(57)【要約】  基礎面（１８０，１８２）上を運動する少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０）と、ユーザ用のハンドグリップ（１１０）とを備えた輸送装置（１００）、特にベビーカー（１０２）であって、少なくとも３つの車輪のうち少なくとも１つの車輪が駆動輪（１２２，１２４，１２６）として構成されており、当該駆動輪は、基礎面上におけるユーザによる輸送装置の手動の押し引き動作が少なくとも部分的に電動支援可能となるように、対応づけられた電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）により電動駆動可能である、輸送装置において、少なくとも１つの加速度センサ（１７２，１７４）が輸送装置に設けられており、電気駆動ユニットによる押し引き動作において、設定された制動トルク（ΔＦｍｏｔ）が輸送装置に周期的に印加可能であり、少なくとも１つの加速度センサに対応づけられた制御装置（１７０）が、少なくとも１つの加速度センサの加速度値（ａｘ）を評価して輸送装置（１００）でのユーザの存在又は不在を識別し、当該ユーザの存在又は不在に応じて電気駆動ユニットを制御するように構成されている。
2021515514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎面（１８０，１８２）上を運動する少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０）と、ユーザ用のハンドグリップ（１１０）とを備えた輸送装置（１００）、特にベビーカー（１０２）であって、
前記少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０）のうち少なくとも１つの車輪（１１６，１１８，１２０）が駆動輪（１２２，１２４，１２６）として構成されており、当該駆動輪（１２２，１２４，１２６）は、前記基礎面（１８０，１８２）上におけるユーザによる前記輸送装置（１００）の手動の押し引き動作が少なくとも部分的に電動支援可能となるように、対応づけられた電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）により電動駆動可能である、
輸送装置において、
少なくとも１つの加速度センサ（１７２，１７４）が前記輸送装置（１００）に設けられており、前記電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）による押し引き動作において、設定された制動トルク（ΔＦｍｏｔ）が前記輸送装置（１００）に周期的に印加可能であり、
前記少なくとも１つの加速度センサ（１７２，１７４）に対応づけられた制御装置（１７０）が、前記少なくとも１つの加速度センサ（１７２，１７４）の加速度値（ａｘ）を評価して前記輸送装置（１００）でのユーザの存在又は不在を識別し、当該ユーザの存在又は不在に応じて前記電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）を制御するように構成されている、
ことを特徴とする輸送装置。
【請求項２】
少なくとも１つの負の加速度値（ａｘ）により、ユーザの不在が識別可能である、
請求項１に記載の輸送装置。
【請求項３】
少なくとも１つの正の加速度値（ａｘ）により、ユーザの存在が識別可能である、
請求項１又は２に記載の輸送装置。
【請求項４】
前記電気駆動ユニット（１４０）は、電気モータ（１５０）、特にブラシレスＤＣモータ（１５２）を有する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の輸送装置。
【請求項５】
前記電気駆動ユニット（１４０）は、少なくとも１つの伝動装置（１５４）を有する、
請求項４に記載の輸送装置。
【請求項６】
前記少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０）のうち少なくとも２つの車輪（１１６，１１８，１２０）は、駆動輪（１２２，１２４，１２６）として構成されており、
前記少なくとも２つの車輪（１１６，１１８，１２０）のそれぞれに対してそれぞれ１つの電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）が対応づけられており、前記電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）は、それぞれ前記制御装置（１７０）により相互に独立して制御可能である、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の輸送装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの加速度センサ（１７２，１７４）により、主として、前記少なくとも１つの加速度値（ａｘ）が、前記輸送装置（１００）の優先１次押し引き方向（１１２）において検出可能である、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の輸送装置。
【請求項８】
基礎面（１８０，１８２）上を運動する少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０）と、ユーザ用のハンドグリップ（１１０）とを備えた輸送装置（１００）、特にベビーカー（１０２）でのユーザの存在を識別するための方法であって、
前記少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０）のうち少なくとも１つの車輪（１１６，１１８，１２０）は、駆動輪（１２２，１２４，１２６）として構成されており、当該駆動輪（１２２，１２４，１２６）は、前記基礎面（１８０，１８２）上におけるユーザによる前記輸送装置（１００）の手動の押し引き動作が少なくとも部分的に電動支援可能となるように、対応づけられた電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）により電動駆動可能である、方法において、
