(57)【要約】  少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０，１２２）とユーザ用のハンドル（１１０）とを備えた輸送装置（１００）、特にベビーカーであって、少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０，１２２）のうちの少なくとも１つの車輪（１２０，１２２）は、駆動輪（１３２，１３４）として構成されており、当該駆動輪（１３２，１３４）は、ユーザによる輸送装置の手動の押し又は引き動作の少なくとも部分的な電動アシストを可能にするために、割り当てられた電気駆動ユニット（１４０，１４２）を用いて電動駆動可能であり、電気駆動ユニットは、自身に割り当てられたトルク制御装置（２００，２０２）を用いて制御可能であり、輸送装置（１００）は、当該輸送装置（１００）の質量推定のための計算ユニット（４００）を有している、輸送装置（１００）において、少なくとも１つの加速度センサ（１７０，１７２）が設けられており、トルク制御装置（２００，２０２）に、テスト信号（ＴＳ）が印加可能であり、計算ユニット（４００）は、輸送装置（１００）においてテスト信号（ＴＳ）により生成されて少なくとも１つの加速度センサ（１７２）により検出された加速度信号（ｙ１，２（ｔ））に少なくとも基づいて、輸送装置（１００）の質量（ｍＫ）を特定するように構成されている、輸送装置（１００）に関する。
2021511249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０，１２２）とユーザ用のハンドル（１１０）とを備えた輸送装置（１００）、特にベビーカーであって、
前記少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０，１２２）のうちの少なくとも１つの車輪（１２０，１２２）は、駆動輪（１３２，１３４）として構成されており、前記駆動輪（１３２，１３４）は、ユーザによる前記輸送装置（１００）の手動の押し又は引き動作の少なくとも部分的な電動アシストを可能にするために、割り当てられた電気駆動ユニット（１４０，１４２）を用いて電動駆動可能であり、
前記電気駆動ユニット（１４０，１４２）は、自身に割り当てられたトルク制御装置（２００，２０２）を用いて制御可能であり、前記輸送装置（１００）は、当該輸送装置（１００）の質量推定のための計算ユニット（４００）を有する、
輸送装置（１００）において、
少なくとも１つの加速度センサ（１７０，１７２）が設けられており、前記トルク制御装置（２００，２０２）に、テスト信号（ＴＳ）が印加可能であり、
前記計算ユニット（４００）は、前記輸送装置（１００）において前記テスト信号（ＴＳ）により生成されて前記少なくとも１つの加速度センサ（１７２）により検出された加速度信号（ｙ１，２（ｔ））に少なくとも基づいて、前記輸送装置（１００）の質量（ｍＫ）を特定するように構成されていることを特徴とする輸送装置（１００）。
【請求項２】
前記テスト信号（ＴＳ）は、正弦波又は余弦波形状のトルク信号（ｕ１，２（ｔ））である、請求項１に記載の輸送装置。
【請求項３】
前記電気駆動ユニット（１４０，１４２）は、電気モータ（１５０，１５２）、特にブラシレスＤＣモータを有する、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（１４０，１４２）に伝動装置（１５８，１６０）が割り当てられている、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】
前記少なくとも１つの加速度センサ（１７０，１７２）を用いて、前記輸送装置（１００）の第１の押し又は引き方向（１１２）の加速度信号（ｙ１，２（ｔ））が実質的に検出可能である、請求項４に記載の輸送装置。
【請求項６】
前記輸送装置（１００）の前記質量（ｍＫ）は、前記計算ユニット（４００）によって実現される周波数分析を用いて推定可能である、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】
前記計算ユニット（４００）は、周波数分析のためにゲルツェルフィルタ（２５０）を有する，請求項６に記載の輸送装置。
【請求項８】
前記計算ユニット（４００）は、前記輸送装置（１００）の前記質量（ｍＫ）を推定するための相関器（３５０）を有する、請求項７に記載の輸送装置。
【請求項９】
