EP3691948A1 - Transport device for transporting at least one transport object - Google Patents

Transport device for transporting at least one transport object

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Publication number
EP3691948A1
EP3691948A1 EP18766175.6A EP18766175A EP3691948A1 EP 3691948 A1 EP3691948 A1 EP 3691948A1 EP 18766175 A EP18766175 A EP 18766175A EP 3691948 A1 EP3691948 A1 EP 3691948A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transport device
drive wheel
force
electric drive
user
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18766175.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Felix Stewing
Bertram SCHILLINGER
Thomas Schroeder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3691948A1 publication Critical patent/EP3691948A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62BHAND-PROPELLED VEHICLES, e.g. HAND CARTS OR PERAMBULATORS; SLEDGES
    • B62B3/00Hand carts having more than one axis carrying transport wheels; Steering devices therefor; Equipment therefor
    • B62B3/001Steering devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62BHAND-PROPELLED VEHICLES, e.g. HAND CARTS OR PERAMBULATORS; SLEDGES
    • B62B5/00Accessories or details specially adapted for hand carts
    • B62B5/0026Propulsion aids
    • B62B5/0069Control
    • B62B5/0073Measuring a force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/60Industrial applications, e.g. pipe inspection vehicles
    • B60Y2200/62Conveyors, floor conveyors

Definitions

  • the present invention relates to a transport device for transporting at least one transport object, which has an associated mass, with at least one electric drive wheel, which is associated with at least one electric motor for assisting movement of the transport device, and with a control device for controlling the at least one electric drive wheel.
  • Such a transport device for transporting at least one transport object with an assigned mass is known from the prior art.
  • the transport device has at least one electric drive wheel for assisting movement.
  • the electric drive wheel is associated with at least one electric motor and for controlling the electric drive wheel, a control device is provided.
  • the present invention provides a transport device for transporting at least one transport object having an associated mass, with at least one electric drive wheel, which is associated with at least one electric motor for assisting movement of the transport device, and with a control device for controlling the at least one electric drive wheel.
  • the control device is for controlling the at least one electric drive wheel as a function of a transport device. auf forden user force of a user of the transport device formed.
  • the invention thus makes it possible to provide a transport device in which uncomplicated and reliable control of the transport device can be made possible by the control device which controls the user force of at least one electric drive wheel acting on the transport device.
  • a drive of the transport device can be made possible in a simple manner in which unwanted support or incorrect support can be at least approximately prevented.
  • the control device is designed to determine the user force as a function of the assigned mass, a friction value of the at least one electric drive wheel, a torque of the at least one electric drive wheel and / or a respective acceleration of the transport device.
  • the assigned mass, the friction value, the torque and / or the acceleration are calculated and / or measured values.
  • an accurate and precise determination of the user power depending on the assigned mass, the friction value, the torque and / or the acceleration can be made possible.
  • the control device is preferably associated with at least one inertial sensor for measuring an acceleration and / or a rotational speed of the transport device.
  • at least one inertial sensor for measuring an acceleration and / or a rotational speed of the transport device.
  • the inertial sensor is arranged on the at least one electric drive wheel.
  • a force sensor is preferably associated with the at least one electric drive wheel in order to enable a determination of the user force as a function of a force measured by the force sensor.
  • a determination of the user power can be easily and easily made possible.
  • the determination of the user force takes place during a starting process of the transport device as a function of a force acting vertically to a direction of movement of the transport device.
  • At least one steerable wheel is provided and the control device has a steering assistance device for generating a steering torque, wherein the steering assistance device is designed to act on the at least one electric drive wheel with the steering torque for a steering assistance.
  • the steering assistance device is designed to act on the at least one electric drive wheel with the steering torque for a steering assistance.
  • a determination of the steering torque is preferably carried out as a function of an angular velocity, a torque and / or a friction value of the at least one electric drive wheel.
  • the control device for controlling the at least one electric drive wheel has a torque control, wherein the torque control is designed to determine a motor current of the at least one electric drive wheel on the basis of the user force and a predetermined setpoint torque.
  • a suitable torque control can be provided easily and simply.
  • the movement assistance is preferably adjustable by a user of the transport device via a setting factor supplied to the control device.
  • adjustment of the motion assistance that can be adapted to a user can be enabled.
  • the at least one electric drive wheel preferably has at least one electric motor, a transmission and an electronic unit, which are arranged within the at least one electric drive wheel.
  • a compact drive wheel can be provided.
  • the transport device in the manner of a trolley, a wheelbarrow, a sack truck, a stroller, a kick-scooter, or an e-bike is formed.
  • a multi-purpose transport device can be provided.
  • the present invention provides a control device for controlling at least one electric drive wheel of a transport device for transporting at least one transport article having an associated mass, wherein the at least one electric drive wheel is associated with at least one electric motor for assisting movement of the transport device.
  • the control device is designed to control the at least one electric drive wheel as a function of a user force of a user of the transport device that impacts the transport device.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a transport device with a drive wheel
  • FIG. 2 is a schematic plan view of an underside of the transport device of Fig. 1,
  • FIG. 3 is a schematic view of a control device for controlling the transport device of FIG. 1 and FIG. 2 associated drive wheels,
  • FIG. 4 shows a schematic view of a control device for controlling the drive wheels of the transport device of FIG. 1 and FIG. 2, according to a further embodiment when driving straight ahead, FIG.
  • FIG. 5 shows a schematic view of a control device for controlling the drive wheels of the transport device of FIG. 1 and FIG. 2, according to a further embodiment when cornering,
  • FIG. 6 is a schematic view of the control device of FIG. 3 to FIG. 5 associated drive control of the drive wheels,
  • Fig. 7 is a schematic view of the control device of Fig. 3 to
  • Fig. 5 associated control of the drive wheels according to another embodiment
  • FIGS. 8 shows a schematic view of a user presence recognition assigned to the transport device of FIGS. 1 and 2.
  • the transport device 100 preferably has at least one electric drive wheel (212, 214 in FIG. 2), which is designed to assist the movement of the transport device 100.
  • the at least one electric drive wheel (212, 214, in FIG. 2) is preferably assigned at least one electric motor (312, 314 in FIG. 3) for the movement support of the transport device 100.
  • the at least one electric drive wheel (212, 214, in FIG. 2) is preferably associated with a transmission and / or electronics.
  • the at least one electric drive wheel (212, 214, in FIG. 2) is assigned an electric motor, a transmission and electronics. At least one element associated with the drive wheel (212, 214, in Fig. 2), i. the electric motor, the transmission or the electronics, within the drive wheel (212, 214, in Fig. 2) are arranged. However, preferably all elements associated with the drive wheel (212, 214, in Fig. 2), i. the electric motor, the transmission and the electronics, within the drive wheel (212, 214, in Fig. 2) are arranged. Therefore, the electric drive wheel may also be referred to as a "smart wheel".
  • the transport device 100 in FIG. 1 is designed as a transport carriage.
  • the transport cart 100 preferably has a loading section 1 12, on which the at least one transport article 130 can be arranged.
  • the transport device 100 is preferably acted upon by a user for moving via a handle 1 14.
  • the handle 1 14 is preferably connected to the loading section 112.
  • the trolley 100 has at least one wheel.
  • the trolley 100 has at least one front wheel 122 and one rear wheel 124.
  • the transport vehicle 100 has two front wheels 122 and two rear wheels 124, wherein in FIG. 1 only one front wheel 122 and one rear wheel 124 are shown.
  • At least one wheel 122, 124 is designed as a steering roller for steering the transport carriage 100.
  • the front wheels 122 are formed as castors for steering the trolley 100, wherein the Rear wheels 124 are preferably fixed or arranged for straight ahead.
  • the front wheels 122 designed as castors are arranged in the region of the handle 114, however, the rear wheels 124 can also be arranged in the region of the handle 14 or the front wheels 122 designed as castors can be at the end of the transport device 100 facing away from the handle 14 be arranged.
  • the at least one electric drive wheel (212, 214 in FIG. 2) is designed in the manner of a rear wheel 124 or a fixed wheel designed for straight running.
  • At least one force sensor 140 is assigned to the at least one electric drive wheel (212, 214 in FIG. 2) for determining the user force Fu1, Fu2.
  • a force sensor 140 is in the range of Rear wheel 124 arranged.
  • the force sensor 140 is preferably arranged on a holder of the rear wheel 124 arranged on the loading section 112.
  • the force sensor 140 is preferably arranged on an underside of the loading section 112 facing the rear wheel 124.
  • the force sensor 140 is associated with the rear wheel 124 only by way of example, however, the force sensor 140 may also be associated with the front wheel. Preferably, the force sensor 140 is associated in particular with a wheel arranged fixedly or for straight-ahead travel. The force sensor 140 is preferably assigned to a wheel associated with the electric drive motor (212, 214 in FIG. 2).
  • a determination of the user force Fu1, Fu2 in dependence on a force Fx, Fz measured by the force sensor 140 is preferably made possible.
  • the force Fx acts along an x-axis 101 of a coordinate system 104 and the force Fz acts along a z-axis 103.
  • the coordinate system 104 also has a y-axis 102.
  • the coordinate system 104 is arranged in FIG. 1 such that a movement direction 109 of the transport device 100 takes place in the direction of the x-axis 101.
  • the transport article 130 When the transport device 100 is moved by the user force Fu1, Fu2 of a user in the direction of movement 109, the transport article 130 illustratively experiences an acceleration m * a in the negative direction of movement 109. Furthermore, the front wheels 122, preferably designed as castors, preferably experience a force Fex in the x direction. Direction or along the negative x-axis
  • the rear wheels 124 preferably experience a force Fsx in the direction of movement, or in the x-direction, and a force Fsz in the z-direction.
  • the forces Fsx and Fsz are preferably determined by the at least one force sensor 140. However, one force sensor can determine the force Fsx and another force sensor the force Fsz.
  • FIG. 2 shows, by way of example, an underside of the transport device 100 of FIG. 1.
  • FIG. 2 illustrates the front wheels 122 designed as castors, which are preferably arranged in the region of the handle 114.
  • 2 shows the two rear wheels 124, wherein the upper rear wheel 124 in FIG. 2 as the electric drive wheel 212 and the lower rear wheel 124 in FIG. 2 as the electric drive wheel 214 are formed.
  • the drive wheel 212 is assigned a torque M1 and a rotational speed n1
  • the drive wheel 214 is assigned a torque M2 and a rotational speed n2.
  • FIG. 2 illustrates an exemplary control device 250 for controlling the at least one, illustratively, the two electric drive wheels 212, 214.
  • the control device 250 is disposed between the two drive wheels 212, 214, but may also be located at any other location on the transport device 100 may be arranged.
  • the control device 250 is preferably designed to control the drive wheels 212, 214 in response to the user force Fu1, Fu2 of a user of the transport device 100 acting on the transport device 100.
  • control device 250 is preferably designed to control the user force Fu1, Fu2 as a function of the assigned mass m of the at least one transport object 130, a friction value (Fr in FIG. 3) of the respective electric drive wheel 212, 214, the torque M1, M2 respective electric drive wheel 212, 214, and / or a respective acceleration ax1, ax2 of the transport device 100 to determine.
  • the assigned mass m, the friction value (Fr in Fig. 3), the torque M 1, M2 and / or the acceleration ax1, ax2 calculated and / or measured values.
  • the control device 250 is assigned at least one inertial sensor 222, 224 for measuring an acceleration ax1, ax2 and / or an angular speed w2, w2 of the transport device 100.
  • an inertial sensor 222, 224 is associated with each drive wheel 212, 214, wherein the inertial sensor 222 is assigned to the drive wheel 212 and the inertial sensor 224 to the drive wheel 214.
  • the inertial sensors 222, 224 are arranged in the region of the respectively assigned drive wheel 212, 214.
  • the inertial sensors 222, 224 are preferably arranged on the respective drive wheel 212, 214.
  • the inertial sensors 222, 224 are preferably designed to detect an acceleration ax1, ax2 and / or angular velocity w1, w2 in three dimensions.
  • an acceleration ax1, ax2 in the x direction of the coordinate system 104 of FIG. 1 an acceleration ay1, ay2 in the y direction and an acceleration az1, az2 in the z direction can be detected.
  • an angular velocity wx1, wx2 in the x-direction, an angular velocity wy1, wy2 in the y-direction and a velocity wz1, wz2 in the z-direction can be determined.
  • FIG. 3 shows an exemplary control device 250 of the transport device 100 of FIGS. 1 and 2, wherein the transport device 100 has by way of example only the inertial sensors 222, 224 of FIG. 2.
  • the user force Fu1, Fu2 is calculated from an estimated minimum value m #, a friction value Fr, and the measured acceleration ax1, ax2 and the estimated torque M1 #, M2 #.
  • the rotational speeds n1, n2 and the accelerations ax1, ax2 and the angular speeds w1, w2 of the drive wheels 212, 214 are supplied to the control device 250.
  • the inertial sensors 222, 224 determine the accelerations ax1, ax2 and the angular velocities w1, w2.
  • each drive wheel 212, 214 is preferably individually controlled, so that preferably a respective drive wheel 212, 214, a speed sensor 398, 399 is assigned, which determines the respective speed n1, n2 of the drive wheel 212, 214.
  • the controller 250 is preferably associated with a friction estimate 327 and / or a mass estimate 328.
  • the friction estimate 327 preferably determines from the accelerations ax1, ax2 and the rotational speeds n1, n2 a friction value Fr of the drive wheels 212, 214, and / or the mass estimate 328 determines an estimated mass m # of the at least one transport object 130.
  • control device 250 preferably has a steering assistance device 329 for generating a steering torque ⁇ .
  • the steering support device 329 is preferably designed to act on the electric drive wheels 212, 214 with the steering torque ⁇ for steering assistance.
  • a determination of the steering torque .DELTA. ⁇ is preferably carried out as a function of the angular velocity w1, w2, the torque M1, M2 and / or the friction value Fr of the electric drive wheels 212, 214.
