustand (SOC) des Akkupacks und/oder das Niveau der erforderlichen/bereitgestellten Momentanleistung zu ermitteln.In the preferred embodiment, this sensor comprises means for detecting the battery voltage and current. In a control unit of the battery pack, these signals are also processed to determine the state of charge (SOC) of the battery pack and / or the level of the required / provided instantaneous power.

Um den Motor 2 zu steuern und mit den Sensormitteln 6, 7 zu kommunizieren, umfasst die Vorrichtung 1 zudem eine Steuereinheit 8.To the engine 2 to control and with the sensor means 6 . 7 to communicate, the device includes 1 also a control unit 8th ,

In struktureller Hinsicht umfasst die Steuereinheit 8 vorzugsweise eine Leiterplatte 8a, die koaxial zum Gehäusekorpus 4 angeordnet ist. Vorzugsweise weist somit die Steuereinheit 8 eine im Wesentlichen ringförmige Beschaffenheit auf, versehen mit einer mittigen Öffnung, die auf die Welle 5 aufgezogen ist, um die Positionierung der Leiterplatte 8 zu ermöglichen. Vorzugsweise ist die Leiterplatte 8a fest mit dem Stator des Motors 2 verbunden.Structurally, the control unit includes 8th preferably a printed circuit board 8a , which are coaxial with the housing body 4 is arranged. Preferably, therefore, the control unit 8th a substantially annular shape, provided with a central opening, which on the shaft 5 is raised to the positioning of the circuit board 8th to enable. Preferably, the circuit board 8a stuck to the stator of the motor 2 connected.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Vorrichtung 1, d. h. der Dynamo, in einer ersten Ausführungsform einen Datenkommunikationskanal 15 umfasst, der mit der Steuereinheit 8 assoziiert und eingerichtet ist, um einer oder mehreren Lasten ein jeweiliges Signal zu übermitteln.It should be noted that the device 1 ie the dynamo, in a first embodiment a data communication channel 15 includes that with the control unit 8th is associated and arranged to transmit a respective signal to one or more loads.

Damit die Vorrichtung 1 noch kompakter ist und noch einfacher eingebaut werden kann, sind die Leistungsschnittstelle 14 und der Kommunikationskanal 15 vorzugsweise in einem einzigen umhüllten Kabel 16 untergebracht, das von der mittleren Achse „A“ des Gehäusekorpus 4 ausgeht.So that the device 1 is even more compact and can be installed even easier, are the Power interface 14 and the communication channel 15 preferably in a single covered cable 16 housed by the central axis "A" of the housing body 4 emanates.

Im Detail ist dieses umhüllte Kabel als die einzige elektrische/elektronische Hardware-Schnittstelle zu betrachten, die außerhalb der Steuervorrichtung 1 zugänglich ist.In detail, this sheathed cable is considered to be the only electrical / electronic hardware interface outside the control device 1 is accessible.

Alternativ könnte die Vorrichtung 1 mit den Lasten mittels eines drahtlosen Signals kommunizieren. In dieser Ausführungsform werden die Lasten vorzugsweise durch jeweilige Akkus gespeist.Alternatively, the device could 1 communicate with the loads by means of a wireless signal. In this embodiment, the loads are preferably fed by respective batteries.

Vorzugsweise ist die Steuereinheit 8 mit ersten 6 und zweiten Sensormitteln 7 assoziiert, um diese Signale zu empfangen, die repräsentativ für die gemessenen Größen sind, sowie mit dem Motor 2, um diesen in Funktion dieser Signale zu steuern.Preferably, the control unit 8th with first 6 and second sensor means 7 to receive these signals which are representative of the measured quantities and to the motor 2 to control this in function of these signals.

Die Steuereinheit 8 ist somit ausgelegt, um den Motor 2 je nach dem Zustand des Fahrrads (d. h. je nach den Signalen seitens der Sensormittel) in einem Passiv-, Antriebs- oder Erzeugungsmodus zu steuern.The control unit 8th is thus designed to be the engine 2 depending on the state of the bicycle (ie, depending on the signals from the sensor means) in a passive, driving or generating mode to control.

Die Steuereinheit 8 ist daher ausgelegt, um in mindestens einem Betriebsmodus (oder Funktionsmodus) zu agieren, und vorzugsweise in mindestens einem Diebstahlsicherungsmodus.The control unit 8th is therefore designed to operate in at least one operating mode (or mode of operation), and preferably in at least one anti-theft mode.

Unter Bezugnahme auf die Steuereinheit 8 ist diese im Betriebsmodus ausgelegt, um in Funktion der von den ersten und zweiten Sensormitteln 6, 7 empfangenen Signale mindestens eine Kennlinie zur Steuerung des Motors 2 zu ermitteln, aufweisend einen vorgegebenen Verlauf, und um den Motor 2 im ersten oder im zweiten Steuerungsmodus je nach dem Verlauf dieser Kurve zu steuern.With reference to the control unit 8th this is designed in operating mode to function as the first and second sensor means 6 . 7 received signals at least one characteristic for controlling the motor 2 to determine, having a given course, and the engine 2 in the first or second control mode depending on the course of this curve.

Genauer gesagt umfasst die Steuereinheit 8 mindestens ein Steuergerät in geschlossenem Regelkreis 9, das ausgelegt ist, um den Motor 2 gemäß mindestens einem Rückkopplungskreis zu steuern.More specifically, the control unit includes 8th at least one control unit in a closed loop 9 that is designed to be the engine 2 in accordance with at least one feedback loop.

Genauer gesagt ist das Steuergerät in geschlossenem Regelkreis 9 ausgelegt, um den Elektromotor 2 in Funktion eines Fehlersignals zu steuern, das mit der Abweichung zwischen einem Sollwert R (Signal) und einer Rückkopplungsgröße korreliert ist.More specifically, the controller is in closed loop 9 designed to the electric motor 2 in function of an error signal correlated with the deviation between a setpoint R (signal) and a feedback quantity.

Vorzugsweise ist das Steuergerät in geschlossenem Regelkreis 9 mindestens im Betriebsmodus (Funktionsmodus) der Steuereinheit ausgelegt, um
einen Zustand des Fahrrads in Funktion der von den ersten Sensormitteln 6 generierten Signale zu bestimmen;
in Funktion dieses Zustands des Fahrrads mindestens eine Kennlinie zur Steuerung des Motors 2 zu bestimmen, aufweisend einen voreingestellten Verlauf.
Preferably, the controller is in a closed loop 9 at least in the operating mode (functional mode) of the control unit designed to
a condition of the bicycle in function of that of the first sensor means 6 to determine generated signals;
in function of this condition of the bicycle at least one characteristic for controlling the motor 2 to determine having a preset course.

Diesbezüglich umfasst die Steuereinheit 8 vorzugsweise einen endlichen Automaten 10.In this regard, the control unit includes 8th preferably a finite state machine 10 ,

In der bevorzugten Ausführungsform ist der endliche Automat 10 daher ausgelegt, um den „aktuellen“ Zustand des Fahrrads 100 in Funktion der von den ersten Sensormitteln 6 (und/oder eventuell von anderen analogen Sensormitteln) empfangenen Signale zu erfassen und um die Kennlinie zur Steuerung des Motors, die mit diesem Zustand korreliert ist, zu ermitteln.In the preferred embodiment, the finite state machine 10 Therefore, designed to the "current" condition of the bike 100 in function of the first sensor means 6 (and / or possibly from other analog sensor means) to detect received signals and to determine the characteristic for controlling the motor, which is correlated with this state.

Genauer gesagt umfasst der endliche Automat 10 ein Nominalmodul, das ausgelegt ist, um eine Vielzahl an nominalen Steuerungskennlinien (oder Kennlinienbündeln) zu ermitteln (oder zu enthalten), von denen sich eine jede auf einen relativen Zustand bezieht.More specifically, the finite automaton includes 10 a nominal module designed to detect (or contain) a plurality of nominal control characteristics (or characteristic curves), each of which relates to a relative state.

Der endliche Automat 10 ist somit ausgelegt, um aus der genannten Vielzahl die Steuerungskennlinie (oder das Kennlinienbündel) auszuwählen, die/das mit dem erfassten Zustand korreliert ist, in Funktion der von den ersten Sensormitteln 6 empfangenen Signale.The finite automaton 10 is thus configured to select, from among the plurality, the control characteristic (or characteristic curve) correlated with the detected state, as a function of that of the first sensor means 6 received signals.

Vom endlichen Automaten können zum Beispiel einer oder mehrere der folgenden Zustände erfasst werden:

  • - Start (oder Boost): entsprechend dem Start aus dem Stillstand oder einer plötzlichen Beschleunigung in der Bewegungsphase des Fahrrads. Dieser Zustand hat vorzugsweise eine endliche Dauer und kann beispielsweise in Funktion der Zahl an Pedaldrehungen festgelegt werden, oder kann andauern, bis das Fahrrad eine vorgegebene Geschwindigkeit erreicht;
  • - Antriebslos: entsprechend einem Zustand, in dem die Geschwindigkeit des Mechanismus mit frei laufendem Rad bei sich fortbewegendem Fahrrad geringer ist als die Drehzahl des Rads. Dieser Zustand tritt beispielsweise ein, wenn das Fahrrad sich bergab bewegt und kein Pedaltritt erfolgt;
  • - Traktion (oder konstante Fahrt): entsprechend einem Zustand, in dem die Geschwindigkeit des Mechanismus mit frei laufendem Rad nach Abzug eines Toleranzwerts gleich der Drehzahl des Rads des Fahrrads ist. Dieser Zustand entspricht beispielsweise einer Dauerfahrt bei einer ungefähr konstanten Geschwindigkeit des Fahrrads mit Pedaltritt;
  • - Bremsung: entsprechend einem Bremszustand des Fahrrads mit den genannten Methoden.
For example, one or more of the following states may be detected by the finite state machine:
  • - Start (or Boost): according to the start from standstill or a sudden acceleration in the movement phase of the bicycle. This condition preferably has a finite duration and may be determined, for example, as a function of the number of pedal turns, or may continue until the bicycle reaches a predetermined speed;
  • - unpowered: according to a condition in which the speed of the free-wheel mechanism when the bicycle is moving is lower than the speed of the wheel. This condition occurs, for example, when the bicycle is moving downhill and no pedaling occurs;
  • - Traction (or constant speed): corresponding to a condition in which the speed of the free-wheeling mechanism, after subtracting a tolerance, is equal to the speed of the wheel of the bicycle. This state corresponds, for example, to a long drive at one about constant speed of the bicycle with pedal kick;
  • - braking: according to a braking condition of the bicycle with the mentioned methods.

Die Kennlinien sind vorzugsweise ausgebildet, um den Wert eines Steuersignals des Elektromotors 2 (in Stromstärke) in Funktion einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrrads 100 und/oder einer Pedaldrehzahl anzugeben.The characteristic curves are preferably designed to be the value of a control signal of the electric motor 2 (in amperage) in function of a current speed of the bicycle 100 and / or a pedal speed.

Ein jeder Zustand weist eine eigene „nominale“ Kennlinie auf.Each state has its own "nominal" characteristic.

Im Allgemeinen weisen die Kennlinien, obwohl sich deren Werte und Parameter ändern, eine Unterstützungsteilstrecke oder Mindestrückgewinnungsteilstrecke bei niedrigen Geschwindigkeiten und eine Höchstrückgewinnungsteilstrecke bei hohen Geschwindigkeiten auf. Es wird darauf hingewiesen, dass mit dem Begriff „niedrige Geschwindigkeiten“ oder „hohe Geschwindigkeiten“ im Text nicht auf absolute Werte Bezug genommen wird, sondern auf Werte, die unter oder über einer vorgegebenen „Umkehrgeschwindigkeit“ liegen, die je nach Zustand und Umgebungsbedingungen variabel ist.In general, although the characteristics and parameters change, the characteristics have a assisting section or minimum recovery section at low speeds and a maximum recovery section at high speeds. It should be noted that the term "low speeds" or "high speeds" does not refer to absolute values in the text, but values that are below or above a predetermined "reversal speed" that vary depending on the condition and environmental conditions is.

Nach dem Konzept dieser Erfindung entspricht die Umkehrgeschwindigkeit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads, bei der die Kennlinie den Wechsel vom ersten Steuerungsmodus (Aktor) in den zweiten (Generator) vorsieht.According to the concept of this invention, the reversing speed corresponds to the traveling speed of the bicycle in which the characteristic curve provides for the change from the first control mode (actuator) to the second (generator).

Ein Beispiel für eine Traktionskennlinie ist in der beigefügten 6 dargestellt, in der die folgenden Parameter definiert sind:

  • - imot = Motorsteuerungsstrom
  • - Vinv = Umkehrgeschwindigkeit
  • - irec, min = Mindestrückgewinnungsstrom (d. h. maximale Rückgewinnung)
Beispiele für diese Kennlinien sind beispielsweise in den Zeichnungsübersichten 4a-4f und von Seite 11 Zeile 11 bis Seite 18 Zeile 23 der internationalen Patentanmeldung PCT/IB2018/050202 auf den Namen des Anmelders in italienischer Sprache, die hier zur Bezugnahme integriert ist, enthalten.An example of a traction characteristic is shown in the attached 6 in which the following parameters are defined:
  • - i mot = motor control current
  • - V inv = reversal speed
  • - i rec, min = minimum recovery current (ie maximum recovery)
Examples of these characteristics are, for example, in the drawing overviews 4a - 4f and from page 11 row 11 to page 18 row 23 the international patent application PCT / IB2018 / 050202 in the name of the applicant in Italian, which is incorporated herein by reference.

Alternativ könnten die Steuerungs- und Erzeugungszustände und -logiken der Steuerungskennlinien jedoch anders sein.Alternatively, however, the control and generation states and logics of the control characteristics could be different.

Unabhängig von der Form der Kennlinien ist das Steuergerät in geschlossenem Regelkreis 9 jedoch ausgelegt, um den Elektromotor 2 nach einer Kennlinie und in Funktion des Energieverbrauchs des Akkupacks „SOC“ zu steuern.Regardless of the shape of the characteristics, the control unit is in a closed loop 9 however, designed to be the electric motor 2 to control according to a characteristic curve and in function of the energy consumption of the battery pack "SOC".