ａ．制御装置（１７０）によって制御可能な前記電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）により、設定された制動トルク（ΔＦｍоｔ）を前記輸送装置（１００）に周期的に印加して、前記輸送装置（１００）を短時間だけ制動するステップと、
ｂ．前記輸送装置（１００）に対応づけられた少なくとも１つの加速度センサ（１７２，１７４）により、加速度値（ａｘ）を検出するステップと、
ｃ．前記制御装置（１７０）により、前記少なくとも１つの加速度センサ（１７２，１７４）の前記加速度値（ａｘ）を評価するステップであって、実質的に負の加速度値（ａｘ）が生じた場合、ユーザが不在であるものとし、前記輸送装置（１００）に作用するユーザ力（ＦＵ）がさらに欠如していれば、前記輸送装置（１００）が静止状態に至るまでその短時間の制動を続行し、又は、実質的に正の加速度値（ａｘ）が生じた場合、ユーザが存在するものとし、前記輸送装置（１００）へのユーザ力（ＦＵ）の作用による、前記設定された制動トルク（ΔＦｍоｔ）に抗する押し引き動作を維持し若しくは再び受容するステップと、
を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項９】
所定の角度（φ）だけ傾斜した基礎面（１８２）上においては、前記電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）の回転数（ｎ）及び当該回転数の変化量（Δｎ）を検出することによって、勾配抵抗（ＦＨ）を調整する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つの負の加速度値（ａｘ）が生じた場合、前記設定された制動トルク（ΔＦｍоｔ）を非線形に増加する、
請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記設定された制動トルク（ΔＦｍоｔ）の増加を、３次関数により又は他の関数に従って行う、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記制御装置（１７０）により、前記電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）の回転数制御による制動を、前記輸送装置（１００）の重量（ｍＫ）に依存しない回転数曲線（４５２）に基づいて行う、
請求項８又は９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
本発明は、輸送装置、特にベビーカーであって、基礎面上を運動する少なくとも３つの車輪と、ユーザ用のハンドグリップとを備え、少なくとも３つの車輪のうち少なくとも１つの車輪が駆動輪として構成されており、当該駆動輪は、基礎面上におけるユーザによる輸送装置の手動の押し引き動作が少なくとも部分的に電動支援可能となるように、対応づけられた電気駆動ユニットにより電動駆動可能である、輸送装置に関する。本発明はさらに、基礎面上を運動する少なくとも３つの車輪と、ユーザ用のハンドグリップとを備えた輸送装置、特にベビーカーでのユーザの存在を識別するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術から、電動駆動可能な駆動輪により、押し引き動作においてユーザを能動的に支援する、ベビーカーとして構成された輸送装置が公知である。安全上の理由から、輸送装置、特にこうしたベビーカーの駆動システムは、ユーザの不時の不在又はベビーカーからのユーザの手放しを識別するように構成可能であり、これにより、自発的にかつ非制御の状態で前進するベビーカーによる事故を少なくとも実質的に防止することができる。ここでは、少なくとも１つの力センサによりユーザの存在を検出可能な電動ベビーカーが公知である。
【０００３】
さらに、ベビーカーのハンドグリップに設けられた、アクティブ化のために操作可能な操作グリップ、操作レバー又はこれらに類似のものがユーザにより操作されている間のみ電動支援部がアクティブとなる、押し引き動作の電気支援部を有するベビーカーも公知である。不在によって操作グリップが解放された場合、当該操作グリップが対応づけられたゼロ位置へ自発的に戻り、ベビーカーが自動的に制動される。
【０００４】
また、軌道車両においては、スイッチングエレメントが周期的にユーザ又は運転者によって操作されるいわゆるトットマンスイッチが使用されている。当該使用が停止されると、車両は直ちに自発的に静止状態となるまで減速される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の開示
本発明は、基礎面上を運動する少なくとも３つの車輪と、ユーザ用のハンドグリップとを備えた輸送装置、特にベビーカーに関する。少なくとも３つの車輪のうち少なくとも１つの車輪が駆動輪として構成されており、当該駆動輪は、基礎面上におけるユーザによる輸送装置の手動の押し引き動作が少なくとも部分的に電動支援可能となるように、対応づけられた電気駆動ユニットにより電動駆動可能である。少なくとも１つの加速度センサが輸送装置に設けられており、電気駆動ユニットによる押し引き動作において、設定された制動トルクが輸送装置に周期的に印加可能であり、少なくとも１つの加速度センサに対応づけられた制御装置が、少なくとも１つの加速度センサの加速度値を評価して輸送装置でのユーザの存在又は不在を識別し、当該ユーザの存在又は不在に応じて電気駆動ユニットを制御するように構成されている。
【０００６】