  • the steering torque .DELTA. ⁇ is a torque control 322, 324 of the drive wheels 212, 214, respectively , In this case, the steering torque .DELTA. ⁇ is added during cornering at a torque control 322, 324 of a drive wheel 212, 214 and subtracted at the other torque control 324, 322.
  • the torque control 322, 324 is preferably associated with the controller 250.
  • the torque control 322, 324 for determining a motor current l_Motor1, l_Motor2 of the respective electric drive wheel 212, 214 based on the user force Fu1, Fu2 and a predetermined setpoint torque M_Soll or M1_Soll, M2_Soll formed.
  • the determined motor current I motor 1, I motor 2 is in each case supplied to a motor 312, 314 assigned to the respective drive wheel 212, 214.
  • the motor 312, 314 is designed as a permanent-synchronous motor and preferably gives an actual torque M1_lst, M2_lst to the drive wheel 212, 214 on. With the respective actual torque M1_lst, M2_lst, the respective drive wheel 212, 214 or the transport device 100 is preferably moved.
  • control device 250 preferably has a user force estimation 332, 334, which is designed to determine the user force Fu1, Fu2 applied to the handle 1 14.
  • the user power estimation 332, 334 preferably determines an estimated user force Fu1 #, Fu2 # on the basis of the estimated torque M1 #, M2 #, the estimated mass m # and the acceleration ax1, ax2.
  • the estimated user force Fu1 #, Fu2 # is then preferably applied via a function F1 with a setting factor K.
  • the adjustment factor K is preferably adjustable by a user of the transport device 100, wherein by the adjustment factor K, the movement support, which is effected by the drive wheels 212, 214, is adjustable.
  • # # sizes are estimates, which should not be construed as limiting the invention. Estimates in the context of the present invention are understood as a calculation of the respective values via physical quantities. However, these values may be e.g. be determined exactly by a measurement within predetermined tolerances.
  • FIG. 4 shows an exemplary control device 450 of the transport device 100 of FIGS. 1 and 2, which according to a further embodiment has the inertial sensors 222, 224 and the force sensors 140 of FIG. 1 and preferably for straight ahead travel, ie without steering operation , is designed.
  • the control device 450 has the inertial sensors 222, 224 for determining the accelerations ax1, ax2 and the angular speeds w1, w2, and the force sensors for determining the forces Fx, Fz or Fx1, Fx2, Fz1, Fz2 of the respective drive wheels 212, 214 140 provided.
  • the control device 450 Preferably, the user force Fu # preferably averages three different processes.
  • An adjustment or the switching of the respective processes preferably takes place in a state machine ("finite state machine"), which preferably sets a suitable process as a function of the rotational speeds n1, n2 and / or the forces Fx, Fz.
  • the user force Fu # is preferably determined via the inertial sensors 222, 224 and the force sensors 140 during a starting process and a movement process.
  • the user force Fu # is determined solely via the inertial sensors 222, 224. Such a process may e.g. after a startup operation when a given value of a speed is exceeded.
  • a user force estimate 422 is used in a start-up operation in the longitudinal direction or in the direction of movement 109, which is equal to the x-direction.
  • the user force estimation 422 takes place in the x direction via the force Fz.
  • the force Fz is preferably a sum of the forces Fz1 and Fz2 of the force sensors 140 of the two drive wheels 212, 214.
  • a user request is preferably recognized discreetly.
  • the user power estimation 422 is supplied with the torques M1 #, M2 #, the accelerations ax1, ax2, the mass m #, and the force Fz. Is preferred from a predetermined longitudinal speed of
  • Transport device 100 determines the user power via a user force estimate 424.
  • the determination takes place via the force Fx, which, analogous to the force Fz, is a sum of the forces Fx1, Fx2.
  • the user power estimation 424 is supplied with the torques M 1 #, M2 #, the accelerations ax1, ax2, the mass m #, as well as the force Fx and the friction value Fr #.
  • the user force determination is preferably carried out by means of the user force estimation 426, which determines the user force without the forces Fx, Fz.
  • the user power estimate 426 determines the User force in the x direction via the inertial sensors 222, 224 or the acceleration a.
  • the user power estimation 426 is supplied with the torques M1 #, M2 #, the accelerations ax1, ax2, the mass m #, and the friction value Fr #.
  • the estimated user force Fu # then preferably determines a setpoint torque M_Soll with a setting factor Kx.
  • Kx the movement support in the x-direction, which takes place through the drive wheels 212, 214, adjustable.
  • the adjustment factor Kx as well as a setting factor Ky for a movement support in the y-direction is preferably used for a K-factor
  • the K-factor determination 412 preferably determines the adjustment factors Kx and Ky from the accelerations ax1, ax2, the rotational speeds n1, n2 and the forces Fx1, Fx2. Furthermore, the friction estimate 327 preferably determines from the accelerations ax1, ax2, the speeds n1, n2 and the forces Fx1, Fx2 the friction value Fr # of the drive wheels
  • the target torque M_Soll is then fed to the torque control 322, 324 as M1_Soll and / or M2_Soll.
  • FIG. 5 shows an exemplary control device 550 of the transport device 100 of FIG. 1 and FIG. 2, which analogously to the embodiment of FIG. 4 has the inertial sensors 222, 224 and the force sensors 140 of FIG. 1 and is designed for a steering operation.
  • the user force estimation 522 takes place in the y direction via the force Fz.
  • the force Fz is preferably a sum of the forces Fz1 and Fz2 of the force sensors 140 of the two drive wheels 212, 214.
  • a user request is preferably recognized discreetly.
  • the user power estimation 522 is supplied with the torques M1 #, M2 #, the accelerations ax1, ax2, the mass m, and the force Fz.
  • control device 550 is preferably associated with a steering assistance 529.
  • the steering assist 529 is preferably supplied with the torque M1 #, the friction value Fr, and the angular speeds w1, w2.
  • the steering assist 529 generates the steering torque ⁇ .
  • the user request for a steering assistance can preferably be estimated or recognized on the basis of a measurement of the force Fz. If the user request is detected, then the transport device 100 automatically starts to move until a predetermined angular speed of the 5 drive wheels is exceeded. Thereafter, preferably only one rotational support by the inertial sensors 222, 224 takes place.
  • Switching over the user request estimation is preferably carried out via a finite state machine 532, which preferably, as described above, switches on the user power estimate 522 or the steering assistance 529 as a function of the speed w1, w2
  • a function F2 superimposes the steering torque ⁇ on the setting factor Ky and preferably forms the setpoint torque M1_Soll5 or M2_Soll with the setpoint torque M_Soll analogous to the control device 450, the setpoint torques M 1_Soll and / or M2_Soll of the torque control 322 , 324 supplied.
  • FIG. 6 shows an optional drive 600 of preferably two drive wheels 212, 214 of the transport device 100 of FIGS. 1 and 2.
  • the optional drive 600 is assigned to the control device 250 of FIG. 2.
  • the driver 600 may also be used independently of the control device 250 in a transport device 100 embodied as a smart wheel. 5
  • the control 600 is preferably designed to the two drive wheels
  • the drive 600 is designed as a master-slave control, wherein one of the two drive wheels 212, 214 is designed as a master drive wheel 602 and the other as a slave drive wheel 604.
  • the drive wheel 0 212 is the master drive wheel 602 and the drive wheel 214 is the slave drive wheel
  • the master drive wheel 602 is configured to control the slave drive wheel 604. This allows a simplified control of the two drive wheels 212, 214 are possible, since not every drive wheel 212, 214 must be controlled separately, but only the master drive wheel 602 is driven.
  • the master drive wheel 602 is disposed at a fixed position, illustratively at the left in FIG. 6. As a result, a reprogramming of the software and / or hardware associated with the electronics can be dispensed with.
  • the embodiment of the left in Fig. 6 drive wheel 212 as master drive 602 has only exemplary nature and is not to be understood as limiting the invention.
  • the right in Fig. 6 illustratively right drive wheel 214 may be formed as a master drive wheel.
  • the inertial sensors 612, 614 assigned to the drive wheels 212, 214, 602, 604 are preferably arranged on the handle 1 14 of the transport device 100.
  • the two inertial sensors 612, 614 are preferably connected via a connection 622, 624 to the master drive wheel 602.
  • a learning process is preferably performed.
  • the transport device 100 is preferably along at least pushed a curve, wherein preferably the engine is turned off.
  • the drive wheel 212 drives a curved path 702 and the drive wheel 704 a curved path 704, wherein the curved path 702 is illustratively longer than the curved path 704.
  • a user experiences a force 712 on the handle 114 in the region of the drive wheel 212 or illustratively above, and a force 714 in the region of the drive wheel 214.
  • the force 712 is illustratively greater than the force 714.
  • the inertial sensors determine the position or position where the master drive wheel is located.
  • the inertial sensors are assigned to the drive wheels 212, 214, preferably integrated in them.
  • the result can preferably be stored in a memory and / or feedback can be output to the user, eg via a user interface, for example via a display.
  • the learning process preferably has to be performed only once, e.g. after an assembly of the drive wheels 212, 214.
  • the learning process can be repeated at any time.
  • FIG. 8 shows the transport device 100 of FIG. 1 and FIG. 2 and FIG. 4 and / or FIG. 5 and illustrates an optional user presence recognition 810 preferably assigned to the control device 250.
  • the user presence recognition 810 is preferably assigned to the control device 250. According to a further embodiment, however, the user presence recognition 810 can also be used independently of the control device 250 in a transport device 100 embodied as a smart wheel.
  • the user presence recognition 810 is preferably designed to determine the presence of a user of the transport device 100. Thereby, a functional safety and / or an improvement of a system control quality can be made possible.
  • the user presence recognition 810 preferably recognizes at least the presence of a person in the immediate vicinity and / or a touch of a person, preferably the user, on the handle 1 14.
  • the radio-based sensor solution preferably has at least one radio unit 822, 824, 826, 828 which emits a radio signal 812, 814, 816, 818.
  • the user presence recognition 810 is preferably designed to carry out a permanent evaluation of the radio signal 812, 814, 816, 818 of the at least one radio unit 822, 824, 826, 828 or their reception strength.
  • the at least one radio unit 822, 824, 826, 828 preferably has a special antenna design for this purpose.
  • a time profile of the reception strength is generated, which is preferably evaluated by means of algorithms.
  • Radio unit 824 associated with a radio signal 814 is preferably assigned a radio unit 826 with a radio signal 816
  • the illustratively left drive wheel 214 is assigned a radio unit 828 with a radio signal 818.
  • the permanent evaluation of the Receiving power is preferably carried out at least at one radio unit 822, 824, 826, 828, preferably at least between two radio units 822, 824, 826, 828.
  • the radio units 822 are preferred , 824, 826, 828 designed in the manner of Bluetooth transmitters.
  • the radio unit 822, 824 can optionally be assigned a sensor which is designed to prevent a misdetection.
  • This sensor can e.g. a pyroelectric sensor detecting a body temperature and so e.g. activating the drive wheels 212, 214 due to an object, e.g. a towel, can prevent.
  • a wired embodiment is possible, wherein the wheels associated radio units 826, 828 associated with the handle 114 radio units 822, 824 must be connected.
  • control device 250 of the transport device 100, the drive 600 of FIG. 6, the drive of FIG. 7 and / or the user presence recognition 810 can be combined with one another.
  • the control device 250 of the transport device 100 can be combined with the drive 600 of FIG. 6 and / or the drive of FIG. 7.
  • the controller 250 may be combined with the user presence detection 810.
  • the control 600 of FIG. 6 and / or the control of FIG. 7 may also be combined with the user presence detection 810.
  • the controller 250, the driver 600 of FIG. 6, the driver of FIG. 7, and / or the user presence detector 810 may also independently apply to a transport device 100 configured as a smart wheel.

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Abstract

In a transport device (100) for transporting at least one transport object (130) having an associated mass (m), comprising at least one electrical drive wheel with which at least one electric motor is associated for supporting the movement of the transport device (100), and comprising a control device for controlling the at least one electrical drive wheel, the control device is designed for controlling the at least one electrical drive wheel according to a user force (Fu1, Fu2) of a user of the transport device (100) acting on the transport device (100).

Description

Beschreibung Titel  Description title
Transportvorrichtung zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand Stand der Technik  Transport device for transporting at least one transport item prior art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand, der eine zugeordnete Masse aufweist, mit mindestens einem elektrischen Antriebsrad, dem zumindest ein Elektromotor zur Bewegungsunterstützung der Transportvorrichtung zugeordnet ist, und mit einer Steuervorrichtung zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads. The present invention relates to a transport device for transporting at least one transport object, which has an associated mass, with at least one electric drive wheel, which is associated with at least one electric motor for assisting movement of the transport device, and with a control device for controlling the at least one electric drive wheel.
Aus dem Stand der Technik ist eine derartige Transportvorrichtung zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand mit einer zugeordneten Masse bekannt. Die Transportvorrichtung weist dabei zur Bewegungsunterstützung mindestens ein elektrisches Antriebsrad auf. Hierbei ist dem elektrischen Antriebsrad zumindest ein Elektromotor zugeordnet und zum Steuern des elektrischen Antriebsrads ist eine Steuervorrichtung vorgesehen. Such a transport device for transporting at least one transport object with an assigned mass is known from the prior art. The transport device has at least one electric drive wheel for assisting movement. Here, the electric drive wheel is associated with at least one electric motor and for controlling the electric drive wheel, a control device is provided.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die vorliegende Erfindung stellt eine Transportvorrichtung zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand bereit, der eine zugeordnete Masse aufweist, mit mindestens einem elektrischen Antriebsrad, dem zumindest ein Elektromotor zur Bewegungsunterstützung der Transportvorrichtung zugeordnet ist, und mit einer Steuervorrichtung zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads. Die Steuervorrichtung ist zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads in Abhängigkeit von einer die Transportvorrichtung be- aufschlagenden Nutzerkraft eines Benutzers der Transportvorrichtung ausgebildet. The present invention provides a transport device for transporting at least one transport object having an associated mass, with at least one electric drive wheel, which is associated with at least one electric motor for assisting movement of the transport device, and with a control device for controlling the at least one electric drive wheel. The control device is for controlling the at least one electric drive wheel as a function of a transport device. aufschlagenden user force of a user of the transport device formed.
Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung einer Transportvorrichtung, bei der durch die Steuervorrichtung, die in Abhängigkeit von einer die Transportvorrichtung beaufschlagenden Nutzerkraft eines Benutzers das mindestens eine elektrische Antriebsrad steuert, eine unkomplizierte und sichere Steuerung der Transportvorrichtung ermöglicht werden kann. Somit kann auf einfache Art und Weise ein Antrieb der Transportvorrichtung ermöglicht werden, bei dem unge- wollte Unterstützungen bzw. Fehlunterstützungen zumindest annähernd verhindert werden können. The invention thus makes it possible to provide a transport device in which uncomplicated and reliable control of the transport device can be made possible by the control device which controls the user force of at least one electric drive wheel acting on the transport device. Thus, a drive of the transport device can be made possible in a simple manner in which unwanted support or incorrect support can be at least approximately prevented.
Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung zum Bestimmen der Nutzerkraft in Abhängigkeit von der zugeordneten Masse, eines Reibungswerts des mindestens einen elektrischen Antriebsrads, eines Drehmoments des mindestens einen elektrischen Antriebsrads und/oder einer jeweiligen Beschleunigung der Transportvorrichtung ausgebildet. Somit kann eine sichere und zuverlässige Bestimmung der Nutzerkraft ermöglicht werden. Gemäß einer Ausführungsform sind die zugeordnete Masse, der Reibungswert, das Drehmoment und/oder die Beschleunigung berechnete und/oder gemessene Werte. Somit kann eine exakte und präzise Bestimmung der Nutzerkraft in Abhängigkeit der zugeordneten Masse, des Reibungswerts, des Drehmoments und/oder der Beschleunigung ermöglicht werden. Preferably, the control device is designed to determine the user force as a function of the assigned mass, a friction value of the at least one electric drive wheel, a torque of the at least one electric drive wheel and / or a respective acceleration of the transport device. Thus, a safe and reliable determination of the user power can be made possible. According to one embodiment, the assigned mass, the friction value, the torque and / or the acceleration are calculated and / or measured values. Thus, an accurate and precise determination of the user power depending on the assigned mass, the friction value, the torque and / or the acceleration can be made possible.
Der Steuervorrichtung ist vorzugsweise zumindest ein Inertialsensor zur Messung einer Beschleunigung und/oder einer Wnkelgeschwindigkeit der Transportvorrichtung zugeordnet. Somit kann auf einfache Art und Weise eine Ermittlung der Beschleunigung und/oder der Winkelgeschwindigkeit ermöglicht werden. The control device is preferably associated with at least one inertial sensor for measuring an acceleration and / or a rotational speed of the transport device. Thus, a determination of the acceleration and / or the angular velocity can be made possible in a simple manner.
Bevorzugt ist der Inertialsensor an dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad angeordnet. Somit kann eine bauraumsparende Anordnung des Iner- tialsensors ermöglicht werden. Dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad ist vorzugsweise ein Kraftsensor zugeordnet, um eine Bestimmung der Nutzerkraft in Abhängigkeit von einer durch den Kraftsensor gemessenen Kraft zu ermöglichen. Somit kann leicht und unkompliziert eine Ermittlung der Nutzerkraft ermöglicht werden. Preferably, the inertial sensor is arranged on the at least one electric drive wheel. Thus, a space-saving arrangement of the inertial sensor can be made possible. A force sensor is preferably associated with the at least one electric drive wheel in order to enable a determination of the user force as a function of a force measured by the force sensor. Thus, a determination of the user power can be easily and easily made possible.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Bestimmung der Nutzerkraft bei einem Anschubvorgang der Transportvorrichtung in Abhängigkeit von einer vertikal zu einer Bewegungsrichtung der Transportvorrichtung wirkenden Kraft. Somit kann eine einfache und zuverlässige Bestimmung der Nutzerkraft ermöglicht werden, bei der eine Bestimmung der Nutzerkraft beim Anschieben erfolgt, sodass auf einen zusätzlichen Vorgang verzichtet werden kann. According to one embodiment, the determination of the user force takes place during a starting process of the transport device as a function of a force acting vertically to a direction of movement of the transport device. Thus, a simple and reliable determination of the user power can be made possible, in which a determination of the user power when pushing occurs, so that can be dispensed with an additional operation.
Die Bestimmung der Nutzerkraft erfolgt bevorzugt ab einer vorgegebenen Drehzahl des mindestens einen elektrischen Antriebsrads in Abhängigkeit von einer in einer Bewegungsrichtung der Transportvorrichtung wirkenden Kraft. Somit kann eine bewegungsabhängige Bestimmung der Nutzerkraft erfolgen, da bei einem Anschubvorgang und einem Bewegungsvorgang unterschiedliche Kräfte wirken können. The determination of the user power preferably takes place from a predetermined rotational speed of the at least one electric drive wheel as a function of a force acting in a direction of movement of the transport device. Thus, a movement-dependent determination of the user power can be done, since different forces can act on a starting process and a movement process.
Vorzugsweise ist zumindest ein lenkbares Rad vorgesehen und die Steuervorrichtung weist eine Lenkunterstützungseinrichtung zur Erzeugung eines Lenkmoments auf, wobei die Lenkunterstützungseinrichtung zur Beaufschlagung des mindestens einen elektrischen Antriebsrads mit dem Lenkmoment für eine Lenkunterstützung ausgebildet ist. Somit kann eine sichere und zuverlässige Unterstützung bereitgestellt werden, die einen Benutzer auch bei einem Lenkvorgang zur Verfügung steht. Preferably, at least one steerable wheel is provided and the control device has a steering assistance device for generating a steering torque, wherein the steering assistance device is designed to act on the at least one electric drive wheel with the steering torque for a steering assistance. Thus, a secure and reliable support can be provided, which is available to a user during a steering operation.
Eine Bestimmung des Lenkmoments erfolgt bevorzugt in Abhängigkeit von einer Winkelgeschwindigkeit, eines Drehmoments und/oder eines Reibungswerts des mindestens einen elektrischen Antriebsrads. Somit kann auf einfache Art und Weise eine Bestimmung des Lenkmoments zur Erzeugung der Lenkunterstützung ermöglicht werden. Gemäß einer Ausführungsform weist die Steuervorrichtung zur Steuerung des mindestens einen elektrischen Antriebsrads eine Drehmomentregelung auf, wobei die Drehmomentregelung zur Bestimmung eines Motorstroms des mindestens einen elektrischen Antriebrads auf Basis der Nutzerkraft und eines vorgege- benen Solldrehmoments ausgebildet ist. Somit kann leicht und unkompliziert eine geeignete Drehmomentregelung bereitgestellt werden. A determination of the steering torque is preferably carried out as a function of an angular velocity, a torque and / or a friction value of the at least one electric drive wheel. Thus, a determination of the steering torque for generating the steering assistance can be made possible in a simple manner. According to one embodiment, the control device for controlling the at least one electric drive wheel has a torque control, wherein the torque control is designed to determine a motor current of the at least one electric drive wheel on the basis of the user force and a predetermined setpoint torque. Thus, a suitable torque control can be provided easily and simply.
Die Bewegungsunterstützung ist bevorzugt über einen der Steuervorrichtung zugeführten Einstellfaktor von einem Benutzer der Transportvorrichtung einstellbar. Somit kann eine Einstellung der Bewegungsunterstützung, die an einen Benutzer angepasst werden kann, ermöglicht werden. The movement assistance is preferably adjustable by a user of the transport device via a setting factor supplied to the control device. Thus, adjustment of the motion assistance that can be adapted to a user can be enabled.
Das mindestens eine elektrische Antriebsrad weist vorzugsweise zumindest einen Elektromotor, ein Getriebe und eine Elektronik auf, die innerhalb des min- destens einen elektrischen Antriebsrads angeordnet sind. Somit kann ein kompaktes Antriebsrad bereitgestellt werden. The at least one electric drive wheel preferably has at least one electric motor, a transmission and an electronic unit, which are arranged within the at least one electric drive wheel. Thus, a compact drive wheel can be provided.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Transportvorrichtung nach Art eines Transportwagens, einer Schubkarre, einer Sackkarre, eines Kinderwagens, eines Kick-Rollers, oder eines E-Bikes ausgebildet. Somit kann eine vielfältig anwendbare Transportvorrichtung bereitgestellt werden. According to one embodiment, the transport device in the manner of a trolley, a wheelbarrow, a sack truck, a stroller, a kick-scooter, or an e-bike is formed. Thus, a multi-purpose transport device can be provided.
Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung eine Steuervorrichtung zum Steuern mindestens eines elektrischen Antriebsrads einer Transportvorrichtung zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand bereit, der eine zugeordnete Masse aufweist, wobei dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad zumindest ein Elektromotor zur Bewegungsunterstützung der Transportvorrichtung zugeordnet ist. Die Steuervorrichtung ist zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads in Abhängigkeit von einer die Transportvorrichtung be- aufschlagenden Nutzerkraft eines Benutzers der Transportvorrichtung ausgebildet. In addition, the present invention provides a control device for controlling at least one electric drive wheel of a transport device for transporting at least one transport article having an associated mass, wherein the at least one electric drive wheel is associated with at least one electric motor for assisting movement of the transport device. The control device is designed to control the at least one electric drive wheel as a function of a user force of a user of the transport device that impacts the transport device.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Brief description of the drawings The invention is explained in more detail in the following description with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Transportvorrichtung mit einem Antriebsrad, 1 is a schematic side view of a transport device with a drive wheel,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine Unterseite der Transportvorrichtung von Fig. 1 , 2 is a schematic plan view of an underside of the transport device of Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Steuervorrichtung zum Steuern von der Transportvorrichtung von Fig. 1 und Fig. 2 zugeordneten Antriebsrädern, 3 is a schematic view of a control device for controlling the transport device of FIG. 1 and FIG. 2 associated drive wheels,
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Steuervorrichtung zum Steuern der Antriebsräder der Transportvorrichtung von Fig. 1 und Fig. 2, gemäß einer weiteren Ausführungsform bei einer Geradeausfahrt, 4 shows a schematic view of a control device for controlling the drive wheels of the transport device of FIG. 1 and FIG. 2, according to a further embodiment when driving straight ahead, FIG.
Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Steuervorrichtung zum Steuern der Antriebsräder der Transportvorrichtung von Fig. 1 und Fig. 2, gemäß einer weiteren Ausführungsform bei einer Kurvenfahrt, 5 shows a schematic view of a control device for controlling the drive wheels of the transport device of FIG. 1 and FIG. 2, according to a further embodiment when cornering,
Fig. 6 eine schematische Ansicht einer der Steuervorrichtung von Fig. 3 bis Fig. 5 zugeordneten Ansteuerung der Antriebsräder, 6 is a schematic view of the control device of FIG. 3 to FIG. 5 associated drive control of the drive wheels,
Fig. 7 eine schematische Ansicht einer der Steuervorrichtung von Fig. 3 bisFig. 7 is a schematic view of the control device of Fig. 3 to
Fig. 5 zugeordneten Ansteuerung der Antriebsräder gemäß einer weiteren Ausführungsform, und Fig. 5 associated control of the drive wheels according to another embodiment, and
Fig. 8 eine schematische Ansicht einer der Transportvorrichtung von Fig. 1 und Fig. 2 zugeordneten Nutzerpräsenzerkennung. 8 shows a schematic view of a user presence recognition assigned to the transport device of FIGS. 1 and 2.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Description of the embodiments
Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Transportvorrichtung 100 zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand 130, der eine zugeordnete Masse m auf- weist. Die Transportvorrichtung 100 weist bevorzugt mindestens ein elektrisches Antriebsrad (212, 214 in Fig. 2) auf, das zur Bewegungsunterstützung der Transportvorrichtung 100 ausgebildet ist. Dabei ist dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad (212, 214, in Fig. 2) vorzugsweise zumindest ein Elektromotor (312, 314 in Fig. 3) zur Bewegungsunterstützung der Transportvorrichtung 100 zugeordnet. Des Weiteren ist dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad (212, 214, in Fig. 2) bevorzugt ein Getriebe und/oder eine Elektronik zugeordnet. 1 shows an exemplary transport device 100 for transporting at least one transport object 130, which has an associated mass m. has. The transport device 100 preferably has at least one electric drive wheel (212, 214 in FIG. 2), which is designed to assist the movement of the transport device 100. In this case, the at least one electric drive wheel (212, 214, in FIG. 2) is preferably assigned at least one electric motor (312, 314 in FIG. 3) for the movement support of the transport device 100. Furthermore, the at least one electric drive wheel (212, 214, in FIG. 2) is preferably associated with a transmission and / or electronics.
Gemäß einer Ausführungsform sind dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad (212, 214, in Fig. 2) ein Elektromotor, ein Getriebe und eine Elektronik zugeordnet. Dabei ist zumindest ein dem Antriebsrad (212, 214, in Fig. 2) zugeordnetes Element, d.h. der Elektromotor, das Getriebe oder die Elektronik, innerhalb des Antriebsrads (212, 214, in Fig. 2) angeordnet. Bevorzugt sind jedoch alle dem Antriebsrad (212, 214, in Fig. 2) zugeordneten Elemente, d.h. der Elektromotor, das Getriebe und die Elektronik, innerhalb des Antriebsrads (212, 214, in Fig. 2) angeordnet. Deshalb kann das elektrische Antriebsrad auch als„Smart Wheel" bezeichnet werden. According to one embodiment, the at least one electric drive wheel (212, 214, in FIG. 2) is assigned an electric motor, a transmission and electronics. At least one element associated with the drive wheel (212, 214, in Fig. 2), i. the electric motor, the transmission or the electronics, within the drive wheel (212, 214, in Fig. 2) are arranged. However, preferably all elements associated with the drive wheel (212, 214, in Fig. 2), i. the electric motor, the transmission and the electronics, within the drive wheel (212, 214, in Fig. 2) are arranged. Therefore, the electric drive wheel may also be referred to as a "smart wheel".