Genauer gesagt ist das Steuergerät in geschlossenem Regelkreis 9 ausgelegt, um das Steuerungssignal zu korrigieren, das nach der Kennlinie (und somit in Funktion des aktuellen Zustands des Fahrrads) ermittelt wurde, in Funktion der Stromstärke und Spannung zu korrigieren, die von den zweiten Sensormitteln 7 erfasst wurden.More specifically, the controller is in closed loop 9 adapted to correct the control signal, which was determined according to the characteristic curve (and thus in function of the current state of the bicycle), to be corrected in function of the current intensity and voltage, that of the second sensor means 7 were recorded.

Im ersten Steuerungsmodus (wenn der Elektromotor 2 ein Aktor ist) ist das Steuergerät in geschlossenem Regelkreis 9 beispielsweise nämlich ausgelegt, um den Wert des Motorsteuerungssignals zu reduzieren, das von der Kennlinie ermittelt wurde, normalerweise ein Steuerungsstrom, und zwar mit abnehmendem Ladezustand „SOC“ des Akkupacks, sodass der Verbrauch des Akkupacks 3 möglichst begrenzt wird.In the first control mode (when the electric motor 2 is an actuator) is the control unit in a closed loop 9 Namely, for example, designed to reduce the value of the motor control signal, which was determined by the characteristic, usually a control current, with decreasing state of charge "SOC" of the battery pack, so that the consumption of the battery pack 3 as limited as possible.

Entsprechend ist das Steuergerät in geschlossenem Regelkreis 9 im zweiten Steuerungsmodus ausgelegt, um den Wert des Motorsteuerungssignals (im Modul) zu reduzieren, der von der Kennlinie ermittelt wurde, d. h. den vom Elektromotor 2 dem Akkupack 3 gelieferten Strom, wenn der Ladezustand des Akkupacks „SOC“ über einen (weiteren) Schwellenwert steigt, sodass der „zusätzliche“ vom Radfahrer erforderte Kraftaufwand begrenzt wird, der aufgrund hoher Ladewerte ungerechtfertigt wäre.Accordingly, the controller is in a closed loop 9 in the second control mode designed to reduce the value of the motor control signal (in the module) determined from the characteristic, ie that of the electric motor 2 the battery pack 3 supplied power when the state of charge of the battery pack "SOC" rises above a (further) threshold, so that the "additional" force required by the cyclist is limited, which would be unjustified due to high load values.

Vorzugsweise ist das Steuergerät in geschlossenem Regelkreis 9 zudem außerdem ausgelegt, um die Parameter der Kennlinie (im nächsten Schritt) in Funktion des Energieverbrauchs des Akkupacks „SOC“ zu ändern.Preferably, the controller is in a closed loop 9 Furthermore, it is also designed to change the parameters of the characteristic (in the next step) as a function of the energy consumption of the battery pack "SOC".

Je nach der angewandten Steuerungslogik werden die Kennlinien im Einklang mit dem Akkuladezustand „SOC“ und/oder dem für das Aufladen geforderten Leistungswert geändert/aktualisiert.Depending on the control logic applied, the characteristics are changed / updated in accordance with the battery charge state "SOC" and / or the power value required for charging.

Die Kennlinien werden somit auf der Grundlage der Aktion des Reglers diesen Eingangsinformationen angepasst.The characteristics are thus adapted to this input information based on the action of the controller.

Mit anderen Worten werden die Kennlinien bei Zunahme oder Abnahme des Ladezustands „SOC“ des Akkupacks geändert, wobei die Umkehrgeschwindigkeit erhöht oder reduziert wird oder alternativ oder gleichzeitig die Steuerstromwerte des Motors sowohl bei der Unterstützung als auch bei der Rückgewinnung modifiziert werden.In other words, the characteristics are changed as the state of charge "SOC" of the battery pack increases or decreases, increasing or decreasing the reverse speed, or alternatively or simultaneously modifying the control current values of the motor in both the assistance and the recovery.

Ein Beispiel für eine derartige Closed-Loop-Steuerungslogik ist von Seite 18 Zeile 23 bis Seite 20 Zeile 23 und in den 8a-8c des Dokuments PCT/IB2018/050202 auf den Namen des Anmelders in italienischer Sprache, das hier zur Bezugnahme integriert ist, enthalten. Die Steuereinheit 8 ist somit programmiert, um den Elektromotor 2 so zu steuern, dass ein vorgegebener Sollwert R verfolgt wird, der für ein bestimmtes Energierückgewinnungsniveau des Akkupacks 3 repräsentativ ist (vorzugsweise generiert durch ein entsprechendes Modul R, das schematisch in 5 dargestellt ist).An example of such a closed-loop control logic is by side 18 row 23 to page 20 row 23 and in the 8a-8c of PCT / IB2018 / 050202 in the name of the Applicant in Italian, which is hereby incorporated by reference. The control unit 8th is thus programmed to the electric motor 2 so that a predetermined setpoint R is tracked which is responsible for a specific energy recovery level of the battery pack 3 is representative (preferably generated by a corresponding module R, which is schematically in 5 is shown).

Wie bereits erwähnt, ist daher die Steuereinheit 8 somit programmiert, um den Elektromotor 2 proportional zu einem Fehlersignal zu steuern, das zwischen dem Sollwert R und dem Wert eines Rückkopplungssignals berechnet wurde.As already mentioned, therefore, the control unit 8th thus programmed to the electric motor 2 to control in proportion to an error signal calculated between the set value R and the value of a feedback signal.

Mit anderen Worten ist die Steuereinheit 8 programmiert, um eine Sollenergierückgewinnung zu bestimmten, deren Erhalt während der Fahrt des Radfahrers erwartet wird, um das Akkupack 3 aufzuladen.In other words, the control unit 8th programmed to determine a desired energy recovery, the receipt of which is expected during the ride of the cyclist to the battery pack 3 charge.

Dieses Energierückgewinnungsniveau des Akkupacks 3, dargestellt durch den Sollwert R, wird daher berechnet, um den Energieverbrauch, dem das Akkupack 3 ausgesetzt ist, um den Ladezustand aufrechtzuerhalten, sowohl bei aktiviertem als auch bei deaktiviertem Fahrrad auszugleichen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Energierückgewinnung, was die Aufladung des Akkupacks 3 während der Fahrt und/oder die durchschnittliche, während der Fahrt zurückgewonnene Leistung betrifft, ermittelt werden kann.This energy recovery level of the battery pack 3 , represented by the setpoint R, is therefore calculated to the energy consumption to which the battery pack 3 is suspended to maintain the state of charge, both with activated and deactivated with the bike. It should be noted that the energy recovery, causing the charging of the battery pack 3 while driving and / or the average power recovered during the journey can be determined.

Bei Fahrradverleihanwendungen umfasst das Fahrrad unabhängig von seiner Nutzung eine Vielzahl an Sensoren/elektronischen Vorrichtungen, die gespeist werden müssen und die, noch bevor der Nutzer mit seiner Fahrt begonnen hat, einen Teil der im Akkupack 3 enthaltenen Energie verbraucht haben.In bicycle rental applications, regardless of its use, the bicycle includes a variety of sensors / electronic devices that need to be powered and that, before the user begins their journey, are part of the battery pack 3 consumed energy.

Angesichts dessen ist die Steuereinheit 8 nicht nur programmiert, um einen übermäßigen Energieverbrauch des Akkupacks 3 während der Fahrt zu vermeiden, sondern auch, um eine Energierückgewinnung zu erhalten, die ausreichend ist, um den Verbrauch, dem das Akkupack 3 auch bei Stillstand des Fahrrads 100 unterliegt, auszugleichen.In view of this is the control unit 8th not just programmed to over-power the battery pack 3 while driving to avoid, but also to obtain energy recovery, which is sufficient to reduce the consumption of the battery pack 3 even at standstill of the bike 100 is subject to compensation.

Gemäß einem ersten Aspekt dieser Erfindung umfasst die Steuereinheit 8 ein prädiktives Modul 11, das ausgelegt ist, um von einer Remote-Vorrichtung 101 einen oder mehrere Datenwerte in Bezug auf ein Energieprofil eines Nutzers zu erhalten, der sich anschickt, das Fahrrad 100 zu nutzen.According to a first aspect of this invention, the control unit comprises 8th a predictive module 11 that is designed to work from a remote device 101 to obtain one or more data values related to an energy profile of a user preparing the bicycle 100 to use.

Es wird darauf hingewiesen, dass das, was unabhängig von der Methode, mit der die Daten in Bezug auf das Energieprofil eines Nutzers festgelegt/berechnet werden, wichtig ist, die Tatsache betrifft, dass die verwendeten Parameter und die dem prädiktiven Modul 11 übermittelten Daten repräsentativ sind für die Fähigkeit des Nutzers, auf Historiengrundlage zur korrekten Energierückgewinnung für das Akkupack während der Nutzung des Fahrrads 100 beizutragen (d. h. bei Erreichen/Überschreiten des Sollwerts R).It should be noted that what is important, regardless of the method by which the data is determined / calculated in relation to a user's energy profile, is the fact that the parameters used and the predictive modulus are important 11 data transmitted are representative of the ability of the user, on a historical basis, to correctly recover energy for the battery pack while using the bicycle 100 contribute (ie when the setpoint R is reached / exceeded).

Vorzugsweise umfassen in jedem Fall dieser eine oder diese mehreren Datenwerte in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers ein historisches Aufladeniveau, definierend einen historisch vom Nutzer generierten Energiebeitrag im Akkupack des betreffenden Fahrrads 100 oder anderer Fahrräder, die mit diesem korreliert sind.Preferably, in each case, this one or more data values in relation to the user's energy profile comprise a historical charging level, defining a historically user-generated energy contribution in the battery pack of the particular bicycle 100 or other bikes that are correlated with it.

Mit anderen Worten umfassen die Daten in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers ein historisches Aufladeniveau, definierend einen historisch vom Nutzer generierten Energiebeitrag im Akkupack der Fahrräder 100, die zum selben Fahrradverleihsystem 1000 gehören.In other words, the data related to the user's energy profile includes a historical charging level, defining a historically user-generated energy contribution in the battery pack of the bicycles 100 that belong to the same bike rental system 1000 belong.

Es wird darauf hingewiesen, dass mit „historisch generiertem Energiebeitrag“ nicht nur ausschließlich ein positiver Beitrag des Nutzers definiert werden soll, sondern ein Beitrag, der je nach der Effizienz des Nutzers positiv (Aufladung) oder negativ (Verbrauch) sein kann.It is pointed out that "historically generated energy contribution" should not only define only a positive contribution of the user, but a contribution that can be positive (charge) or negative (consumption) depending on the efficiency of the user.

Es wird darauf hingewiesen, dass das historische Aufladeniveau als ein Mittelwert der Rückgewinnungswerte dargestellt werden kann, die bei den verschiedenen, in einem vorgegebenen Zeitraum durchgeführten Fahrten erreicht wurden, oder als diskrete Punktzahl, berechnet auf der Grundlage dieses Energieparameters.It should be noted that the historic charge level may be represented as an average of the recovery values achieved at the various trips made in a given time period, or as a discrete score calculated on the basis of this energy parameter.

Vorzugsweise ist das historische Aufladeniveau zumindest teilweise durch einen variablen Parameter zwischen mindestens einem ersten Wert, repräsentativ für eine hohe Effizienz des Nutzers bei der Energierückgewinnung des Akkupacks 3, und mindestens einem zweiten Wert, repräsentativ für eine mangelhafte Effizienz des Nutzers bei der Energierückgewinnung des Akkupacks 3, definiert.Preferably, the historical charge level is at least partially represented by a variable parameter between at least a first value representative of high efficiency of the user in energy recovery of the battery pack 3 , and at least a second value, representative of a lack of efficiency of the user in the energy recovery of the battery pack 3 , Are defined.

Betriebswirksam umfasst das prädiktive Modul 11 ein Datenübertragungselement 17 (oder ist mit diesem assoziiert), das ausgelegt ist, um Informationen mit der elektronischen Vorrichtung 500 des Nutzers auszutauschen, direkt mittels Übertragungsmitteln mit geringer Reichweite oder über die Cloud.Operationally includes the predictive module 11 a data transmission element 17 (or is associated with it) that is designed to provide information with the electronic device 500 of the user, directly via short range transmission means or via the cloud.

Genauer gesagt ist die elektronische Vorrichtung 500 ausgelegt, um dem prädiktiven Modul 11 insbesondere mittels der Übertragungsmittel mindestens ein Signal zu übermitteln, aufweisend einen Informationsinhalt, der repräsentativ für diesen einen oder diese mehreren Datenwerte in Bezug auf das Energieprofil des mit dem Fahrrad 100 assoziierten Nutzers ist.More specifically, the electronic device 500 designed to be the predictive module 11 in particular by means of the transmission means to transmit at least one signal having an information content representative of that one or more data values related to the energy profile of the bicycle 100 associated user.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Steuereinheit 8 ausgelegt, um den/die oben genannten einen oder mehreren Datenwerte in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers zu verwenden, um den vorgegebenen Verlauf der Kennlinien zu ermitteln. According to one aspect of the invention, the control unit is 8th designed to use the above one or more data values related to the energy profile of the user to determine the predetermined course of the characteristics.

Vorzugsweise ist die Steuereinheit 8 zudem programmiert, um diese Daten in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers zu verwenden, um mindestens einen der Beiträge zum Fehlersignal zu modifizieren, um die Bereitschaft des Steuergeräts in geschlossenem Regelkreis 9 zu verbessern.Preferably, the control unit 8th also programmed to use this data with respect to the user's energy profile to modify at least one of the contributions to the error signal, the readiness of the closed loop controller 9 to improve.

Mit anderen Worten kann die Steuereinheit 8 diese Daten in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers verwenden, um auch den vorgegebenen Sollwert R des Energierückgewinnungsniveaus des Akkupacks 3 und/oder den Wert des Rückkopplungssignals des Steuergeräts in geschlossenem Regelkreis 9 zu modifizieren, um den Wert des Fehlersignals dem „vorgesehenen“ Verhalten des Nutzers anzupassen.In other words, the control unit 8th use this data in relation to the energy profile of the user to also the predetermined set value R of the energy recovery level of the battery pack 3 and / or the value of the feedback signal of the control device in a closed loop 9 to modify the value of the error signal to match the "intended" behavior of the user.