これによって、特にベビーカーとして構成されている輸送装置の全使用条件のもとでの、ユーザの不在又はユーザの存在の確実な識別が、配線コストを増加させる付加的なセンサ装置なしに可能となる。代替的に、輸送装置は、荷車、運搬車、廃棄物コンテナ、特にゴミ容器又はこれらに類似のものであってよい。電気駆動ユニットによって生成される、パルス状であって短い、好適には比較的小さな制動トルクが、ベビーカーの動作中に、持続的にベビーカーに作用させられる。設定されたこうした制動トルクは、ここでは、例示に過ぎないが、矩形の時間特性を有する。制動トルクの他の時間特性形状も同様に可能である。
【０００７】
好ましくは、少なくとも１つの負の加速度により、ユーザの不在が識別可能である。これにより、ユーザの不在についての一義的な基準が定められる。
【０００８】
好適には、少なくとも１つの正の加速度値により、ユーザの存在が識別可能である。これにより、ユーザが適用してベビーカーに作用しているユーザ力が、輸送装置の優先押し引き方向での正の加速度値を生じさせるので、ユーザの存在を識別する一義的な基準が得られる。
【０００９】
技術的に好都合な一発展形態においては、電気駆動ユニットは、電気モータ、特にブラシレスＤＣモータを有する。これにより、実用上はメンテナンスフリーの輸送装置の駆動部が得られる。
【００１０】
技術的な有利な他の一構成においては、電気駆動ユニットは、少なくとも１つの伝動装置を有する。これにより、電気モータの所与のトルク特性をベビーカー動作の特定の要求に簡単に適応させることができる。
【００１１】
好都合な他の一構成によれば、少なくとも３つの車輪のうち少なくとも２つの車輪は、駆動輪として構成されており、少なくとも２つの車輪のそれぞれに対してそれぞれ１つの電気駆動ユニットが対応づけられており、電気駆動ユニットは、それぞれ制御装置により相互に独立して制御可能である。これにより、ベビーカーの対称な後輪駆動又は前輪駆動を実現することができ、ここで、制御装置の適当な設計により、同時に、特に駆動輪における有意な摩擦損失のないカーブ走行を可能にするための電子差動装置を実現することができる。
【００１２】
好ましくは、少なくとも１つの加速度センサにより、主として、少なくとも１つの加速度値が、輸送装置の優先１次押し引き方向において検出可能である。これにより、輸送装置又はベビーカーの主運動方向のみが本発明によるユーザの不在識別に利用される。状況に応じ、他の２つの空間方向に対して、それぞれ１つずつ他の加速度センサを設けることもできる。また、３次元空間の各軸に対して、それぞれ少なくとも１つの回転加速度センサをベビーカーに設けてもよい。
【００１３】
さらに、本発明は、基礎面上を運動する少なくとも３つの車輪と、ユーザ用のハンドグリップとを備えた輸送装置、特にベビーカーでのユーザの存在を識別するための方法であって、少なくとも３つの車輪のうち少なくとも１つの車輪が駆動輪として構成されており、当該駆動輪は、基礎面上におけるユーザによる輸送装置の手動の押し引き動作が少なくとも部分的に電動支援可能となるように、対応づけられた電気駆動ユニットにより電動駆動可能である、方法に関する。方法ステップとして、
ａ．制御装置によって制御可能な電気駆動ユニットにより、設定された制動トルクを輸送装置に周期的に印加して、輸送装置を短時間だけ制動するステップと、
ｂ．輸送装置に対応づけられた少なくとも１つの加速度センサにより、加速度値を検出するステップと、
ｃ．制御装置により、少なくとも１つの加速度センサの加速度値を評価するステップであって、実質的に負の加速度値が生じた場合、ユーザは不在であるものとし、輸送装置に作用するユーザ力がさらに欠如していれば、輸送装置が静止状態に至るまでその短時間の制動を続行し、又は、実質的に正の加速度値が生じた場合、ユーザが存在するものとし、輸送装置へのユーザ力の作用による、設定された制動トルクに抗する押し引き動作を維持し若しくは再び受容するステップと、
が設けられている。
【００１４】
これによって、特に簡単確実でありかつ付加的なセンサ装置が不要な、押し引き動作の電気支援部を有するベビーカーでのユーザの不在を識別するための方法を実現することができる。
【００１５】
好ましくは、所定の角度だけ傾斜した基礎面上においては、電気駆動ユニットの回転数及び当該回転数の変化量を検出することにより、勾配抵抗の調整が行われる。これにより、ベビーカーが運動する傾斜した基礎面を考慮することができる。輸送装置の、一般に未知の（全）重量の再帰的な数値調整又は数値の連続近似に基づいて、基礎面の傾斜の角度に依存せずに、輸送装置のほぼ均等な走行挙動が保証される。
【００１６】
好適には、少なくとも１つの負の加速度値が生じた場合、設定された制動トルクが非線形に増加させられる。これに基づいて、ベビーカー又は輸送装置の制動過程は、迅速にかつ走行快適性を損なうことなく終了可能となる。
【００１７】
方法の好都合な一発展形態においては、設定された制動トルクの増加が、３次関数により又は他の関数に従って行われる。これにより、ベビーカーの特に確実な制動挙動を達成することが可能となる。代替の関数は、例えば、他のべき乗関数、線形関数、ランプ関数などであってよい。
【００１８】
方法の他の一構成のケースにおいては、制御装置により、電気駆動ユニットの回転数制御による制動が、輸送装置の重量に依存しない回転数曲線に基づいて行われる。これにより、ベビーカーの制動を、予め定義された回転数曲線に基づいて、ベビーカーの（全）重量に依存せずに行うことができる。
【００１９】
本発明を、図面に示した実施例に即し、以下の説明において詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明によるユーザの不在識別が行われる、ベビーカーとして構成された輸送装置を示す概略的な側面図である。
【図２】ベビーカーによって実現される物理的な制御区間を示す概略図である。