Illustrativ und beispielhaft ist die Transportvorrichtung 100 in Fig. 1 als ein Transportwagen ausgebildet. Der Transportwagen 100 weist vorzugsweise einen Ladeabschnitt 1 12 auf, auf dem der zumindest eine Transportgegenstand 130 anordenbar ist. Die Transportvorrichtung 100 ist vorzugsweise über einen Handgriff 1 14 von einem Benutzer zum Bewegen beaufschlagbar. Der Handgriff 1 14 ist bevorzugt mit dem Ladeabschnitt 112 verbunden. Illustratively and by way of example, the transport device 100 in FIG. 1 is designed as a transport carriage. The transport cart 100 preferably has a loading section 1 12, on which the at least one transport article 130 can be arranged. The transport device 100 is preferably acted upon by a user for moving via a handle 1 14. The handle 1 14 is preferably connected to the loading section 112.
Vorzugsweise weist der Transportwagen 100 zumindest ein Rad auf. Bevorzugt weist der Transportwagen 100 zumindest ein Vorderrad 122 und ein Hinterrad 124 auf. Besonders bevorzugt weist der Transportwagen 100 zwei Vorderräder 122 und zwei Hinterräder 124 auf, wobei in Fig. 1 nur ein Vorderrad 122 und ein Hinterrad 124 gezeigt sind. Preferably, the trolley 100 has at least one wheel. Preferably, the trolley 100 has at least one front wheel 122 and one rear wheel 124. Particularly preferably, the transport vehicle 100 has two front wheels 122 and two rear wheels 124, wherein in FIG. 1 only one front wheel 122 and one rear wheel 124 are shown.
Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest ein Rad 122, 124 als Lenkrolle zum Lenken des Transportwagens 100 ausgebildet. Bevorzugt sind die Vorderräder 122 als Lenkrollen zum Lenken des Transportwagens 100 ausgebildet, wobei die Hinterräder 124 vorzugsweise fest bzw. zum Geradeausfahren angeordnet sind. Illustrativ sind die als Lenkrollen ausgebildeten Vorderräder 122 im Bereich des Handgriffs 114 angeordnet, jedoch können die Hinterräder 124 auch im Bereich des Handgriffs 1 14 angeordnet sein bzw. die als Lenkrollen ausgebildeten Vor- derräder 122 können am vom Handgriff 1 14 abgewandten Ende der Transportvorrichtung 100 angeordnet sein. Vorzugsweise ist das mindestens eine elektrische Antriebsrad (212, 214 in Fig. 2) nach Art eines Hinterrads 124 bzw. eines fest angeordneten, zum Geradeausfahren ausgebildeten Rads ausgebildet. According to one embodiment, at least one wheel 122, 124 is designed as a steering roller for steering the transport carriage 100. Preferably, the front wheels 122 are formed as castors for steering the trolley 100, wherein the Rear wheels 124 are preferably fixed or arranged for straight ahead. Illustratively, the front wheels 122 designed as castors are arranged in the region of the handle 114, however, the rear wheels 124 can also be arranged in the region of the handle 14 or the front wheels 122 designed as castors can be at the end of the transport device 100 facing away from the handle 14 be arranged. Preferably, the at least one electric drive wheel (212, 214 in FIG. 2) is designed in the manner of a rear wheel 124 or a fixed wheel designed for straight running.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltung der Transportvorrichtung 100 als Transportwagen lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist. So kann die Transportvorrichtung 100 auch nach Art einer beliebig anderen Transportvorrichtung ausgebildet sein, die mindestens ein elektrisches Antriebsrad (212, 214 in Fig. 2) aufweist, z.B. nach Art einer Schubkarre, einer Sackkarre, eines Kinderwagens, eines Kick- Rollers, oder eines E-Bikes. Dabei kann die Transportvorrichtung 100 lediglich ein elektrisches Antriebsrad, oder mehrere elektrische Antriebsräder aufweisen. Hierbei kann zumindest ein Rad einer Mehrzahl von der Transportvorrichtung 100 zugeordneten Räder als elektrisches Antriebsrad ausgebildet sein. Des Weiteren kann auch jedes Rad einer Mehrzahl von der Transportvorrichtung 100 zugeordneten Räder als elektrisches Antriebsrad ausgebildet sein. It should be noted, however, that the design of the transport device 100 as a transport vehicle has only exemplary character and is not to be understood as limiting the invention. Thus, the transport device 100 can also be designed in the manner of any other transport device having at least one electric drive wheel (212, 214 in FIG. 2), e.g. like a wheelbarrow, a sack truck, a stroller, a kick-scooter, or an e-bike. In this case, the transport device 100 may have only one electric drive wheel, or a plurality of electric drive wheels. In this case, at least one wheel of a plurality of wheels assigned to the transport device 100 can be designed as an electric drive wheel. Furthermore, each wheel of a plurality of wheels assigned to the transport device 100 can also be designed as an electric drive wheel.
Des Weiteren ist der Transportvorrichtung 100 bevorzugt eine Steuervorrichtung (250 in Fig. 2) zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214 in Fig. 2) zugeordnet. Erfindungsgemäß ist die Steuervorrichtung (250 in Fig. 2) zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214 in Fig. 2) in Abhängigkeit von einer die Transportvorrichtung 100 beaufschlagenden Nutzerkraft Fu1 , Fu2 eines Benutzers der Transportvorrichtung 100 ausgebildet. Dabei greift die Nutzerkraft Fu1 , Fu2 vorzugsweise am Handgriff 1 14 der Transportvorrichtung 100 an. Furthermore, the transport device 100 is preferably associated with a control device (250 in FIG. 2) for controlling the at least one electric drive wheel (212, 214 in FIG. 2). According to the invention, the control device (250 in FIG. 2) is designed to control the at least one electric drive wheel (212, 214 in FIG. 2) as a function of a user force Fu1, Fu2 of a user of the transport device 100 acting on the transport device 100. In this case, the user force Fu1, Fu2 preferably attacks the handle 1 14 of the transport device 100.
Gemäß einer Ausführungsform ist dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad (212, 214 in Fig. 2) zur Bestimmung der Nutzerkraft Fu1 , Fu2 mindestens ein Kraftsensor 140 zugeordnet. Illustrativ ist ein Kraftsensor 140 im Bereich des Hinterrads 124 angeordnet. Bevorzugt ist der Kraftsensor 140 an einer an dem Ladeabschnitt 112 angeordneten Halterung des Hinterrads 124 angeordnet. Vorzugsweise ist der Kraftsensor 140 auf einer dem Hinterrad 124 zugewandten Unterseite des Ladeabschnitts 112 angeordnet. According to one embodiment, at least one force sensor 140 is assigned to the at least one electric drive wheel (212, 214 in FIG. 2) for determining the user force Fu1, Fu2. Illustratively, a force sensor 140 is in the range of Rear wheel 124 arranged. The force sensor 140 is preferably arranged on a holder of the rear wheel 124 arranged on the loading section 112. The force sensor 140 is preferably arranged on an underside of the loading section 112 facing the rear wheel 124.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass der Kraftsensor 140 lediglich beispielhaft dem Hinterrad 124 zugeordnet ist, jedoch kann der Kraftsensor 140 auch dem Vorderrad zugeordnet sein. Vorzugsweise ist der Kraftsensor 140 insbesondere einem fest bzw. zum Geradeausfahren angeordneten Rad zugeordnet. Be- vorzugt ist der Kraftsensor 140 einem dem elektrischen Antriebsmotor (212, 214 in Fig. 2) zugeordneten Rad zugeordnet. It is noted, however, that the force sensor 140 is associated with the rear wheel 124 only by way of example, however, the force sensor 140 may also be associated with the front wheel. Preferably, the force sensor 140 is associated in particular with a wheel arranged fixedly or for straight-ahead travel. The force sensor 140 is preferably assigned to a wheel associated with the electric drive motor (212, 214 in FIG. 2).
Vorzugsweise wird eine Bestimmung der Nutzerkraft Fu1 , Fu2 in Abhängigkeit von einer durch den Kraftsensor 140 gemessenen Kraft Fx, Fz ermöglicht. Hier- bei wirkt die Kraft Fx entlang einer x-Achse 101 eines Koordinatensystems 104 und die Kraft Fz wirkt entlang einer z-Achse 103. Darüber hinaus weist das Koordinatensystem 104 auch eine y-Achse 102 auf. Das Koordinatensystem 104 ist in Fig. 1 derart angeordnet, dass eine Bewegungsrichtung 109 der Transportvorrichtung 100 in Richtung der x-Achse 101 erfolgt. A determination of the user force Fu1, Fu2 in dependence on a force Fx, Fz measured by the force sensor 140 is preferably made possible. Here, the force Fx acts along an x-axis 101 of a coordinate system 104 and the force Fz acts along a z-axis 103. In addition, the coordinate system 104 also has a y-axis 102. The coordinate system 104 is arranged in FIG. 1 such that a movement direction 109 of the transport device 100 takes place in the direction of the x-axis 101.
Bei einem Bewegen der Transportvorrichtung 100 durch die Nutzerkraft Fu1 , Fu2 eines Benutzers in Bewegungsrichtung 109 erfährt der illustrativ eine Transportgegenstand 130 eine Beschleunigung m*a in negative Bewegungsrichtung 109. Des Weiteren erfahren vorzugsweise die bevorzugt als Lenkrollen ausgebildeten Vorderräder 122 eine Kraft Fex in x-Richtung bzw. entlang der negativen x-AchseWhen the transport device 100 is moved by the user force Fu1, Fu2 of a user in the direction of movement 109, the transport article 130 illustratively experiences an acceleration m * a in the negative direction of movement 109. Furthermore, the front wheels 122, preferably designed as castors, preferably experience a force Fex in the x direction. Direction or along the negative x-axis
101. Die Hinterräder 124 erfahren dabei bevorzugt eine Kraft Fsx in Bewegungsrichtung, bzw. in x-Richtung, und eine Kraft Fsz in z-Richtung. Die Kräfte Fsx und Fsz werden dabei vorzugsweise durch den mindestens einen Kraftsensor 140 ermittelt. Jedoch kann auch ein Kraftsensor die Kraft Fsx und ein weiterer Kraft- sensor die Kraft Fsz ermitteln. 101. The rear wheels 124 preferably experience a force Fsx in the direction of movement, or in the x-direction, and a force Fsz in the z-direction. The forces Fsx and Fsz are preferably determined by the at least one force sensor 140. However, one force sensor can determine the force Fsx and another force sensor the force Fsz.
Fig. 2 zeigt beispielhaft eine Unterseite der Transportvorrichtung 100 von Fig. 1. Dabei verdeutlicht Fig. 2 die als Lenkrollen ausgebildeten Vorderräder 122, die bevorzugt im Bereich des Handgriffs 114 angeordnet sind. Des Weiteren ver- deutlicht Fig. 2 die beiden Hinterräder 124, wobei das in Fig. 2 obere Hinterrad 124 als elektrisches Antriebsrad 212 und das in Fig. 2 untere Hinterrad 124 als elektrisches Antriebsrad 214 ausgebildet ist. Dabei ist dem Antriebsrad 212 ein Drehmoment M1 und eine Drehzahl n1 zugeordnet und dem Antriebsrad 214 ist ein Drehmoment M2 und eine Drehzahl n2 zugeordnet. FIG. 2 shows, by way of example, an underside of the transport device 100 of FIG. 1. FIG. 2 illustrates the front wheels 122 designed as castors, which are preferably arranged in the region of the handle 114. Furthermore, 2 shows the two rear wheels 124, wherein the upper rear wheel 124 in FIG. 2 as the electric drive wheel 212 and the lower rear wheel 124 in FIG. 2 as the electric drive wheel 214 are formed. In this case, the drive wheel 212 is assigned a torque M1 and a rotational speed n1, and the drive wheel 214 is assigned a torque M2 and a rotational speed n2.
Des Weiteren verdeutlicht Fig. 2 eine beispielhafte Steuervorrichtung 250 zum Steuern des mindestens einen, illustrativ der beiden elektrischen Antriebsräder 212, 214. Illustrativ ist die Steuervorrichtung 250 zwischen den beiden Antriebsrädern 212, 214 angeordnet, kann jedoch auch an einer beliebig anderen Stelle an der Transportvorrichtung 100 angeordnet sein. Wie oben beschrieben, ist die Steuervorrichtung 250 bevorzugt dazu ausgebildet, die Antriebsräder 212, 214 in Abhängigkeit von der die Transportvorrichtung 100 beaufschlagenden Nutzerkraft Fu1 , Fu2 eines Benutzers der Transportvorrichtung 100 zu steuern. Furthermore, FIG. 2 illustrates an exemplary control device 250 for controlling the at least one, illustratively, the two electric drive wheels 212, 214. Illustratively, the control device 250 is disposed between the two drive wheels 212, 214, but may also be located at any other location on the transport device 100 may be arranged. As described above, the control device 250 is preferably designed to control the drive wheels 212, 214 in response to the user force Fu1, Fu2 of a user of the transport device 100 acting on the transport device 100.
Dabei ist die Steuervorrichtung 250 vorzugsweise dazu ausgebildet, die Nutzerkraft Fu1 , Fu2 in Abhängigkeit von der zugeordneten Masse m des zumindest einen Transportgegenstands 130, eines Reibungswerts (Fr in Fig. 3) des jeweiligen elektrischen Antriebsrads 212, 214, des Drehmoments M1 , M2 des jeweiligen elektrischen Antriebsrads 212, 214, und/oder einer jeweiligen Beschleunigung ax1 , ax2 der Transportvorrichtung 100 zu bestimmen. Hierbei sind vorzugsweise die zugeordnete Masse m, der Reibungswert (Fr in Fig. 3), das Drehmoment M 1 , M2 und/oder die Beschleunigung ax1 , ax2 berechnete und/oder gemessene Werte. In this case, the control device 250 is preferably designed to control the user force Fu1, Fu2 as a function of the assigned mass m of the at least one transport object 130, a friction value (Fr in FIG. 3) of the respective electric drive wheel 212, 214, the torque M1, M2 respective electric drive wheel 212, 214, and / or a respective acceleration ax1, ax2 of the transport device 100 to determine. Here, preferably, the assigned mass m, the friction value (Fr in Fig. 3), the torque M 1, M2 and / or the acceleration ax1, ax2 calculated and / or measured values.
