JP2022523757A - アセンブリ及び方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、第1設定位置(102)と第2設定位置(103)との間で構成要素(104)の旋回に影響を及ぼすために、電気駆動モータ(75)を含む駆動装置(70)を有する可動構成要素(104)を旋回させるための方法及びアセンブリ(100)に関する。位置センサ(19)により、構成要素(104)の設定位置に関する位置測定値(20)と、構成要素(104)の変位速度(23)に関する速度パラメータ(22)とを検出する。速度パラメータ(22)による構成要素(104)の変位中に、電気駆動モータ(75)用の電気的な設定値電流強度を算出すると共に、関連する設定値電圧を設定する。その後、駆動モータ(75)を流れる電流強度(26)を算出する。駆動モータ(75)を流れる電流強度(26)が電気的な設定値電流強度(24)よりも小さい場合に設定値電圧(25)を増加させ、駆動モータ(75)を流れる電流強度(26)が電気的な設定値電流強度(24)よりも大きい場合に設定値電圧(25)を低下させる。【選択図】図1

Description

本発明は、第1設定位置と第2設定位置との間で可動構成要素の変位に少なくとも部分的に影響を及ぼすために、電気駆動モータを含む駆動装置を備えるアセンブリの可動構成要素を変位させるためのアセンブリ及び方法に関する。
従来技術の自動車(動力車両)においては、例えば、運転者が自動ドアを補助なしで移動させるパッシブモードと、電気モータがドアを独立的に移動させるアクティブモードとが既知である。アクティブモードにおいて、ドアは、例えば減衰ユニットのスピンドルユニットを介して、駆動装置(電気モータ)によってアクティブに移動され、使用者が力を付加的に加える必要はない。使用者が移動コマンドを出した後、その移動が駆動装置によって開始及び停止され、ブレーキ、例えば磁気粘性流体ブレーキユニットは、終了位置でのブレーキ又はブロックにおいてモータを補助することができる。
パッシブモードにおいては、アセンブリの構成要素、例えば自動車のドアを移動させるための力全体は使用者が加えなければならない。仮に電気モータが存在していたとしても、補助は行われず、電流も消費されない。例えば磁気粘性流体ロータリーダンパは、ドアを所望の位置に制動又は保持する。
両方のモードにおいて、ブレーキ装置には、2個の接続ユニットの相対的な位置及び速度を測定するため、また可動構成要素の前方にある障害物を検出して衝突が生じる前又は不所望な動作状態が生じる前にその構成要素にブレーキをかけるために、センサを設けることができる。
本発明の課題は、可動構成要素の変位を、より容易に、より改良された状態で、特により快適に可能とする方法及び装置を提供することである。
この課題は、請求項1の特徴を有する方法によって解決される。本発明に係る装置は、請求項17に記載の対象である。好適な実施形態及び構成は、従属請求項に記載したとおりである。更なる利点及び特徴は、従属請求項に記載したとおりである。
本発明に係る方法は、第1設定位置と第2設定位置との間で可動構成要素の変位に少なくとも部分的に影響を及ぼすために、少なくとも1個の電気駆動モータを含む駆動装置を備えるアセンブリの可動構成要素を(ガイド状態で)移動又は変位、例えば特に旋回させるのに役立ち、少なくとも1個の位置センサにより、構成要素の設定位置(相対的な設定位置、角度設定位置など)に関する位置測定値と、構成要素の変位速度に関する速度パラメータとが検出される。この場合、速度パラメータによる構成要素の変位中に、電気駆動モータ用の電気的な設定値電流強度が算出されると共に、関連する設定値電圧が設定される。その後、駆動モータを流れる電流強度が算出される。設定値電圧は、駆動モータを流れる電流強度が電気的な設定値電流強度よりも小さい場合に特に増加する。設定値電圧は、駆動モータを流れる電流強度が電気的な設定値電流強度よりも大きい場合に特に低下する。
本発明には多くの利点がある。重要な利点は、使用者が構成要素を常に制御できることである。構成要素の変位は、実質的に常に「羽のように軽い」ようにすることができる。使用者が感じる重量は、極めて小さい(移動質量が小さい)。構成要素は、ほぼ自力で移動する。それにもかかわらず、使用者は、常に構成要素を制御可能であり、例えば低速モータによる移動を待つ必要がない。使用者が速度を指定する。
本発明は、特にコスト増につながる付加的なセンサを可能な限り少なくして、可動構成要素の変位を、より容易に、より改良された状態で、特により快適に可能とする。全体的な製造コストが大きくなり過ぎないよう、既存のセンサを使用すると共に、可能な限り費用対効果の高いセンサ及び測定法で補完するのが好適である。特に、構成要素にかかる力を検出するための、構成要素のドライブトレインにおける高価なトルク又は力センサを使用する必要がない。
第1設定位置は、例えば、閉じた設定位置又は更に閉じた設定位置であり得る。第2設定位置は、開いた設定位置又は更に開いた設定位置であり得る。代替的に、第1設定位置は、内方に向けて旋回された又は旋回された設定位置であり、第2設定位置は、それほど旋回されていない設定位置であってもよい。
「ガイドモード」は、上述した従来技術における2つの動作モード(パッシブ及びアクティブ)とは、使用者が希望する移動をモータが補助することによって使用者が加えるべき力を低減する点で異なる。理想的には、使用者は、極めて僅かな力で、又は例えば指先を使用して、変位可能な構成要素を移動(ガイド)し、駆動ユニット及びブレーキの組み合わせが、使用者が及ぼす所要のガイド力/移動力を常に低いレベルに維持しようとする。
このような構成は、アセンブリが外骨格などの外部支持構造を備えるか、又はそのような外部支持構造として形成されている場合に実現可能である。この構成が実現されていれば、使用者は、極めて僅かな力で、大幅に大きな負荷を移動、保持、又は変位させることができ、特に制御状態で大幅に大きな負荷を移動、保持、又は変位させることができる。外部支持構造が例えば指又は片手における全ての指のための一種の外骨格を形成している場合、指の僅かな圧力で制御を行うことができる。同様に、外部支持構造は、腕又は例えば膝関節又は足などに使用することもできる。
アセンブリが少なくとも1個の可動構成要素を備える場合、アセンブリを他の用途に使用することも可能である。
単純な構成において、構成要素は、アセンブリの変位可能な構成要素であり得るし、又は可動部品又は可動構成要素のための接続部として形成されてもよい。従って、「構成要素」という表現は、可動構成要素のための単なるホルダ又は接続部も含む。可動部品自体は、構成要素の一部である必要はない。
駆動モータを流れる電流強度は、モータ電流強度と称することもできる。
好適には、駆動モータを流れる電流強度は、駆動モータと直列に配置された抵抗器によって検出される。
駆動モータは、好適には、Hブリッジに配置されている。
特に、設定値電圧のフィードバック制御は、比例積分コントローラによって行われる。
位置測定値は、好適には、電気駆動モータの電気的な設定値電流強度及び/又は関連する設定値電圧の算出に際して考慮される。
特に、アセンブリの空間的な方位及び例えば水平方向の方位が考慮される。この目的のために、状況センサ又は位置センサを使用することができる。空間内において、少なくとも部分的に垂直方向への移動は、完全に水平方向への移動よりも大きな力を必要とする。即ち、移動が上方又は下方へも生じるかに応じて、力が極めて大きく異なる場合がある。傾斜位置にある場合、旋回移動又は直線移動は、移動方向に応じて異なる力を受ける。
アセンブリの空間状況に関する少なくとも1つの値は、好適には、状況センサによって検出される。特に、駆動装置の電流強度に関する値は、電流センサによって算出される。記憶されたテーブルは、好適には、補正値を含む。位置測定値は、特に好適には、電気的な設定値電流強度及び/又は設定値電圧の算出に際して考慮される。
GPS(グローバル・ポジショニング・システム)又はGLONASSが好適には使用され、地図材料及びオンライン画像(画像認識)が考慮される。画像認識とは、パターン認識及び画像処理の一分野のことである。画像認識においては、画像内におけるオブジェクトのセグメント化が試みられる。これらには記号が割り当てられるが、(パターン分析で一般的な)オブジェクト間の関連付けは必ずしも行われない。この目的のためには、アセンブリ上における既存のカメラシステム、又は付加的に設置されたカメラシステムを使用することができる。
風力を判定するために、風センサを使用することもできる。
移動に対する内部抵抗の測定値は、要求に応じて又は定期的な間隔で自動的に算出されるのが好適である。これにより、水平面における通常の状況において必要な補助力が検出され、その補助力を補償することができる。力を適切に調整するために、温度などの更なる影響も利用するのが好適である。
好適には、移動に対する内部抵抗の測定値を使用して再較正が行われる。
特定の用途においては、センサにより又は画像認識(パターン認識、画像処理)により又はハンドセンサにより、手の検出が行われ、使用者の手が変位可能な構成要素の近傍に位置するか又は変位可能な構成要素に触れた場合にのみ駆動装置が起動すると有利である。
全ての構成において、例えば手動で構成要素の変位を開始した場合、その移動の後に(第1)速度パラメータが算出されるのが好適である。次いで、電気駆動モータの(第1)電気的設定値電流強度及び関連する(第1)設定値電圧が算出される。そして、(第1)設定値電圧が設定される。その後、駆動モータを流れる(第1)電流強度が(第1)電気的設定値電流と比較される。
(特に2%又は5%を超える)偏差が生じた場合、それに応じて(第2)設定値電圧が変更されるのが好適である。駆動モータを流れる(第1)電流強度が比較的小さい場合は、(第2)設定値電圧がより大きく設定され、駆動モータを流れる(第1)電流強度が比較的大きい場合は、(第2)設定値電圧がより小さく設定される。これにより、速度を連続的に適応させることが可能である。
特に、新たな(第2)速度パラメータが定期的に(同じ時間間隔又は可変の時間間隔で)算出される。その後、電気駆動モータ用の(第2)電気的設定値電流強度及び関連する(第2)設定値電圧が算出される。(第2)設定値電圧が設定され、必要に応じて、駆動モータを流れる(第2)電流強度に適合される。