【図３】ユーザの存在が識別された場合の、時間に関する駆動トルクの特性及び対応する回転数の特性を示すグラフである。
【図４】ユーザの不在が識別された場合の、時間に関する駆動トルクの特性を示す図である。
【図５】ユーザの不在が識別された場合の、回転数曲線を用いた回転数制御における、時間に関する駆動トルクの特性を示す図である。
【図６】電気駆動ユニットの回転数の時間特性、回転数の１次導関数の時間特性、回転数の２次導関数の時間特性、及び、対応する電気駆動ユニットの駆動トルクの時間に関する特性を示す図である。
【図７】基礎面が傾斜している場合の適応的な回転数制御を示す概略図である。
【図８】図７の適応的な回転数制御が行われる場合の、時間に関する、制動トルクの特性及び対応する回転数の特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施例の説明
図１には、例示に過ぎないが、ベビーカー１０２として構成された輸送装置１００が示されている。代替的に、輸送装置１００は、荷車、運搬車、廃棄物コンテナ、特にゴミ容器、パレットトラック又はこれらに類似のものであってもよい。
【００２２】
ベビーカー１０２には、例えば折り畳み可能なアンダーフレーム１０４と、図示していない乳幼児用のシート１０８を内部に配置した寝台部又は座台部１０６とが設けられている。さらに、アンダーフレーム１０４には、好ましくはＵ字状でありかつ好適には人間工学的に高さ調整可能な、同様に図面には示していないベビーカー１０２のユーザの用のハンドグリップ１１０が設けられている。好ましくは、ベビーカー１００は、少なくとも３つの車輪１１６，１１８，１２０を備えている。ここでは好適に２つの車輪が後軸に、１つの車輪が前軸に配置されているが、前軸に２つの車輪、後軸に１つの車輪が配置されていてもよい。少なくとも３つの車輪１１６，１１８，１２０のうち、好ましくは少なくとも１つの車輪が駆動輪１２２，１２４，１２６として構成されている。少なくとも１つの駆動輪１２２，１２４，１２６は、好適には、少なくとも１つの電気駆動ユニット１４０，１４２，１４４により電動駆動可能である。ここで、少なくとも１つの駆動輪１２２，１２４，１２６は、前軸及び／又は後軸に配置可能である。好ましくは、少なくとも２つの車輪が駆動輪１２２，１２４，１２６として構成される。
【００２３】
ベビーカー１０２は、ここでの例示に過ぎないが、３つの車輪１１６，１１８，１２０を有し、そのうちここでは、例示しているように、前輪１１６が電気駆動ユニット１４０により駆動可能な駆動輪１２２として構成されている。電気駆動ユニット１４０により、実質的に水平な基礎面１８０上における、又は、当該基礎面１８０に対して角度φだけ傾いて若しくは斜めに延在する基礎面１８２上における、ベビーカー１０２の手動の押し引き動作の少なくとも部分的な電動支援が行われる。電気駆動ユニット１４０は、この場合、主として、好適には電気モータ１５０を含み、当該電気モータ１５０は例えばブラシレス永久励磁ＤＣモータ１５２によって実現可能であり、好ましくは輸送装置１００又はベビーカー１０２の動作要求への最適な回転数調整及びトルク調整を行う伝動装置１５４を有する。駆動ユニット１４０は、好ましくは電子制御装置１７０により制御可能である。
【００２４】
付加的に又は代替的に、２つの後軸１１８，１２０も上述したように駆動輪１２４，１２６として構成可能であり、駆動輪１２４，１２６は、ベビーカー１０２の電動支援される押し引き動作を実現するためのこうした配置において、それぞれ電気駆動ユニット１４２，１４４により、好ましくは個々に駆動可能であり、制御装置１７０を使用して相互に独立して制御可能である。他の電気駆動ユニット１４２，１４４には、このために、好適にはそれぞれ１つの電気モータ、特にブラシレス永久励磁ＤＣモータ及び伝動装置が設けられている。
【００２５】
輸送装置１００又はベビーカー１０２には、ここでも例示に過ぎないが、好ましくはベビーカー１０２の押し引き方向１１２の方向における少なくとも１つの加速度値ａｘを検出する少なくとも１つの加速度センサ１７２が設けられている。押し引き方向１１２に対する垂直方向又は基礎面１８０に対する垂直方向においては、加速度センサ１７２又は他の加速度センサ１７４により、ベビーカー１０２の付加的な垂直方向の加速度値ａｚが検出可能となる。さらに、図示していない他の加速度センサ及び／又は回転加速度センサを用いて、図平面に対して垂直な加速度値ａｙ、並びに、例えば座標系１９９で示している空間のｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に沿った及び／又はこれらの軸を中心とした任意の回転加速度値を検出し、制御装置１７０によってリアルタイムで評価することができる。
【００２６】
手動の、少なくとも部分的に電動支援される押し引き動作の受容及び／又は維持は、ユーザ力ＦＵがベビーカー１０２のハンドル１１０にかかっている場合にのみ行われる。ベビーカー１０２には、電気駆動ユニット１４０に依存しない重力Ｆｇ＝ｍＫ＊ｇが作用しており、ここで、ｍＫは、一般に未知の、ベビーカー１０２の（全）重量である。基礎面１８２が角度φだけ傾斜している場合、重力Ｆｇは、法線力ＦＮと勾配抵抗ＦＨとから、ベクトルとして、式ＦＨ＝ｍＫ＊ｇ＊ｓｉｎ（φ）によって合成され、ここで、法線力ＦＮは傾斜した基礎面１８２に対して垂直に作用し、勾配抵抗ＦＨは傾斜した基礎面１８２に対して平行に作用する。制御装置１７０によって制御される少なくとも１つの電気駆動ユニット１４０は、ユーザ力ＦＵと共に、ベビーカー１０２の瞬時速度ｖに対する速度変化量Δｖを生じさせる。
【００２７】