前記質量（ｍＫ）の推定は、前記計算ユニット（４００）を用いてリアルタイムで行われる、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の輸送装置。
【請求項１０】
前記少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０，１２２）のうちの少なくとも２つの車輪（１２０，１２２）は、駆動輪（１３２，１３４）として構成されており、前記駆動輪（１３２，１３４）は、それぞれ少なくとも１つの電気駆動ユニット（１４０，１４２）を用いて電動駆動可能であり、前記電気駆動ユニット（１４０，１４２）は、自身にそれぞれ割り当てられたトルク制御装置（２００，２０２）を用いて相互に依存することなく制御可能である、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の輸送装置。
【請求項１１】
少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０，１２２）とユーザ用のハンドル（１１０）とを備えた輸送装置（１００）、特にベビーカーの質量（ｍＫ）を推定するための方法であって、
ユーザによる前記輸送装置（１００）の手動の押し又は引き動作の少なくとも部分的な電動アシストを保証するために、前記少なくとも３つの車輪（１１６，１１８，１２０，１２２）のうちの少なくとも１つの車輪（１２０，１２２）が駆動輪（１３２，１３４）として、電気駆動ユニット（１４０，１４２）を用いて電動駆動可能であり、
前記電気駆動ユニット（１４０，１４２）は、割り当てられたトルク制御装置（２００，２０２）を用いて制御可能である、
方法において、
前記トルク制御装置（２００，２０２）は、前記輸送装置（１００）の振動技術的励起のためにテスト信号（ＴＳ）を印加され、
前記輸送装置（１００）の前記質量（ｍＫ）の推定は、少なくとも１つの加速度センサ（１７０，１７２）により検出された加速度信号（ｙ１，２（ｔ））の評価を少なくとも行うことによって行われる、ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記評価は、計算ユニット（４００）を用いて実現されるゲルツェルアルゴリズムによって行われる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記評価は、計算ユニット（４００）を用いて実現される相関によって行われる、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、少なくとも３つの車輪とユーザ用のハンドルとを備えた輸送装置、特にベビーカーであって、少なくとも３つの車輪のうちの少なくとも１つの車輪は、駆動輪として構成されており、当該駆動輪は、ユーザによる輸送装置の手動の押し又は引き動作の少なくとも部分的な電動アシスト（支援）を可能にするために、割り当てられた電気駆動ユニットを用いて電動駆動可能であり、電気駆動ユニットは、自身に割り当てられたトルク制御装置を用いて制御可能であり、輸送装置は、当該輸送装置の質量推定のための計算ユニットを有する、輸送装置に関する。その上さらに、本発明は、輸送装置、特にベビーカーの質量を推定するための方法を対象として有する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術からは、電動駆動可能な駆動輪による押し又は引き動作でユーザを能動的にアシストする、ベビーカーとして構成された輸送装置が公知である。特に、一般に少なくとも１つの電動駆動されるベビーカーの後車軸の駆動輪のユーザ及び負荷に応じた制御のための最適なアシスト結果を得るために、ベビーカーが移動する地表面のタイプの正確な知得の他に、ベビーカーの現在の質量についての知得は、中心的な意味をなす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ベビーカーの質量は、特に変化する装備コンポーネント若しくはアクセサリー部品及び／又はベビーカーに収容される少なくとも１人の子供の重量によって変化する。その上さらに、車輪を含めたベビーカーの総質量の検出は、例えば、ベビーカーのシャーシの重量依存性のわずかな変形の検出と、重量又は質量に比例する電気的測定信号へのそれらの変換とに必要である複数のひずみゲージ、ばね要素などを用いた重量測定が行われるべき場合には、複雑になる。さらに、ベビーカーのすべての車軸における応力センサによる直接の質量測定は、所要の配線、又は、場合によっては無線データ伝送に関してのみ、複雑に構成されるわけではない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明の開示