設定値電圧は、それぞれの場合において、時間関数に従って設定されるのが好適である。時間関数は、それぞれの場合において、各設定値電圧まで連続的であるのが好適である。プロファイルは直線的であり得る。この変化は、冪関数又は正弦関数に対応するか、又はそれによって近似されてもよい。算出された設定値電圧に達するまでに、幾つかの周期又はサイクルが経過している場合がある。
設定値電圧の測定及び設定のサイクルは、駆動モータを流れる電流強度の測定間隔と異なることは可能であるし好適である。1つの完全な周期において、設定値電圧の強度及び設定の測定数と、駆動モータを流れる電流強度の測定数は異なり得る。
第1設定位置と第2設定位置との間で可動構成要素の旋回に少なくとも部分的に影響を及ぼすために、アセンブリの可動構成要素を旋回させるための方法の好適な構成においては電気駆動モータを含む駆動装置が使用される。この場合、位置センサにより、構成要素の設定位置(例えば角度設定値)に関する位置測定値と、構成要素の移動速度に関する速度パラメータとが検出される。構成要素の旋回中に、センサ装置により、少なくとも1つの電気的変数が検出されると共に、電気駆動モータの制御に際して考慮され、従って例えば少なくとも部分的に手動で開始及び/又は変更されたドアリーフの旋回に際して、駆動モータに誘導された電気的変数が検出されると共に、駆動モータが積極的に制御される。
アセンブリの構成要素を旋回させるための本発明に係る他の方法は、第1設定位置と第2設定位置との間で使用者(場合により使用者の手)による可動構成要素の旋回に少なくとも部分的に影響を及ぼすために、電気駆動モータを含む駆動装置によって行われる。
位置センサは、構成要素の設定位置に関する位置値を検出するために使用され、状況センサは、構成要素の空間状況に関する少なくとも1つの値を検出するために使用され、電流センサは、駆動装置における電流強度に関する値を算出するために使用される。記憶されたテーブルは、補正値を含む。構成要素の変位中に、制御装置は、測定値及びテーブルに記憶された補正値を使用して駆動装置を制御する。
好適な構成において、使用者は、選択レジスタ、ツールバー、及び/又は、ディスプレイメニュー若しくは操作メニューなどのメニューにおいて、移動力を予め選択することができる。このような操作メニューは、好適には、車両メニューであり得る。
好適には、駆動装置は、高速切り替えブレーキ装置によって補完されると共に、制御装置を介してそのブレーキ装置と相互作用する。
本出願人は、更なる方法に関して保護を申請する権利を留保する。そのような方法は、アセンブリの可動構成要素を旋回させるのに役立つものである。第1設定位置と第2設定位置との間で使用者(場合により使用者の手)による可動構成要素の旋回に少なくとも部分的に影響を及ぼすために、駆動は、電気駆動モータを含む駆動装置によって行われる。この場合、構成要素の設定位置に関する位置値は、位置センサによって検出される。状況センサは、構成要素又はアセンブリの空間状況に関する少なくとも1つの値を検出するのに使用される。駆動装置の電流強度に関する値は、電流センサによって算出される。記憶されたテーブルには、特に空間状況及び/又は位置値に関する補正値が含まれる。構成要素の旋回中に、制御装置が使用され、これら値(空間状況及び/又は位置値、並びに場合により更なる値)から構成要素の移動が計算され、駆動装置は、設定値電圧の変動によって制御され、特に使用者が構成要素を僅かな力で移動できるよう制御される。特に、変位又は旋回に際して生じる最大力に比べて、力は小さい。これら力は、好適には、日常の多くの状況で小さい。
本発明に係る装置は、特に、電気駆動モータを含む駆動装置と、駆動モータによって互いに移動可能であると共に調整可能な2個の接続ユニットとを有するアセンブリ用の構成要素とを備える。この場合、第1設定位置と第2設定位置との間で第2構成要素又は可動構成要素の移動に影響を及ぼすために、2個の接続ユニットの一方が、ベース構成要素(又は第1構成要素)に接続可能であり、2個の接続ユニットの他方が、可動構成要素(又は第2構成要素)に接続可能である。第1設定位置は閉鎖設定位置とすることができ、第2設定位置は開放設定位置とすることができる。位置センサにより、2個の接続ユニットの互いの設定位置に関する位置測定値と、2個の接続ユニットの互いの移動速度に関する速度パラメータとが検出可能である。電気駆動モータには、その駆動モータを流れる電流強度を検出可能な少なくとも1個のセンサ装置が割り当てられている。制御装置は、速度パラメータによる可動構成要素(又は第2構成要素)の旋回中に、電気駆動モータ用の電気的な設定値電流強度を算出すると共に、関連する設定値電圧を設定するよう設計及び構成されている。制御装置は、センサ装置により、駆動モータを流れる電流強度を設定値電圧の存在下で算出するよう設計及び構成されている。比較装置は、駆動モータを流れる電流強度を設定値電流強度と比較するよう設計及び構成されている。制御装置は、駆動モータを流れる電流強度が電気的な設定値電流強度よりも小さい場合に設定値電圧を増加させ、駆動モータを流れる電流強度が電気的な設定値電流強度よりも大きい場合に設定値電圧を低下させるよう設計及び構成されている。
アセンブリは、車両に使用することが可能であり、好適には、自動車用、特に乗用車用に使用することができる。アセンブリは、重量物運搬車、バス、自動運転車、自動運転タクシー、又はオフハイウェイ車両に使用してもよい。
好適には画像認識システムが含まれ、その画像認識システムにより、アセンブリの近距離場/又は可動構成要素の近距離場が(動的に)検出可能である。
特に、結合プロファイルは、両側において関節式に取り付けられ、その結合プロファイルの形状は、駆動ユニットにおける相互に離間した各接続点又はドアリーフ旋回点及び固定点に起因し、構成要素の移動中に運動学的条件が変化するにもかかわらず、(ほぼ)常に切り欠き内の中央(特に+/-25%未満、好適には+/-10%未満の偏差で)に位置するよう構成されている。
位置センサ(設定位置センサ)及びセンサ装置は、好適には、定期的に読み出され、特に、データは定期的に取得される。データ取得周波数は、特に、>10 Hzであり、好適には>100 Hzであり、特に好適には>1 KHzであり、10 KHz以上であり得る。
モータ電流強度は、構成要素の角度位置に関する位置測定値が(所定量だけ)変化した場合に検出されるのが好適である。モータ電流強度は、連続的かつ定期的に検出することも可能である。
全ての構成において、制御装置には、少なくとも1個のメモリ装置が割り当てられるのが好適である。
特に、メモリ装置には少なくとも1つのテーブルが記憶されている。テーブルには、異なる周囲条件及びドアの運動学(ヒンジ間隔、接続点など)に関する補正値を保存することができる。テーブルのデータは、補間することが可能である。更に、ある関数のパラメータをテーブルに保存し、従って適合を可能とするためにある関数又は異なる複数の関数を使用することも可能である。
状況データ(縦方向及び横方向の傾斜)が含まれたテーブルが存在するか、又は傾斜角の計算ルールが保存されるのが好適である。
好適には、ブレーキ装置が含まれる。ブレーキ装置は、特に、少なくとも端部位置において作動するか、又は規定値を超える角速度が生じた場合に作動する。
好適には、少なくとも1個の状況センサが含まれる。特に、長手方向軸線及び/又は横方向軸線周りの傾斜を検出するための少なくとも1個の角度センサが含まれる。
全ての構成において、駆動装置は、使用者の手動力(回転力)を回転方向に補助するのが好適である。
また、フェイルセーフ機能が統合されていることが好適であり、電気的な故障又は事故が発生した場合、駆動モータが切り離されるか又は分離される。これにより、子供が例えば緊急時にドアを開放するのが容易になる。
構成要素の開放移動中の最大速度は、制限することができる。例えば、突風が生じて手が構成要素にもはや接触していない場合、構成要素の移動を停止することが可能である。
好適には、制御可能なブレーキ装置が含まれる。
特に、ブレーキ装置は、磁気粘性流体伝達装置として構成されると共に、少なくとも1個の電気コイルを有する。
好適には、ハンドセンサが含まれ、例えば、使用者の手が構成要素に触れたことを検出することができる。特に、ハンドセンサは、近距離センサ及び/又は静電容量センサを含む。
全ての構成において、以下の特徴の幾つか又は全てを実現することができる:
使用者は、初期(開始)力を固定及び可動構成要素に及ぼすと、駆動ユニット(電気モータ)が起動して移動が補助される(サーボ動作)。この場合、可動構成要素は、使用者のガイドする手と同じ速度で移動するのが好適である。好適には、使用者は、自らが指定する移動速度とモータが可動構成要素又はスピンドルを補助する速度との間に差を感じることはない。
これは、(例えば車両に取り付けられた)アセンブリが水平位置にある場合、より少ない労力で行うことができる。アセンブリが横方向に傾斜している場合は、アクチュエータ及び制御技術の点で複雑になるため、移動方向に応じて極めて異なる力が生じる(可動構成要素が自ら落下するか又は勝手に移動したり、逆方向への移動又は閉鎖に大きな力が必要になったり、使用者が移動方向を急に変更したりする場合など)。
この場合、減衰ユニットは、異なるバリエーションで構成することができる。減衰ユニットは、例えばシリンダとして構成することができる。シリンダは、ピストンによって2つのチャンバに分割され、これらチャンバは、減衰バルブによって互いに接続されると共に、作動媒体として磁気粘性流体を含む(国際公開第2017/081280号パンフレット)。代替的に、スピンドルによって直線運動を例えば回転運動に変換し、その回転運動を減衰する磁気粘性流体ロータリーダンパが使用される(独国特許出願公開第102017111032号明細書)。駆動装置は、2個の接続ユニットを互いに移動させるのに十分な力を付与可能な任意かつ所望の電気モータを含むことができる。
以下、本発明の更なる利点及び特徴を、添付図面に基づいて説明する。