Vorteilhafterweise agiert das prädiktive Modul 11 auf diese Weise im Wesentlichen in einem offenen Regelkreis und trägt dazu bei, die Aktion des Steuergeräts in geschlossenem Regelkreis 9 zu beschleunigen/optimieren, und zwar durch die Bereitstellung von Informationen, die für eine bessere Kenntnis des „Nutzersystems“ nützlich sind.Advantageously, the predictive module acts 11 in this way, essentially in an open loop and contributes to the action of the control unit in a closed loop 9 to accelerate / optimize by providing information that is useful for a better understanding of the "user system".

Dies verschafft hauptsächlich einen Vorteil, der von der Vorrichtung 1 genutzt wird, um das Verhalten des Steuergeräts 9 in der Anfangsübergangsnutzungsphase des Fahrrads besser zu kalibrieren, in der die für die Rückkopplung verfügbaren Daten in der Regel nicht ausreichend sind, um eine korrekte Systemreaktion zu ermöglichen.This mainly provides an advantage by the device 1 is used to control the behavior of the controller 9 in the initial transition-use phase of the bicycle, in which the data available for the feedback is usually insufficient to allow a correct system response.

Das prädiktive Modul ermöglicht zudem die Begrenzung der Wirkung der Störungen (Straßenprofil anders als gewöhnlich und daher beispielsweise ein anderer Verbrauch), die den Rückkopplungskreislauf während dessen Betriebs beeinflussen können.The predictive module also makes it possible to limit the effect of the disturbances (road profile other than usual and therefore, for example, another consumption), which may affect the feedback loop during its operation.

Mit anderen Worten ist das prädiktive Modul 11 ausgelegt, um die „nominalen“ Parameter, die das Steuergerät in geschlossenem Regelkreis 9 tendenziell in Funktion einer historischen Kenntnis des Nutzers nutzen würde, im Vorfeld anzupassen, wodurch die Bereitschaft des Steuerungssystems erhöht wird.In other words, this is the predictive module 11 designed to meet the "nominal" parameters that the closed loop control unit 9 would tend to adapt in advance in function of a historical knowledge of the user, thereby increasing the readiness of the control system.

Dies ist vorteilhafterweise innerhalb des Fahrradverleihsystems 1000 relevant, in dem die Vorrichtung 1 (und somit das Steuergerät in geschlossenem Regelkreis 9) mit einem einzigen Fahrrad 100 assoziiert ist, das von einer Vielzahl unterschiedlicher Nutzer für kurze Strecken genutzt wird.This is advantageously within the bicycle rental system 1000 relevant in which the device 1 (and thus the control unit in a closed loop 9 ) with a single bike 100 which is used by a large number of different users for short distances.

Dank der Wirkung des prädiktiven Moduls 11 passt die Steuervorrichtung 1 ihre Wirkung vorteilhafterweise dem auf historischer Basis vorhergesehenen Verhalten des Nutzers an, der mit dem Fahrrad 100 (mittels seiner eigenen elektronischen Vorrichtung 500) assoziiert/gekoppelt ist.Thanks to the effect of the predictive module 11 fits the control device 1 their effect advantageously on the historical basis of foreseen behavior of the user on the bike 100 (by means of his own electronic device 500 ) is associated / coupled.

Dank der von der elektronischen Vorrichtung 500 (direkt oder über die Cloud) erhaltenen Informationen ermöglicht das prädiktive Modul 11 der Steuervorrichtung 1, Informationen über den Fahrstil des Nutzers zu erlernen, und erlaubt der Steuereinheit 8, die Steuerungsparameter (Sollwert R und vorgegebener Verlauf der Kennlinien) entsprechend anzupassen.Thanks to the electronic device 500 (directly or via the cloud), the predictive module allows this information 11 the control device 1 To learn information about the driving style of the user, and allows the control unit 8th to adjust the control parameters (setpoint R and given characteristic curve) accordingly.

Sind diese Daten in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers beispielsweise repräsentativ für einen „wenig effizienten“ Nutzer oder einen Nutzer mit mangelhaften Fähigkeiten, dem Akkupack die notwendige Rückgewinnungsleistung bereitzustellen, kann das prädiktive Modul 11 diese Information dem Steuergerät in geschlossenem Regelkreis 9 liefern und die Kennlinien so verändern, dass die Unterstützung reduziert oder die Energierückgewinnung erhöht wird.For example, if these data are representative of a "low-efficiency" user or a user with inadequate capabilities to provide the necessary recovery power to the battery pack, the predictive module may be representative of the energy profile of the user 11 this information the control unit in a closed loop 9 and change the characteristics to reduce support or increase energy recovery.

Vorzugsweise sorgt die Steuereinheit 8 zudem auch dafür, mindestens einen der Parameter zu modifizieren, die das Fehlersignal definieren.Preferably, the control unit provides 8th and also to modify at least one of the parameters that define the error signal.

Die Steuereinheit 8 könnte beispielsweise das erforderliche Rückgewinnungsniveau verändern (erhöhen) oder zumindest in der anfänglichen Übergangsphase der Fahrt einen Wert der rückgewonnenen Leistung festlegen, der auf den besagten Daten in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers basiert (d. h. Energieverbrauch des Akkupacks 3 „negativ“).The control unit 8th For example, it could change (increase) the required recovery level, or at least in the initial transitional phase of the journey, set a value of the recovered power based on said data in relation to the user's energy profile (ie, energy consumption of the battery pack 3 "negative").

Mit anderen Worten kann die Information bezüglich des historischen Verhaltens des Nutzers verwendet werden, um den vom Steuergerät in geschlossenem Regelkreis 9 zu verfolgenden Sollwert zu variieren. Dieser Aspekt ermöglicht die Verschiebung des erforderlichen Rückgewinnungsniveaus auf ein höheres Niveau angesichts der Tatsache, dass es dem Nutzer in Anbetracht der verfügbaren historischen Daten nicht gelingen wird, das Ziel zu erreichen, wodurch zumindest ermöglicht wird, das „nominale“ Rückgewinnungsniveau zu erreichen.In other words, the information relating to the historical behavior of the user may be used by the controller in closed loop 9 to vary the target value to be tracked. This aspect allows for the shift of the required recovery level to a higher level given that, given the available historical data, the user will not be able to reach the destination, thereby at least being able to reach the "nominal" recovery level.

Sind diese Daten in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers dagegen repräsentativ für einen „sehr effizienten“ Nutzer bzw. einen Nutzer mit Fähigkeiten, dem Akkupack ein auch über dem erforderlichen Wert liegendes Rückgewinnungsniveau bereitzustellen, kann das prädiktive Modul 11 diese Information dem Steuergerät in geschlossenem Regelkreis 9 liefern und die Kennlinien so verändern, dass die Unterstützung erhöht oder die Energierückgewinnung reduziert wird, mit der gleichzeitigen Reduzierung des erforderlichen Rückgewinnungsniveaus.On the other hand, if these data related to the user's energy profile are representative of a "very efficient" user, or a user with capabilities to provide the battery pack with a level of recovery above the required level, the predictive module may 11 this information the control unit in a closed loop 9 supply and modify the characteristics so that the support increases or the Energy recovery is reduced, with the simultaneous reduction of the required recovery level.

Alternativ oder zusammen mit der Veränderung des Sollwerts R könnten die Daten in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers, die vom prädiktiven Modul 11 kommen, von der Steuereinheit 8 verwendet werden, um das Rückkopplungssignal zu reduzieren/zu modifizieren.Alternatively, or in conjunction with the change in the setpoint R, the data related to the user's energy profile could be derived from the predictive module 11 come from the control unit 8th used to reduce / modify the feedback signal.

In einer bevorzugten Ausführungsform könnte die Steuereinheit 8 beispielsweise den Anteil „k“ des Rückkopplungskreislaufs des Steuergeräts in geschlossenem Regelkreis 9 zumindest in einer anfänglichen Phase der Fahrt (kilometer- oder zeitbasiert) modifizieren. Genauer gesagt werden in dieser Ausführungsform am Rückkopplungskreislauf des Steuergeräts in geschlossenem Regelkreis 9 vorzugsweise zwei Beiträge identifiziert: ein erster Beitrag, umfassend die Daten, die von den zweiten Sensormitteln 7 erfasst wurden, und der sich auf den aktuellen Zustand des Systems bezieht (eigentliche Rückkopplung), und einen zweiten Beitrag „P“, der mit den Daten in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers assoziiert ist, wobei die Steuereinheit 8 ausgelegt ist, um dem zweiten Beitrag gegenüber dem ersten in einer anfänglichen Übergangsphase der Fahrt einen höheren Anteil „k“ zuzuordnen.In a preferred embodiment, the control unit could 8th For example, the proportion "k" of the feedback loop of the control unit in a closed loop 9 at least in an initial phase of the journey (kilometer or time based) modify. More specifically, in this embodiment, the feedback loop of the controller is in the closed loop 9 preferably identifies two contributions: a first contribution comprising the data provided by the second sensor means 7 and related to the current state of the system (actual feedback), and a second contribution "P" associated with the data related to the user's energy profile, the control unit 8th is designed to assign a higher proportion "k" to the second contribution compared to the first in an initial transitional phase of the journey.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Daten in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers in einer bevorzugten Ausführungsform zudem zumindest eine Information umfassen, die für die Strecken repräsentativ ist, die der Nutzer mit den Fahrrädern 100 des Systems gewöhnlich zurücklegt. Vorteilhafterweise kann das prädiktive Modul 11 auf diese Weise die Anpassung der Steuervorrichtung 1 an den Nutzer weiterhin verbessern. Diese Daten können beispielsweise einen oder mehrere der nachfolgenden Parameter umfassen:

  • - Anteil (Mittelwert) der ansteigenden Teilstücke während der Fahrt;
  • - Steigung (Mittelwert) der ansteigenden Teilstücke;
  • - Leistung (Durchschnitt), die auf den ansteigenden Teilstücken vom Akkupack 3 gefordert wird;
  • - Anteil (Mittelwert) der absteigenden Teilstücke während der Fahrt;
  • - Gefälle (Mittelwert) der absteigenden Teilstücke;
  • - Leistung (Durchschnitt), die auf den absteigenden Teilstücken vom Akkupack 3 zurückgewonnen wird;
  • - Leistung (Durchschnitt), die vom Akkupack 3 beim Bremsen zurückgewonnen wird;
  • - durchschnittlich beim Start oder bei Beschleunigungen/Tempoänderungen geforderte Leistung. Diesbezüglich, aber nicht unter ausschließlicher Bezugnahme auf diesen Aspekt ist die Steuervorrichtung vorzugsweise mit einem Geolokalisierungselement 18 ausgestattet, das in den Gehäusekorpus 4 integriert ist.
It should be noted that in a preferred embodiment, the data related to the user's energy profile also includes at least one information representative of the routes that the user uses with the bicycles 100 of the system usually travels. Advantageously, the predictive module 11 in this way the adaptation of the control device 1 continue to improve the user. For example, these data may include one or more of the following parameters:
  • - proportion (average) of the ascending sections during the journey;
  • - slope (average) of the ascending sections;
  • - Power (average) on the rising sections of the battery pack 3 is required;
  • - proportion (average) of the descending sections during the journey;
  • - slope (average) of the descending sections;
  • - Power (average) on the descending sections of the battery pack 3 is recovered;
  • - Power (average) from the battery pack 3 is recovered during braking;
  • Average power required at take-off or accelerations / tempo changes. In this regard, but not exclusively with respect to this aspect, the controller is preferably with a geolocalization element 18 fitted in the housing body 4 is integrated.

Vorzugsweise ist das prädiktive Modul 11 zudem mit einem Datenaktualisierungsmodul (nicht dargestellt) versehen, das ausgelegt ist, um einen oder mehrere Datenwerte in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers der einzelnen aktuellen Fahrt (d. h. der gegenwärtigen Fahrt) zu überwachen und um diese Daten der EDV-Wolke 1001 nach Abschluss der Fahrt zu übermitteln, vorzugsweise über das Datenübermittlungselement 17.Preferably, the predictive module 11 also provided with a data update module (not shown) configured to monitor one or more data values related to the energy profile of the user of the particular current trip (ie the current trip) and that data of the computerized cloud 1001 after completion of the journey, preferably via the data transmission element 17 ,

Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Erfindung, alternativ oder ergänzend zu den bisherigen Beschreibungen, umfasst die Steuereinheit 8 ein Voreinstellungsmodul 12 (vorzugsweise assoziiert mit dem Steuergerät in geschlossenem Regelkreis 9), das ausgelegt ist, um vom Nutzer eine Information zu erhalten, die repräsentativ für eine Steuerungskonfiguration des Elektromotors 2 ist, und um den vorgegebenen Verlauf der mindestens einen Kurve auf der Grundlage der ausgewählten Konfiguration festzulegen.According to a further aspect of this invention, alternatively or in addition to the previous descriptions, the control unit comprises 8th a default module 12 (preferably associated with the closed loop controller 9 ) configured to receive information from the user representative of a control configuration of the electric motor 2 and to set the default history of the at least one curve based on the selected configuration.

Vorzugsweise ist dieses Voreinstellungsmodul 12 ausgelegt, um vom Nutzer eine Information zu erhalten, die repräsentativ für eine Steuerungskonfiguration des Motors 2 ist, auswählbar aus mindestens einer Unterstützungskonfiguration und einer Aufladekonfiguration.Preferably, this default module 12 designed to provide the user with information representative of a control configuration of the engine 2 is selectable from at least one support configuration and one charging configuration.

In der Unterstützungskonfiguration wird der Motor 2 vorwiegend im ersten Modus gesteuert, und sein Unterstützungsniveau wird für ein vorgegebenes Zeitintervall oder eine vorgegebene zurückgelegte Strecke maximiert (wobei mit dem Begriff „vorgegebene zurückgelegte Strecke“ auch das Erreichen einer unteren Ladegrenze des Akkupacks definiert werden soll).In the support configuration, the engine becomes 2 controlled predominantly in the first mode, and its support level is maximized for a given time interval or a predetermined distance covered (with the term "predetermined distance traveled" also the reaching of a lower charging limit of the battery pack should be defined).

In der Aufladekonfiguration dagegen ist das Unterstützungsniveau des Motors 2 im Wesentlichen gleich null, und der Motor 2 wird im zweiten Modus gesteuert.In the charging configuration, on the other hand, the level of support of the engine is 2 essentially zero, and the engine 2 is controlled in the second mode.