Bevorzugt ist der Steuervorrichtung 250 zumindest ein Inertialsensor 222, 224 zur Messung einer Beschleunigung ax1 , ax2 und/oder einer Winkelgeschwindigkeit w2, w2 der Transportvorrichtung 100 zugeordnet. Illustrativ ist jedem Antriebsrad 212, 214 ein Inertialsensor 222, 224 zugeordnet, wobei der Inertialsensor 222 dem Antriebsrad 212 und der Inertialsensor 224 dem Antriebsrad 214 zugeordnet ist. Dabei sind die Inertialsensoren 222, 224 im Bereich des jeweils zugeordneten Antriebsrads 212, 214 angeordnet. Bevorzugt sind die Inertialsensoren 222, 224 an dem jeweiligen Antriebsrad 212, 214 angeordnet. Dabei sind die Inertialsensoren 222, 224 vorzugsweise dazu ausgebildet, eine Beschleunigung ax1 , ax2 und/oder Winkelgeschwindigkeit w1 , w2 dreidimensional zu erfassen. Dadurch kann eine Beschleunigung ax1 , ax2 in x-Richtung des Koordinatensystems 104 von Fig. 1 , eine Beschleunigung ay1 , ay2 in y-Richtung und eine Beschleunigung az1 , az2 in z-Richtung erfasst werden. Analog dazu kann eine Winkelgeschwindigkeit wx1 , wx2 in x-Richtung, eine Winkelgeschwindigkeit wy1 , wy2 in y-Richtung und eine Wnkelgeschwindigkeit wz1 , wz2 in z-Richtung ermittelt werden. Preferably, the control device 250 is assigned at least one inertial sensor 222, 224 for measuring an acceleration ax1, ax2 and / or an angular speed w2, w2 of the transport device 100. Illustratively, an inertial sensor 222, 224 is associated with each drive wheel 212, 214, wherein the inertial sensor 222 is assigned to the drive wheel 212 and the inertial sensor 224 to the drive wheel 214. In this case, the inertial sensors 222, 224 are arranged in the region of the respectively assigned drive wheel 212, 214. The inertial sensors 222, 224 are preferably arranged on the respective drive wheel 212, 214. In this case, the inertial sensors 222, 224 are preferably designed to detect an acceleration ax1, ax2 and / or angular velocity w1, w2 in three dimensions. As a result, an acceleration ax1, ax2 in the x direction of the coordinate system 104 of FIG. 1, an acceleration ay1, ay2 in the y direction and an acceleration az1, az2 in the z direction can be detected. Analogously, an angular velocity wx1, wx2 in the x-direction, an angular velocity wy1, wy2 in the y-direction and a velocity wz1, wz2 in the z-direction can be determined.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt eine Bestimmung der Nutzerkraft Fu1 , Fu2 bei einem Anschubvorgang der Transportvorrichtung 100 in Abhängigkeit von der vertikal zur Bewegungsrichtung 109 der Transportvorrichtung 100 wirkenden Kraft Fz. Des Weiteren erfolgt eine Bestimmung der Nutzerkraft Fu1 , Fu2 ab einer vorgegebenen Drehzahl n1 , n2 des jeweiligen elektrischen Antriebsrads 212, 214 in Abhängigkeit von der in der Bewegungsrichtung 109 der Transportvorrichtung 100 wirkenden Kraft Fx. According to one embodiment, a determination of the user force Fu1, Fu2 in a starting operation of the transport device 100 in dependence on the force acting vertically to the direction of movement 109 of the transport device 100 Fz. Furthermore, a determination of the user force Fu1, Fu2 from a predetermined speed n1, n2 of respective electric drive wheel 212, 214 in response to the force Fx acting in the direction of movement 109 of the transport device 100.
Fig. 3 zeigt eine beispielhafte Steuervorrichtung 250 der Transportvorrichtung 100 von Fig. 1 und Fig. 2, wobei die Transportvorrichtung 100 beispielhaft lediglich die Inertialsensoren 222, 224 von Fig. 2 aufweist. Dabei wird die Nutzerkraft Fu1 , Fu2 aus einem geschätzten bzw. minimalen Massewert m#, einem Reibungswert Fr, sowie aus der gemessenen Beschleunigung ax1 , ax2 und dem geschätzten Drehmoment M1#, M2# berechnet. FIG. 3 shows an exemplary control device 250 of the transport device 100 of FIGS. 1 and 2, wherein the transport device 100 has by way of example only the inertial sensors 222, 224 of FIG. 2. Here, the user force Fu1, Fu2 is calculated from an estimated minimum value m #, a friction value Fr, and the measured acceleration ax1, ax2 and the estimated torque M1 #, M2 #.
Vorzugsweise werden dabei die Drehzahlen n1 , n2, sowie die Beschleunigungen ax1 , ax2 und die Winkelgeschwindigkeiten w1 , w2 der Antriebsräder 212, 214 der Steuervorrichtung 250 zugeführt. Wie oben beschrieben, ermitteln die Inertialsensoren 222, 224 die Beschleunigungen ax1 , ax2 und die Wnkelgeschwin- digkeiten w1 , w2. Des Weiteren wird jedes Antriebsrad 212, 214 vorzugsweise einzeln geregelt, sodass vorzugsweise jeweils einem Antriebsrad 212, 214 ein Drehzahlsensor 398, 399 zugeordnet ist, der die jeweilige Drehzahl n1 , n2 des Antriebsrads 212, 214 ermittelt. Darüber hinaus ist der Steuervorrichtung 250 bevorzugt eine Reibungsschätzung 327 und/oder eine Masseschätzung 328 zugeordnet. Die Reibungsschätzung 327 bestimmt vorzugsweise aus den Beschleunigungen ax1 , ax2 sowie den Drehzahlen n1 , n2 einen Reibungswert Fr der Antriebsräder 212, 214, und/oder die Masseschätzung 328 bestimmt eine geschätzte Masse m# des zumindest einen Transportgegenstands 130. Preferably, the rotational speeds n1, n2 and the accelerations ax1, ax2 and the angular speeds w1, w2 of the drive wheels 212, 214 are supplied to the control device 250. As described above, the inertial sensors 222, 224 determine the accelerations ax1, ax2 and the angular velocities w1, w2. Furthermore, each drive wheel 212, 214 is preferably individually controlled, so that preferably a respective drive wheel 212, 214, a speed sensor 398, 399 is assigned, which determines the respective speed n1, n2 of the drive wheel 212, 214. In addition, the controller 250 is preferably associated with a friction estimate 327 and / or a mass estimate 328. The friction estimate 327 preferably determines from the accelerations ax1, ax2 and the rotational speeds n1, n2 a friction value Fr of the drive wheels 212, 214, and / or the mass estimate 328 determines an estimated mass m # of the at least one transport object 130.
Des Weiteren weist die Steuervorrichtung 250 vorzugsweise eine Lenkunterstüt- zungseinrichtung 329 zur Erzeugung eines Lenkmoments ΔΜ auf. Die Lenkun- terstützungseinrichtung 329 ist dabei bevorzugt zur Beaufschlagung der elektrischen Antriebsräder 212, 214 mit dem Lenkmoment ΔΜ für eine Lenkunterstützung ausgebildet. Eine Bestimmung des Lenkmoments ΔΜ erfolgt bevorzugt in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit w1 , w2, des Drehmoments M1 , M2 und/oder des Reibungswerts Fr der elektrischen Antriebsräder 212, 214. Das Lenkmoment ΔΜ wird dabei einer Drehmomentregelung 322, 324 der Antriebsräder 212, 214 zugeführt. Dabei wird das Lenkmoment ΔΜ bei einer Kurvenfahrt bei einer Drehmomentregelung 322, 324 eines Antriebsrads 212, 214 dazu addiert und bei der anderen Drehmomentregelung 324, 322 subtrahiert. Furthermore, the control device 250 preferably has a steering assistance device 329 for generating a steering torque ΔΜ. The steering support device 329 is preferably designed to act on the electric drive wheels 212, 214 with the steering torque ΔΜ for steering assistance. A determination of the steering torque .DELTA.Μ is preferably carried out as a function of the angular velocity w1, w2, the torque M1, M2 and / or the friction value Fr of the electric drive wheels 212, 214. The steering torque .DELTA.Μ is a torque control 322, 324 of the drive wheels 212, 214, respectively , In this case, the steering torque .DELTA.Μ is added during cornering at a torque control 322, 324 of a drive wheel 212, 214 and subtracted at the other torque control 324, 322.
Die Drehmomentregelung 322, 324 ist vorzugsweise der Steuervorrichtung 250 zugeordnet. Dabei ist die Drehmomentregelung 322, 324 zur Bestimmung eines Motorstroms l_Motor1 , l_Motor2 des jeweiligen elektrischen Antriebrads 212, 214 auf Basis der Nutzerkraft Fu1 , Fu2 und eines vorgegebenen Solldrehmoments M_Soll bzw. M1_Soll, M2_Soll ausgebildet. Der ermittelte Motorstrom l_Motor1 , l_Motor2 wird jeweils einem dem jeweiligen Antriebsrad 212, 214 zugeordneten Motor 312, 314 zugeführt. Vorzugsweise ist der Motor 312, 314 als Permanent- Synchron-Motor ausgebildet und gibt vorzugsweise ein Istdrehmoment M1_lst, M2_lst an das Antriebsrad 212, 214 weiter. Mit dem jeweiligen Istdrehmoment M1_lst, M2_lst wird das jeweilige Antriebsrad 212, 214 bzw. die Transportvorrichtung 100 vorzugsweise bewegt. The torque control 322, 324 is preferably associated with the controller 250. Here, the torque control 322, 324 for determining a motor current l_Motor1, l_Motor2 of the respective electric drive wheel 212, 214 based on the user force Fu1, Fu2 and a predetermined setpoint torque M_Soll or M1_Soll, M2_Soll formed. The determined motor current I motor 1, I motor 2 is in each case supplied to a motor 312, 314 assigned to the respective drive wheel 212, 214. Preferably, the motor 312, 314 is designed as a permanent-synchronous motor and preferably gives an actual torque M1_lst, M2_lst to the drive wheel 212, 214 on. With the respective actual torque M1_lst, M2_lst, the respective drive wheel 212, 214 or the transport device 100 is preferably moved.
Gleichzeitig wird der jeweilige Motorstrom l_Motor1 , l_Motor2 an ein vorzugsweise mathematisches Modell 320 der Permanent-Synchron-Motoren 312, 314 geleitet. Das mathematische Modell 320 der Permanent-Synchron-Motoren 312, 314 ist bevorzugt dazu ausgebildet, aus dem jeweiligen Motorstrom l_Motor1 , l_Motor2 das Drehmoment M1 , M2 zurück zu rechnen bzw. ein bevorzugt geschätztes Drehmoment M1#, M2# zu ermitteln. At the same time, the respective motor current I motor 1, I motor 2 is conducted to a preferably mathematical model 320 of the permanent-synchronous motors 312, 314. The mathematical model 320 of the permanent-synchronous motors 312, 314 is preferably configured to calculate the torque M1, M2 back from the respective motor current I motor 1, I motor 2, or to determine a preferably estimated torque M 1 #, M 2 #.
Des Weiteren weist die Steuervorrichtung 250 bevorzugt eine Nutzerkraftschät- zung 332, 334 auf, die dazu ausgebildet ist, die an dem Handgriff 1 14 anliegende Nutzerkraft Fu1 , Fu2 zu ermitteln. Dabei ermittelt die Nutzerkraftschätzung 332, 334 vorzugsweise auf Basis des geschätzten Drehmomentes M1#, M2#, der geschätzten Masse m# und der Beschleunigung ax1 , ax2 eine geschätzte Nutzerkraft Fu1#, Fu2#. Die geschätzte Nutzerkraft Fu1#, Fu2# wird anschließend bevorzugt über eine Funktion F1 mit einem Einstellfaktor K beaufschlagt. Der Einstellfaktor K ist vorzugsweise von einem Benutzer der Transportvorrichtung 100 einstellbar, wobei durch den Einstellfaktor K die Bewegungsunterstützung, die durch die Antriebsräder 212, 214 erfolgt, einstellbar ist. Die über die Funktion F1 vereinte Nutzerkraft Fu1#, Fu2# und der Einstellfaktor K werden anschließend der Drehmomentregelung 322, 324 zugeführt. Bevorzugt werden die Nutzerkraft Fu1#, Fu2# und der Einstellfaktor K mit dem Lenkmoment ΔΜ überlagert und bilden so eine Solldrehmoment M1_Soll, M2_Soll aus. Furthermore, the control device 250 preferably has a user force estimation 332, 334, which is designed to determine the user force Fu1, Fu2 applied to the handle 1 14. Here, the user power estimation 332, 334 preferably determines an estimated user force Fu1 #, Fu2 # on the basis of the estimated torque M1 #, M2 #, the estimated mass m # and the acceleration ax1, ax2. The estimated user force Fu1 #, Fu2 # is then preferably applied via a function F1 with a setting factor K. The adjustment factor K is preferably adjustable by a user of the transport device 100, wherein by the adjustment factor K, the movement support, which is effected by the drive wheels 212, 214, is adjustable. The user force Fu1 #, Fu2 # combined with the setting factor K via the function F1 are then fed to the torque control 322, 324. Preferably, the user force Fu1 #, Fu2 # and the adjustment factor K are superimposed with the steering torque ΔΜ and thus form a setpoint torque M1_Soll, M2_Soll.