本発明は、少なくとも３つの車輪とユーザ用のハンドルとを備えた輸送装置、特にベビーカーであって、少なくとも３つの車輪のうちの少なくとも１つの車輪は、駆動輪として構成されており、当該駆動輪は、ユーザによる輸送装置の手動の押し又は引き動作の少なくとも部分的な電動アシスト（支援）を可能にするために、割り当てられた電気駆動ユニットを用いて電動駆動可能である、輸送装置に関する。電気駆動ユニットは、自身に割り当てられたトルク制御装置を用いて制御可能であり、輸送装置は、当該輸送装置の質量推定のための計算ユニットを有する。少なくとも１つの加速度センサが設けられており、トルク制御装置に、テスト信号が印加可能であり、計算ユニットは、輸送装置においてテスト信号により生成されて少なくとも１つの加速度センサにより検出された加速度信号に少なくとも基づいて、輸送装置の質量を特定するように構成されている。
【０００５】
これにより、輸送装置の（総）質量の比較的正確な検出が、リアルタイムで又は「オンライン」で可能になる。本明細書の文脈において、（総）質量とは、すべてのアクセサリー部品及び付属部品を含めた輸送装置の質量、並びに、当該輸送装置を用いて輸送すべき少なくとも１つの物体又は子供の重量を意味するものと理解されたい。必要不可欠でなければ、輸送装置のシャーシ上の異なる位置への複数の重量センサの配置は、省略することが可能になる。
【０００６】
好適な実施形態によれば、テスト信号は、正弦波又は余弦波形状のトルク信号である。高調波信号経過に基づいて、輸送装置の質量計算に必要な数学的及び数値的な労力が大幅に簡素化される。
【０００７】
好適には、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、実際に摩耗が少なく、実質的にメンテナンスの手間もかからず、かつ、優れた制御が可能な輸送装置の駆動が保証される。
【０００８】
好適には、電気駆動ユニットに伝動装置が割り当てられている。その結果、輸送装置の要件に対して、電気モータの柔軟なトルク適合化が可能になる。場合によっては、輸送装置の例えば平坦地モードの他に、勾配地モードを可能にするために、少なくとも１つの変速段を有する変速機構が設けられてもよい。
【０００９】
技術的に好適なさらなる実施形態においては、少なくとも１つの加速度センサを用いて、実質的に、輸送装置の第１の押し又は引き方向の加速度信号が検出可能である、これにより、優先的に輸送装置の主要移動方向が質量推定のために用いられる。
【００１０】
さらなる好適な実施形態によれば、輸送装置の質量は、計算ユニットによって実現される周波数分析を用いて推定可能である。これに関連して、種々の数値法、例えば離散フーリエ変換などを、質量の計算のために使用することができる。
【００１１】
好適には、計算ユニットは、周波数分析のためにゲルツェルフィルタを有する。これにより、質量推定のための特に有効な数値的評価が与えられる。
【００１２】
技術的に好適な発展形態によれば、計算ユニットは、輸送装置の質量を推定するための相関器を有する。その結果、通信及び無線技術から試行され実証された評価手法を、使用することができる。
【００１３】
好適には、質量の推定は、計算ユニットを用いてリアルタイムで行われる。その結果、それぞれの現在の状況に依存して、輸送装置の電気的にアシストされた押し及び引き動作の非常に快適な制御が可能になる。
【００１４】
一実施形態によれば、少なくとも３つの車輪のうちの少なくとも２つの車輪は、駆動輪として構成されており、当該駆動輪は、それぞれ少なくとも１つの電気駆動ユニットを用いて電動駆動可能であり、ここで、電気駆動ユニットは、自身にそれぞれ割り当てられたトルク制御装置を用いて相互に依存することなく制御可能である。それにより、輸送装置の押し又は引き動作中のいわゆる「片効き」を回避し得る、輸送装置の対称駆動を可能にすることができる。
【００１５】
その上さらに、本発明は、少なくとも３つの車輪とユーザ用のハンドルとを備えた輸送装置、特にベビーカーの質量を推定するための方法を提供する。ユーザによる輸送装置の手動の押し又は引き動作の少なくとも部分的な電動アシストを保証するために、少なくとも３つの車輪のうちの少なくとも１つの車輪が駆動輪として、電気駆動ユニットを用いて電動駆動可能であり、電気駆動ユニットは、自身に割り当てられたトルク制御装置を用いて制御可能である。トルク制御装置は、輸送装置の振動技術的励起のためにテスト信号を印加され、輸送装置の質量の推定は、少なくとも１つの加速度センサにより検出された加速度信号の評価を少なくとも行うことによって行われる。