ブレーキ装置及び構成要素として駆動可能なドアを備える、自動車上に配置されたアセンブリを示す高度に概略的な平面図である。 可動構成要素を有する外骨格用のアセンブリを示す高度に概略的な説明図である。 駆動装置及びブレーキ装置を備える装置を示す概略断面図である。 図2における装置を示す概略的な拡大詳細図である。 図2における装置を中央位置で示す斜視図である。 図2における装置を伸長位置で示す平面図である。 図2における装置を後退位置で示す平面図である。 概略断面図である。 図7における装置の力プロファイルを示す説明図である。 制御図である。 センサで検出される考慮可能な影響を示す説明図である。 駆動モータを動作させるための回路図である。 駆動モータにおける電流強度のプロファイルを経時的に示す説明図である。 設定値電圧のプロファイルを経時的に示す説明図である。
図1aは、本発明に係るアセンブリ100を自動車200(この場合は乗用車)に使用する様子を示す。自動車200は、概略平面図で表されている。この場合、ドアとして構成されると共に、ドア手段154を有する2個の可動構成要素100が自動車200に設けられている。ドア手段154は、ドアリーフ104として形成されている。ドアは両方とも第2設定位置、即ちこの場合は図示の角度61における開放設定位置103にある。ハッチング線で表されたドアは、第1設定位置102、即ちこの場合は閉鎖設定位置102にある。
可動構成要素104(この場合はドア104)の旋回運動を制御状態で減衰するか又は可動構成要素104の旋回運動を制動するのみならず、そのような運動をブロックするために、各アセンブリ100は、回転ブレーキ又はロータリーダンパなどとして構成された制御可能なブレーキ装置1を備える。各構成要素は、接続ユニット151,152を有し、一方はボディシェルなど自動車200のベース構造又は支持構造に接続されるのに対して、他方は可動構成要素(この場合はドアリーフ104)に接続され、従って構成要素104の開閉動作中に、2個の接続ユニット151,152の相対移動が生じる。接続ユニット151,152は、直線的に移動する。この場合、回転運動への変換が行われ、その回転運動は、アセンブリ100のロータリーダンパ1によって制御状態で制動又は減衰又はブロックされる。
アセンブリ100は、ブレーキ装置1と、接続ユニット151,152を備えると共に、可動構成要素(この場合はドア)のガイド状態での移動を実現するよう機能し、従って自動車200における可動構成要素又はドア(そして場合によってはフラップ)の回転運動の目標速度及び目標減衰量又は目標ブレーキ量を実現するよう機能する。
アセンブリ又は自動車200は、周囲を走査するための又は周囲を認識するためのセンサ160を備える。自動車200上或いは自動車200内、又はアセンブリ100上或いはアセンブリ100内には、少なくとも1個のGPSセンサ63及び/又は状況センサ62が含まれる。中央のGPS及び/又は状況センサ62が1個だけ存在することも可能である。これにより、アセンブリ100又は自動車200の現在位置を判定することが可能であり得る。アセンブリ100或いは自動車に存在する地図材料を使用して、又は例えば自動車の中央メモリ或いはメモリ装置57に含まれる地図材料を使用して、又はオンラインで検索された地図材料を使用して、現在位置を取得することができる。これにより、アセンブリ100或いは自動車及び個々の構成要素の現在位置及び傾斜情報を判定し、又は画像認識によって周囲を認識し或いはその認識を最適化することが可能である。
水平縦方向及び水平横方向の傾斜情報は、傾斜センサ64又は状況センサ62で直接的に検出することもできる。何れにせよ、好適には、アセンブリ100が斜めに向いているのか又は車が斜面に位置しているかのみならず、どの方向にどの傾斜が存在するかを把握することが可能である。これにより、可動構成要素104(ドア)が自重によって閉鎖位置又は開放位置に予負荷されているか否かを導き出すことができる。斜面上では、自動車の方位に応じて、一方(例えば左)のサイドドアが閉鎖位置に予負荷され、他方(例えば右)のサイドドアが開放位置に予負荷される場合も想定可能である。
制御装置55は、可動構成要素又はドアリーフ104を備えるアセンブリ100を制御するよう機能する。制御は、自動車200の中央コントローラによって行われてもよい。この場合、中央コントローラは、全てのアセンブリ100(及び場合によっては更なる制御タスク)のために自動車200に設けることができる。
図示の制御装置55は、比例積分コントローラ53、比較装置56、並びに例えばテーブル58又はデータが記憶されたメモリ装置57を有する。制御装置55は、状況センサ62、GPSセンサ63(又は衛星を利用したその他の位置情報システム)、傾斜センサ64、並びに少なくとも1個のハンドセンサ59を有することができる。代替的に、これらセンサの少なくとも1個が制御装置55に割り当てられ、又は制御装置55がそのようなセンサから測定データを取得する。センサアセンブリの電流センサ65は、駆動モータ75を流れる電流を検出し、状況に応じて、テーブル58に記憶された補正データを使用してモータ電流を制御する。
ハンドセンサ59により、例えば、使用者が自動車200又は特にドアに触れているか又は握っているか否かを検出することが可能である。代替的に、ハンドセンサ59により、手がドアリーフ104のすぐ近傍にあるか否かを検出することが可能である。これは、画像認識によって行うこともできる。使用者の手90又は身体の一部がドアリーフ104又はボディシェルと導電接触している場合にのみ、モータ補助動作が生じるようにすることが可能である。また、手90がドアリーフ104から例えば10 cm未満、好適には5 cm未満又は2 cm未満の短距離に位置している場合に静電容量測定が行われ、動作のアクティブ制御が行われるようにすることも可能である。このようなハンドセンサは、ドアリーフ104又は自動車における他の構成要素に組み込むことができる。
位置センサ19は、ドア角度を直接的に検出することができる。代替的に、位置センサ19は、ドア角度を表す位置を検出する。何れにせよ、ドア角度位置は、位置測定値20(図9参照)から導き出すことができる。ドア角度位置又は位置測定値20の経時変化に基づいて、角速度23及び速度パラメータ22を導き出すことができる。外部ミラー又はボディシェルに統合されたセンサ装置60により、位置測定値20を導き出すことも可能である。
図1bは、互いに移動可能であると共に、互いに旋回可能な2個の構成要素104,105を有する外骨格300用のアセンブリの高度に概略的な説明図を示す。アセンブリ100は、例えば、手の指(又は手自体、腕、背中、及び/又は、脚)のための外部支持構造を形成できると共に、互いに旋回可能な2個の構成要素104,105を備えることができる。この旋回は、センサによって検出され、駆動装置70によって補助され、ブレーキ装置1によって制御状態で制動することができる。
アセンブリ100は、互いに相対移動可能な2個の構成要素104,105を備え、これら構成要素104,105は、互いに関節式に接続されている。アセンブリは、例えば、使用者の手の指又は複数の指のための外部支持構造として形成することができる。図示の2個の構成要素104,105は、互いにある角度61で表されており、この角度61は、約0°~180°の間で変化させることができる。構成要素104における指先の動作は、アセンブリ100の機構によって補助される。この目的のために、複数のレバー96,97,98及び複数のロータリー継手91~95を有する継手機構が設けられている。一方でロータリー継手91,92間、他方でロータリー継手91,95間における構成要素104,105の本体部分もレバーとして見なすことができる。
全体として、継手機構は、統合された駆動装置70及び統合されたブレーキ装置1を有するレバー機構として機能し、この機構により、指の動作力が増加可能であると共に減速可能である。コントローラは、例えば指関節の過伸展を確実に防止するために、(生理学的に)許容できない動作をピンポイントで制動するか又は防止することができる。また、複数の指を合理的に結合させることも好適には可能である。同時に、指の力を大幅に増加させることができる。この場合、制御は、実質的に自発的に行われる。使用者がある程度の力を入れると、その直後に駆動装置の補助を得ることができる。使用者がブレーキ操作を開始すると、それに合わせて駆動装置も自動的にブレーキをかける。この場合、ブレーキ(ブレーキ力/ブレーキモーメント)又は補助(駆動力/駆動モーメント)は、好適には、必ずしも(ファクターとして)同じ比率である必要はなく、可変的に調整されてもよい。例えばゲームにおいて、ライフルのトリガーを仮想的に押す(引く)ことは、最初に指が屈曲時に増加する力でブレーキをかけられ、次いでトリガー作動後にトリガーがストッパまで動的に押し込まれてブレーキ力が大幅に低下し、その後にモータ力で指が再び元の位置に戻されることにより、補助することができる。モータは、トリガーのリターンスプリングがシミュレーションされたものである。例えば、ゴムボールなどの物体を仮想的に握ったり押したりすることがガイド状態で補助される場合、手を閉じる(即ち、内方に向けた旋回で拳が作られる)動作には、好適には、関節におけるモーメントの増加によってブレーキがかけられ、ゴムボールの圧縮がシミュレートされる。手を開く(即ち、外方に向けた旋回)動作は、モータによって補助され、ゴムボールのスプリングバックがシミュレートされる。これら全ての過程においては、常に使用者(人間/手)が動作を決める(即ち、使用者は指を制御する)。
制御装置55について再度言及すると、これは中央コントローラとして設けられていてもよく、又はアセンブリ100に統合されていてもよい。比例積分コントローラ53を有することが可能であり、構成によっては、人工知能及び/又は機械学習を有するコントローラを含むことも可能である。また、比較装置56及びテーブル58又はデータが記憶されたメモリ装置57が設けられている。制御装置55は、状況センサ62を有することが可能であるのみならず、GPSセンサ63、加速度センサ、画像認識システム、傾斜センサ64、並びに更なるセンサ(Google Glass(登録商標)などのデータグラス、仮想現実デバイスなど)を有することが可能である。上述したセンサ及び更なるセンサは、制御装置55に割り当てられていてもよい。センサアセンブリの電流センサ65は、駆動モータ75を流れる電流を検出し、センサ値に応じて、モータ電流及びブレーキ装置1を制御する。