Es wird darauf hingewiesen, dass die mit einem # versehenen Größen Schätzwerte sind, was jedoch nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen ist. Unter Schätzwerten versteht man im Kontext der vorliegenden Erfindung eine Berechnung der jeweiligen Werte über physikalische Größen. Diese Werte können jedoch z.B. durch eine Messung innerhalb vorgegebener Toleranzen auch exakt bestimmt werden. It should be noted that the # # sizes are estimates, which should not be construed as limiting the invention. Estimates in the context of the present invention are understood as a calculation of the respective values via physical quantities. However, these values may be e.g. be determined exactly by a measurement within predetermined tolerances.
Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Steuervorrichtung 450 der Transportvorrichtung 100 von Fig. 1 und Fig. 2, die gemäß einer weiteren Ausführungsform die Iner- tialsensoren 222, 224 sowie die Kraftsensoren 140 von Fig. 1 aufweist und bevorzugt für eine Geradeausfahrt, d.h. ohne Lenkvorgang, ausgelegt ist. Die Steuervorrichtung 450 weist zur Ermittlung der Beschleunigungen ax1 , ax2 und der Winkelgeschwindigkeiten w1 , w2 die Inertialsensoren 222, 224 auf, und zur Bestimmung der Kräfte Fx, Fz bzw. Fx1 , Fx2, Fz1 , Fz2 der jeweiligen Antriebsräder 212, 214 sind die Kraftsensoren 140 vorgesehen. Die Steuervorrichtung 450 er- mittelt dabei bevorzugt die Nutzerkraft Fu# in vorzugsweise drei unterschiedliche Vorgängen. Eine Einstellung bzw. das Umschalten der jeweiligen Vorgänge erfolgt vorzugsweise in einer Zustandsmaschine („finite State machine"), die bevorzugt in Abhängigkeit von den Drehzahlen n1 , n2 und/oder den Kräften Fx, Fz ei- nen geeigneten Vorgang einstellt. FIG. 4 shows an exemplary control device 450 of the transport device 100 of FIGS. 1 and 2, which according to a further embodiment has the inertial sensors 222, 224 and the force sensors 140 of FIG. 1 and preferably for straight ahead travel, ie without steering operation , is designed. The control device 450 has the inertial sensors 222, 224 for determining the accelerations ax1, ax2 and the angular speeds w1, w2, and the force sensors for determining the forces Fx, Fz or Fx1, Fx2, Fz1, Fz2 of the respective drive wheels 212, 214 140 provided. The control device 450 Preferably, the user force Fu # preferably averages three different processes. An adjustment or the switching of the respective processes preferably takes place in a state machine ("finite state machine"), which preferably sets a suitable process as a function of the rotational speeds n1, n2 and / or the forces Fx, Fz.
Dabei wird vorzugsweise bei einem Startvorgang und einem Bewegungsvorgang die Nutzerkraft Fu# über die Inertialsensoren 222, 224 und die Kraftsensoren 140 bestimmt. Darüber hinaus bevorzugt wird bei einem weiteren Vorgang, bei dem eine Ermittlung der Kräfte Fx, Fz bzw. Fx1 , Fx2, Fz1 , Fz2 durch die Kraftsensoren 140 nicht möglich ist, die Nutzerkraft Fu# allein über die Inertialsensoren 222, 224 bestimmt. Ein derartiger Vorgang kann z.B. nach einem Startvorgang ausgeführt werden, wenn ein vorgegebener Wert einer Geschwindigkeit überschritten wird. In this case, the user force Fu # is preferably determined via the inertial sensors 222, 224 and the force sensors 140 during a starting process and a movement process. In addition, in a further process, in which a determination of the forces Fx, Fz or Fx1, Fx2, Fz1, Fz2 by the force sensors 140 is not possible, the user force Fu # is determined solely via the inertial sensors 222, 224. Such a process may e.g. after a startup operation when a given value of a speed is exceeded.
Vorzugsweise wird bei einem Startvorgang in longitudinaler Richtung bzw. in Bewegungsrichtung 109, die gleich der x-Richtung ist, eine Nutzerkraftschätzung 422 verwendet. Die Nutzerkraftschätzung 422 erfolgt in x-Richtung über die Kraft Fz. Bevorzugt ist die Kraft Fz eine Summe aus den Kräften Fz1 und Fz2 der Kraftsensoren 140 der beiden Antriebsräder 212, 214. Dabei wird vorzugsweise ein Nutzerwunsch diskret erkannt. Vorzugsweise werden der Nutzerkraftschätzung 422 die Drehmomente M1#, M2#, die Beschleunigungen ax1 , ax2, die Masse m#, sowie die Kraft Fz zugeführt. Bevorzugt wird ab einer vorgegebenen, longitudinalen Geschwindigkeit derPreferably, in a start-up operation in the longitudinal direction or in the direction of movement 109, which is equal to the x-direction, a user force estimate 422 is used. The user force estimation 422 takes place in the x direction via the force Fz. The force Fz is preferably a sum of the forces Fz1 and Fz2 of the force sensors 140 of the two drive wheels 212, 214. In this case, a user request is preferably recognized discreetly. Preferably, the user power estimation 422 is supplied with the torques M1 #, M2 #, the accelerations ax1, ax2, the mass m #, and the force Fz. Is preferred from a predetermined longitudinal speed of
Transportvorrichtung 100 die Nutzerkraft über eine Nutzerkraftschätzung 424 bestimmt. Dabei erfolgt die Ermittlung über die Kraft Fx, die analog zur Kraft Fz eine Summe der Kräfte Fx1 , Fx2 ist. Der Nutzerkraftschätzung 424 werden dabei die Drehmomente M 1#, M2#, die Beschleunigungen ax1 , ax2, die Masse m#, sowie die Kraft Fx und der Reibungswert Fr# zugeführt. Transport device 100 determines the user power via a user force estimate 424. In this case, the determination takes place via the force Fx, which, analogous to the force Fz, is a sum of the forces Fx1, Fx2. The user power estimation 424 is supplied with the torques M 1 #, M2 #, the accelerations ax1, ax2, the mass m #, as well as the force Fx and the friction value Fr #.
Ist eine Kraftmessung über die Kraftsensoren 140 nicht möglich, erfolgt die Nutzerkraftbestimmung bevorzugt mittels der Nutzerkraftschätzung 426, die ohne die Kräfte Fx, Fz die Nutzerkraft ermittelt. Die Nutzerkraftschätzung 426 bestimmt die Nutzerkraft in x-Richtung über die Inertialsensoren 222, 224 bzw. die Beschleunigung a. Der Nutzerkraftschätzung 426 werden dabei die Drehmomente M1#, M2#, die Beschleunigungen ax1 , ax2, die Masse m#, sowie der Reibungswert Fr# zugeführt. If a force measurement via the force sensors 140 is not possible, the user force determination is preferably carried out by means of the user force estimation 426, which determines the user force without the forces Fx, Fz. The user power estimate 426 determines the User force in the x direction via the inertial sensors 222, 224 or the acceleration a. The user power estimation 426 is supplied with the torques M1 #, M2 #, the accelerations ax1, ax2, the mass m #, and the friction value Fr #.
Die geschätzte Nutzerkraft Fu# bestimmt anschließend bevorzugt mit einem Einstellfaktor Kx ein Solldrehmoment M_Soll. Durch den Einstellfaktor Kx ist die Bewegungsunterstützung in x-Richtung, die durch die Antriebsräder 212, 214 erfolgt, einstellbar. Der Einstellfaktor Kx sowie ein Einstellfaktor Ky für eine Bewe- gungsunterstützung in y-Richtung wird vorzugsweise bei einer K-Faktor-The estimated user force Fu # then preferably determines a setpoint torque M_Soll with a setting factor Kx. By the adjustment factor Kx the movement support in the x-direction, which takes place through the drive wheels 212, 214, adjustable. The adjustment factor Kx as well as a setting factor Ky for a movement support in the y-direction is preferably used for a K-factor
Bestimmung 412 ermittelt. Die K-Faktor-Bestimmung 412 bestimmt vorzugsweise aus den Beschleunigungen ax1 , ax2, den Drehzahlen n1 , n2, sowie den Kräften Fx1 , Fx2 die Einstellfaktoren Kx und Ky. Des Weiteren bestimmt die Reibungsschätzung 327 vorzugsweise aus den Beschleunigungen ax1 , ax2, den Drehzah- len n1 , n2, sowie den Kräften Fx1 , Fx2 den Reibungswert Fr# der AntriebsräderDetermination 412 determined. The K-factor determination 412 preferably determines the adjustment factors Kx and Ky from the accelerations ax1, ax2, the rotational speeds n1, n2 and the forces Fx1, Fx2. Furthermore, the friction estimate 327 preferably determines from the accelerations ax1, ax2, the speeds n1, n2 and the forces Fx1, Fx2 the friction value Fr # of the drive wheels
212, 214, und/oder die Masseschätzung 328 bestimmt eine geschätzte Masse m# des zumindest einen Transportgegenstands 130. Das Solldrehmoment M_Soll wird anschließend als M1_Soll und/oder M2_Soll der Drehmomentregelung 322, 324 zugeführt. 212, 214, and / or the mass estimate 328 determines an estimated mass m # of the at least one transport item 130. The target torque M_Soll is then fed to the torque control 322, 324 as M1_Soll and / or M2_Soll.
Fig. 5 zeigt eine beispielhafte Steuervorrichtung 550 der Transportvorrichtung 100 von Fig. 1 und Fig. 2, die analog zur Ausführungsform von Fig. 4 die Inertialsensoren 222, 224, sowie die Kraftsensoren 140 von Fig. 1 aufweist und für einen Lenkvorgang ausgelegt ist. Die Nutzerkraftschätzung 522 erfolgt in y- Richtung über die Kraft Fz. Bevorzugt ist die Kraft Fz eine Summe aus den Kräften Fz1 und Fz2 der Kraftsensoren 140 der beiden Antriebsräder 212, 214. Dabei wird vorzugsweise ein Nutzerwunsch diskret erkannt. Vorzugsweise werden der Nutzerkraftschätzung 522 die Drehmomente M1#, M2#, die Beschleunigungen ax1 , ax2, die Masse m, sowie die Kraft Fz zugeführt. 5 shows an exemplary control device 550 of the transport device 100 of FIG. 1 and FIG. 2, which analogously to the embodiment of FIG. 4 has the inertial sensors 222, 224 and the force sensors 140 of FIG. 1 and is designed for a steering operation. The user force estimation 522 takes place in the y direction via the force Fz. The force Fz is preferably a sum of the forces Fz1 and Fz2 of the force sensors 140 of the two drive wheels 212, 214. In this case, a user request is preferably recognized discreetly. Preferably, the user power estimation 522 is supplied with the torques M1 #, M2 #, the accelerations ax1, ax2, the mass m, and the force Fz.
Darüber hinaus ist der Steuervorrichtung 550 bevorzugt eine Lenkunterstützung 529 zugeordnet. Der Lenkunterstützung 529 werden vorzugsweise das Drehmoment M1#, der Reibungswert Fr, sowie die Winkelgeschwindigkeiten w1 , w2 zugeführt. Bevorzugt erzeugt die Lenkunterstützung 529 das Lenkmoment ΔΜ. Bei einem Startvorgang kann der Nutzerwunsch für eine Lenkunterstützung vorzugsweise anhand von einer Messung der Kraft Fz geschätzt bzw. erkannt werden. Wird der Nutzerwunsch erkannt, so beginnt die Transportvorrichtung 100 automatisch sich zu bewegen, bis eine vorgegebene Winkelgeschwindigkeit der 5 Antriebsräder überschritten wird. Danach erfolgt bevorzugt lediglich eine Drehunterstützung durch die Inertialsensoren 222, 224. In addition, the control device 550 is preferably associated with a steering assistance 529. The steering assist 529 is preferably supplied with the torque M1 #, the friction value Fr, and the angular speeds w1, w2. Preferably, the steering assist 529 generates the steering torque ΔΜ. at a startup process, the user request for a steering assistance can preferably be estimated or recognized on the basis of a measurement of the force Fz. If the user request is detected, then the transport device 100 automatically starts to move until a predetermined angular speed of the 5 drive wheels is exceeded. Thereafter, preferably only one rotational support by the inertial sensors 222, 224 takes place.
Ein Umschalten der Nutzerwunschschätzung erfolgt dabei vorzugsweise über eine Zustandsmaschine („finite State machine") 532, die bevorzugt, wie oben be- o schrieben, in Abhängigkeit von der Wnkelgeschwindigkeit w1 , w2 die Nutzerkraftschätzung 522 oder die Lenkunterstützung 529 einschaltet. Bevorzugt kann die Lenkunterstützung 529 durch den Einstellfaktor Ky eingestellt werden. Eine Funktion F2 überlagert das Lenkmoment ΔΜ mit dem Einstellfaktor Ky und bildet vorzugsweise mit dem Solldrehmoment M_Soll das Solldrehmoment M1_Soll5 bzw. M2_Soll aus. Analog zur Steuervorrichtung 450 werden die Solldrehmomente M 1_Soll und/oder M2_Soll der Drehmomentregelung 322, 324 zugeführt. Switching over the user request estimation is preferably carried out via a finite state machine 532, which preferably, as described above, switches on the user power estimate 522 or the steering assistance 529 as a function of the speed w1, w2 A function F2 superimposes the steering torque ΔΜ on the setting factor Ky and preferably forms the setpoint torque M1_Soll5 or M2_Soll with the setpoint torque M_Soll analogous to the control device 450, the setpoint torques M 1_Soll and / or M2_Soll of the torque control 322 , 324 supplied.