【００１６】
これにより、輸送装置への複数の重量センサの配置の必要性なしで、輸送装置の現在の（総）質量の比較的正確な検出がリアルタイムで可能になる。
【００１７】
本方法の好適な発展形態においては、評価は、計算ユニットを用いて実現されるゲルツェルアルゴリズムによって行われる。これにより、計算ユニットを用いた数値的なリソース節約又は数学的に有効な数値的変換が保証される。
【００１８】
さらなる実施形態の場合、評価は、計算ユニットを用いて実現される相関によって行われる。その結果、特に通信及び無線技術で長い間試行され実証されてきた相関法を用いることができる。
【００１９】
以下の明細書においては、本発明を、図面に示されている実施例に基づいてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ベビーカーとして構成された輸送装置の概略図。
【図２】質量推定のための計算ユニットを有する図１のベビーカーの機械／電気方式のブロック回路図。
【図３】計算ユニットを用いて実現されるゲルツェルフィルタを有する図１のベビーカーの概略的ブロック回路図。
【図４】計算ユニットを用いて実現される相関器を有する図１のベビーカーの概略的ブロック回路図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施例の説明
図１は、統合された質量推定機能を備えた本発明に係る輸送装置１００を示している。一例としての説明のための輸送装置１００は、ベビーカーとして構成されており、以下においては「ベビーカー１００」と称する。
【００２２】
ここでは、ベビーカーとしての輸送装置１００の構成は、単なる一例としての特徴を有するものに過ぎず、本発明の限定として理解されるべきではないことを指摘しておく。従って、輸送装置１００は、質量推定機能を備えた任意の他の輸送装置の形式、例えば一輪車、荷車、ゴミ箱などの形式で構成されてもよい。ベビーカー１００は、好適には、寝台部又は座台部１０４を備えた、好適には折り畳み可能なシャーシ１０２を有する。寝台部又は座台部１０４には、好適には、少なくとも１人の子供１０８のためのクッションとしてマットレス１０６が挿入されている。
【００２３】
シャーシ１０２上には、好適には、図示されていないユーザ用のハンドル１１０、例えば人間工学的に高さ調整可能なＵ字型ハンドルが配置されている。ベビーカー１００は、このＵ字型ハンドル１１０へのユーザ応力ＦＵの作用により、最大でも部分的に電気的にアシスト（支援）される押し又は引き動作に自動的に置き換えられ、これにより、ベビーカー１００は、実質的に地表面１１４上を押し又は引き方向１１２に移動する。
【００２４】
推定すべき又は十分な精度で特定すべき（総）質量ｍＫを有するベビーカー１００は、ここでは単なる例示として４つの車輪１１６，１１８，１２０，１２２を有し、これらの４つの車輪のうち図平面に対して手前側にある車輪１１６，１２０のみが図において示されている。代替的に、ベビーカー１００は、１つの前輪と、好適には電動駆動可能な２つの後輪とを備えた三輪車として構成されてもよい。好適には、ベビーカー１００は、少なくとも３つの車輪１１６，１１８，１２０，１２２を有する。ここでは、好適には、２つの車輪が後車軸１３０に配置され、１つの車輪は前車軸１２８に配置されているが、２つの車輪を前車軸１２８に配置し、１つの車輪を後車軸１３０に配置してもよい。ベビーカー１００の質量ｍＫは、結果的に、ここでは単なる例示として平坦な地表面１１４の方向に垂直に作用する重量力Ｆｇとなり、この場合、約９．８１ｍ／ｓ２の重力加速度ｇの値から始まる。
【００２５】
２つの後輪１２０，１２２は、ここでは単なる一例として、それぞれ電気駆動ユニット１４０，１４２を用いて個別に電動駆動可能な駆動輪１３２，１３４として構成されている。この２つの駆動輪１３２，１３４のうち、ここでも図平面に対して手前側にある第１の駆動輪１３２のみを図において示すことができる。第１の駆動輪１３２は、第１の電気駆動ユニット１４０を用いて駆動可能であり、第２の駆動輪１３４は、第２の電気駆動ユニット１４２を用いて第１の駆動輪１３２に依存することなく駆動可能である。少なくとも３つの車輪１１６，１１８，１２０，１２２のうち、好適には、少なくとも１つの車輪１２０，１２２は、駆動輪１３２，１３４として構成されている。少なくとも１つの駆動輪１３２，１３４は、好適には、少なくとも１つの電気駆動ユニット１４０，１４２を用いて電動駆動可能である。この場合、少なくとも１つの駆動輪１３２，１３４は、前車軸１２８及び／又は後車軸１３０に配置されてもよい。