In der bevorzugten Ausführungsform können jedoch vom Nutzer mindestens drei Steuerungskonfigurationen ausgewählt werden.However, in the preferred embodiment, at least three control configurations may be selected by the user.

Diesbezüglich ist das Voreinstellungsmodul 12 vorzugsweise ausgelegt ist, um vom Nutzer eine Information zu erhalten, die repräsentativ für mindestens eine erste, eine zweite oder eine dritte Betriebskonfiguration ist, wobei
die erste Konfiguration dem bisher beschriebenen Betriebsmodus entspricht, das heißt einem gemischten Modus, in dem der Elektromotor 2 alternativ im ersten oder im zweiten Steuerungsmodus in Funktion des Zustands des Fahrrads 100 gesteuert wird;
die zweite und die dritte Konfiguration dagegen den oben aufgeführten Unterstützungs- und Aufladekonfigurationen entsprechen.
In this regard, the default module is 12 is preferably adapted to receive from the user information representative of at least one of first, second and third operating configurations, wherein
the first configuration corresponds to the operating mode described so far, that is, a mixed mode in which the electric motor 2 alternatively in the first or second control mode, as a function of the condition of the bicycle 100 is controlled;
on the other hand, the second and third configurations correspond to the support and charge configurations listed above.

In der zweiten Konfiguration ist die Steuervorrichtung 1 vorzugsweise programmiert, um den Elektromotor 2 zu steuern und dabei das dem Nutzer in den Motorsteuerungskennlinien geforderte Energierückgewinnungsteilstück zu minimieren oder zu annullieren. Betriebswirksam ist die Steuervorrichtung 1, insbesondere die Steuereinheit 8, infolge der Auswahl der zweiten Konfiguration durch den Nutzer ausgelegt, um den Elektromotor 2 nach einer oder mehreren entsprechenden Steuerungskennlinien zu steuern, die ausgestaltet sind, um den dem Nutzer gelieferten Beitrag für ein vorgegebenes Zeitintervall vereinbar mit dem Ladezustand „SOC“ des Akkupacks zu maximieren.In the second configuration, the control device 1 preferably programmed to the electric motor 2 while minimizing or canceling the energy recovery section required by the user in the engine control characteristics. In operation, the control device 1 , in particular the control unit 8th , due to the selection of the second configuration designed by the user to the electric motor 2 to control according to one or more corresponding control characteristics designed to maximize the contribution provided to the user for a given time interval consistent with the state of charge "SOC" of the battery pack.

Im Gegensatz zur zweiten Konfiguration sieht die dritte Konfiguration vor, dass das Unterstützungsniveau des Elektromotors 2 im Wesentlichen gleich null ist.In contrast to the second configuration, the third configuration provides that the support level of the electric motor 2 is essentially zero.

Genauer gesagt ist die Steuervorrichtung 1, insbesondere die Steuereinheit 8, infolge der Auswahl der dritten Konfiguration durch den Nutzer ausgelegt, um den Elektromotor 2 vorwiegend oder vollständig im zweiten Modus (Generator) zu steuern.More specifically, the control device 1 , in particular the control unit 8th , due to the selection of the third configuration designed by the user to the electric motor 2 predominantly or completely in the second mode (generator) to control.

Genauer gesagt ist die Steuereinheit 8 in dieser dritten Konfiguration ausgelegt, um den Elektromotor 2 im zweiten Modus während der gesamten Fahrt zu steuern und das Rückgewinnungsniveau (in Bezug auf die vom Motor erzeugte Stromstärke) in Funktion des Zustands des Fahrrads 100 zu variieren.More specifically, the control unit 8th designed in this third configuration to the electric motor 2 in the second mode during the entire journey and the recovery level (in relation to the current generated by the motor) in function of the state of the bicycle 100 to vary.

Wenn die Identifizierung eines Anstiegszustands beispielsweise in der ersten Konfiguration die Maximierung der Unterstützung seitens des Elektromotors beinhaltet hätte, beinhaltet dieser Zustand mit der Auswahl der dritten Konfiguration nur die Annullierung der Rückgewinnung, d. h. die Aufhebung des vom Rotor während der Drehung erzeugten Stroms (was auch ohne Unterstützung für eine Erleichterung des Nutzers sorgt). Infolge der Auswahl der Konfiguration seitens des Nutzers ist die Steuereinheit 8 daher ausgelegt, um den vorgegebenen Verlauf der Kennlinie (oder der Kennlinien) auf der Grundlage dieser Konfiguration festzulegen.For example, if the identification of a boost condition in the first configuration included the maximization of assistance from the electric motor, selecting the third configuration involves only the cancellation of the regeneration, ie the cancellation of the current generated by the rotor during rotation (also without Support for a relief of the user ensures). Owing to the selection of the configuration on the part of the user is the control unit 8th Therefore, it is designed to set the predetermined characteristic of the characteristic (or characteristics) based on this configuration.

Vorzugsweise unterscheiden sich somit die erste, zweite und dritte Konfiguration voneinander in der Form und im Ausgleich zwischen den Unterstützungsteilstücken und den Rückgewinnungsteilstücken der Motorsteuerungskennlinien.Preferably, therefore, the first, second and third configurations differ in shape and balance between the support sections and the recovery sections of the engine control characteristics.

Es wird darauf hingewiesen, dass die zweite Konfiguration vorzugsweise nur für Werte des Ladezustands „SOC“ des Akkupacks einstellbar ist, die einen vorgegebenen Schwellenwert überschreiten.It should be noted that the second configuration is preferably adjustable only for values of the state of charge "SOC" of the battery pack, which exceed a predetermined threshold.

Mit anderen Worten ist die Steuereinheit 8 ausgelegt, um der elektronischen Vorrichtung 500 (direkt oder über die Cloud) ein Signal zu übermitteln, aufweisend einen Informationsinhalt, der repräsentativ für den Ladezustand „SOC“ des Akkupacks ist.In other words, the control unit 8th designed to the electronic device 500 (directly or via the cloud) to transmit a signal, having an information content that is representative of the state of charge "SOC" of the battery pack.

Genauer gesagt ist die Steuereinheit 8 (und/oder das Voreinstellungsmodul 12) mit den zweiten Sensormitteln 7 assoziiert, um das Signal zu empfangen, das repräsentativ für den Ladezustand „SOC“ des Akkupacks ist, und umfasst ein Kommunikationsmodul, das ausgelegt ist, um mindestens ein Signal zu übermitteln, das repräsentativ für eine erste Information ist, die mit dem Ladezustand „SOC“ des Akkus korreliert ist, und um ein Signal zu empfangen, das repräsentativ für eine zweite Information ist, die mit der vom Nutzer ausgewählten Betriebskonfiguration korreliert ist. Vorzugsweise entspricht das Kommunikationsmodul dem Datenübertragungselement 17.More specifically, the control unit 8th (and / or the default module 12 ) with the second sensor means 7 associated to receive the signal representative of the state of charge "SOC" of the battery pack, and comprises a communication module adapted to transmit at least one signal representative of a first information associated with the state of charge "SOC Is correlated to the battery and to receive a signal representative of a second information correlated with the user-selected operating configuration. Preferably, the communication module corresponds to the data transmission element 17 ,

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung 500 ein Anzeigemodul 501, auf dem die drei Konfigurationen mittels eines entsprechenden Schnittstellenelements (Tastatur oder Touchscreen) anzeigbar und auswählbar sind.Preferably, the device comprises 500 a display module 501 on which the three configurations can be displayed and selected by means of a corresponding interface element (keyboard or touchscreen).

Die elektronische Vorrichtung 500 ist ihrerseits programmiert, um dem Nutzer nur die Konfigurationen zur Verfügung zu stellen (von diesem auswählen zu lassen), die mit dem Ladezustand „SOC“ des Akkupacks vereinbar sind.The electronic device 500 In turn, it is programmed to provide the user with only the configurations (to be selected by the user) that are compatible with the "SOC" state of charge of the battery pack.

Im Detail ist das Anzeigemodul 501 ausgelegt, um dem Nutzer die Betriebskonfigurationen anzuzeigen, die mit dem Ladezustand „SOC“ des Akkupacks vereinbar sind, sowie um dem Nutzer zu ermöglichen, eine dieser Konfigurationen auszuwählen.In detail is the display module 501 designed to indicate to the user the operating configurations that are consistent with the state of charge "SOC" of the battery pack, as well as to allow the user to select one of these configurations.

Das Anzeigemodul 501 ist somit ausgelegt, um dem Nutzer die Konfigurationen anzuzeigen, die in Funktion der ersten Information verfügbar sind.The display module 501 is thus designed to indicate to the user the configurations available as a function of the first information.

Zudem ist die Vorrichtung 500 ausgelegt, um der Steuervorrichtung 1 (bzw. dem Datenkommunikationselement 17) die zweite Information (mittels eines Übermittlungsmoduls) zu übermitteln.In addition, the device 500 designed to the control device 1 (or the data communication element 17 ) to transmit the second information (by means of a transmission module).

Bei Ladezuständen „SOC“ des Akkupacks, die unter dem vorgegebenen Schwellenwert liegen, stellt die elektronische Vorrichtung 500 dem Nutzer somit nur die erste und die dritte Konfiguration (zur Auswahl) zur Verfügung.In charge states "SOC" of the battery pack, which are below the predetermined threshold, the electronic device provides 500 the user Thus, only the first and the third configuration (to choose from) are available.

Bei Ladezuständen „SOC“ des Akkupacks, die über dem vorgegebenen Schwellenwert liegen, stellt die elektronische Vorrichtung 500 dem Nutzer dagegen auch die zweite Konfiguration (zur Auswahl) zur Verfügung. Vorzugsweise ist die elektronische Vorrichtung 500 zudem ausgelegt, um dem Nutzer (mittels des Anzeigemoduls 501) die verfügbaren Betriebskonfigurationen anzuzeigen, und zwar außer in Funktion des Ladezustands (SOC) des Akkupacks auch auf der Grundlage des einen oder der mehreren Datenwerte in Bezug auf ein Energieprofil des Nutzers. Genauer gesagt ist die elektronische Vorrichtung 500 ausgelegt, um die zweite Konfiguration nur den Nutzern zur Verfügung zu stellen, mit denen ein historischer Ladezustand assoziiert ist, der sich dem ersten Wert nähert, der repräsentativ für eine hohe Effizienz des Nutzers bei der Energierückgewinnung des Akkupacks 3 ist.In charge states "SOC" of the battery pack, which are above the predetermined threshold, the electronic device provides 500 the user, however, the second configuration (to choose from) available. Preferably, the electronic device is 500 Moreover, it is designed to be accessible to the user (by means of the display module 501 ) to display the available operating configurations, other than as a function of the state of charge (SOC) of the battery pack, also based on the one or more data values related to a user's energy profile. More specifically, the electronic device 500 designed to provide the second configuration only to users associated with a historical state of charge approaching the first value representative of high efficiency of the user in energy recovery of the battery pack 3 is.

Diesbezüglich wird darauf hingewiesen, dass die elektronische Vorrichtung 500 vorzugsweise zudem ein Verarbeitungsmodul 502 umfasst, das ausgelegt ist, um

  • - eine Identifizierungsinformation des Nutzers zu liefern;
  • - den betreffenden Nutzer mit der Steuervorrichtung 1 des Fahrrads zu assoziieren;
  • - eine Information zu übermitteln, die repräsentativ für diese Assoziation ist;
  • - ein Signal zu empfangen, das repräsentativ für die Betriebskonfigurationen der Steuervorrichtung 1 ist, die mit dem Ladezustand SOC des Akkupacks und/oder mit den Daten in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers vereinbar sind;
  • - ein Signal zu generieren, das repräsentativ für die zweite Information ist. Die elektronische Vorrichtung 500 ist daher vorzugsweise programmiert, um
  • - dem Nutzer mittels des Anzeigemoduls 501 die erste und die dritte Betriebskonfiguration anzuzeigen, sodass diese alternativ vom betreffenden Nutzer ausgewählt werden können;
  • - den Ladezustand „SOC“ des Akkupacks des Fahrrads 100 mit dem vorgegebenen Schwellenwert zu vergleichen;
  • - das historische Aufladeniveau des Nutzers mit einem vorgegebenen Grenzwert zu vergleichen;
  • - dem Nutzer mittels des Anzeigemoduls 501 nur dann die zweite Betriebskonfiguration zusätzlich zur ersten und zur dritten anzuzeigen, wenn diese Vergleiche positiv verlaufen (bzw. der Ladezustand „SOC“ des Akkupacks über dem vorgegebenen Schwellenwert liegt und das historische Aufladeniveau des Nutzers über dem genannten Grenzwert liegt).
In this regard, it should be noted that the electronic device 500 preferably also a processing module 502 includes, which is designed to
  • to provide identification information of the user;
  • - the user concerned with the control device 1 to associate the bicycle;
  • - to convey information representative of this association;
  • receive a signal representative of the operating configurations of the control device 1 is compatible with the state of charge SOC of the battery pack and / or with the data relating to the energy profile of the user;
  • to generate a signal representative of the second information. The electronic device 500 is therefore preferably programmed to
  • - the user by means of the display module 501 display the first and third operating configurations so that they can alternatively be selected by the user in question;
  • - The state of charge "SOC" of the battery pack of the bicycle 100 compare with the given threshold;
  • to compare the historical charging level of the user with a predetermined limit value;
  • - the user by means of the display module 501 only indicate the second operating configuration in addition to the first and the third, if these comparisons are positive (or the state of charge "SOC" of the battery pack is above the predetermined threshold and the historical charge level of the user is above the specified limit).

Ein weiterer Aspekt dieser Erfindung, alternativ oder ergänzend zu den bisher beschriebenen Aspekten, steht mit dem bereits erwähnten Diebstahlsicherungsmodus in Verbindung.Another aspect of this invention, alternatively or in addition to the aspects described so far, is related to the anti-theft mode already mentioned.

Gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist die Steuereinheit 8 im Diebstahlsicherungsmodus ausgelegt, um den Elektromotor 2 so zu steuern, dass ein Drehmoment entgegengesetzt zu einer Drehrichtung des Rads 102, erfasst von den (ersten) Sensormitteln 6, bereitgestellt wird.According to this aspect of the invention, the control unit is 8th in anti-theft mode designed to the electric motor 2 to control a torque opposite to a direction of rotation of the wheel 102 detected by the (first) sensor means 6 , provided.