他の図は、特に図1bにおける外骨格300上及び図1aにおける自動車200上で使用可能なアセンブリ100及び装置を示す。アセンブリ100は、他の用途に使用することもできる。
図2は、例示的な実施形態の断面図を示す。この場合、アセンブリ100又は可動構成要素104用の移動影響装置50が設けられている。
アセンブリ100又は移動影響装置50は、更なる部分又は構造ユニットに取り付けるための接続ユニット151,152を備える。アセンブリ100又は移動影響装置50は、例えば自動車に取り付けられる。ただし、アセンブリ100は、例えばプロテーゼ又は外骨格の一部であると共に、動作を補助又は制御するためにそのプロテーゼ又は外骨格に固定することも可能である。
第1結合ユニット32は、例えば、可動構成要素に固定的に接続することができる。第1結合ユニット32には、結合ロッド3として形成された回転マウント3が設けられている。第2結合ユニット33は、回転マウント3に回転可能に取り付けられている。この場合、第2結合ユニット33は、外側にねじ付きスピンドル4を有し、従ってスピンドルユニット4として形成されている。
スピンドルユニット5として形成された第3結合ユニット34が設けられている。第3結合ユニット34は、第2結合ユニット33と結合されている。スピンドルユニット5は、第2結合ユニット33におけるスピンドルユニット4の雄ねじと係合する雌ねじ付きのスピンドルナット5を有する。2個の接続ユニット151,152の軸線方向移動は、互いに係合するスピンドルユニット4,5によって回転運動に変換される。
制御可能なブレーキ装置1は、回転運動にブレーキをかけるために第2結合ユニット33の内部に形成されている。ブレーキ装置1は、閉鎖設定位置102と開放設定位置103との間で制御可能な可動構成要素104の動作を制御状態で少なくとも部分的に減衰するために、回転ブレーキとして構成されている。駆動モータ75を含む駆動装置70は、制御状態での移動を可能とするよう機能する。
第3結合ユニット34には、結合プロファイル153が旋回軸34a周りで旋回可能に設けられている。旋回軸34aは、例えば、第3結合ユニット34上にボルト又はスタブ軸として形成されると共に、結合プロファイル153の目を旋回可能に受けることができる。この場合、旋回軸34aは、第2結合ユニット33の回転軸線33aに対して横方向かつ垂直に配置されている。特にロッド状の結合プロファイル153は、第2端部において第2接続ユニットと旋回軸152a周りで旋回可能に接続されている。旋回軸152aも、例えば、第2接続ユニット152上にボルト又はスタブ軸として形成されると共に、結合プロファイル153の目を旋回可能に受けることができる。結合プロファイル153は、第1端部において第3結合ユニット34と旋回可能に接続され、第2端部において第2接続ユニット152と旋回可能に接続されている。第2接続ユニット152は、例えば、自動車のAピラー又はBピラー又は外骨格の一部に取り付けるか又は形成することができる。
可動構成要素のアクティブ制御又はアクティブガイドのために、駆動装置70は、第2結合ユニット33に収容されている。この場合、駆動ハウジング71は、駆動マウント73に回転可能に取り付けられている。駆動モータ75の駆動ハウジング71と第1結合ユニット32との間の通常は相対回転不可能な接続は、駆動部86を有するアクチュエータ80によって解除することができる。駆動部86は、垂直方向に移動可能であり、これにより第1結合ユニット32と駆動ハウジングとの間の相対回転不可能な接続を解除又は再確立することができる。アクチュエータ80は、任意的に設けられているに過ぎず、設置された場合、モータ補助がない「手動モード」において、例えば自動車又は外骨格の可動構成要素を妨害なく容易に旋回可能とする。多くの構成においては、アクチュエータ80は設けられておらず、駆動モータ75は継続的に係合状態にある。
第1スピンドルユニット4は、第2結合ユニット33に形成されている。更に、第2スピンドルユニット5は、第3結合ユニット34に形成されている。スピンドルナットとして形成されたスピンドルユニット5の内歯は、ねじ付きスピンドルとして形成されたスピンドルユニット4の外歯に係合し、これにより第3結合ユニットに対する第2結合ユニットの相対回転運動中に、接続ユニット151,152の軸線方向変位が互いに生じる。
駆動モータ75の起動により、2個の結合ユニット32,33が互いに直接的に回転する。第2結合ユニット33に形成されたねじ付きスピンドル4が第3結合ユニット34のねじ付きナット5と係合しているため、モータによって接続ユニット151,152の軸線方向変位が互いに生じる。
非結合設定位置において、アクチュエータ80が駆動ハウジング71に相対回転不可能に結合されていない場合、結合ユニット33,32の互いの角度位置を手動で容易に調整することができる。
駆動ユニットは、必ずしもブレーキ装置1に対して同軸に配置される必要はない。駆動ユニットは、ブレーキ装置1に対して平行に配置されるか又はオフセット配置されてもよい。この場合にトルクの伝達は、例えば、Vベルト、歯付きベルト、歯車、かさ歯車、ローラーチェーン、摩擦車を介して行うことができる。シャフト72には、例えば、歯付きベルトのプーリを取り付けることができる。結合ユニット33は、外端部において歯付きベルトプロファイルを有することが可能であり、その歯付きベルトプロファイルは、移動影響装置50又は駆動ユニット70の歯付きベルトプーリに作動接続されている。
図3は、駆動装置70及びブレーキ装置1を有する移動影響装置50の拡大詳細図を示す。3個の結合ユニット32,33,34のうち、第1結合ユニット32は、例えば、自動車200の外骨格又はボディシェルの一部に接続され、第2結合ユニット33は、可動構成要素104に接続又は結合されている。第2結合ユニット33は、図示の実施形態では車軸ユニットとして形成された回転マウント3によって回転可能に取り付けられている。結合ロッドとも称される車軸ユニット3と第2結合ユニット33との間には、軸受7が配置されている。軸受7の間には、電気コイル9が配置され、各電気コイル9が軸線方向において回転体2に隣接している。これら電気コイル9により、磁場源8が提供される。電気コイル9によって磁場が発生すると、2個の結合ユニット32,33の間にブレーキトルクが発生する。ブレーキ装置1により、任意の設定位置又は角度位置で強力なブレーキトルクを発生させることが可能であり、これにより可動構成要素104の設定位置の意図しない変更(例えばドアリーフの開放角度の変更)が回避される。
図3は更に、磁場10の流れ又は磁気回路の磁力線を例示的に示す。
磁場源8としての電気コイル9で発生した磁場は、磁気伝導性スリーブ17の一部を通過し、電気コイルに隣接配置された回転体2を通過した後、やはり強磁性材料で構成された結合ロッド又は回転マウント3に入り、軸線方向において隣接する回転体2に戻り、そこで磁力線が回転体2を半径方向に再び通過してスリーブ17に入って閉じられる。好適には、軸線方向において隣接する2個のコイルの間には、2個の別箇の回転体2が設けられている。また、軸線方向において互いに離間した複数の磁気回路を設けることができる。各磁気回路は、例えば、二列の回転体2を有することができ、これら回転体2は、それぞれの場合において、電気コイル9の左右に、周方向に分布するよう配置されている。この場合、磁気回路/回転体ユニットの実装数が多いほど、最大ブレーキトルクが大きくなる。
軸線方向に細長い回転体を設けることも可能である。この場合、細長円筒状の回転体の一端には、軸線方向の一側において隣接する電気コイル9の磁場が通過し、円筒状の回転体2の他端には、次の電気コイル9の磁場が通過する。
結合ロッド3又は回転マウント3の内部の中央には、個々の電気コイル9に電流をピンポイントで供給するために、例えば個々の電気コイル9に延在する分岐チャネルを有するチャネル21を形成することができる。
結合ロッド又は回転マウント3は、特に第1結合ユニット32と堅固に接続され、任意的に、第1結合ユニット32に一体的に形成されるか又はねじ込まれるか又は溶接されてもよい。
個々の回転体2の間に中間リング18を設けることにより、個々の磁気回路を互いに分離することが可能である。
図3においては、スピンドルナット5の雌ねじ15と係合するねじ付きスピンドル4の雄ねじ14も明示されている。
スリーブ17は、第2結合ユニット33として形成されたねじ付きスピンドル4と相対回転不可能に接続され、例えば接着されている。強磁性材料で構成されたスリーブ17を使用することにより、ねじ付きスピンドル4自体を例えばプラスチックで製造することができ、この場合には特殊なプラスチックの使用が有利である。これにより、大幅な軽量化がもたらされる。更に、相互に係合するねじ領域において自己潤滑が実現されるため、可動構成要素104又はアセンブリ100がメンテナンスの必要なく低摩擦で動作可能である。
転がり軸受7に隣接するようシール13が配置され、そのシール13は、例えば軸封リングを含み、接触によって全てのギャップをシールする。回転マウント3は、好適には、強磁性材料で構成されると共に、例えば比較的軟鋼で構成されているため、摩耗を回避するために、シール13領域においては、硬化材料で構成されたレース28を回転マウント3に配置するのが好適である。
内部においては、(ねじ付きスピンドルが例えばプラスチックで構成されている場合)回転マウント3とスリーブ17との間、又は(ねじ付きスピンドル4の内壁が強磁性材料で構成され、かつスリーブ17が設けられていない場合)ねじ付きスピンドル4の内壁と回転マウント3の外表面との間のキャビティには、複数の磁気回路が配置されるのが好適である。この場合、中空円筒状の内部においては、電気コイル9が回転マウント3に直接的に巻かれるか、又はコイルホルダ11に巻かれ、その後にコイルホルダ11が結合ロッド3に押し付けられる。
磁気回路の磁場が閉じられる複数の回転体又は転動体2は、好適には、電気コイル9に隣接するよう軸線方向の各側に収容されている。軸線方向の1つの位置には、例えば、8個又は10個の回転体2を周方向に分布するよう配置することができる。