【００２６】
２つの電気駆動ユニット１４０，１４２は、好適には、ベビーカー１００の押し及び引き動作を最大でも部分的に電動アシストするために、最も簡素なケースにおいては、それぞれ電気モータ１５０，１５２を用いて実現されている。第１の電気モータ１５０の下流側には、好適には、第１の伝動装置１５８が後置接続され、第２の電気モータ１５２の下流側には、対応して、第２の伝動装置１６０がトルク適合化のために接続されている。
【００２７】
付加的に、２つの電気駆動ユニット１４０，１４２は、動力の伝達を中断するための機械的クラッチ、電気駆動ユニット１４０，１４２によるベビーカー１００の電動減速過程をアシストするための機械的ブレーキ及びロック装置を備えていてもよい。好適には、２つの電気モータ１５０，１５２は、最適な制御性を保証するために、永久励磁同期機械又はブラシレスＤＣモータ（いわゆる「brushless DC-Motor」）を用いて実現されている。２つの伝動装置１５８，１６０のために、特に、遊星歯車装置は、そのコンパクトな構造形態と達成可能な高い増速比及び減速比とに基づいて考慮される。電気駆動ユニット１４０，１４２又は電気モータ１５０，１５２は、それらの下流側にそれぞれ接続された伝動装置１５８，１６０と共に、ベビーカー１００の駆動輪１３２，１３４のハブに回転固定されて接続されている。このハブは、良好な描写の理由から図示されていない。
【００２８】
電気駆動ユニット１４０，１４２の各々には、好適には、それぞれ１つのトルク制御装置２００，２０２が割り当てられている。最大でも部分的に電動アシストされるベビーカー１００の押し及び引き動作においては、速度変化Δνが発生し、これも地表面１１４に対して垂直方向の加速度ａＺを引き起こす。この場合のこの過程は、加速時の「沈み込み」又は後輪駆動の自動車の減速時の後部の「持ち上がり」に類似している。空間における加速度ａＺ及びベビーカー１００の第１の押し又は引き方向の加速度ａｙの配向は、座標系１９９によって示されている。
【００２９】
さらに、ベビーカー１００は、計算ユニット４００を用いた質量ｍＫの本発明による間接的な推定のために、好適には、少なくとも１つの第１及び第２の加速度センサ１７０，１７２を有する。これらの２つの加速度センサ１７０，１７２は、ここでは、ベビーカー１００の通常の押し又は引き動作において発生する加速度ａｙの優先的な検出に用いられる。加速度センサ１７０，１７２は、２つの駆動輪１３２，１３４の電気駆動ユニット１４０，１４２に統合されてもよい。
【００３０】
図２は、２つのトルク制御装置２００，２０２を有する図１のベビーカー１００の機械／電気方式のブロック回路図を示している。ここでは、第１のトルク制御装置２００は、第１の電気駆動ユニット１４０に接続されている。対応して、第２のトルク制御装置２０２は、第２の電気駆動ユニット１４２に結合されている。第１の電気駆動ユニット１４０は、第１の電気モータ１５０を含み、その下流側には第１の伝動装置１５８が接続されている。第２の電気駆動ユニット１４２の設計上の構造は、これに対応するように構成されており、この第２の電気駆動ユニット１４２は、第２の電気モータ１５２を有し、その下流側には第２の伝動装置１６０を伴っている。第１の電気駆動ユニット１４０は、ベビーカー１００の第１の駆動輪１３２に結合されており、それに対して第２の電気駆動ユニット１４２は、ベビーカー１００の第２の駆動輪１３４に回転固定されて接続されている。ベビーカー１００の２つの駆動輪１３２，１３４には、ここでは第１に、２つの電気駆動ユニット１４０，１４２を用いて生成される機械的駆動力ＦＷ１及びＦＷ２が作用する。
【００３１】
本発明によれば、２つのトルク制御装置２００，２０２は、ここでは単なる一例としての正弦波若しくは余弦波形状のテスト信号ＴＳが印加される、即ち、駆動制御される。他の周期的な信号経過波形、例えば、台形状、三角形状、矩形状、又は、非周期的で不規則な特性曲線経過なども同様に可能である。代替的に又は付加的に、トルク制御装置２００，２０２への異なるテスト信号の印加も可能である。ここでは正弦波又は余弦波形状のテスト信号ＴＳによる、トルク制御装置２００，２０２の、ここでは単なる一例として好適には周期的で一次的な励起に基づいて、駆動輪１３２，１３４に発生する駆動力ＦＷ１，２の、時間的に変化する又は調波的に振動する経過が続く。