Mit anderen Worten steuert die Steuereinheit 8 den Elektromotor 2 im Diebstahlsicherungsmodus zumindest teilweise als aktive Bremse, die sich der Drehung des Rads 102 nur als Reaktion auf die Erfassung dessen Drehung widersetzt.In other words, the control unit controls 8th the electric motor 2 in anti-theft mode, at least in part as an active brake, the rotation of the wheel 102 resisted only in response to the detection of its rotation.

Vorzugsweise ist die Steuereinheit 8 im Diebstahlsicherungsmodus ausgelegt, um den Motor 2 sowohl in einer passiven Konfiguration als auch in einer aktiven Konfiguration zu steuern.Preferably, the control unit 8th in anti-theft mode designed to the engine 2 in both a passive configuration and in an active configuration.

In dieser passiven Konfiguration fordert der Motor 2 keine Energie vom Akkupack 3 und bewirkt einen Widerstand gegen die Fortbewegung zumindest teilweise proportional zur Radgeschwindigkeit.In this passive configuration, the engine demands 2 no energy from the battery pack 3 and causes resistance to locomotion at least partially proportional to the wheel speed.

In der aktiven Konfiguration wird der Motor 2 dagegen so gesteuert, dass das oben genannte Drehmoment, das der Drehrichtung des Rads entgegengesetzt ist, bereitgestellt wird, wodurch Leistung/Energie vom Akkupack 3 gefordert wird.In the active configuration, the engine becomes 2 on the other hand, controlled so that the above-mentioned torque, which is opposite to the direction of rotation of the wheel, is provided, whereby power / energy from the battery pack 3 is required.

Im Detail kann der Elektromotor 2 zudem außer im ersten und im zweiten oben erläuterten Modus auch in einem dritten und einem vierten Modus gesteuert werden.In detail, the electric motor 2 also be controlled in a third and a fourth mode except in the first and in the second mode explained above.

Im dritten Modus ist der Motor 2 im Wesentlichen kurzgeschlossen, sodass dem Rad ein Widerstandsdrehmoment proportional zu dessen Drehzahl geliefert wird (aufgrund der induzierten Stromstärken).In the third mode is the engine 2 essentially shorted so that the wheel is given a resistance torque proportional to its speed (due to the induced currents).

Im vierten Modus wird der Elektromotor 2 als aktive Bremse gesteuert, d. h. das der Drehrichtung des Rads entgegengesetzte Drehmoment wird bereitgestellt (aufgrund des Stroms, der vom Akku entnommen wird und im Motor strömt).In the fourth mode, the electric motor 2 controlled as an active brake, ie the torque opposite the direction of rotation of the wheel is provided (due to the current that is taken from the battery and flows in the engine).

In der passiven Konfiguration des Diebstahlsicherungsmodus ist die Steuereinheit 8 ausgelegt, um den Motor 2 im zweiten oder dritten Modus zu steuern, wobei der dritte Modus vorzugsweise überwiegt.In the passive configuration of the anti-theft mode is the control unit 8th designed to the engine 2 in the second or third mode too control, wherein the third mode preferably predominates.

In der aktiven Konfiguration des Diebstahlsicherungsmodus ist die Steuereinheit 8 dagegen ausgelegt, um den Motor 2 im vierten Modus zu steuern.In the active configuration of the anti-theft mode is the control unit 8th contrast designed to the engine 2 in the fourth mode to control.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuereinheit 8 im Diebstahlsicherungsmodus vorzugsweise ausgelegt ist, um den Motor in der passiven Konfiguration und unter einer vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenze zu steuern, wobei oberhalb dieses Grenzwerts der Wechsel zur aktiven Konfiguration erfolgt.It should be noted that the control unit 8th in the anti-theft mode, is preferably designed to control the motor in the passive configuration and below a predetermined speed limit, above which limit the change to the active configuration occurs.

Genauer gesagt ist die Steuereinheit 8 eingerichtet, um von den ersten Sensormitteln 6 ein Signal zu empfangen, das repräsentativ für die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrads 100 (oder die Drehzahl des Rads 102) ist, sowie ausgelegt, um
den Wert dieses Signals mit einem Grenzwert zu vergleichen;
die passive Konfiguration des Diebstahlsicherungsmodus festzulegen, wenn dieser Wert unter dem Grenzwert liegt;
die aktive Konfiguration des Diebstahlsicherungsmodus festzulegen, wenn dieser Wert über dem Grenzwert liegt.
More specifically, the control unit 8th set up to from the first sensor means 6 to receive a signal representative of the speed of travel of the bicycle 100 (or the speed of the wheel 102 ), as well as designed to
compare the value of this signal with a threshold;
set the passive configuration of the anti-theft mode if this value is below the threshold;
Set the active configuration of the anti-theft mode if this value is above the threshold.

Im Diebstahlsicherungsmodus wird der Elektromotor somit vorzugsweise bei niedrigen Geschwindigkeiten als passive Bremse gesteuert und als aktive Bremse nur bei zunehmender Fahrgeschwindigkeit (oder Drehzahl des Rads) des Fahrrads.In the anti-theft mode, the electric motor is thus preferably controlled as a passive brake at low speeds and as an active brake only as the driving speed (or speed of the wheel) of the bicycle increases.

Vorteilhafterweise wird der Energieverbrauch des Akkupacks auf diese Weise reduziert, und die manuelle Bewegung/Fortbewegung des Fahrrads auf kurzen Strecken wird erlaubt.Advantageously, the energy consumption of the battery pack is reduced in this way, and the manual movement / movement of the bicycle on short distances is allowed.

Diesbezüglich ist darauf hinzuweisen, dass die Steuereinheit 8 vorzugsweise ausgelegt ist, um den Diebstahlsicherungsmodus autonom zu aktivieren, wenn das Fahrrad 100 abgestellt ist.In this regard, it should be noted that the control unit 8th is preferably designed to autonomously activate the anti-theft mode when the bicycle 100 is turned off.

Genauer gesagt ist die Steuereinheit 8 unter Bezugnahme auf das Fahrradverleihsystem 1000, zu dem das Fahrrad 100 gehört, ausgelegt, um den Diebstahlsicherungsmodus zu aktivieren, wenn die Steuervorrichtung 1 des Fahrrads 100 von jeglicher elektronischer Vorrichtung 500 (bzw. von jeglichem Nutzerprofil) entkoppelt ist.More specifically, the control unit 8th with reference to the bicycle rental system 1000 to which the bike 100 heard, designed to activate the anti-theft mode when the control device 1 of the bicycle 100 from any electronic device 500 (or from any user profile) is decoupled.

Mit anderen Worten ist die Steuereinheit 8 ausgelegt, um im Diebstahlsicherungsmodus im Zeitintervall zwischen der Beendigung einer Fahrt seitens eines Nutzers mit entsprechender Aufhebung der Assoziation der entsprechenden elektronischen Vorrichtung 500 von der Steuervorrichtung 1 des Fahrrads und dem Start einer nächsten Fahrt seitens eines weiteren (oder desselben) Nutzers, identifiziert durch die Assoziation einer weiteren (oder derselben) elektronischen Vorrichtung 500 und der Steuervorrichtung 1, „aktiv“ zu bleiben.In other words, the control unit 8th designed to be in the anti-theft mode in the time interval between the termination of a trip by a user with a corresponding cancellation of the association of the corresponding electronic device 500 from the control device 1 of the bicycle and the start of a next trip by another (or the same) user identified by the association of another (or the same) electronic device 500 and the control device 1 To stay "active".

Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuereinheit 8 vorzugsweise ausgelegt ist, um den Sollwert R zu ermitteln, der repräsentativ für das Energierückgewinnungsniveau des Akkupacks 3 ist, das auch in Funktion des Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Nutzungen des Fahrrads 100 gewünscht wird, da sich das Vorhandensein einer aktiven Bremse auf die Ladung des Akkupacks 3 auswirkt.It should be noted that the control unit 8th is preferably designed to determine the desired value R, which is representative of the energy recovery level of the battery pack 3 This is also in function of the time interval between two consecutive uses of the bicycle 100 is desired because the presence of an active brake on the charge of the battery pack 3 effect.

Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Erfindung, ergänzend oder alternativ zu den bisher beschriebenen Aspekten, umfasst die Steuervorrichtung 1 eine Trägheitsmessungseinheit 13, die geeignet ist, um eine oder mehrere Beschleunigungen sowie eine oder mehrere Winkelgeschwindigkeiten des Gehäusekorpus 4 (bzw. des Fahrrads 100) zu messen.According to a further aspect of this invention, in addition to or as an alternative to the aspects described so far, the control device comprises 1 an inertial measurement unit 13 , which is suitable for one or more accelerations and one or more angular speeds of the housing body 4 (or the bike 100 ) to eat.

Vorzugsweise ist die Trägheitsmessungseinheit 13 ausgelegt, um einen oder mehrere Werte der Beschleunigungen längs Ax, seitlich Ay und vertikal Az und/oder eine oder mehrere der Winkelgeschwindigkeiten betreffend die Rollgeschwindigkeit ωx, die Nickgeschwindigkeit ωy und die Gierrate ωz des Gehäusekorpus 4 (bzw. des Fahrrads 100) zu messen und Signale zu generieren, die repräsentativ für diese sind.Preferably, the inertial measurement unit 13 designed to provide one or more values of accelerations along Ax, laterally Ay and vertical Az and / or one or more of the angular velocities relating to the rolling velocity ωx, pitching speed ωy and yaw rate ωz of the housing body 4 (or the bike 100 ) and generate signals that are representative of them.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die Trägheitsmessungseinheit 13 innen liegend im Gehäusekorpus 4 angeordnet ist, beispielsweise fest verbunden mit der Leiterplatte 8a.It should be noted that the inertial measurement unit 13 inside lying in the housing body 4 is arranged, for example, firmly connected to the circuit board 8a ,

In der bevorzugten Ausführungsform ist diese Trägheitsmessungseinheit 13 jedoch im Akkupack 3 untergebracht.In the preferred embodiment, this inertial measurement unit is 13 but in the battery pack 3 accommodated.

Unter Bezugnahme auf den soeben beschriebenen Diebstahlsicherungsmodus ist die Steuereinheit 8 zudem ausgelegt, um einen Gefahrenzustand zu erfassen, wenn das Signal, das repräsentativ für die Seitenbeschleunigung Ay und/oder die Vertikalbeschleunigung Az ist, einen bestimmten Grenzwert überschreitet, und um Ton- und/oder Bilderzeugungsmitteln ein Alarmsignal zu übermitteln, wenn dieser Gefahrenzustand erfasst wird.With reference to the antitheft mode just described, the control unit is 8th in addition, designed to detect a hazardous condition when the signal representative of the lateral acceleration Ay and / or the vertical acceleration Az exceeds a certain threshold, and to transmit an alarm signal to sound and / or image generating means when that hazardous condition is detected ,

Vorteilhafterweise ermöglicht der Diebstahlsicherungsmodus auf diese Weise die Identifizierung sowohl von Diebstahlversuchen „im Sattel“ als auch von herkömmlicheren Diebstahlversuchen durch Heben oder von Vandalismus.Advantageously, the anti-theft mode in this way allows the identification of both "on-the-saddle" theft attempts and more conventional robbery theft attempts or vandalism.

Vorzugsweise ist die Steuereinheit 8 der Vorrichtung 1 zudem ausgelegt, um von den ersten Sensormitteln 6 und von der Trägheitsmessungseinheit 13 die jeweiligen Signale zu empfangen und diese zu verarbeiten, um mindestens eine Information in Bezug auf ein Bremsen oder ein Abbiegen des Fahrrads 100 zu erhalten, was während der Längsbewegung des Fahrrads 100 erfolgt. Preferably, the control unit 8th the device 1 also designed to be from the first sensor means 6 and the inertial measurement unit 13 receive and process the respective signals to provide at least one information related to braking or turning off the bicycle 100 to get something during the longitudinal movement of the bike 100 he follows.

Genauer gesagt ist die Steuereinheit 8 ausgelegt, um ein Abbiegen des Fahrrads zu identifizieren, wenn das Signal, das repräsentativ für die Seitenbeschleunigung Ay und/oder die Winkelgeschwindigkeit betreffend die Gierrate ωz ist, einen bestimmten Grenzwert überschreitet.More specifically, the control unit 8th designed to identify a turning of the bicycle, when the signal representative of the lateral acceleration Ay and / or the angular velocity concerning the yaw rate ωz exceeds a certain limit.

Analog ist die Steuereinheit 8 ausgelegt, um ein Bremsen des Fahrrads zu identifizieren, wenn das Signal, das repräsentativ für die Längsbeschleunigung Ax (und eventuell für die Nickwinkelgeschwindigkeit ωy) ist, einen bestimmten Grenzwert überschreitet.Analog is the control unit 8th designed to identify a braking of the bicycle, when the signal representative of the longitudinal acceleration Ax (and possibly for the pitch angular velocity ωy) exceeds a certain limit.

Diesbezüglich ist darauf hinzuweisen, dass die Steuereinheit 8 vorzugsweise ein Interpretationsmodul der Fahrweise 8b umfasst, das ausgelegt ist, um die Signale von der Trägheitsmessungseinheit 13 zu empfangen, um diese wie oben beschrieben zu verarbeiten.In this regard, it should be noted that the control unit 8th preferably an interpretation module of the driving style 8b which is adapted to receive the signals from the inertial measurement unit 13 to process them as described above.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuereinheit 8 (und das Interpretationsmodul der Fahrweise 8b), da die Trägheitsmessungseinheit 13 im Gehäusekorpus 4 und somit de facto in der Nabe des Rads 102 untergebracht ist, vorzugsweise zumindest ein erweitertes Kalman-Filter umfasst, das ausgelegt ist, um rekursiv eine Verstärkung des Kalman-Filters auf der Grundlage dieser Signale zu berechnen, die repräsentativ für die Längsgeschwindigkeit (und eventuell für die Nickwinkelgeschwindigkeit) und/oder die Quergeschwindigkeit (und eventuell die Gierrate) des Fahrrads 100 sind, und um das Eintreten eines Abbiegens und/oder eines Bremsens auf der Grundlage der Verstärkung des Kalman-Filters zu schätzen.It should be noted that the control unit 8th (and the interpretation module of driving style 8b) because the inertial measurement unit 13 in the housing body 4 and thus de facto in the hub of the wheel 102 preferably comprises at least one extended Kalman filter configured to recursively calculate a gain of the Kalman filter based on these signals representative of the longitudinal velocity (and possibly the pitch angular velocity) and / or the lateral velocity ( and possibly the yaw rate) of the bicycle 100 and to estimate the onset of a turn and / or a brake based on the gain of the Kalman filter.