図4~図6は、図2における移動影響装置50の異なる設定位置を示す。図4は、移動影響装置50を、スピンドルナット5が中間位置に位置している中央位置で示す。斜視図で表されると共に細長形状を有する結合プロファイル153は、プレート又はガイドプレート32b上の切り欠き32bを通って中程度の距離にわたって延在している。ガイドプレート32bは、第1結合ユニット32に固定的に接続され、特に第1結合ユニット32に一体的に形成されている。
切り欠き32bは、結合プロファイル153よりも僅かにのみ広いことが明示されている。図示の構成は、極めて狭い構造を可能にするものであり、この場合、横幅は、結合プロファイル153の長手方向に対して垂直な幅の2倍よりも小さくなり得る。これが実現されるのは、結合プロファイル153が両側において関節式に取り付けられ、結合プロファイル153の形状が、駆動ユニットにおける相互に離間した各接続点又は各固定点152aに起因し、可動構成要素の移動中に運動学的条件が変化するにもかかわらず、常に切り欠き32b内の中央に位置するよう構成されているからである。
第1結合ユニット32は、実質的に折り曲げられるか又は折り畳まれたプレートで構成され、例えば、ねじ151aによって可動構成要素104に直接的にねじ止めすることができる。装置は、アセンブリ100の内部に、そして例えば、ドアリーフのドア構造の内部に取り付けることができる。例えば外骨格の場合、外部に取り付けることも可能である。
図5は、完全に伸長された結合プロファイル153の平面図を示す。装置は、伸長した設定位置にあり、結合プロファイル153は、切り欠き32bを通って最大範囲まで延在している。図6における平面図においては、結合プロファイル153が複数、この場合は逆方向に延在する2つの湾曲部153d,153eを有することが明示されている。これにより、結合プロファイル153の各端部は、互いに平行に延在すると共に、長手方向の範囲に対して横方向の一幅よりも小さくオフセット配置されている。正確なプロファイル形状は、設置状況に応じて異なる。図示の実施形態においては、何れにせよ、狭い構造が実現されており、その狭い構造により、動作中であっても、アセンブリ100内部への設置に必要なスペースが小さい。
図6は、実質的に後退位置にある図2における移動影響装置50の平面図を示す。この場合に結合プロファイル153は、実質的に後退しており、第2結合ユニット又は第3結合ユニットの直径を超えて横方向に延在していない。
図4、図5、並びに図6が示すように、第1結合ユニット32には、可動構成要素104に固定するためのガイドプレート32aが取り付けられている。ガイドプレート32aは、結合プロファイル153がガイドされる切り欠き32bを有する。結合プロファイル153は、第3結合ユニット34及び第2接続ユニット152と旋回可能に結合され、細長く湾曲した形状を有する。
図7は、ロータリーダンパ又はブレーキ装置1の基本原理に基づく磁気粘性流体伝達装置40における機能の略図を示す。図7は、国際公開第2017/001696号パンフレットに既に開示されている。従って、国際公開第2017/001696号パンフレットの関連する記載及び全内容は、本発明の開示に含まれる。
図7は、2個の結合ユニット32,33を示し、これら結合ユニット32,33の相対移動は、伝達装置40により、減衰されるか又はピンポイントで影響を受ける。この目的のために、結合ユニット32,33の間のギャップ35には、磁気粘性流体6に埋設された複数の回転体2が配置されている。各回転体2は、別箇の部品36であり、印加磁場の存在下で結合ユニット32,33の相対移動中にくさび効果をもたらす。この場合、磁気粘性粒子が集まるくさび状領域46が形成され、くさび効果により、回転体2の更なる回転及び結合ユニット32,33の相対移動に効果的にブレーキがかかる。
回転体2と結合ユニット32,33との間の自由間隔39は、磁気粘性流体中の磁気粘性粒子の典型的な又は平均的な又は最大の粒径よりも基本的に大きい。この「MRFくさび効果」により、予想よりも大幅に強い影響が及ぼされる。これにより、特に、保持力として利用可能な大きな静的力が得られる。
図示の実施形態において示すロータリーダンパ及びブレーキ装置1は、全て上述した「MRFくさび効果」に従って機能するのが好適である。
大きな静的力は、保持力として効果的に利用可能であり、図8に示すように有利に利用可能である。即ち、図8は、回転体(及びやはり同様に回転可能なスピンドルユニット)の回転速度に対する、磁気粘性流体伝達装置40又はブレーキ装置1におけるブレーキ力の力プロファイル示す。回転体2が停止しているときには、極めて大きなブレーキ力が生じていることが分かる。使用者が可動構成要素104を開放状態に保持するブレーキ力を克服した場合、磁場が印加されていたとしても速度の増加に伴ってブレーキ力が大幅に低下するため、使用者が十分な保持力を克服した後には可動構成要素を容易に閉鎖することができる。
この効果により、任意かつ所望の角度位置で大きな保持力が生じるが、その保持力は、可動構成要素を閉鎖するのに使用者が極めて容易に克服することができる。これにより、極めて快適な機能が得られる。閉鎖機能は、モータで補助可能であるため、常に小さな力を加えるだけで十分である。
本発明により、駆動装置のフィードバック制御を行うことができる。
本質的な態様は、駆動装置70及び/又はブレーキ装置1のフィードバック制御と、ブレーキ装置1を制御し、移動又はブレーキをかけることが可能な速度、特に方向を変更する速度とにある。
駆動モータ75のフィードバック制御は、設定電流によって行われる。図9は、そのフィードバック制御のシーケンスを示す。
初期状態において、可動構成要素は、例えば、閉鎖されているか又は開放されている場合にはブレーキがかけられている/ブロックされている。可動構成要素が外部から(即ち、使用者によって)移動されると、ブレーキ装置1が解放され、各部分が相対移動する。これにより生じた駆動モータ75(電気モータ)の動作により、駆動モータに第1電流が誘導され、その第1電流が測定される。次いで、制御装置55(フィードバック制御)は、誘導電流が補償されるまで逆方向に電流を積極的に増加させ、それを超える小さなオフセット電流を出力する。このオフセット電流により、駆動モータは、使用者が可動構成要素を移動させる間、可動構成要素104又は接続ユニット151,152を小さな付加力で移動させる。使用者が移動速度を変更した場合には誘導電流も変化し、それに応じて、比例積分コントローラ53が駆動モータ75のフィードバック制御も行う。これにより、駆動モータから付与される力(トルク)は、使用者による速度変化に適合する。使用者が移動にブレーキをかけた場合、駆動モータ75のオフセット電流が大きくなり過ぎるため、コントローラ53がフィードバック制御によってオフセット電流を低減する。
制御装置55は、アセンブリ100及び可動構成要素104を制御する。この場合、可動構成要素104の角度設定位置に関する位置測定値20と、可動構成要素104の角速度23に関する速度パラメータ22とは、位置センサ19によって検出される。これら値は、定期的に記録することができる。可動構成要素104の変位(例えば旋回)が検出された場合、移動速度23から速度パラメータ22が算出される(又は逆に速度パラメータ22から移動速度23が算出される)。速度パラメータ22により、メモリ装置57に記憶されたテーブル58から、電気駆動モータ75用の電気的な設定値電流強度24が判定される。その後、関連する設定値電圧25が設定される。
関連する設定値電圧25は、経験値から判定される。例えば、外部負荷のない水平位置で摩擦の基準値を算出し、その基準値を考慮して、可動構成要素に関して実質的に力のかからない(フォースフリー)ガイドを実現することができる(経年劣化又は摩耗の考慮)。
次いで、駆動モータ75を流れる電流強度26が測定又は算出される。実際に流れている電流強度26は、(速度パラメータ22において)電気的な設定値電流強度24と比較される。
設定値電圧25は、駆動モータ75を流れる電流強度26が電気的な設定値電流強度24よりも小さい場合に増加する。この場合、使用者が可動構成要素104を加速させようとしていることが想定される。
設定値電圧25は、駆動モータ75を流れる電流強度26が電気的な設定値電流強度24よりも大きい場合に低下する。この場合、使用者が可動構成要素104を制動しようとしていることが想定される。
この場合、特に移動すべき構成要素の空間的な状況及び方位が考慮される。可動構成要素が重力に逆らって移動しなければならない傾斜位置が適切に考慮され、その傾斜位置によって生じる力が補償される。
最後の各ステップは反復的に行われることにより、使用者は、常に「フォースフリーガイド」の感覚を得ることができる。
可動構成要素及び/又は周囲の温度も考慮することができる。アセンブリが夏に日射に晒される場合と、冬に屋外で使用される場合とでは、異なる抵抗力及びモーメントが生じる。
駆動モータ75は、好適には、Hブリッジ52(図11参照)によって動作される。この回路は、駆動モータ75が両方向に動作される場合に使用される。駆動モータ75において、動作方向とは逆方向に電流が誘導されると、その電流は、シャント抵抗器27を介して流れ、そこでの電圧降下によって測定される。図11は、DCモータを駆動モータ75として両方向に動作させるための回路を示す。この場合、還流ダイオードを有するMOSFETトランジスタは、DCモータが接続されたいわゆるブリッジアームを介して、電流方向(及び電圧の符号)を制御する。電流は、シャント抵抗器27における電圧降下によって測定することができる。電流は、どのMOSFETが電流をどの方向に通過させるかに応じて、異なる方向に流れる。電圧は、抵抗器27の両端で測定される。
図12及び図13は、時間経過に伴う電圧のプロファイル(図13参照)と、モータ角度に対する電流強度のプロファイル(図12参照)を示す。図の端は、例えば、全開状態であり得る第2設定位置での状態を示す。