本発明によれば、輸送装置１００又はベビーカー１０２には、電気駆動ユニット１４０の制御装置１７０によって設定された小さな制動トルクΔＦｍоｔが周期的に印加可能であり、制御装置１７０は、ユーザの存在又は不在を識別するために、少なくとも１つの加速度センサ１７２の加速度値ａｘを評価し、当該加速度値ａｘに依存して好適には少なくとも１つの電気駆動ユニット１４０を制御するように構成されている。これに関連して、好ましくは反復的に負の加速度値ａｘがユーザの不在を示唆するのに対し、好適には少なくとも１つの正の加速度値ａｘにより、ユーザの存在を識別することができる。
【００２８】
図２には、ベビーカー１０２によって実現されている物理的な制御区間が示されている。加算点２００には、一般に負の外力Ｆｅｘｔ及び摩擦力Ｆｒと、電気駆動ユニットの正の作用を有する力Ｆｍоｔと、ユーザが適用したユーザ力ＦＵとが作用しており、これらが加算点２００においてベクトル加算されて合成力Ｆｔｏｔが得られる。摩擦力Ｆｒ又はＦｒ（ｎ）は、一般に、電気駆動ユニットのその時点の回転数に依存している。外力Ｆｅｘｔは、例えば風力抵抗又は付属物荷重、例えば同乗者用サドルなどであってよい。ベビーカー１０２の電気駆動ユニット１４０によって適用される駆動トルクＭＡ又はその変化量ΔＦｍｏｔは、ベビーカー１０２にかかる力の力平衡の必要性に基づいて、関係式ＭＡ＝ΔＦ＝Ｆｍｏｔ＋ＦＵ＋Ｆｒ＋Ｆｅｘｔに従って得られる。
【００２９】
式Ｆｔоｔ／ｍＫ＝ａにより、ベビーカー１０２の重量ｍＫが既知であれば、同様にベビーカー１０２によってシミュレートされる計算段２０２において、ベビーカー１０２の合成（全）加速度ａを、作用する全ての力の結果として導出することができる。加速度ａから、同様にベビーカー１０２によって実現される積分段２０４を反復通過した後、電気駆動ユニット１４０の必要回転数ｎが得られる。このように、加算点２００、計算段２０２及び積分段２０４はその協働によって、全体としてベビーカー１０２を充分に正確に物理モデル化する制御回路２０６を形成している。
【００３０】
また、ベビーカー１０２の速度ｖが一定であれば、重量条件Ｆｒ＋Ｆｅｘｔ＝ΔＦｍｏｔ＋ＦＵが成り立つ。ΔＦｍｏｔが跳躍的に負となり、ひいては制動トルクΔＦｍｏｔがトリガされると、ベビーカー１０２は制動されるが、ここで、当該ベビーカー１０２の制動は、ユーザの存在若しくは不在に応じて、又は、任意に生じた外力Ｆｅｘｔに依存して、種々の方式により行われて評価可能である。このことを以下に図３乃至図５に即して詳細に説明する。
【００３１】
図３には、ユーザの存在を識別する際の、例としての駆動トルクΔＦと対応する回転数特性とが時間ｔに関して示されている。第１の曲線特性３００は、時間ｔに関する駆動トルクΔＦの例としての特性と、設定された、比較的小さくかつ周期的な制動トルクΔＦｍｏｔとを共に示している。例としての、第１の曲線特性３００に時間的に対応する第２の曲線特性３０２は、ベビーカー１０２の少なくとも１つの電気駆動ユニット１４０の、時間ｔに関する回転数ｎの特性を示している。設定された制動トルクΔＦｍоｔが周期的に作用することにより、電気駆動ユニット１４０の、時間ｔに関する駆動トルクΔＦの矩形状の特性が得られる。一定の駆動トルクΔＦは、時点ｔ１まで、まず、時間ｔに関する一定の回転数ｎを生じさせる。ただし、設定された制動トルクΔＦｍｏｔの作用中に、回転数ｎは、線形にわずかに低下し、これにより設定された制動トルクΔＦｍｏｔが低下した後、初期値ｎまで再び線形に増加している。よって、時間ｔに関して台形状の回転数ｎの特性が生じている。
【００３２】
設定された制動トルクΔＦｍｏｔが停止された後、制御装置１７０及びその内部に実現されているアルゴリズムにより、増加する加速度値又は正の加速度値ａｘが存在するかどうかが検査される。存在する場合、ベビーカー１０２にはユーザ力が作用しており、ユーザが、制御装置によって周期的に設定される制動トルクΔＦｍｏｔに対して反対に作用する正常な押し引き動作を定常的に行っているので、ベビーカー１０２でのユーザの存在が基礎とされる。従って、少なくとも１つの正の加速度値ａｘの存在は、輸送装置１００又はベビーカー１０２でのユーザの存在を示唆する。
【００３３】
図４には、ユーザの不在を識別するケースでの、例としての、時間ｔに関する駆動トルクΔＦが示されている。曲線特性４００は、時間ｔに関する駆動トルクΔＦの特性と、設定された、好適には比較的小さくかつ周期的な制動トルクΔＦｍｏｔとを表している。所与の制動トルクΔＦｍｏｔが作用させられた後、制御装置１７０により、少なくとも１つの正の加速度値ａｘが存在するかどうかが検査可能となる。存在しない場合、又は、少なくとも１つの加速度センサ１７２，１７４が時点ｔ２から少なくとも１つの負の加速度値ａｘを特定した場合、輸送装置１００若しくはベビーカー１０２でのユーザの不在が基礎とされる。こうした状況においては、第１の代替手段により、制動トルクΔＦｍｏｔの振幅Ａが時点ｔ２から適応的に増加させられ、ここから、駆動トルクΔＦの曲線区間４０２において、３次関数に従って相当の過比例となった強い降下が生じる。制動トルクΔＦｍｏｔの適応的な増加は、好ましくはベビーカー１０２が完全な静止状態に至るまで、又は、ユーザがユーザ力ＦＵをベビーカー１０２に作用させることによって当該制動プロセスを中断するまで若しくは当該制動プロセスの優位を取るまで、続行される。
【００３４】
図５には、ユーザの不在を識別するケースでの、回転数曲線による回転数制御の際の時間ｔに関する例としての駆動トルクΔＦが示されている。ベビーカー１０２に作用する外力及びベビーカー１０２の（全）重量ｍＫが一般には未知であるという条件に基づいて、ユーザの不在を識別するケースでのベビーカー１０２の制動過程は、図４とは異なり、第２の代替手段に従って、例えば制御装置１７０により設定された適当な回転数曲線４５０を用いて行うことができる。
【００３５】