Vorzugsweise ist zudem ein Modul für die Ermittlung von Korrekturparametern vorgesehen, um diese Verstärkung des Kalman-Filters auf der Grundlage von einem oder mehreren dieser Signale zu modifizieren, die repräsentativ für Größen des Fahrrads sind, die sich auf die Schätzung der Neigung seitens des erweiterten Kalman-Filters auswirken.Preferably, a correction parameter determination module is also provided to modify this gain of the Kalman filter based on one or more of these signals that are representative of sizes of the bicycle based on the estimate of the slope by the extended Kalman Impact filters.

Ein Beispiel für die Verwendung/Korrektur eines erweiterten Kalman-Filters gemäß der obigen Beschreibung ist von Seite 8 Zeile 15 bis Seite 17 Zeile 20 der italienischen Patentanmeldung Nr. 102017000017602 auf den Namen des Anmelders, die hier zur Bezugnahme integriert ist, um weitere Details zu liefern, enthalten.An example of the use / correction of an extended Kalman filter according to the above description is from page 8 line 15 to page 17 line 20 of Italian patent application no. 102017000017602 in the name of the Applicant, incorporated herein by reference for further details.

Vorteilhafterweise erlaubt die Möglichkeit, die Verstärkung des Filters in Funktion von aktuellen Parametern des Fahrrads 100 anzupassen, eine erhöhte Genauigkeit bei der Identifizierung des geschätzten Ereignisses (Abbiegen oder Bremsen).Advantageously, the possibility allows the gain of the filter to be function of current parameters of the bicycle 100 increased accuracy in identifying the estimated event (turning or braking).

Gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist mit dem Fahrrad 100 zumindest entweder eine Anzeigevorrichtung 107 für ein Abbiegen und/oder eine Meldevorrichtung 108 für ein Bremsen seitens des Radfahrers assoziiert. Genauer gesagt sind diese Anzeigevorrichtung 107 für ein Abbiegen und/oder die Meldevorrichtung 108 für ein Bremsen fest mit dem Rahmen 101 des Fahrrads 100 verbunden. In der bevorzugten Ausführungsform sind sowohl die Anzeigevorrichtung 107 für ein Abbiegen als auch die Meldevorrichtung 108 für ein Bremsen fest mit dem Fahrrad verbunden. Die Steuereinheit 8 ist somit ausgelegt, um der Anzeigevorrichtung 107 oder der Meldevorrichtung 108 ein erstes Signal zu übermitteln, das repräsentativ für diese Abbiegeinformation ist, oder ein drittes Signal, das repräsentativ für diese Bremsinformation ist.According to this aspect of the invention is with the bicycle 100 at least either a display device 107 for a turn and / or a message device 108 for braking on the part of the cyclist. More specifically, this display device 107 for a turn and / or the reporting device 108 for braking with the frame 101 of the bicycle 100 connected. In the preferred embodiment, both the display device 107 for a turn as well as the message device 108 firmly connected to the bike for braking. The control unit 8th is thus designed to the display device 107 or the reporting device 108 to convey a first signal representative of this turn information, or a third signal representative of that brake information.

Die Anzeigevorrichtung 107 und die Meldevorrichtung 108 sind ausgelegt, um eine Leuchtstrahlung als Reaktion auf den Empfang des jeweiligen Signals abzugeben.The display device 107 and the reporting device 108 are configured to emit luminous radiation in response to the receipt of the respective signal.

In der bevorzugten Ausführungsform sind die Anzeigevorrichtung 107 für ein Abbiegen und die Meldevorrichtung 108 für ein Bremsen ausgelegt, um eine vorzugsweise blinkende Leuchtstrahlung zumindest betreffend die Abbiegevorrichtung 107 abzugeben. In struktureller Hinsicht handelt es sich bei den Vorrichtungen 107, 108 vorzugsweise um LED-Emitter. Vorzugsweise sind diese Vorrichtungen an die Steuervorrichtung 1 mittels der Leistungsschnittstelle 14 und/oder des Datenübertragungskabels 15 angeschlossen.In the preferred embodiment, the display device 107 for a turn and the message device 108 designed for braking to a preferably flashing luminous radiation at least concerning the turning device 107 leave. Structurally, the devices are 107 . 108 preferably around LED emitter. Preferably, these devices are to the control device 1 by means of the performance interface 14 and / or the communication cable 15 connected.

Alternativ könnte es sich jedoch bei der Anzeigevorrichtung 107 für ein Abbiegen und der Meldevorrichtung 108 für ein Bremsen um Stand-alone-Vorrichtungen handeln, d. h. solche, die über entsprechende Akkus gespeist werden.Alternatively, however, it could be in the display device 107 for a turn and the message device 108 for braking to stand-alone devices, ie those that are powered by appropriate batteries.

In dieser Ausführungsform werden diese Vorrichtungen 107, 108 mittels eines drahtlosen Kommunikationssystems gesteuert. In dieser Ausführungsform ist die Vorrichtung 1 mit einem Sendemodul versehen, das geeignet ist, um mit einem jeweiligen Datenempfangsmodul zu kommunizieren, das mit den Vorrichtungen 107, 108 assoziiert ist.In this embodiment, these devices become 107 . 108 controlled by a wireless communication system. In this embodiment, the device 1 with a transmitting module adapted to communicate with a respective data receiving module associated with the devices 107 . 108 is associated.

Es wird darauf hingewiesen, dass unter Bezugnahme auf diesen Aspekt der Erfindung (d. h. die Übertragung von Abbiege-/Bremssignalen) das Vorhandensein einer beliebigen elektrischen Kraftmaschine einschließlich eines Dynamos ausreichend sein könnte, ohne dass die Nutzung eines Elektromotors bereitgestellt werden muss, der in der Lage ist, ein Drehmoment für das Rad bereitzustellen.It should be noted that with reference to this aspect of the invention (ie the transmission of turn / brake signals), the presence of any electrical engine including a dynamo could be sufficient without the need to provide for the use of an electric motor capable of providing torque to the wheel.

Dank des bisher beschriebenen Aufbaus der Steuervorrichtung 1 ist es nur in einigen oder all deren Teilen möglich, mindestens ein Verfahren für die Steuerung eines Fahrrads mit Trethilfe in einem Fahrradverleihsystem durchzuführen.Thanks to the structure of the control device described so far 1 It is only possible in some or all of its parts to carry out at least one method of controlling a bicycle with treadle aid in a bicycle rental system.

Es wird darauf hingewiesen, dass in Bezug auf alle unten aufgeführten Schritte des Verfahrens, sofern sich die erläuterten Merkmale auf oben erwähnte strukturelle Eigenschaften des Fahrrads oder der Steuervorrichtung beziehen, alle zuvor aufgeführten Angaben mutatis mutantis als anwendbar zu berücksichtigen sind.It should be noted that in relation to all the steps of the procedure listed below, provided that the features explained relate to the above-mentioned structural characteristics of the bicycle or control device, all the above-mentioned information must be considered mutatis mutandis as applicable.

Gemäß dem Verfahren ist es vorgesehen, mindestens eine nominale Kennlinie zur Steuerung des Motors zu ermitteln.According to the method, it is provided to determine at least one nominal characteristic for controlling the motor.

Vorzugsweise wird eine Vielzahl an nominalen Kennlinien ermittelt, von denen eine jede mit einem jeweiligen Zustand und/oder einer jeweiligen Konfiguration des Fahrrads korreliert ist oder sich darauf bezieht.Preferably, a plurality of nominal characteristics are determined, each of which correlates to or relates to a respective condition and / or configuration of the bicycle.

Es wird darauf hingewiesen, dass die nominale Kennlinie zur Steuerung des Motors (oder die nominalen Kennlinien) in Funktion eines nominalen Sollwerts ermittelt wird (oder werden), der mit einem bestimmten Energierückgewinnungsniveau des Akkus korreliert ist, das bei Beendigung der Fahrt des genannten Nutzers erzielt werden soll. Identifiziert wird ein Nutzer, der sich anschickt, das Fahrrad 100 zu nutzen, und anschließend oder gleichzeitig werden einer oder mehrere Datenwerte ermittelt, die mit einem Energieprofil des betreffenden Nutzers korreliert sind.It should be noted that the nominal characteristic for controlling the motor (or nominal characteristics) is (are) determined in function of a nominal setpoint correlated to a particular energy recovery level of the battery obtained upon completion of the said user's journey shall be. A user who is preparing to bike is identified 100 one or more data values correlated to an energy profile of the user in question are subsequently or simultaneously determined.

Die Art dieser Daten wurde bereits zuvor ausführlich erörtert, jedoch wird in jedem Fall betont, dass diese ein historisches Aufladeniveau umfassen, definierend einen historisch vom Nutzer generierten Energiebeitrag im Akkupack der Fahrräder 100, die zum selben Fahrradverleihsystem 1000 gehören.The nature of this data has been discussed in detail before, but in each case it is emphasized that it includes a historical charging level, defining a historically user-generated energy contribution in the battery pack of the bicycles 100 that belong to the same bike rental system 1000 belong.

Es wird erneut darauf hingewiesen, dass mit „historisch generiertem Energiebeitrag“ nicht nur ausschließlich ein positiver Beitrag des Nutzers definiert werden soll, sondern ein Beitrag, der je nach der Effizienz des Nutzers positiv (Aufladung) oder negativ (Verbrauch) sein kann.It is again pointed out that "historically generated energy contribution" should not only define only a positive contribution of the user, but a contribution that can be positive (charge) or negative (consumption) depending on the efficiency of the user.

Zudem werden die Stromstärke und die Spannung des Akkupacks 3 vorzugsweise mittels der zweiten Sensormittel 7 (Schritt d) erfasst. Auf der Grundlage dieser Signale wird insbesondere ein Energieverbrauch des Akkupacks erfasst. Beim Energieverbrauch kann es sich um vom Akkupack zurückgewonnene (oder verbrauchte) Leistung oder um dessen Ladezustand (momentan oder durchschnittlich) handeln.In addition, the current and the voltage of the battery pack 3 preferably by means of the second sensor means 7 (Step d) detected. On the basis of these signals, in particular, energy consumption of the battery pack is detected. Power consumption can be power recovered (or consumed) from the battery pack or its state of charge (current or average).

In Funktion der mit dem Energieprofil des betreffenden Nutzers korrelierten Daten (z. B. historisches Aufladeniveau) wird mindestens eine aktualisierte Kennlinie zur Motorsteuerung (Schritt e) ermittelt. Insbesondere wird die nominale Kennlinie aktualisiert (d. h., sie wird zur „aktualisierten Kennlinie“) mittels einer Variation der nominalen Kennlinie in Funktion des einen Datenwerts oder der mehreren Datenwerte, die mit einem Energieprofil des betreffenden Nutzers korreliert sind, oder des Energieverbrauchs des Akkupacks 3.As a function of the data correlated with the energy profile of the user in question (eg historical charging level), at least one updated characteristic for engine control (step e) is determined. In particular, the nominal characteristic is updated (ie, it becomes the "updated characteristic") by means of a variation of the nominal characteristic as a function of the one or more data values correlated to an energy profile of the user concerned or the energy consumption of the battery pack 3 ,

Die nominale Kennlinie kann beispielsweise „aktualisiert“ werden, indem die Umkehrgeschwindigkeit geändert wird und aufgrund von Ladezuständen „SOC“ des Akkupacks oder niedrigen historischen Aufladeniveaus verringert wird oder aufgrund von Ladezuständen „SOC“ des Akkupacks oder hohen historischen Aufladeniveaus erhöht wird. Alternativ könnten in Funktion der genutzten Steuerungsstrategie die Stromstärkenwerte sowohl bei der Unterstützung als auch bei der Rückgewinnung angesichts des historischen Aufladeniveaus und/oder des Ladezustands „SOC“ des Akkupacks modifiziert werden, beispielsweise durch die Erhöhung des Motorsteuerungsstroms bei der Unterstützung (d. h. höherer Beitrag) und/oder durch die Verringerung (im Modul) der Rückgewinnungsstromstärke aufgrund hoher historischer Aufladeniveaus (effizienter Nutzer, Anm. d. V.) oder umgekehrt durch die Verringerung des Motorsteuerungsstroms bei der Unterstützung (d. h. geringerer Beitrag) und/oder die Erhöhung (im Modul) der Rückgewinnungsstromstärke aufgrund niedriger historischer Aufladeniveaus (wenig effizienter Nutzer, Anm. d. V.).For example, the nominal characteristic may be "updated" by changing the reverse speed and decreasing due to battery pack "SOC" or low historical charge level or increased due to battery "SOC" or high historical charge level. Alternatively, as a function of the control strategy used, the current values in both the backup and recovery could be modified in light of the historical charge level and / or state of charge "SOC" of the battery pack, for example, by increasing the motor control current in the support (ie, higher contribution) and / or by decreasing (in modulus) the regenerative current due to high historical charging levels (more efficient user, ann. dv) or vice versa by reducing the motor control current in assisting (ie lower contribution) and / or increasing (in module) the recovery current strength due to low historical charge levels (less efficient users, note of V.).

Es wird darauf hingewiesen, dass die aktualisierte Kennlinie in der bevorzugten Ausführungsform in aufeinanderfolgenden logischen Schritten ermittelt wird, d. h., dass die nominale Kennlinie (bzw. die nominalen Kennlinien) in einer ersten Phase „personalisiert“ wird (werden) in Funktion der mit einem Energieprofil des Nutzers korrelierten Daten und dann rekursiv in einer zweiten Phase in Funktion des Energieverbrauchs des Akkupacks 3 „aktualisiert“ wird (werden).It should be noted that in the preferred embodiment, the updated characteristic curve is determined in consecutive logical steps, ie that the nominal characteristic (s) in a first phase are "personalized" in function of having an energy profile the user correlated data and then recursively in a second phase as a function of the energy consumption of the battery pack 3 "Will be updated".