これら図に明示されているように、使用者は、可動構成要素を第1設定位置(例えば、閉鎖状態又は後退設定位置)から押し出している。強制的な動作により、駆動モータ75に電流が誘導される。電圧は、初期的には0のままである。その後に制御装置は、可動構成要素104が移動される(開放される)ことを認識し、電流強度26が設定値電流強度24に対応するよう、フィードバック制御によって設定値電圧25を再調整する。4.5秒の時点で第2設定値(例えば全開状態又は伸長設定位置)に到達し、使用者は可動構成要素に僅かにブレーキをかける。システムはこのことをすぐに認識し、実質的に即座にブレーキ操作を行う。この場合、時間的に極めて迅速な降下が生じる。システムは、変化に対して極めて迅速に反応する。電圧は、モータの回転中(可動構成要素の押し出し中)に増加する。この場合、電圧は急激にではなく直線的に増加する。使用者が可動構成要素を加速させることがなくなると、電圧が再び低下する。
設定位置(例えば角度)に応じて可動構成要素を移動させる際の図12のモータ電流26のプロファイルを見ると、移動開始時には負電流が流れ、モータが電流を発生させている。コントローラは、電圧のフィードバック制御を行い、電流が正方向に流れ始めることによってモータが駆動される。
図12は、可動構成要素の移動中、例えばドアの開放中又は外骨格の一部の伸長或いは旋回中の電流プロファイルを示す。スピンドル上におけるモータの最初の1秒又は最初の1回転において、-1Aよりも僅かに小さい電流が誘導される(この場合、モータは電流を発生させ、その電流は負荷動作時とは逆方向に流れる)。コントローラはこの電流を検出し、図12に示すように電圧を増加させる。次いで、電流が正方向に流れ、使用者が可動構成要素を押さなくなるまで、駆動モータ75が共に回転する。誘導電流は、モータがアクティブな補助に際して消費する電流の約1/3(ただし負)である。
モータ又はドライブトレイン又は可動構成要素には、角度センサも使用される。角度変化が測定された場合、モータが作動する。全ての場合において、変数のフィードバック制御は、好適には、PIコントローラ53(比例積分コントローラ)によって行われる。PIコントローラ53は、任意の処理ユニット、例えば、マイクロコントローラ上、アセンブリのオンボードコンピュータ上に実装することができる。制御装置55(制御ユニット)は、センサデータ及び計算アルゴリズムに従って、可動構成要素の駆動ユニット及びブレーキユニットのための制御信号を出力する。
磁気粘性流体ブレーキ装置1は、可動構成要素104の制動において、駆動モータ75を補助することができる。駆動モータ75は、自発的に停止するのではなく、積極的に制動される。停止状態において、ブレーキ装置1は、可動構成要素の不所望な移動(開放又は閉鎖)を回避するためにブレーキ操作を行う。更に、ブレーキ装置1又はMRFブレーキによって可動構成要素が1つの位置に保持されることで乗降補助をすることができる。
例えば、可動構成要素として構成されたドアをつかみ、自分自身を自動車から引っ張り出すことができる(降車補助)。代替的に、自分自身を支持することもできる。これは、狭いスペースにおいては極めて有利な場合がある。
モータ75のための付加的なブレーキ装置1の利点は、電流消費量が小さいことである。電気モータがブレーキに使用される場合、MRFブレーキよりも多くの電流を必要とする。駆動モータ75が保持(ブロック)をするために使用される場合、大電流が流れることにより駆動モータが発熱し、これにより巻線の抵抗が増加するため、電流が更に増加する。この場合、極めて大きな電流が流れる。
アセンブリ又はブレーキ装置は、好適には、可動構成要素104の位置及び移動速度を判定できるよう、少なくとも1個の位置センサ19を備える。可動構成要素104の移動は、高分解能で検出されるため、ブレーキ装置1の迅速な切り替え/解放が可能である。これは、可動構成要素が障害物に到達する前に強く制動され、その後に逆方向に移動される場合に必要である。ブレーキ作用がすぐに低下しなければ、可動構成要素を即座に逆方向に再び移動させることができない。比較的重い可動構成要素の場合、急なブレーキ操作はすぐに負荷ピーク及び振動につながり、制御が困難になる。通常は、穏やかで(釣り合いのとれた)ブレーキ操作が望ましく、これは急速かつ連続的に切り替わるMRFブレーキ装置1で実現可能である。
更に、(ミリ秒範囲での)迅速な切り替えも必要である。これは、電気モータ及び/又はブレーキ装置1の切り替えが遅れると、可動構成要素の振動又は逆方向への不所望な移動につながるからである。この場合、可動構成要素の制動は、平方根関数に従うのが好適である。可動構成要素が所望の設定位置(例えば閉鎖状態)に近づけば近づくほど、ブレーキをかける強度が大きくなる。即ち、可動構成要素は急激にではなく、「穏やかに」制動されるため、使用者はより良好な触感をえることができる。この機能を効果的に実現するには、可動構成要素の位置を正確に測定できることが必要である。
各センサ(アセンブリ内における位置センサ、角度センサ、移動センサ、加速度センサ)からの信号は、センサからのノイズを除去するために、フィルタ(例えばカルマンフィルタ)によってフィルタリングされる。これにより、移動センサに関しては、1 μmの分解能を得ることができる。
使用されているスピンドルは1回転あたり30 mm移動し、駆動モータ75の回転の分解能は0.012°である。この場合、移動センサは、例えばスピンドルユニット上に取り付けられている。スピンドルの軸線方向における分解能が1 μmであれば、駆動モータ75の分解能は約0.012°である。従って、旋回可能構成要素の角度変化1°につき1000を超える信号が存在する。駆動モータ75の1°の回転は、可動構成要素の0.065°の旋回に対応する。使用されているスピンドルにおいて、可動構成要素の1°の旋回は、駆動モータ75の15.38°に対応する。従って、可動構成要素における旋回角度の判定精度は<<0.1°であり、可動構成要素の旋回については、移動センサに対応して<0.1°の角度分解能がある。スピンドルユニット及び駆動モータ75の遊びに起因し、分解能はより高い。
可動構成要素、又はアセンブリの他の領域、又はアセンブリに割り当てられた領域における状況センサ又は加速度センサにより、加速度方向が測定される。これにより、アセンブリの位置を推測することができる。アセンブリが傾斜位置にある場合、重力加速度は異なる方向を向いている。これにより、制御装置55は、使用者が可動構成要素を移動させていなくても、可動構成要素にどのような力が作用しているかを認識することができる。
可動構成要素には、タッチセンサ(ハンドセンサ59)(抵抗センサ又は静電容量センサ)を更に設けて、人が可動構成要素に接触してガイドしたときにブレーキ装置のフィードバック・コントローラが認識することもできる。これにより、可動構成要素が例えば風によって移動し、フィードバック・コントローラがこれを使用者の手90によるものと認識し、可動構成要素が風によって移動するのを付加的に補助する状況を排除することが可能である。このように、アセンブリが下方に傾斜した位置にあると共に、可動構成要素104が上方に向けて移動される場合、可動構成要素が後方への不所望な移動を生じることが回避できる。逆に、可動構成要素104が下方に向けて移動される場合、不所望な開放(特に過度に大きな開放角度)が回避される。
風又は使用者が可動構成要素104をガイドしているか否かの検出は、近距離センサシステム(特に画像認識)によって行ってもよい。このシステムは、使用者が可動構成要素の傍に立っているか否かを検出する。同様に、動作パターンから、何が望まれているを識別することも可能である。
例えば、使用者はドアを開放し、通常はその直後に再びドアを閉鎖する。これは数秒間続く連続的なプロセスであり、使用者はそのプロセスに正確に従う。しかしながら、例えばドアの開放時間がより長くなれば、風の影響による可能性がある。
制御ユニットを天気アプリ及び/又はGPS(位置データ)にリンクすることも、フィードバック制御の質を高めるのに役立つ。この場合、風は、ワシントン山に比べて室内空間であれば外乱変数になり難い。使用者がいつも同じ駐車場又はガレージを使用している場合、フィードバック・コントローラは、ディープラーニングによってそのことを学習すると共に自らを最適化し、これにより使用者がより質の高い補助ドアガイドを受けられるようにすることができる。これは、使用者自身(左利き/右利き、女性/男性/子供など)及び使用者の習慣、又は構成要素における遊びが増加した場合、又は摩耗が生じた場合にも当てはまる。
サーボ補助は、インテリジェントに変化させることができる。従って、夜間に、即ち時間に応じて(及び/又は位置に応じて)、可動構成要素を常によりゆっくり及び静かに閉鎖設定位置に移動させて、家族及び隣人の邪魔をしたり起こしたりしないようにすることも可能である。子供が自動車の後部ドアを閉鎖する場合も同様である。これは、指が挟まることによる痛みを可能な限り軽減するためである。子供の他の欲求も、同じように考慮することができる。この場合、音声アシスタントを使用して安全性を更に高めることも可能である。
使用者は更に、アセンブリに関して、(コンピュータ又はアプリにより)異なる強度の補助レベルを設定することができる。従って、各使用者は、自らの望む補助強度を選択することが可能である。
可動構成要素の前に障害物が位置しているか否かを検出するために、アセンブリ100に、センサ160又は距離センサ(例えば、超音波センサ、光学センサ、誘導センサ、光バリア、カメラシステム、ライダー、レーダー)が更に設けられていれば有利である。これにより、フィードバック・コントローラは、異物への損傷を回避するために、ブレーキ操作を強制的に行うことができる。
可動構成要素とアセンブリとの間に配置されたセンサは、何か(例えば手や指)が間に位置していればそれを検出可能であり、フィードバック・コントローラがブレーキ装置に信号を送信して可動構成要素を停止する。