図５の図示においては、少なくとも１つの負の加速度値ａｘに基づいて、再び、輸送装置１００又はベビーカー１０２でのユーザの不在が基礎とされる。曲線特性４５２により、駆動トルクΔＦの特性と、時間ｔに関する設定された制動トルクΔＦｍｏｔとが示されている。例えば制御装置１７０に格納された回転数曲線４５０は、時間ｔに関する回転数ｎの特性を示している。曲線特性４５２によって、電気駆動ユニット１４０の制動トルクΔＦｍｏｔが、ベビーカー１０２の重量ｍＫに依存しない回転数曲線４５０を用いて制御される。時点ｔ３までは、駆動トルクΔＦ及び回転数ｎの双方が時間ｔに関して一定である。時点ｔ３から時点ｔ４［ｔ４＞ｔ３］までの時間範囲においては、回転数ｎは、専ら回転数曲線４５０によって制御されて時間ｔに関して線形に低下し、これにより、時間ｔに関して、制動トルクΔＦｍｏｔの同様に線形の増加が生じる。
【００３６】
図６には、時間ｔに関する、電気駆動ユニット１４０の例としての回転数、回転数の１次導関数、回転数の２次導関数、及び、電気駆動ユニット１４０の駆動トルクΔＦの対応する特性が示されている。ユーザがベビーカー１０２を押し引きする間、（図２乃至図５に関して説明したように）制御装置１７０によって設定された小さな制動トルクΔＦｍｏｔが、同様に制御装置１７０によって制御される電気駆動ユニット１４０を使用して、生成される。制御装置１７０とベビーカー１０２の少なくとも１つの加速度センサ１７２，１７４とにより、ベビーカー１０２が設定された小さな制動トルクΔＦｍｏｔによって制動されたかどうか、又は、略一定の速度ｖで運動し続けるかどうかを検査することができる。ベビーカー１０２の制動又は減速が行われ、そのことが負の加速度値ａｘによって検出可能となった場合、制動トルクΔＦｍｏｔは、制御装置１７０によって制御されて増加させられる。制動トルクΔＦｍｏｔの連続的な増加は、ベビーカー１０２が完全に静止状態に至るまで、又は、ユーザが制動プロセスの優位を取るために場合によりわずかに増加させたユーザ力ＦＵを再び適用してベビーカー１０２を再び加速させ、これによって正の加速度値ａｘが検出可能となるまで、上述した図４及び図５のグラフについてと同様に行われる。
【００３７】
第１の曲線特性５００は、時間ｔに関する、ベビーカー１０２の少なくとも１つの電気駆動ユニット１４０の回転数ｎを示している。第２の曲線特性５０２は、時間ｔに従った回転数ｎの１次導関数ｄｎ／ｄｔを示しており、第３の曲線特性５０４は、時間ｔに従った回転数ｎの２次導関数ｄ２ｎ／ｄｔ２を示しており、第４の曲線特性５０６は、同様に時間ｔに関する、制御装置１７０によって設定された周期的な制動トルクΔＦｍоｔを含む、対応する電気駆動ユニット１４０の駆動トルクΔＦの特性を示している。
【００３８】
曲線特性５０２に従った、時間ｔに関する回転数ｎの１次導関数が時点ｔ５の領域で実質的にゼロより小さくなると、制動過程が開始され、曲線特性５０４に従った、時間ｔに関する回転数ｎの２次導関数がゼロより大きくなると、曲線区間５０８に例として示されているように、制動過程が中断される。それ以外の場合、制動トルクΔＦｍｏｔは、好ましくは曲線特性５０６に従って、時点ｔ６から略ランプ状に線形に増加させられる。回転数ｎが第１の曲線特性５００に従って値ゼロに達すると、制動トルクΔＦｍｏｔはキャンセルされ、即ち、制動トルクΔＦｍｏｔは曲線特性５０６に従って時点ｔ７から好適には再びゼロ線のレベルに達する。
【００３９】
図７には、基礎面が傾斜している場合の、例としての適応的な回転数制御が示されている。角度φだけ傾斜した基礎面上において、水平な基礎面上における挙動と同様のベビーカー１０２の挙動を保証するには、勾配抵抗を最適に補償することができなければならないが、このことは、ベビーカー１０２又は輸送装置１００の現実の使用条件のもとでは、実用上はほとんど実現し得ない（特に図１の参照番号１８０，１８２，φ，ＦＨを参照）。よって、輸送装置１００又はベビーカー１０２においては、制御装置１７０により、自動調整が行われる。
【００４０】
略台形状の曲線特性５５０は、時間ｔに関する、ベビーカー１０２の少なくとも１つの電気駆動ユニット１４０の回転数ｎの特性を示している。勾配抵抗ＦＨの経験的な補償は、好ましくは、自動調整（再帰）により、制御装置１７０内に実装された適当なアルゴリズムによって行われる。傾斜した基礎面においては、まず、平衡条件ＭＡ＝ΔＦ＝Ｆｍｏｔ＋ＦＵ＋Ｆｒ＋Ｆｅｘｔ−ＦＨが、式ＦＨ＝ｍ＊ｇ＊ｓｉｎ（φ）による勾配抵抗によって成り立つ。輸送装置１００又はベビーカー１０２の重量ｍＫは、特に種々の輸送物の一般に未知の重量ｍＫのために一定でなく、従って未知であるが、これに対して、残余の全ての変数は既知であるので、未知の重量ｍＫを、経験的な調整によって少なくとも数値として近似的に特定することができる。このために、好適には、第１の処理段５５２において、まず、ベビーカー１０２の少なくとも１つの電気駆動ユニット１４０の回転数ｎの時間変化量Δｎが検出され、当該時間変化量Δｎが、第１の処理段５５２に後続する第２の処理段５５４において評価又は比較にかけられる。
【００４１】
当該評価又は当該比較の結果に基づいて、さらに、ベビーカー１０２の重量ｍＫの数値は、好適には反復通過のたびに、第２の処理段５５４において、縮小、増加又は一定維持により、連続して数値的に調整される。Δｎがゼロより大きい場合には、ｍＫの数値は第２の処理段５５４において縮小され、Δｎが第２の処理段５５４において設定された限界値Δｎｍａｘより小さい場合には、ｍＫの数値は増加させられ、条件Δｎ＜０かつΔｎ＞ｎｍａｘが満たされている場合には、ｍＫの数値は第２の処理段５５４において変化させられずに一定に留められる。新たな、相応に修正された、第２の処理段５５４によって、このようにより良好に近似されたｍＫの数値は、第１の処理段５５２のフィードバック結合分岐５５６を介して供給される。当該再帰的なフィードバック結合過程は、制御装置１７０内に格納されたｍＫの数値の、ベビーカー１０２の実際の物理的（全）重量への最適な近似のために、複数回反復通過され、制動作用又は値Δｎがどれだけ変化するかが持続的に検査される。フィードバック結合分岐５５６の作用のもとにある２つの処理段５５２，５５４は、例えばベビーカー１０２の制御装置１７０内の適当なアルゴリズムにより実現可能である。