Fig. 6 zeigt eine optionale Ansteuerung 600 der vorzugsweise zwei Antriebsräder 212, 214 der Transportvorrichtung 100 von Fig. 1 und Fig. 2. Vorzugsweise ist o die optionale Ansteuerung 600 der Steuervorrichtung 250 von Fig. 2 zugeordnet. FIG. 6 shows an optional drive 600 of preferably two drive wheels 212, 214 of the transport device 100 of FIGS. 1 and 2. Preferably, the optional drive 600 is assigned to the control device 250 of FIG. 2.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Ansteuerung 600 jedoch auch unabhängig von der Steuervorrichtung 250 bei einer als Smart Wheel ausgebildeten Transportvorrichtung 100 Anwendung finden. 5 Die Ansteuerung 600 ist bevorzugt dazu ausgebildet, die beiden Antriebsräder  According to a further embodiment, however, the driver 600 may also be used independently of the control device 250 in a transport device 100 embodied as a smart wheel. 5 The control 600 is preferably designed to the two drive wheels
212, 214 zur Bewegungsunterstützung anzusteuern. Vorzugsweise ist die Ansteuerung 600 als Master-Slave-Steuerung ausgebildet, wobei eines der beiden Antriebsräder 212, 214 als Master-Antriebsrad 602 und das andere als Slave- Antriebsrad 604 ausgebildet ist. Vorzugsweise und illustrativ ist das Antriebsrad 0 212 als Master-Antriebsrad 602 und das Antriebsrad 214 als Slave-Antriebsrad  212, 214 to control the movement. Preferably, the drive 600 is designed as a master-slave control, wherein one of the two drive wheels 212, 214 is designed as a master drive wheel 602 and the other as a slave drive wheel 604. Preferably and illustratively, the drive wheel 0 212 is the master drive wheel 602 and the drive wheel 214 is the slave drive wheel
604 ausgebildet. Das Master-Antriebsrad 602 ist dabei dazu ausgebildet, das Slave-Antriebsrad 604 zu steuern. Dadurch kann eine vereinfachte Ansteuerung der beiden Antriebsräder 212, 214 ermöglicht werden, da nicht jedes Antriebsrad 212, 214 separat angesteuert werden muss, sondern lediglich das Master- Antriebsrad 602 angesteuert wird. 604 formed. The master drive wheel 602 is configured to control the slave drive wheel 604. This allows a simplified control of the two drive wheels 212, 214 are possible, since not every drive wheel 212, 214 must be controlled separately, but only the master drive wheel 602 is driven.
Hierbei ist es wichtig zu wissen, wo bzw. auf welcher Seite der Transportvorrichtung 100 das Master-Antriebsrad 602 angeordnet ist. Gemäß einer Ausführungsform ist das Master-Antriebsrad 602 an einer festen Position angeordnet, in Fig. 6 illustrativ links. Dadurch kann eine Umprogrammierung einer der Elektronik zugeordneten Software und/oder Hardware entfallen. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltung des in Fig. 6 linken Antriebsrads 212 als Master- Antriebsrad 602 lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist. So kann auch das in Fig. 6 illustrativ rechte Antriebsrad 214 als Master-Antriebsrad ausgebildet sein. It is important to know where or on which side of the transport device 100 the master drive wheel 602 is arranged. In one embodiment, the master drive wheel 602 is disposed at a fixed position, illustratively at the left in FIG. 6. As a result, a reprogramming of the software and / or hardware associated with the electronics can be dispensed with. It should be noted, however, that the embodiment of the left in Fig. 6 drive wheel 212 as master drive 602 has only exemplary nature and is not to be understood as limiting the invention. Thus, the right in Fig. 6 illustratively right drive wheel 214 may be formed as a master drive wheel.
Bevorzugt sind in Fig. 6 die den Antriebsrädern 212, 214 bzw. 602, 604 zugeordneten Inertialsensoren 612, 614 am Handgriff 1 14 der Transportvorrichtung 100 angeordnet. Erfindungsgemäß sind die beiden Inertialsensoren 612, 614 dabei vorzugsweise über eine Verbindung 622, 624 mit dem Master-Antriebsrad 602 verbunden. In FIG. 6, the inertial sensors 612, 614 assigned to the drive wheels 212, 214, 602, 604 are preferably arranged on the handle 1 14 of the transport device 100. According to the invention, the two inertial sensors 612, 614 are preferably connected via a connection 622, 624 to the master drive wheel 602.
Fig. 7 zeigt die Transportvorrichtung 100 von Fig. 1 und Fig. 2 mit den beiden als Lenkrollen ausgebildeten Vorderrädern 122 und den beiden als Antriebsräder 212, 214 ausgebildeten Hinterrädern 124, die analog zu Fig. 6, jedoch mittels einer alternativen Master-Slave-Steuerung miteinander verbunden sind. Analog zu Fig. 6 ist die alternative Master-Slave-Steuerung der Steuervorrichtung 250 von Fig. 2 zugeordnet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Master- Slave-Steuerung von Fig. 7 jedoch auch unabhängig von der Steuervorrichtung 250 bei einer als Smart Wheel ausgebildeten Transportvorrichtung 100 Anwendung finden. Dabei ist bei der alternativen Master-Slave-Steuerung von Fig. 7 das Master-Antriebsrad 602 flexibel auf der rechten oder linken Seite anorden- bar. 7 shows the transport device 100 of FIG. 1 and FIG. 2 with the two front wheels 122 designed as castors and the two rear wheels 124 designed as drive wheels 212, 214, which are analogous to FIG. 6, but by means of an alternative master-slave Control are interconnected. Analogous to FIG. 6, the alternative master-slave control is assigned to the control device 250 of FIG. 2. According to a further embodiment, however, the master-slave control of FIG. 7 may also be used independently of the control device 250 in a transport device 100 embodied as a smart wheel. In this case, in the alternative master-slave control of FIG. 7, the master drive wheel 602 can be flexibly arranged on the right or left side.
Um herauszufinden, ob das Antriebsrad 212 oder das Antriebsrad 214 als Master-Antriebsrad 602 ausgebildet ist, wird bevorzugt ein Lernprozess durchfahren. Dabei wird die Transportvorrichtung 100 vorzugsweise entlang zumindest einer Kurve geschoben, wobei bevorzugt der Motor ausgeschaltet ist. Illustrativ fährt dabei das Antriebsrad 212 eine Kurvenbahn 702 und das Antriebsrad 704 eine Kurvenbahn 704, wobei die Kurvenbahn 702 illustrativ länger als die Kurvenbahn 704 ist. Des Weiteren erfährt ein Benutzer am Handgriff 114 im Bereich des Antriebsrades 212 bzw. illustrativ oben eine Kraft 712, und im Bereich des Antriebsrades 214 eine Kraft 714. Dabei ist die Kraft 712 illustrativ größer als die Kraft 714. Die Inertialsensoren ermitteln dabei die Position bzw. wo das Master- Antriebsrad angeordnet ist. Vorzugsweise sind die Inertialsensoren dabei den Antriebsrädern 212, 214 zugeordnet, bevorzugt in diese integriert. Das Ergebnis kann vorzugsweise in einem Speicher gespeichert werden und/oder eine Rückmeldung kann an den Benutzer ausgegeben werden, z.B. über eine Benutzeroberfläche, beispielsweise über ein Display. To find out whether the drive wheel 212 or the drive wheel 214 is designed as a master drive wheel 602, a learning process is preferably performed. In this case, the transport device 100 is preferably along at least pushed a curve, wherein preferably the engine is turned off. Illustratively, the drive wheel 212 drives a curved path 702 and the drive wheel 704 a curved path 704, wherein the curved path 702 is illustratively longer than the curved path 704. Furthermore, a user experiences a force 712 on the handle 114 in the region of the drive wheel 212 or illustratively above, and a force 714 in the region of the drive wheel 214. The force 712 is illustratively greater than the force 714. The inertial sensors determine the position or position where the master drive wheel is located. Preferably, the inertial sensors are assigned to the drive wheels 212, 214, preferably integrated in them. The result can preferably be stored in a memory and / or feedback can be output to the user, eg via a user interface, for example via a display.
Erst nach einem erfolgreichen Lernprozess können vorzugsweise die Antriebsräder 212, 214 gestartet werden. Der Lernprozess muss bevorzugt nur einmal durchgeführt werden, z.B. nach einer Montage der Antriebsräder 212, 214. Dabei kann der Lernprozess jeder Zeit wiederholt werden. Only after a successful learning process can preferably the drive wheels 212, 214 are started. The learning process preferably has to be performed only once, e.g. after an assembly of the drive wheels 212, 214. The learning process can be repeated at any time.
Fig. 8 zeigt die Transportvorrichtung 100 von Fig. 1 und Fig. 2 und Fig. 4 und/oder Fig. 5 und verdeutlicht eine vorzugsweise der Steuervorrichtung 250 zugeordnete, optionale Nutzerpräsenzerkennung 810. Dabei ist die Nutzerpräsenzerkennung 810 vorzugsweise der Steuervorrichtung 250 zugeordnet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Nutzerpräsenzerkennung 810 jedoch auch unabhängig von der Steuervorrichtung 250 bei einer als Smart Wheel ausgebildeten Transportvorrichtung 100 Anwendung finden. Die Nutzerpräsenzerkennung 810 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, eine Anwesenheit eines Benutzers der Transportvorrichtung 100 zu bestimmen. Dadurch kann eine funktionale Sicherheit und/oder eine Verbesserung einer System-Regelungsqualität ermöglicht werden. Dabei erkennt die Nutzerpräsenzerkennung 810 bevorzugt zumindest die Anwesenheit einer Person in unmittelbarer Nähe und/oder eine Berührung einer Person, vorzugsweise des Benutzers am Handgriff 1 14. FIG. 8 shows the transport device 100 of FIG. 1 and FIG. 2 and FIG. 4 and / or FIG. 5 and illustrates an optional user presence recognition 810 preferably assigned to the control device 250. The user presence recognition 810 is preferably assigned to the control device 250. According to a further embodiment, however, the user presence recognition 810 can also be used independently of the control device 250 in a transport device 100 embodied as a smart wheel. The user presence recognition 810 is preferably designed to determine the presence of a user of the transport device 100. Thereby, a functional safety and / or an improvement of a system control quality can be made possible. In this case, the user presence recognition 810 preferably recognizes at least the presence of a person in the immediate vicinity and / or a touch of a person, preferably the user, on the handle 1 14.
Hierfür weist die Nutzerpräsenzerkennung 810 bevorzugt eine funkbasierte Sensorlösung auf. Durch die funkbasierte Sensorlösung kann eine vereinfachte Be- dienung der Transportvorrichtung 100 ermöglicht werden, da ein Benutzer keine vorgegebenen Bedienelemente, wie z.B. in den Handgriff 1 14 integrierte Sensoren, betätigen muss. Gemäß einer Ausführungsform arbeitet die Nutzerpräsenzerkennung 810 energieautark, kann jedoch auch mittels zumindest einer Batterie betreibbar sein. Zur Energieversorgung können dabei z.B. ein thermo- elektrischer Generator (TEG) und/oder Induktivitäten vorgesehen sein. For this purpose, the user presence recognition 810 preferably has a radio-based sensor solution. The wireless sensor solution can simplify Serving the transport device 100 are made possible because a user no preset controls, such as in the handle 1 14 integrated sensors must operate. According to one embodiment, the user presence recognition 810 works self-sufficient in energy, but can also be operated by means of at least one battery. For example, a thermoelectric generator (TEG) and / or inductors can be provided for the power supply.
Bevorzugt weist die funkbasierte Sensorlösung zumindest eine Funkeinheit 822, 824, 826, 828, die ein Funksignal 812, 814, 816, 818 aussendet, auf. Die Nutzerpräsenzerkennung 810 ist dabei bevorzugt dazu ausgebildet, eine permanente Auswertung des Funksignals 812, 814, 816, 818 der zumindest einen Funkeinheit 822, 824, 826, 828 bzw. ihrer Empfangsstärke auszuführen. Die zumindest eine Funkeinheit 822, 824, 826, 828 weist hierfür vorzugsweise ein spezielles Antennendesign auf. Bevorzugt wird ein zeitlicher Verlauf der Empfangsstärke erzeugt, der vorzugsweise mittels Algorithmen ausgewertet wird. Hierbei erzeugt eine Anwesenheit einer Person in der Nähe der Transportvorrichtung 100 und/oder eine Berührung des Handgriffs 1 14 vorzugsweise ein charakteristisches Muster, welches einen Rückschluss auf eine Präsenz ermöglicht. Ein Vergleichsmuster wird bei einer Kalibrierung, bei der niemand in Anwesenheit der Transportvorrichtung 100 ist und/oder keine Berührung des Handgriffs 1 14 erfolgt, erstellt. The radio-based sensor solution preferably has at least one radio unit 822, 824, 826, 828 which emits a radio signal 812, 814, 816, 818. The user presence recognition 810 is preferably designed to carry out a permanent evaluation of the radio signal 812, 814, 816, 818 of the at least one radio unit 822, 824, 826, 828 or their reception strength. The at least one radio unit 822, 824, 826, 828 preferably has a special antenna design for this purpose. Preferably, a time profile of the reception strength is generated, which is preferably evaluated by means of algorithms. Here, a presence of a person in the vicinity of the transport device 100 and / or a touch of the handle 1 14 preferably generates a characteristic pattern, which allows a conclusion on a presence. A comparison pattern is created during a calibration in which no one is in the presence of the transport device 100 and / or no contact of the handle 1 14 occurs.