可動構成要素の慣性と、ブレーキ装置の個々の部品における必然的な遊びに起因し、所望の移動後に可動構成要素に僅かな振動が生じる。本発明においては、迅速なフィードバック制御(kHz)及び迅速に切り替え可能なブレーキを利用することにより、可動構成要素の慣性及び振動を逆方向への移動に再び直接的に使用する。可動構成要素は、開放移動に際して、開放端部位置で停止すると共に、ブレーキ後に遊び又は部品の柔軟性に起因して振動する。使用者は、可動構成要素をすぐに再び閉鎖したいと考えるとする。センサは、可動構成要素が閉鎖方向に振動したことを検出し、まさにそのタイミングでブレーキ装置1を特に(一桁のミリ秒)と極めて迅速に解放する。これにより、振動力が可動構成要素を閉鎖するのに直接的に利用され、従って駆動モータ75(電気モータ)の起動電流も低下する。ブレーキ装置1の解放が遅過ぎて、可動構成要素が既に開放方向に再び振動していた場合、電気モータはその振動に抗しつつ作動しなければならず、大きな起動モーメント/電流が必要になる。これは消費電流及び部品の負荷が増加することに加えて、可動構成要素における不快な触覚的及び音響的挙動につながる。このような負荷がかかると、モータが「うなり」をあげ、使用者は低品質の特徴であると解釈する可能性がある。使用者が可動構成要素を移動させなければ、その可動構成要素は(MRF)ブレーキ装置1によって保持される。この場合、スピンドルユニットは、駆動モータ75によって付勢可能、即ちモータは低電流(数mA)で動作し、これによりモータがスピンドルユニットをブレーキ装置75に抗して回転させようとする。使用者が可動構成要素を移動させると、ブレーキ装置1が解放され、駆動モータ75が構成要素と一緒に即座に回転する。従って、駆動モータ75にとって必要な起動時間が短縮され、使用者はモータからの補助に関してデッドタイムを感じることがない。
可動構成要素は、動作パターン(例えば可動構成要素を所望の位置で素早く開閉)、又はボタンにより、使用者が望む位置(使用者が可動構成要素をガイドした位置)に固定(制動)することができる。使用者は、乗降に際して、ドアとして構成された可動構成要素につかまることができる(乗降補助)。
ガイドモードの利点は以下のとおりである:
・可動構成要素は、車両のアセンブリの位置(水平、傾斜など)にかかわらず、(過度な力を使用することなく)容易に移動させることができる。
・取り扱いが容易であり、ボタンやジェスチャが不要。
・安全性に関して、使用者は動作を常に指定する必要があり、可動構成要素が独立的に移動(例えば開閉)することがない。センサにより、アセンブリ上における衝突や挟み込みが回避される。
・使用者が可動構成要素をガイドする限り、その移動に責任を負うことになる。従って、必要なセンサ技術がより安価である(近距離検出センサがより少ない)。
ブレーキ装置1は、好適には、停止位置又は回転方向反転位置における可動構成要素の振動中に、使用者による一方向への移動に際して必要な駆動力がより小さくなるよう開かれる。
特に、制御装置55は、使用者が可動構成要素の近傍にいるか否かを検出する。
全ての構成において、有線又は無線で接続又は結合された制御スイッチ又は制御面によって制御可能であることが好適である。
可動構成要素は、好適には、音声入力によって制御可能である。この目的のために、音声認識を(ローカル又はリモートで)行うことができる。実現可能なコマンドは、例えば以下のとおりである:
‐「可動構成要素を開放する」又は「開放する」
‐「可動構成要素を閉鎖する」又は「閉鎖する」
‐「可動構成要素を停止する」
‐「可動構成要素をブロックする」
‐「可動構成要素を静かに閉鎖する」
‐「補助をより大きくする」
また、特定の可動構成要素を指定することも例えば以下のとおり可能である:
‐「左前の可動構成要素を開放又は閉鎖する」など
特に、ドア又は他の可動構成要素の降車補助においては、起動のための専用ボタンが配置され得るか又は必要であり得る。これは、(ボタンの設置場所、ケーブル接続などで)不利な場合がある。これは音声コマンドを使用すれば、容易かつ安価に実現することができる。
音声コマンドは、実行する前に承認する必要があり得る。旅行中などであれば、実行が拒否される場合がある。
好適には、マイクロフォンが設置されている。
更に、可動構成要素の実装に関しては、以下の可能性を実現することができる:
1.アクティブな可動構成要素
可動構成要素は、ボタンを押すか又は他の制御コマンドによってアクティブに移動され、その際に電気モータで駆動されると共に、ブレーキによって制動される。これらは全て、外部からの介入なしに行われる。また、センサが必要な停止位置を検出する。
2.パッシブな可動構成要素
可動構成要素は、使用者によって移動され、それ自体受動的である(そして最大限に制動される)。センサにより、インテリジェントに減衰を行うことが可能であり、例えば、障害物に到達する前に停止することが可能である。
3.パッシブ「アクティブ」な可動構成要素
電気モータなどは切り離され、そうでない場合にアクティブな可動構成要素は、僅かで妥当な力でパッシブに移動させることができる。
新たな可能性として、ここに記載するセミアクティブな可動構成要素が挙げられる:
‐可動構成要素は、上述したモード2(パッシブ)と同様に使用者によって移動されるが、電気モータ及びブレーキの組み合わせによって移動が補助される。従って、可動構成要素は、例えば、指を1本使用して自由に移動させることができる。指(手)が可動構成要素をガイドしている間、可動構成要素は、手の動作又は使用者の指定に従って最小限の抵抗力で追従(フォロー)する。可動構成要素が追従する力は、(例えば車両設定メニュー、又はイグニッションキー、又はアプリで)予め設定することができる。また、可動構成要素は、軽く押して極めてゆっくりと移動させ、指1本で再び停止させることもできる。人が可動構成要素を「ガイド」し、可動構成要素は、好適には、独立的に何もしないか(又はほぼ何もしない)。この場合のポイントは、使用者の要求を推測(感知)し、可動構成要素が「不自然」な動作(例えば、突発的な移動、過度な減速、過度に遅い、回転方向の変化が不適切)をしないよう、モータのフィードバック制御を行うことである。
‐これは、傾斜位置でも行うことが可能である。この場合、電気モータは、変化する力を補償する(電気モータによる補償がなければ、一方向にはより自由に移動し、他方向にはより緩慢に移動することになる)。可動構成要素は、常に同じように「エレガント」に、又は実質的に無重力状態で移動する。
‐可動構成要素は、動作パターン又はボタンにより、使用者が望む位置(使用者が可動構成要素をガイドした位置)に固定(制動)することができる。
‐この解決策の他の利点は、切り離しが不要になることである。これは、コスト、重量、設置スペースに関して大きな利点である。
使用者が可動構成要素をパッシブに閉鎖できれば有利である。これは、必要な閉鎖力が小さい場合に特に有利である。
この場合に可動構成要素は、「独立的に」開放するのではなく最小限の力でガイドされる。駆動モータが補助を行い、ブレーキ装置が必要に応じて調整しつつブレーキ操作を行い、従って常に最小限の力で済む。
力及び動作速度が大きいため、電気モータ及びギアボックスは比較的強力なのが好適である(自動車ドアの降車補助力は最大2000 N、作動力は最大1000 N)。従って、モータ及びギアボックスは、(電動テールゲートの場合と同様に)音が聞こえる可能性があるが、これは望ましくない。プラスチック製の歯車を有するギアボックス及び遮音材の形態の封入部では、この問題を限定的にしか解決できない。
ほとんどの車両においては、ドア内にスピーカも配置されている。このスピーカは通常、アクティブなドアアジャスタ(駆動モータ)から数センチしか離れていない場所に配置されている。ドアアジャスタが作動している場合、スピーカからアンチノイズを発することができる。ドアアジャスタのノイズは、周波数スペクトル的に大きく変化することはない。更に、ドアアジャスタが作動した場合、アジャスタが何をしているか又は何をしようとしているかが明らかであり、不明確なノイズ源というわけではない。センサ信号(例えばヨーセンサ、即ち車両の傾斜位置)から負荷が分かる。従って、アンチノイズを極めて効率的に使用することができる。
全ての構成において、駆動モータ75は、ギアボックス74を有するか否かにかかわらず、同期モータ、非同期モータ、ディスクロータ、超音波モータ、ピエゾモータ、アキシャルギャップモータであってもよい(これらに限定されない)。
駆動モータは、特に、12、24、又は48ボルトで動作することができる。
ギアボックス74は、遊星ギアボックス、従来のギアボックス、ハーモニックドライブ(波動歯車装置)、又はCVTであってもよい(これらに限定されない)。この場合、伝達要素(例えば歯車)は、鋼、プラスチック、繊維強化材料、非鉄金属などで構成することができる。
1 ブレーキ装置
2 回転体、転動体
3 回転マウント、車軸ユニット、結合ロッド
4 スピンドルユニット、ねじ付きスピンドル
5 スピンドルユニット、スピンドルナット
6 磁気粘性流体
7 軸受
8 磁場源
9 電気コイル
10 磁場
11 コイルホルダ
12 ねじ付きナット
13 シール
14 雄ねじ
15 雌ねじ
16 穴あきナット
17 スリーブ
18 中間リング
19 位置センサ、設定位置センサ
20 位置測定値
21 チャネル
22 速度パラメータ
23 角速度、移動速度
24 設定値電流強度
25 設定値電圧
26 電流強度
27 抵抗器
28 レース
29 ケーブル
30 力プロファイル
32 結合ユニット
32a ガイドプレート
32b 切り欠き
33,34 結合ユニット
34a 旋回軸
35 ギャップ
36 別個の部品
39 自由間隔
40 伝達装置
42 回転軸線
46 くさび状領域
50 移動影響装置、装置
51 移動センサ
52 Hブリッジ
53 PIコントローラ
54 誘導された電気的変数
55 制御装置
56 比較装置
57 メモリ装置
58 テーブル
59 ハンドセンサ
60 センサ装置
61 角度
62 状況センサ
63 GPSセンサ
64 傾斜センサ
65 電流センサ
70 駆動装置
71 駆動ハウジング
72 駆動シャフト
73 駆動マウント
74 トランスミッション
75 駆動モータ
76 ドライバ
80 アクチュエータ
81 予負荷ユニット
86 駆動部
90 手
91~95 旋回継手
96~98 レバー
100 アセンブリ
102 第1設定位置
103 第2設定位置
104 構成要素
105 構成要素
151 接続ユニット
151a ねじ
152 接続ユニット
152a 旋回軸
153 結合プロファイル
153d 湾曲部
153e 湾曲部
154 ドア手段
160 センサ
200 自動車
300 外骨格

Claims (30)