Genauer gesagt wird somit mindestens eine personalisierte Kennlinie zur Motorsteuerung mittels einer Variation von (einem oder mehreren Parametern) der nominalen Kennlinie in Funktion des einen Datenwerts oder der mehreren Datenwerte, die mit dem Energieprofil des Nutzers korreliert sind, ermittelt (Unterschritt e1).More specifically, at least one personalized characteristic for motor control is thus obtained by means of a variation of (one or more parameters) of the nominal characteristic in function of the one or more data values associated with are correlated with the user's energy profile (substep e1).

Vorzugsweise wird zudem mindestens ein weiterer Parameter aktualisiert, ausgewählt aus dem nominalen Sollwert und dem Wert der rückgekoppelten Größe (Steuervariable) in Funktion des einen Datenwerts oder der mehreren Datenwerte, die mit dem Energieprofil des Nutzers korreliert sind, sodass der Wert des Fehlersignals (d. h. die Abweichung zwischen dem Sollwert und der rückgekoppelten Größe), der zwischen dem Sollwert und dem rückgekoppelten Wert der Steuervariablen in Funktion des vorgesehenen Verhaltens des Nutzers berechnet wird, angepasst/personalisiert wird.Preferably, at least one further parameter is selected, selected from the nominal set value and the value of the feedback variable (control variable) as a function of the one or more data values correlated to the energy profile of the user such that the value of the error signal (ie Deviation between the target value and the feedback quantity) calculated between the target value and the feedback value of the control variable as a function of the intended behavior of the user is adapted / personalized.

In einer ersten Ausführungsform wird beispielsweise der nominale Sollwert des Energieverbrauchs aktualisiert, um einen personalisierten Sollwert betreffend die Energierückgewinnung des Akkupacks zu erhalten.For example, in a first embodiment, the nominal setpoint energy consumption is updated to obtain a personalized setpoint for energy recovery of the battery pack.

Alternativ wird ein Wert der rückgekoppelten Größe festgelegt, der zumindest in einer ersten Übergangsphase (zeit- oder kilometerbasiert) vorwiegend von den Daten abhängt, die mit den Energieprofil des Nutzers korreliert sind.Alternatively, a value of the feedback quantity is determined which, at least in a first transitional phase (time-based or kilometer-based), depends predominantly on the data which is correlated with the energy profile of the user.

Auf der personalisierten Kennlinie wird dann ein aktueller Steuerungswert des Motors in Funktion von mindestens einer Fahrgeschwindigkeit und/oder einer Beschleunigung des Fahrrads identifiziert (Unterschritt e2). Der Elektromotor 2 wird nach einem Signal gesteuert, aufweisend diesen aktuellen Wert, vorzugsweise betreffend die Stromstärke (Unterschritt e3). Die aktualisierte Kennlinie wird dann ermittelt, indem die personalisierte Kennlinie in Funktion des Energieverbrauchs des Akkupacks 3, vorzugsweise des Ladezustands „SOC“ des Akkupacks, „aktualisiert“ wird (Unterschritt e4).On the personalized characteristic curve, a current control value of the engine is then identified as a function of at least one driving speed and / or one acceleration of the bicycle (sub-step e2). The electric motor 2 is controlled according to a signal having this current value, preferably concerning the amperage (substep e3). The updated characteristic is then determined by the personalized characteristic as a function of the energy consumption of the battery pack 3 , preferably the state of charge "SOC" of the battery pack, is "updated" (substep e4).

Auf der aktualisierten Kennlinie wird dann ein aktueller Steuerungswert des Motors in Funktion von mindestens einer Fahrgeschwindigkeit und/oder einer Beschleunigung des Fahrrads identifiziert (Schritt f).On the updated characteristic curve, a current control value of the engine is then identified as a function of at least one driving speed and / or one acceleration of the bicycle (step f).

Mit anderen Worten wird in Funktion der Geschwindigkeit oder der Beschleunigung des Fahrrads 100 (gemessen dank der ersten Sensormittel 6 oder der Trägheitsmessungseinheit 13) auf der aktualisierten Kennlinie der aktuelle Wert (Stromstärke) zur Motorsteuerung festgelegt.In other words, in function of the speed or the acceleration of the bike 100 (measured thanks to the first sensor means 6 or the inertial measurement unit 13 ) on the updated characteristic of the current value (amperage) to the engine control set.

Der Elektromotor 2 wird dann nach einem Signal gesteuert, aufweisend diesen aktuellen Steuerungswert (Schritt g).The electric motor 2 is then controlled for a signal having this current control value (step g).

Gemäß dem Verfahren ist es dann vorgesehen, die Schritte zum Erfassen, Ermitteln, Identifizieren und Steuern (Schritte d, e, f, g) rekursiv zu wiederholen, um den Elektromotor 2 nach einer Closed-Loop-Logik zu regeln.According to the method, it is then provided to recursively repeat the steps for detecting, determining, identifying and controlling (steps d, e, f, g) to the electric motor 2 according to a closed-loop logic.

Es wird darauf hingewiesen, dass zwischen den Unterschritten e1 bis e4 des Schritts zum Ermitteln der aktualisierten Kennlinie vorzugsweise nur der Unterschritt e4) rekursiv mit den Schritten d), f), g) wiederholt wird. Vorteilhafterweise wird die prädiktive Phase in Verbindung mit dem historischen Aufladeniveau des Nutzers nur in der Startphase, d. h. bei der Personalisierung der Kennlinien, genutzt.It should be noted that between sub-steps e1 to e4 of the step for determining the updated characteristic, preferably only sub-step e4) is repeated recursively with steps d), f), g). Advantageously, the predictive phase in conjunction with the user's historical load level is only in the startup phase, i. H. used in the personalization of the characteristic curves.

Die Logik zur „Aktualisierung“ der Kennlinien in Funktion der mit dem Energieprofil des Nutzers und des Ladezustands des Akkus korrelierten Daten ist schematisch in 6 dargestellt, in der die Variation der Hauptparameter der Kurve (imot, Vinv und irec, min) sowohl angesichts der „Personalisierung“ als auch der späteren „Aktualisierung“ zu sehen ist. Insbesondere wird anhand der Figur ersichtlich, dass die Kennlinie personalisiert wird, indem der Beitrag bei der Unterstützung reduziert wird, die Umkehrgeschwindigkeit reduziert wird und der Rückgewinnungsstrom erhöht wird, was repräsentativ für die Identifizierung eines wenig effizienten Nutzers ist.The logic for "updating" the characteristic curves as a function of the data correlated with the user's energy profile and the state of charge of the battery is shown schematically in FIG 6 in which the variation of the main parameters of the curve (i mot , V inv and i rec, min ) can be seen both in the light of the "personalization" and the later "update". In particular, it can be seen from the figure that the characteristic is personalized by reducing the contribution to the support, reducing the rate of reversal, and increasing the recovery current, which is representative of the identification of a less efficient user.

Analog ist darauf hinzuweisen, dass die Kurve bei der Aktualisierung progressiv „belohnender“ wird, was repräsentativ für eine Nutzung seitens des Nutzers ist, die besser als prognostiziert ist.Similarly, it should be noted that the curve progressively becomes "rewarding" during the update, which is representative of user usage that is better than predicted.

Diese Darstellung ist natürlich rein schematisch und erläutert eine mögliche Durchführung des bisher beschriebenen Verfahrens, ist jedoch keinesfalls als einschränkend oder als die einzige Möglichkeit zur Nutzung der Kenntnis der historischen Daten des Nutzers zu betrachten.Of course, this illustration is purely schematic and illustrates one possible implementation of the method described so far, but is in no way to be considered as limiting or as the sole means of utilizing the knowledge of the user's historical data.

Die Erfindung erfüllt die ihr zugrunde liegenden Aufgaben und erzielt bedeutende Vorteile.The invention fulfills its underlying tasks and achieves significant benefits.

Die Bereitstellung eines Steuerungssystems, das mit einem prädiktiven Modul versehen ist, ermöglicht die Erhöhung der Bereitschaft der Steuerung, indem erlaubt wird, den aktuellen Wert des Rückgewinnungsniveaus dem Sollwert in kurzer Zeit anzunähern und dabei in jedem Fall die Fahrt für den Radfahrer komfortabel beizubehalten. Dieser Aspekt spielt innerhalb eines Fahrradverleihsystems natürlich eine wichtige Rolle, in dem der Radfahrer ein gelegentlicher Nutzer und die Dauer der Fahrt begrenzt ist.The provision of a control system provided with a predictive module makes it possible to increase the readiness of the control by allowing the current value of the recovery level to approach the target value in a short time while still comfortably maintaining the ride for the cyclist. This aspect naturally plays an important role within a bicycle rental system in which the cyclist is an occasional user and the duration of the journey is limited.

Die Möglichkeit für den Nutzer, aus mehreren Betriebskonfigurationen auszuwählen, sorgt dafür, dass das Fahrrad besonders angenehm zu nutzen ist, da es de facto den Bedürfnissen des Nutzers angepasst werden kann. Die Möglichkeit, die belohnendere Konfiguration nur für die Nutzer mit einem „effizienten“ Profil zu aktivieren oder nicht, ist im Übrigen ein starker Anreiz zur korrekten Nutzung des Fahrzeugs, was einen bemerkenswerten technischen Vorteil in Bezug auf die Instandhaltung der Fahrräder und die Aufrechterhaltung des Ladezustands zur Folge hat.The ability for the user to select from multiple operating configurations ensures that the bike is particularly enjoyable to use, as it can de facto be adapted to the needs of the user. The ability to enable the more rewarding configuration only for users with an "efficient" profile is or is not moreover, a strong incentive to use the vehicle correctly, resulting in a remarkable technical advantage in terms of maintaining the bicycle and maintaining the state of charge.

In struktureller Hinsicht sorgt eine extrem kompakte Steuervorrichtung, die komplett in der Radnabe enthalten ist, eventuell abgesehen von einer Verkabelung zur Speisung der Lasten, für ein äußerst schlichtes und lineares Fahrrad und reduziert im Übrigen dessen Herstellungskosten (ein herkömmlicher Rahmen ist ausreichend).Structurally, an extremely compact control device, which is completely contained in the wheel hub, possibly provides a very simple and linear bicycle, apart from a wiring for feeding the loads, and also reduces its manufacturing cost (a conventional frame is sufficient).

Die Sicherheit des Radfahrers wird zudem stark erhöht, dank automatischer/autonomer Anzeigen, die direkt von der Steuereinheit der Steuervorrichtung gesteuert werden, dank entsprechender Sensoren, die in die Nabe integriert sind.The cyclist's safety is also greatly enhanced thanks to automatic / autonomous displays that are controlled directly by the control unit's control unit, thanks to appropriate sensors integrated into the hub.

Was die Sicherheit des Fahrzeugs betrifft, ist dagegen die Bereitstellung einer aktiven Bremse, vorzugsweise redundant im Vergleich zu einer herkömmlicheren Bremse mit Schloss, ziemlich vorteilhaft vor allem bei Fahrradverleihanwendungen, die Fahrräder mit Trethilfe beinhalten.On the other hand, as far as the safety of the vehicle is concerned, the provision of an active brake, preferably redundant as compared to a more conventional brake with lock, is quite advantageous, especially in bicycle rental applications involving bicycles with pedal assistance.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • IT 102017000017602 [0223]IT 102017000017602 [0223]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • PCT/IB2018/050202 [0007, 0125]PCT / IB2018 / 050202 [0007, 0125]

Claims (17)