Die zumindest eine Funkeinheit 822, 824, 826, 828 ist bevorzugt an der Transportvorrichtung 100 angeordnet, vorzugsweise am Handgriff 114 und/oder am Antriebsrad 212, 214. Illustrativ weist die Transportvorrichtung 100 vier Funkeinheiten 822, 824, 826, 828 auf. Dabei ist der Handgriff 1 14 vorzugsweise in zwei Bereiche 802, 804, einem illustrativ linken Bereich 802 und einem illustrativ rechten Bereich 804, unterteilt. Vorzugsweise ist je ein Bereich 802, 804 jeweils einer Hand eines Benutzers zugeordnet. Dem linken Bereich 802 ist dabei eine Funk- einheit 822 mit einem Funksignal 812 und dem rechten Bereich 804 ist eineThe at least one radio unit 822, 824, 826, 828 is preferably arranged on the transport device 100, preferably on the handle 114 and / or on the drive wheel 212, 214. Illustratively, the transport device 100 has four radio units 822, 824, 826, 828. In this case, the handle 1 14 is preferably divided into two areas 802, 804, an illustratively left area 802 and an illustratively right area 804. Preferably, each area 802, 804 is assigned to one hand of a user. In this case, the left-hand area 802 is a radio unit 822 with a radio signal 812 and the right-hand area 804 is one
Funkeinheit 824 mit einem Funksignal 814 zugeordnet. Des Weiteren ist vorzugsweise dem illustrativ rechten Antriebsrad 212 eine Funkeinheit 826 mit einem Funksignal 816 und dem illustrativ linken Antriebsrad 214 ist eine Funkeinheit 828 mit einem Funksignal 818 zugeordnet. Die permanente Auswertung der Empfangsstärke erfolgt dabei vorzugsweise zumindest an einer Funkeinheit 822, 824, 826, 828, bevorzugt mindestens zwischen zwei Funkeinheiten 822, 824, 826, 828. Hierbei kann die permanente Auswertung der Empfangsstärke zwischen einem Bereich 802, 804 des Handgriffs 1 14 zum anderen Bereich 804, 802 des Handgriffs 114 bzw. zwischen deren Funksignalen 812, 814 erfolgen und/oder von einem Bereich 802, 804 des Handgriffs 114 zu einem Antriebsrad 212, 214 bzw. zwischen den Funksignalen 812, 814, 816, 818. Bevorzugt sind die Funkeinheiten 822, 824, 826, 828 nach Art von Bluetooth-Sendern ausgebildet. Radio unit 824 associated with a radio signal 814. Furthermore, the illustratively right drive wheel 212 is preferably assigned a radio unit 826 with a radio signal 816, and the illustratively left drive wheel 214 is assigned a radio unit 828 with a radio signal 818. The permanent evaluation of the Receiving power is preferably carried out at least at one radio unit 822, 824, 826, 828, preferably at least between two radio units 822, 824, 826, 828. In this case, the permanent evaluation of the reception strength between a range 802, 804 of the handle 1 14 to the other area 804 , 802 of the handle 114 or between their radio signals 812, 814 and / or from a range 802, 804 of the handle 114 to a drive wheel 212, 214 or between the radio signals 812, 814, 816, 818. The radio units 822 are preferred , 824, 826, 828 designed in the manner of Bluetooth transmitters.
Darüber hinaus kann optional der Funkeinheit 822, 824 ein Sensor zugeordnet sein, der dazu ausgebildet ist, eine Fehldetektion zu verhindern. Dieser Sensor kann z.B. ein pyroelektrischer Sensor sein, der eine Körpertemperatur erfasst und so z.B. ein Aktivieren der Antriebsräder 212, 214 aufgrund eines Gegenstands, z.B. eines Handtuchs, verhindern kann. Es wird darauf hingewiesen, dass auch eine kabelgebundene Ausführungsform möglich ist, wobei den Rädern zugeordnete Funkeinheiten 826, 828 mit dem Handgriff 114 zugeordneten Funkeinheiten 822, 824 verbunden werden müssen. In addition, the radio unit 822, 824 can optionally be assigned a sensor which is designed to prevent a misdetection. This sensor can e.g. a pyroelectric sensor detecting a body temperature and so e.g. activating the drive wheels 212, 214 due to an object, e.g. a towel, can prevent. It should be noted that a wired embodiment is possible, wherein the wheels associated radio units 826, 828 associated with the handle 114 radio units 822, 824 must be connected.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuervorrichtung 250 der Transportvorrichtung 100, die Ansteuerung 600 von Fig. 6, die Ansteuerung von Fig. 7 und/oder die Nutzerpräsenzerkennung 810 miteinander kombinierbar sind. So kann beispielhaft die Steuervorrichtung 250 der Transportvorrichtung 100 mit der Ansteuerung 600 von Fig. 6 und/oder der Ansteuerung von Fig. 7 kombiniert werden. Des Weiteren kann die Steuervorrichtung 250 mit der Nutzerpräsenzerkennung 810 kombiniert werden. Darüber hinaus können auch die Ansteuerung 600 von Fig. 6 und/oder die Ansteuerung von Fig. 7 mit der Nutzerpräsenzerkennung 810 kombiniert werden. Jedoch können die Steuervorrichtung 250, die Ansteuerung 600 von Fig. 6, die Ansteuerung von Fig. 7 und/oder die Nutzerpräsenzerkennung 810 auch unabhängig voneinander bei einer als Smart Wheel ausgebildeten Transportvorrichtung 100 Anwendung finden. It should be noted that the control device 250 of the transport device 100, the drive 600 of FIG. 6, the drive of FIG. 7 and / or the user presence recognition 810 can be combined with one another. For example, the control device 250 of the transport device 100 can be combined with the drive 600 of FIG. 6 and / or the drive of FIG. 7. Furthermore, the controller 250 may be combined with the user presence detection 810. In addition, the control 600 of FIG. 6 and / or the control of FIG. 7 may also be combined with the user presence detection 810. However, the controller 250, the driver 600 of FIG. 6, the driver of FIG. 7, and / or the user presence detector 810 may also independently apply to a transport device 100 configured as a smart wheel.

Claims

Ansprüche claims
1. Transportvorrichtung (100) zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand (130), der eine zugeordnete Masse (m) aufweist, mit mindestens einem elektrischen Antriebsrad (212, 214), dem zumindest ein Elektromotor (312, 314) zur Bewegungsunterstützung der Transportvorrichtung (100) zugeordnet ist, und mit einer Steuervorrichtung (250) zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (250) zum Steuern des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214) in Abhängigkeit von einer die Transportvor- richtung (100) beaufschlagenden Nutzerkraft (Fu1 , Fu2) eines Benutzers der1. Transport device (100) for transporting at least one transport article (130) having an assigned mass (m), with at least one electric drive wheel (212, 214), the at least one electric motor (312, 314) for movement support of the transport device ( 100), and with a control device (250) for controlling the at least one electric drive wheel (212, 214), characterized in that the control device (250) for controlling the at least one electric drive wheel (212, 214) in response to a the user device (Fu1, Fu2) acting on the transport device (100) of the user
Transportvorrichtung (100) ausgebildet ist. Transport device (100) is formed.
2. Transportvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (250) zum Bestimmen der Nutzerkraft (Fu1 , Fu2) in Ab- hängigkeit von der zugeordneten Masse (m), eines Reibungswerts (Fr) des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214), eines Drehmoments (M 1 , M2) des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214) und/oder einer jeweiligen Beschleunigung (ax1 , ax2) der Transportvorrichtung (100) ausgebildet ist. 2. Transport device according to claim 1, characterized in that the control device (250) for determining the user force (Fu1, Fu2) as a function of the assigned mass (m), a friction value (Fr) of the at least one electric drive wheel (212, 214), a torque (M 1, M2) of the at least one electric drive wheel (212, 214) and / or a respective acceleration (ax1, ax2) of the transport device (100) is formed.
3. Transportvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeordnete Masse (m), der Reibungswert (Fr), das Drehmoment (M1 , M2) und/oder die Beschleunigung (ax1 , ax2) berechnete und/oder gemessene Werte sind. 3. Transport device according to claim 2, characterized in that the assigned mass (m), the friction value (Fr), the torque (M1, M2) and / or the acceleration (ax1, ax2) are calculated and / or measured values.
4. Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuervorrichtung (250) zumindest ein Iner- tialsensor (222, 224) zur Messung einer Beschleunigung (ax1 , ax2) und/oder einer Winkelgeschwindigkeit (w2, w2) der Transportvorrichtung (100) zuge- ordnet ist. 4. Transport device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (250) at least one inertial sensor (222, 224) for measuring an acceleration (ax1, ax2) and / or an angular velocity (w2, w2) of the transport device ( 100) is orders.
Transportvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Inertialsensor (222, 224) an dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad (212, 214) angeordnet ist. Transport device according to claim 4, characterized in that the inertial sensor (222, 224) on the at least one electric drive wheel (212, 214) is arranged.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad (212, 214) ein Kraftsensor (140) zugeordnet ist, um eine Bestimmung der Nutzerkraft (Fu1 , Fu2) in Abhängigkeit von einer durch den Kraftsensor (140) gemessenen Kraft (Fx, Fz) zu ermöglichen. Transport device according to one of the preceding claims, characterized in that associated with the at least one electric drive wheel (212, 214) is a force sensor (140) for determining the user force (Fu1, Fu2) in dependence on a force measured by the force sensor (140) Force (Fx, Fz) to allow.
Transportvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Nutzerkraft (Fu1 , Fu2) bei einem Anschubvorgang der Transportvorrichtung (100) in Abhängigkeit von einer vertikal zu einer Bewegungsrichtung (109) der Transportvorrichtung (100) wirkenden Kraft (Fz) erfolgt. Transport device according to claim 6, characterized in that the determination of the user force (Fu1, Fu2) in a starting operation of the transport device (100) in response to a force acting vertically to a direction of movement (109) of the transport device (100) force (Fz).
Transportvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Nutzerkraft (Fu1 , Fu2) ab einer vorgegebenen Drehzahl (n1 , n2) des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214) in Abhängigkeit von einer in einer Bewegungsrichtung (109) der Transportvorrichtung (100) wirkenden Kraft (Fx) erfolgt. Transport device according to claim 6, characterized in that the determination of the user force (Fu1, Fu2) from a predetermined speed (n1, n2) of the at least one electric drive wheel (212, 214) in dependence on a in a direction of movement (109) of the transport device ( 100) acting force (Fx) takes place.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein lenkbares Rad (122) vorgesehen ist und die Steuervorrichtung (250) eine Lenkunterstützungseinrichtung (329; 529) zur Erzeugung eines Lenkmoments (ΔΜ) aufweist, wobei die Lenkunterstützungseinrichtung (329; 529) zur Beaufschlagung des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214) mit dem Lenkmoment (ΔΜ) für eine Lenkunterstützung ausgebildet ist. Transport device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one steerable wheel (122) is provided and the control device (250) has a steering assisting device (329; 529) for generating a steering torque (ΔΜ), wherein the steering assisting device (329; 529) for acting on the at least one electric drive wheel (212, 214) is formed with the steering torque (ΔΜ) for a steering assistance.
10. Transportvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bestimmung des Lenkmoments (ΔΜ) in Abhängigkeit von einer Winkelge- schwindigkeit (w1 , w2), eines Drehmoments (M1 , M2) und/oder eines Reibungswerts (Fr) des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214) erfolgt. 10. Transport device according to claim 9, characterized in that a determination of the steering torque (ΔΜ) in dependence on an angular speed (w1, w2), a torque (M1, M2) and / or a friction value (Fr) of the at least one electric drive wheel (212, 214).
1 1. Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (250) zur Steuerung des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214) eine Drehmomentregelung (322, 324) aufweist, wobei die Drehmomentregelung (322, 324) zur Bestimmung eines Motorstroms (l_Motor1 , l_Motor2) des mindestens einen elektrischen Antriebrads (212, 214) auf Basis der Nutzerkraft (Fu1 , Fu2) und eines vorgegebenen Solldrehmoments (Msoll) ausgebildet ist. 1 1. Transport device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (250) for controlling the at least one electric drive wheel (212, 214) has a torque control (322, 324), wherein the torque control (322, 324) for determining a motor current (l_Motor1, l_Motor2) of the at least one electric drive wheel (212, 214) based on the user force (Fu1, Fu2) and a predetermined setpoint torque (Msoll) is formed.
12. Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsunterstützung über einen der Steuervorrichtung (250) zugeführten Einstellfaktor (K) von einem Benutzer der Transportvorrichtung (100) einstellbar ist. 12. Transport device according to one of the preceding claims, characterized in that the movement support via a control device (250) supplied adjustment factor (K) by a user of the transport device (100) is adjustable.
13. Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Antriebsrad (212, 214) zumindest einen Elektromotor, ein Getriebe und eine Elektronik aufweist, die innerhalb des mindestens einen elektrischen Antriebsrads (212, 214) angeordnet sind. 13. Transport device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one electric drive wheel (212, 214) has at least one electric motor, a transmission and an electronics, which are arranged within the at least one electric drive wheel (212, 214).
14. Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die nach Art eines Transportwagens, einer Schubkarre, einer Sackkarre, eines Kinderwagens, eines Kick-Rollers, oder eines E-Bikes ausgebildet ist. 14. Transport device according to one of the preceding claims, which is designed in the manner of a trolley, a wheelbarrow, a sack truck, a stroller, a kick-scooter, or an e-bike.
15. Steuervorrichtung (250) zum Steuern mindestens eines elektrischen Antriebsrads (212, 214) einer Transportvorrichtung (100) zum Transport von zumindest einem Transportgegenstand (130), der eine zugeordnete Masse (m) aufweist, wobei dem mindestens einen elektrischen Antriebsrad (212, 214) zumindest ein Elektromotor (312, 314) zur Bewegungsunterstützung der Transportvorrichtung (100) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (250) zum Steuern des mindestens einen elektri- sehen Antriebsrads (212, 214) in Abhängigkeit von einer die Transportvorrichtung (100) beaufschlagenden Nutzerkraft (Fu1 , Fu2) eines Benutzers der Transportvorrichtung (100) ausgebildet ist. 15. A control device (250) for controlling at least one electric drive wheel (212, 214) of a transport device (100) for transporting at least one transport object (130) having an assigned mass (m), wherein the at least one electric drive wheel (212, 214) is associated with at least one electric motor (312, 314) for assisting the movement of the transport device (100), characterized in that the control device (250) for controlling the at least one electrical see drive wheel (212, 214) in response to a transport device (100) acting on the user force (Fu1, Fu2) of a user of the transport device (100) is formed.
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