【００４２】
図８には、図７の適応的な回転数制御のケースでの、時間ｔに関する、制動トルクΔＦｍｏｔの例としての特性と対応する回転数特性とが示されている。曲線特性６００は、設定された制動トルクΔＦｍｏｔを含めた、時間ｔに関する駆動トルクΔＦの特性を表している。勾配抵抗ＦＨは、式ＦＨ＝ｍ＊ｇ＊ｓｉｎ（φ）に追従しており、式ΔＦ＝Ｆｍｏｔ＋ＦＵ＋Ｆｒ＋Ｆｅｘｔ−ＦＨにより、変調された制動トルクΔＦｍｏｔを含めた駆動トルクΔＦの曲線特性６００に対する一定の負のオフセット量としてのみ現れている。
【００４３】
説明をさらに進めるにあたり、制御装置１７０により、輸送装置１００又はベビーカー１０２の１次押し引き方向に感応性を有する少なくとも１つの加速度センサ１７２，１７４の加速度値ａｘのアルゴリズム評価のみに基づいて、ユーザの存在又は不在を識別するための本発明に係る方法を、図１乃至図８を共に参照しながら詳細に説明する。方法ステップａ）においては、輸送装置１００に対し、設定された小さな制動トルクΔＦｍоｔが、制御装置１７０により制御可能な電気駆動ユニット１４０を用いて印加され、輸送装置１００又はベビーカー１０２が少なくとも短時間だけ制動される。続く方法ステップｂ）においては、輸送装置１００又はベビーカー１０２の適当な位置に配置された少なくとも１つの加速度センサ１７２により、加速度値ａｘの検出が行われる。ここでは、少なくとも１つの加速度センサ１７２により、輸送装置１００の好ましい押し引き方向１１２の優先加速度ａｘが、連続的に、かつ、好ましくは比較的高い測定精度で特定される。例えば、水平な基礎面１８０に対する垂直方向の加速度値ａｚを検出して、数値的評価を行う制御装置１７０に供給するために、少なくとも１つの他の加速度センサ１７４を輸送装置１００に設けることができる。続く方法ステップｃ）においては、少なくとも１つの加速度センサ１７２の加速度値ａｘの評価が、好ましくは電子的な、完全にデジタル化された制御装置１７０により行われる。ここで、実質的に負の加速度値ａｘが生じた場合、ユーザの不在が推論される。輸送装置に作用するユーザ力ＦＵがさらに欠如している場合、特に安全上の理由から、輸送装置１００が完全な静止状態に至るまで当該輸送装置１００の短時間の制動が続行される。
【００４４】
少なくとも１つの負の加速度値ａｘが生じた場合、第１の方法代替手段によれば、ユーザの不時の不在の場合にベビーカー１０２が迅速かつ確実に静止状態まで制動されるように、設定された制動トルクΔＦｍоｔを非線形に又は過比例的に増加することができる。設定された制動トルクΔＦｍｏｔの増加は、例えば、３次関数により、又は、任意の他の数学的関数に従って、例えば線形関数若しくは２次関数若しくはランプ関数に従って行うことができる。方法の第２の可能な変形形態においては、制御装置１７０による、輸送装置１００又はベビーカー１０２の重量ｍＫに依存しない回転数曲線４５０に基づく、少なくとも１つの電気駆動ユニット１４０の回転数制御によって、制動が行われるように構成されている。
【００４５】
これに対して、実質的に正の加速度値ａｘが生じた場合、ユーザの存在が基礎とされ、これにより、設定された比較的小さな制動トルクΔＦｍｏｔの最小の制動作用に抗する輸送装置１００の押し引き動作が、ユーザ力ＦＵを輸送装置１００に作用させることにより維持され又は再び受容される。基礎面１８２が水平な基礎面１８０に対して角度φだけ傾斜している場合、少なくとも１つの電気駆動ユニット１４０の回転数の変化量Δｎを検出することにより、勾配抵抗ＦＨの数値的かつ再帰的な調整が行われる。こうして、輸送装置１００又はベビーカー１０２が、水平な基礎面１８０上においても、角度φだけ傾斜した基礎面１８２上においても、ユーザにとって同様の走行挙動を示すことが保証される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年8月21日(2020.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎面（１８０，１８２）上を運動する少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０）と、ユーザ用のハンドグリップ（１１０）とを備えた輸送装置（１００）、特にベビーカー（１０２）であって、
前記少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０）のうち少なくとも１つの車輪（１１６，１１８，１２０）が駆動輪（１２２，１２４，１２６）として構成されており、当該駆動輪（１２２，１２４，１２６）は、前記基礎面（１８０，１８２）上におけるユーザによる前記輸送装置（１００）の手動の押し引き動作が少なくとも部分的に電動支援可能となるように、対応づけられた電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）により電動駆動可能である、
輸送装置において、
少なくとも１つの加速度センサ（１７２，１７４）が前記輸送装置（１００）に設けられており、前記電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）による押し引き動作において、設定された制動トルク（ΔＦｍｏｔ）が前記輸送装置（１００）に周期的に印加可能であり、
前記少なくとも１つの加速度センサ（１７２，１７４）に対応づけられた制御装置（１７０）が、前記少なくとも１つの加速度センサ（１７２，１７４）の加速度値（ａｘ）を評価して前記輸送装置（１００）でのユーザの存在又は不在を識別し、当該ユーザの存在又は不在に応じて前記電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）を制御するように構成されている、