Fahrradverleihsystem, umfassend: - mindestens eine elektronische Vorrichtung (500), die mit einem Nutzer assoziierbar ist; - eine Vielzahl an Fahrrädern mit Trethilfe, ausgestattet mit einem Elektromotor (2), assoziiert mit einem Rad (102), mindestens mit einem mit diesem Motor (2) assoziierten Akkupack (3), um bidirektional Energie mit diesem auszutauschen, einer Pedaleinheit, einem Antrieb, der betriebswirksam zwischen der Pedaleinheit und mindestens einem Rad (102) und einem Mechanismus mit frei laufendem Rad eingesetzt ist, assoziiert mit dem mindestens einen Rad (102), wobei die elektronische Vorrichtung (500) und die Fahrzeuge (100) mittels einer EDV-Wolke (1001) miteinander vernetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein jedes Fahrrad (100) mit einer Steuervorrichtung (1) versehen ist, umfassend - erste Sensormittel (6), die ausgelegt sind, um Größen zu erfassen, die repräsentativ für einen Zustand des Fahrrads (100) sind, darunter mindestens eine Größe, die mit der Drehzahl eines Rads des Fahrrads (102) korreliert ist, und eine Größe, die mit der Winkelgeschwindigkeit des Mechanismus mit frei laufendem Rad (105) korreliert ist, und um ein oder mehrere Signale zu generieren, die für diese repräsentativ sind; - zweite Sensormittel (7), die ausgelegt sind, um eine oder mehrere Größen zu erfassen, die für den Ladezustand (SOC) des Akkupacks repräsentativ sind, und um ein Signal zu generieren, das repräsentativ für den Energieverbrauch dieses Akkupacks ist; - mindestens eine Steuereinheit (8), die mit den Sensormitteln (6, 7) und dem Motor (2) assoziiert und mit mindestens einem Steuergerät (9) in geschlossenem Regelkreis versehen ist, das mindestens in einem ersten eigenen Funktionsmodus ausgelegt ist, um einen Zustand des Fahrrads (100) in Funktion der von den ersten Sensormitteln 6 generierten Signale zu bestimmen; in Funktion dieses Zustands des Fahrrads (100) mindestens eine Kennlinie zur Steuerung des Motors (2) zu bestimmen, aufweisend einen voreingestellten Verlauf; den Motor (2) in einem ersten Modus zu steuern, in dem dem Rad (102) ein Drehmoment bereitgestellt wird, oder in einem zweiten Modus, in dem dem Akkupack (3) Strom zugeführt wird, nach der mindestens einen Kennlinie und in Funktion des Energieverbrauchs des Akkupacks (3), wobei die Steuereinheit (8) programmiert ist, um den Motor (2) so zu steuern, dass ein vorgegebener Sollwert (R) verfolgt wird, der für ein bestimmtes Energierückgewinnungsniveau des Akkupacks (3) repräsentativ ist, wobei die Steuereinheit (3) ein prädiktives Modul (11) umfasst, das ausgelegt ist, um von einer elektronischen Vorrichtung (500) einen oder mehrere Datenwerte in Bezug auf ein Energieprofil eines Nutzers zu empfangen, der sich anschickt, das Fahrrad (100) zu nutzen, wobei dieser eine oder die mehreren Datenwerte in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers von der Steuereinheit (8) genutzt werden, um den voreingestellten Verlauf der Kennlinie zu bestimmen.A bicycle rental system, comprising: - at least one electronic device (500) associable with a user; a plurality of bicycles having pedaling assistance, equipped with an electric motor (2) associated with a wheel (102), at least one battery pack (3) associated with this motor (2) for bidirectionally exchanging energy therewith, a pedal unit; A drive operatively interposed between the pedal unit and at least one wheel (102) and a free-wheeling mechanism associated with the at least one wheel (102), the electronic device (500) and the vehicles (100) being computerized Cloud (1001) are interconnected, characterized in that each bicycle (100) is provided with a control device (1) comprising - first sensor means (6) adapted to detect quantities representative of a condition of the bicycle (100), including at least one size correlated to the rotational speed of a wheel of the bicycle (102), and a magnitude associated with the angular velocity of the mechanism free-wheeling (105), and to generate one or more signals representative thereof; second sensor means (7) arranged to detect one or more quantities representative of the state of charge (SOC) of the battery pack and to generate a signal representative of the power consumption of that battery pack; - At least one control unit (8) associated with the sensor means (6, 7) and the motor (2) and provided with at least one control device (9) in a closed loop, which is designed at least in a first own functional mode to a To determine the condition of the bicycle (100) as a function of the signals generated by the first sensor means 6; in response to this condition of the bicycle (100), determining at least one characteristic for controlling the engine (2), having a preset course; controlling the motor (2) in a first mode providing torque to the wheel (102), or in a second mode supplying power to the battery pack (3) according to the at least one characteristic and function of Energy consumption of the battery pack (3), wherein the control unit (8) is programmed to control the motor (2) to track a predetermined set point (R) representative of a particular energy recovery level of the battery pack (3) the control unit (3) comprises a predictive module (11) adapted to receive from an electronic device (500) one or more data values relating to an energy profile of a user preparing to use the bicycle (100) wherein said one or more data values relating to the user's energy profile are used by the control unit (8) to determine the preset characteristic of the characteristic. System nach Anspruch 1, wobei dieser eine oder diese mehreren Datenwerte in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers ein historisches Aufladeniveau umfassen, definierend einen historisch vom Nutzer generierten Energieverbrauch im Akkupack (3) des betreffenden Fahrrads (100) oder anderer Fahrräder, die mit diesem korreliert sind.System after Claim 1 wherein said one or more data values comprise a historical charging level with respect to the user's energy profile, defining historically user-generated energy consumption in the battery pack (3) of the particular bicycle (100) or other bicycles correlated therewith. System nach Anspruch 2, wobei das historische Aufladeniveau zumindest teilweise durch einen variablen Parameter zwischen mindestens einem ersten Wert, repräsentativ für eine hohe Effizienz des Nutzers bei der Energierückgewinnung des Akkupacks (3), und mindestens einem zweiten Wert, repräsentativ für eine mangelhafte Effizienz des Nutzers bei der Energierückgewinnung des Akkupacks (3), definiert ist.System after Claim 2 wherein the historical charge level is at least partially represented by a variable parameter between at least a first value representative of high efficiency of the user in energy recovery of the battery pack (3) and at least a second value representative of user inefficiency in energy recovery Battery packs (3), is defined. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuergerät in geschlossenem Regelkreis (9) der Steuervorrichtung (1) ausgelegt ist, um den Elektromotor (2) in Funktion eines Fehlersignals zu steuern, das repräsentativ für die Abweichung zwischen dem Sollwert (R) und einer rückgekoppelten Größe ist, wobei der eine oder die mehreren Datenwerte in Bezug auf das Energieprofil des betreffenden Nutzers von der Steuereinheit (8) auch genutzt werden, um mindestens entweder den Sollwert (R) und/oder die rückgekoppelte Größe in mindestens einer anfänglichen Übergangsphase einer Fahrt des Fahrrads zu modifizieren.A system according to any one of the preceding claims, wherein the closed-loop control unit (9) of the control device (1) is arranged to control the electric motor (2) as a function of an error signal representative of the deviation between the set point (R) and a feedback quantity, wherein the one or more data values related to the energy profile of the user in question are also used by the control unit (8) to obtain at least one of the set point (R) and the feedback quantity in at least one initial transitional phase of a journey of the bicycle. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das prädiktive Modul (11) der Steuervorrichtung (1) mit einem Datenaktualisierungsmodul versehen ist, das ausgelegt ist, um den einen oder die mehreren Datenwerte in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers der einzelnen aktuellen Fahrt zu überwachen und um diese Daten der EDV-Wolke (1001) nach Abschluss der Fahrt zu übermitteln.The system of any one of the preceding claims, wherein the predictive module (11) of the control device (1) is provided with a data update module adapted to monitor the one or more data values related to the energy profile of the user of the particular current trip and to transmit this data to the computer cloud (1001) after completion of the journey. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kennlinie ein Unterstützungsteilstück umfasst, auf dem ein Hilfsniveau ermittelt wird, das dem Radfahrer bereitzustellen ist, und mindestens ein Aufladeteilstück, auf dem ein vorgegebenes Energierückgewinnungsniveau ermittelt wird, das vom Radfahrer zu fordern ist, wobei die Steuereinheit (8) der Steuervorrichtung (1) ausgelegt ist, um das Hilfsniveau zu erhöhen und/oder das Rückgewinnungsniveau der Kennlinie zu reduzieren, wenn sich der historische Aufladezustand erhöht und umgekehrt. A system according to any one of the preceding claims, wherein the characteristic comprises a support section on which an auxiliary level is determined to be provided to the cyclist and at least one charging section on which a predetermined energy recovery level to be requested by the cyclist is determined (8) the control device (1) is designed to increase the auxiliary level and / or to reduce the recovery level of the characteristic as the historical state of charge increases and vice versa. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (8) der Steuervorrichtung (1) ausgelegt ist, um mittels der ersten Sensormittel (6) zu identifizieren: - mindestens einen Startzustand des Fahrrads, entsprechend einem Start aus dem Stillstand, wobei der Zustand eine endliche Dauer aufweist, ermittelbar auf der Grundlage der Anzahl der Pedalumdrehungen oder infolge des Überschreitens einer vorgegebenen Schwellengeschwindigkeit des Fahrrads; - mindestens einen Zustand bei konstanter Fahrt, wenn die Geschwindigkeit des Mechanismus mit frei laufendem Rad nach Abzug eines Toleranzwerts gleich der Drehzahl des Rads (102) des Fahrrads ist und keine plötzlichen Beschleunigungen erfasst werden.System according to one of the preceding claims, wherein the control unit (8) of the control device (1) is designed to identify by means of the first sensor means (6): at least one starting condition of the bicycle, corresponding to a start from standstill, the condition having a finite duration, determinable on the basis of the number of pedal revolutions or as a result of exceeding a predetermined threshold speed of the bicycle; - at least one steady-state condition when the speed of the loose-wheel mechanism, after subtracting a tolerance, is equal to the speed of the wheel (102) of the bicycle and no sudden accelerations are detected. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine oder diese mehreren Datenwerte in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers ein historisches Aufladeniveau umfassen, das mit einem historisch vom Nutzer im Akkupack (3) der Fahrräder (100) des Systems generierten Energieverbrauch korreliert ist.A system according to any one of the preceding claims, characterized in that said one or more data values relating to the energy profile of the user comprise a historical charging level correlated with a power consumption historically generated by the user in the battery pack (3) of the bicycles (100) of the system is. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dieser eine oder diese mehreren Datenwerte in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers zumindest eine Information umfassen, die für die Strecken repräsentativ ist, die der Nutzer mit den Fahrrädern (100) des Systems gewöhnlich zurücklegt.A system according to any one of the preceding claims, wherein said one or more data values in relation to the user's energy profile comprise at least one information representative of the routes that the user usually travels with the bicycles (100) of the system. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (8) der Steuervorrichtung (1) ein Voreinstellungsmodul (12) umfasst, das ausgelegt ist, um - vom Nutzer eine Information zu empfangen, die repräsentativ für eine Betriebskonfiguration der Steuervorrichtung ist, auswählbar zwischen einer Unterstützungskonfiguration, in der der Motor (2) vorwiegend im ersten Modus gesteuert wird und dessen Unterstützungsniveau für ein vorgegebenes Zeitintervall oder eine vorgegebene zurückgelegte Strecke maximiert ist, und einer Aufladekonfiguration, in der der Motor (2) im zweiten Modus gesteuert wird und dessen Unterstützungsniveau gleich null ist; - den vorgegebenen Verlauf der mindestens einen Kennlinie auf der Grundlage der ausgewählten Konfiguration festzulegen.System according to one of the preceding claims, wherein the control unit (8) of the control device (1) comprises a presetting module (12) which is designed to receive information from the user representative of an operating configuration of the control device selectable between a support configuration in which the engine (2) is predominantly controlled in the first mode and whose support level is maximized for a predetermined time interval or a predetermined distance covered, and a charging configuration in which the engine (2) is controlled in the second mode and whose assist level is zero; determine the predetermined course of the at least one characteristic based on the selected configuration. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Voreinstellungsmodul (12) der Steuereinheit (8) der Steuervorrichtung (1) ausgelegt ist, um vom Nutzer eine Information zu erhalten, die repräsentativ für mindestens eine erste, eine zweite oder eine dritte Betriebskonfiguration ist, wobei - die erste Konfiguration gemischt ist, in der der Motor (2) sowohl im ersten als auch im zweiten Modus gemäß der mindestens einen Kennlinie und in Funktion des Ladezustands (SOC) des Akkupacks gesteuert wird; - die zweite Konfiguration der Unterstützungskonfiguration entspricht; - die dritte Konfiguration der Aufladekonfiguration entspricht.System after Claim 10 characterized in that the presetting module (12) of the control unit (8) of the control device (1) is adapted to obtain from the user information representative of at least one first, second or third operating configuration, wherein - the first Configuration is mixed, in which the motor (2) is controlled in both the first and in the second mode according to the at least one characteristic and in function of the state of charge (SOC) of the battery pack; the second configuration corresponds to the support configuration; - the third configuration of the charging configuration corresponds. System nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Konfiguration nur für Werte des Ladezustands des Akkupacks (SOC) einstellbar ist, die einen vorgegebenen Schwellenwert überschreiten.System after Claim 10 or 11 , characterized in that the second configuration is adjustable only for values of the state of charge of the battery pack (SOC) that exceed a predetermined threshold. System nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Voreinstellungsmodul (12) der Steuereinheit (8) der Steuervorrichtung (1) mit den zweiten Sensormitteln (7) assoziiert ist, um das Signal zu empfangen, das repräsentativ für den Ladezustand (SOC) des Akkupacks ist, und mit einem Datenübertragungselement (17) assoziiert ist, das ausgelegt ist, um mindestens ein Signal zu übermitteln, das repräsentativ für eine erste Information ist, die mit dem Ladezustand (SOC) des Akkupacks korreliert ist, und um ein Signal zu empfangen, das repräsentativ für eine zweite Information ist, die mit der vom Nutzer ausgewählten Betriebskonfiguration korreliert ist.System according to one of Claims 10 to 12 characterized in that the presetting module (12) of the control unit (8) of the control device (1) is associated with the second sensor means (7) for receiving the signal representative of the state of charge (SOC) of the battery pack, and a data transmission element (17) adapted to transmit at least one signal representative of a first information correlated with the state of charge (SOC) of the battery pack and to receive a signal representative of a signal second information correlated with the user selected operating configuration. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Vorrichtung (500) mit einem Anzeigemodul (501) versehen ist, das ausgelegt ist, um dem Nutzer die Betriebskonfigurationen anzuzeigen, die mit dem Ladezustand (SOC) des Akkupacks vereinbar sind, sowie um dem Nutzer zu ermöglichen, eine dieser Konfigurationen auszuwählen, und ausgelegt ist, um diese zweite Information zu übermitteln.System after Claim 13 characterized in that the electronic device (500) is provided with a display module (501) adapted to indicate to the user the operating configurations consistent with the state of charge (SOC) of the battery pack, as well as to enable the user to select one of these configurations and is arranged to transmit this second information. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigemodul (501) ausgelegt ist, um dem Nutzer die Betriebskonfigurationen auf der Grundlage des Inhalts der ersten Information anzuzeigen.System after Claim 14 characterized in that the display module (501) is adapted to display to the user the operating configurations based on the content of the first information. System nach Anspruch 2 sowie 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigemodul (501) ausgelegt ist, um dem Nutzer die verfügbaren Betriebskonfigurationen anzuzeigen, und zwar außer in Funktion des Ladezustands (SOC) des Akkupacks auch auf der Grundlage des einen oder der mehreren Datenwerte in Bezug auf ein Energieprofil des Nutzers.System after Claim 2 and 14 or 15, characterized in that the display module (501) is adapted to indicate to the user the available operating configurations, in addition to the state of charge (SOC) of the battery pack based on the one or more data values an energy profile of the user. System nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei die elektronische Vorrichtung (500) zudem ein Verarbeitungsmodul (502) umfasst, das ausgelegt ist, um - eine Identifizierungsinformation des Nutzers zu liefern; - den Nutzer mit dem Fahrrad (100) zu assoziieren, auf dem die Steuervorrichtung montiert ist; - eine Information zu übermitteln, die repräsentativ für diese Assoziation ist; - ein Signal zu empfangen, das repräsentativ für die Betriebskonfigurationen der Steuervorrichtung (1) ist, die mit dem Ladezustand (SOC) des Akkupacks und/oder mit den Daten in Bezug auf das Energieprofil des Nutzers vereinbar sind; - ein Signal zu generieren, das repräsentativ für die zweite Information ist.System according to one of Claims 10 to 16 wherein the electronic device (500) further comprises a processing module (502) adapted to provide - identification information of the user; - associate the user with the bicycle (100) on which the control device is mounted; - to convey information representative of this association; - receive a signal representative of the operating configurations of the control device (1) consistent with the state of charge (SOC) of the battery pack and / or with the data related to the energy profile of the user; to generate a signal representative of the second information.
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