  1. 第1設定位置(102)と第2設定位置(103)との間で構成要素(104)の変位に少なくとも部分的に影響を及ぼすために、電気駆動モータ(75)を含む駆動装置(70)を備えるアセンブリ(100)の前記可動構成要素(104)を旋回させるための方法であって、
    位置センサ(19)により、前記構成要素(104)の設定位置に関する位置測定値(20)と、前記構成要素(104)の変位速度(23)に関する速度パラメータ(22)とを検出し、
    前記速度パラメータ(22)による前記構成要素(104)の変位中に、前記電気駆動モータ(75)用の電気的な設定値電流強度(24)を算出すると共に、関連する設定値電圧(25)を設定し、その後、前記駆動モータ(75)を流れる電流強度(26)を算出し、前記駆動モータ(75)を流れる前記電流強度(26)が前記電気的な設定値電流強度(24)よりも小さい場合に前記設定値電圧(25)を増加させ、前記駆動モータ(75)を流れる前記電流強度(26)が前記電気的な設定値電流強度(24)よりも大きい場合に前記設定値電圧(25)を低下させることを特徴とする方法。
  2. 請求項1に記載の方法であって、前記駆動モータ(75)を流れる前記電流強度(26)を、前記駆動モータと直列に配置した抵抗器(27)によって検出する方法。
  3. 請求項1又は2に記載の方法であって、前記駆動モータ(75)を、Hブリッジ(52)に配置する方法。
  4. 請求項1~3の何れか一項に記載の方法であって、前記設定値電圧(25)のフィードバック制御を、比例積分コントローラ(53)によって行う方法。
  5. 請求項1~4の何れか一項に記載の方法であって、前記位置測定値(20)を、前記電気的な設定値電流強度(24)及び/又は電気的な設定値電圧(25)を算出する際に考慮する方法。
  6. 請求項1~5の何れか一項に記載の方法であって、状況センサ(62)を使用して、前記アセンブリ(100)の空間状況に関する少なくとも1つの値を検出し、電流センサ(65)を使用して、前記駆動装置(70)の前記電流強度に関する値を算出し、記憶されたテーブル(58)が、補正値を含み、前記位置測定値(20)を、前記電気的な設定値電流強度(24)及び/又は電気的な設定値電圧(25)を算出する際に考慮する方法。
  7. 請求項1~6の何れか一項に記載の方法であって、水平方向に対する前記アセンブリ(100)の傾斜を考慮する方法。
  8. 請求項1~7の何れか一項に記載の方法であって、GPSセンサの信号を考慮する方法。
  9. 請求項1~8の何れか一項に記載の方法であって、移動に対する内部抵抗の測定値を算出する方法。
  10. 請求項9に記載の方法であって、前記移動に対する内部抵抗の前記測定値を使用して再較正を行う方法。
  11. 請求項1~10の何れか一項に記載の方法であって、手の検出をハンドセンサによって行い、前記駆動装置を、使用者の手が前記構成要素の近傍に位置している場合にのみ起動する方法。
  12. 請求項1~11の何れか一項に記載の方法であって、前記アセンブリが、互いに移動可能であると共に生体の一部に適合された少なくとも2個の構成要素を備え、使用者の動作を、例えば、外骨格の継手を少なくとも1個の駆動モータで駆動することによって補助する方法。
  13. 第1設定位置(102)と第2設定位置(103)との間で使用者が構成要素(104)の変位に少なくとも部分的に影響を及ぼすために、電気駆動モータ(75)を含む駆動装置(70)によってアセンブリ(100)の少なくとも1個の前記可動構成要素(104)を変位させるための方法であって、
    前記構成要素(104)の設定位置に関する位置値(20)を、位置センサ(19)によって検出し、
    前記アセンブリ(100)の空間状況に関する少なくとも1つの値を、状況センサ(62)によって検出し、
    前記駆動装置(70)の電流強度に関する値を、電流センサ(65)によって算出し、
    記憶されたテーブル(58)が、補正値を含み、
    前記構成要素(104)の変位中に、制御装置(55)が、前記測定値及び前記テーブル(58)に記憶された前記補正値を使用して、前記駆動装置を制御することを特徴とする方法。
  14. 請求項1~13の何れか一項に記載の方法であって、前記駆動装置(70)を、高速切り替えブレーキ装置(1)によって補完すると共に、前記制御装置(55)を介して前記ブレーキ装置(1)と相互作用させる方法。
  15. 請求項1~14の何れか一項に記載の方法であって、使用者が、移動力を表示メニューで予め選択することができる方法。
  16. 特に請求項1の前提部、又は請求項1~15の何れか一項に記載の方法であって、前記構成要素(104)の旋回中に、前記電気駆動モータ(75)の少なくとも1つの電気的変数(26)を、センサ装置(60)によって検出すると共に、前記電気駆動モータ(75)の制御において考慮し、従って、例えば、前記構成要素(104)の変位を、少なくとも部分的に手動で開始及び/又は変更した場合に、前記駆動モータ(75)に誘導された電気的変数(54)を検出し、その後、前記駆動モータ(75)を対応するよう積極的に制御する方法。
  17. 電気駆動モータ(75)を含む駆動装置(70)と、互いに移動可能であると共に、前記駆動モータ(75)によって互いに調整可能な2個の接続ユニット(151,152)とを備えるアセンブリ(100)であって、
    第1設定位置又は第1閉鎖設定位置(102)と第2設定位置(103)との間で構成要素(104)の移動に少なくとも部分的に影響を及ぼすために、前記2個の接続ユニット(151,152)の一方が、支持構造に接続可能であり、前記2個の接続ユニット(151,152)の他方が、前記変位可能な構成要素(104)に接続可能であり、
    位置センサ(19)が含まれ、該位置センサ(19)により、前記2個の接続ユニット(151,152)の互いの設定位置に関する位置測定値(20)と、前記2個の接続ユニット(151,152)の互いの移動速度(23)に関する速度パラメータ(22)とが検出可能であり、
    前記電気駆動モータ(75)に、該駆動モータ(75)を流れる電流強度(26)を検出可能な少なくとも1個のセンサ装置(60)が割り当てられ、
    制御装置(55)が、前記速度パラメータ(22)による前記構成要素(104)の変位中に、前記電気駆動モータ(75)用の電気的な設定値電流強度(24)を算出すると共に、関連する設定値電圧(25)を設定するよう設計及び構成され、
    前記制御装置(55)が、前記センサ装置(60)により、前記駆動モータ(75)を流れる前記電流強度(26)を前記設定値電圧(25)の存在下で算出するよう設計及び構成され、
    比較装置(56)が含まれ、該比較装置(56)が、前記駆動モータ(75)を流れる前記電流強度(26)を前記設定値電流強度(24)と比較するよう設計及び構成され、
    前記制御装置(55)が、前記駆動モータ(75)を流れる前記電流強度(26)が前記電気的な設定値電流強度(24)よりも小さい場合に前記設定値電圧(25)を増加させ、前記駆動モータ(75)を流れる前記電流強度(26)が前記電気的な設定値電流強度(24)よりも大きい場合に前記設定値電圧(25)を低下させるよう設計及び構成されていることを特徴とするアセンブリ。
  18. 請求項17に記載のアセンブリ(100)であって、前記位置センサ(19)及び前記センサ装置(60)が、定期的に読み出されるアセンブリ。
  19. 請求項17又は18に記載のアセンブリ(100)であって、前記ドアリーフ(104)の角度設定位置に関する前記位置測定値(20)が変化した場合に、前記駆動モータ(75)の前記電流強度(26)が検出されるアセンブリ。
  20. 請求項17~19の何れか一項に記載のアセンブリ(100)であって、前記制御装置(55)に、メモリ装置(57)が割り当てられているアセンブリ。
  21. 請求項20に記載のアセンブリ(100)であって、少なくとも1つのテーブル(58)が、前記メモリ装置(57)に記憶されているアセンブリ。
  22. 請求項17~21の何れか一項に記載のアセンブリ(100)であって、制御可能なブレーキ装置(1)を備えるアセンブリ。
  23. 請求項22に記載のアセンブリ(100)であって、前記ブレーキ装置(1)が、磁気粘性流体伝達装置(40)として構成されると共に、少なくとも1個の電気コイル(9)を有するアセンブリ。
  24. 請求項17~23の何れか一項に記載のアセンブリ(100)であって、ハンドセンサ(59)が含まれ、前記ハンドセンサ(59)により、使用者の手による前記構成要素(104)の接触が検出可能であるアセンブリ。
  25. 請求項24に記載のアセンブリ(100)であって、前記ハンドセンサ(59)が、近距離センサ及び/又は静電容量センサを含むアセンブリ。
  26. 請求項17~25の何れか一項に記載のアセンブリ(100)であって、画像認識システム(59)が含まれ、前記画像認識システム(59)により、前記アセンブリの近距離場/周囲が動的に検出可能であるアセンブリ。
  27. 請求項17~26の何れか一項に記載のアセンブリであって、結合プロファイル(153)が、両側において関節式に取り付けられ、前記結合プロファイル(153)の形状が、前記駆動ユニットにおける相互に離間した各接続点(152a)に起因し、前記構成要素の移動中に運動学的条件が変化するにもかかわらず、常に切り欠き(32b)内の中央に位置するよう構成されているアセンブリ。
  28. 請求項17~27の何れか一項に記載のアセンブリであって、該アセンブリが、生体の少なくとも一部のための外部支持構造を形成すると共に、少なくとも互いに移動可能な構成要素を備えるアセンブリ。
  29. 請求項28に記載のアセンブリであって、該アセンブリが、装具、プロテーゼ、及び/又は、外骨格の少なくとも一部を形成しているアセンブリ。
  30. 請求項28又は29に記載のアセンブリであって、前記互いに移動可能な2個の構成要素が、生体の一部に適合されると共に、使用者の動作を、例えば、前記外骨格の継手を少なくとも1個の駆動モータで駆動することによって補助するのに適しているアセンブリ。
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