ことを特徴とする輸送装置。
【請求項２】
少なくとも１つの負の加速度値（ａｘ）により、ユーザの不在が識別可能である、
請求項１に記載の輸送装置。
【請求項３】
少なくとも１つの正の加速度値（ａｘ）により、ユーザの存在が識別可能である、
請求項１又は２に記載の輸送装置。
【請求項４】
前記電気駆動ユニット（１４０）は、電気モータ（１５０）、特にブラシレスＤＣモータ（１５２）を有する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の輸送装置。
【請求項５】
前記電気駆動ユニット（１４０）は、少なくとも１つの伝動装置（１５４）を有する、
請求項４に記載の輸送装置。
【請求項６】
前記少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０）のうち少なくとも２つの車輪（１１６，１１８，１２０）は、駆動輪（１２２，１２４，１２６）として構成されており、
前記少なくとも２つの車輪（１１６，１１８，１２０）のそれぞれに対してそれぞれ１つの電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）が対応づけられており、前記電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）は、それぞれ前記制御装置（１７０）により相互に独立して制御可能である、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の輸送装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの加速度センサ（１７２，１７４）により、前記少なくとも１つの加速度値（ａｘ）が、前記輸送装置（１００）の優先１次押し引き方向（１１２）において検出可能である、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の輸送装置。
【請求項８】
基礎面（１８０，１８２）上を運動する少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０）と、ユーザ用のハンドグリップ（１１０）とを備えた輸送装置（１００）、特にベビーカー（１０２）でのユーザの存在を識別するための方法であって、
前記少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０）のうち少なくとも１つの車輪（１１６，１１８，１２０）は、駆動輪（１２２，１２４，１２６）として構成されており、当該駆動輪（１２２，１２４，１２６）は、前記基礎面（１８０，１８２）上におけるユーザによる前記輸送装置（１００）の手動の押し引き動作が少なくとも部分的に電動支援可能となるように、対応づけられた電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）により電動駆動可能である、方法において、
ａ．制御装置（１７０）によって制御可能な前記電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）により、設定された制動トルク（ΔＦｍоｔ）を前記輸送装置（１００）に周期的に印加して、前記輸送装置（１００）を短時間だけ制動するステップと、
ｂ．前記輸送装置（１００）に対応づけられた少なくとも１つの加速度センサ（１７２，１７４）により、加速度値（ａｘ）を検出するステップと、
ｃ．前記制御装置（１７０）により、前記少なくとも１つの加速度センサ（１７２，１７４）の前記加速度値（ａｘ）を評価するステップであって、負の加速度値（ａｘ）が生じた場合、ユーザが不在であるものとし、前記輸送装置（１００）に作用するユーザ力（ＦＵ）がさらに欠如していれば、前記輸送装置（１００）が静止状態に至るまでその短時間の制動を続行し、又は、正の加速度値（ａｘ）が生じた場合、ユーザが存在するものとし、前記輸送装置（１００）へのユーザ力（ＦＵ）の作用による、前記設定された制動トルク（ΔＦｍоｔ）に抗する押し引き動作を維持し若しくは再び受容するステップと、
を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項９】
所定の角度（φ）だけ傾斜した基礎面（１８２）上においては、前記電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）の回転数（ｎ）及び当該回転数の変化量（Δｎ）を検出することによって、勾配抵抗（ＦＨ）を調整する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つの負の加速度値（ａｘ）が生じた場合、前記設定された制動トルク（ΔＦｍоｔ）を非線形に増加する、
請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記設定された制動トルク（ΔＦｍоｔ）の増加を、３次関数により又は他の関数に従って行う、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記制御装置（１７０）により、前記電気駆動ユニット（１４０，１４２，１４４）の回転数制御による制動を、前記輸送装置（１００）の重量（ｍＫ）に依存しない回転数曲線（４５２）に基づいて行う、
請求項８又は９に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2021515514.tif 000011
【国際調査報告】
2021515514.tif 000012
2021515514.tif 000013
2021515514.tif 000014
2021515514.tif 000015