【００３２】
第１及び第２の結合点２１０，２１２においては、電気駆動ユニット１４０，１４２によって生成された駆動力ＦＷＩ，２が、ベビーカーの動作中に発生するさらなる応力、例えば、ユーザ応力ＦＵ、好適にはベビーカー１００の図１のハンドル１１０の両側で２つに分割されて掛けられるユーザ応力ＦＵ１，２、ベビーカー１００の車輪に作用する摩擦力ＦＲ１，２、及び、さらなる外力Ｆｅｘｔ１，２と重畳されることが行われる。この場合、前記で述べた力は、同時にかつそれらの効果において互いに補足し合って、ここではベビーカー１００全体を表す又は描写する制御ループ２３０に作用する。外力Ｆｅｘｔ．１，２とは、例えば、風荷重、ベビーカー１００につながれているペットやスケートボードによって運ばれる他の子供による応力作用、懸架ダウンフォースなどであり得る。
【００３３】
２つの結合点２１０，２１２の第１及び第２の出力信号２１４，２１６は、好適には、ベビーカー１００全体を表す制御ループ２３０に供給され、この場合、第１の出力信号２１４は、実質的に純粋な正弦波又は余弦波形状のテスト信号ＴＳの場合、方程式ｕ１（ｔ）＝ｕ０ｓｉｎ（ωｔ）に従って制御ループ２３０内に入力されるトルク信号ｕ１（ｔ）に対応し、第２の出力信号２１６は、方程式ｕ２（ｔ）＝ｕ０ｓｉｎ（ωｔ）に従って制御ループ２３０内に入力されるトルク信号ｕ２（ｔ）に対応する。
【００３４】
好適には、ベビーカー１００は、好適には高調波テスト信号ＴＳによる２つのトルク制御装置２００，２０２の駆動制御を用いて生成される２つのトルク経過ｕ１，２（ｔ）＝ｕ０ｓｉｎ（ωｔ）又は２つの結合点２１０，２１２の下流側の出力信号２１４，２１６によって、対応すべき機械的（固有）振動を励起される。そこから結果的に発生するベビーカー１００の加速度は、好適には、適当な方法によりベビーカー１００上に配置された少なくとも２つの加速度センサ１７０，１７２を用いて測定される。
【００３５】
好適には正弦波又は余弦波形状のテスト信号ＴＳを用いたベビーカー１００の励起に基づいて２つの加速度センサ１７０，１７２から出力される加速度信号２２０，２２２は、方程式ｙ１（ｔ）＝ｙ０ｓｉｎ（ωｔ＋φ）及び方程式ｙ２（ｔ）＝ｙ０ｓｉｎ（ωｔ＋φ）に従う。この場合、これらの方程式における位相シフトφは、それぞれ制御ループ２３０の作用によって発生する。次いで、２つの加速度センサ１７０，１７２によって特定された加速度信号２２０，２２２は、好適には、ベビーカーの特定すべき質量ｍＫを推定又は計算するための、好適にはデジタル電子計算ユニット４００に供給される。
【００３６】
図３は、計算ユニット４００を用いて実現されるゲルツェルフィルタ２５０を有する図１のベビーカー１００の概略的ブロック図を示している。制御ループ２３０は、好適には、単なる例示として正弦波又は余弦波形状のテスト信号ＴＳを用いて生成される出力信号２１４，２１６（これらは、ここで与えられる正弦波又は余弦波形状の励起の場合、方程式ｕ１，２（ｔ）＝ｕ０ｓｉｎ（ωｔ）に従う）によって、対応すべき機械的振動を励起可能である。これらの機械的振動は、ベビーカー１００全体を描写する制御ループ２３０の物理的な状況に基づいて、加速度センサ（特に図２の参照符号１７０，１７２参照）を用いて容易に測定可能な機械的加速度を引き起こす。それらの時間経過がここで説明する構成においては、少なくとも近似的に方程式ｙ１，２（ｔ）＝ｙ０ｓｉｎ（ωｔ＋φ）に従うこれらの加速度は、少なくとも２つの加速度センサ（特に図２の参照符号１７０，１７２参照）によって測定され、加速度信号２２０，２２２としてさらなる評価のために計算ユニット４００に伝送される。
【００３７】
その上さらに、計算ユニット４００を用いて、いわゆるゲルツェルアルゴリズムに基づくデジタルゲルツェルフィルタ２５０が実現される。このゲルツェルフィルタ２５０は、最大加速値２５２又は最大離散加速値ｙ０を供給する。ゲルツェルアルゴリズムは、制御工学の分野に携わる当業者には十分に周知なものであり、そのため、この箇所においては、説明の簡略化のために、ゲルツェルアルゴリズムの数学的特性に立ち入る説明は省略される。
【００３８】
最大加速度値ｙ０からは、既知の最大トルク値ｕ０と共に計算ユニット４００の次の処理段２５４において、好適には、式ｍＫ＝ｕ０／ｙ０に従って、推定すべきベビーカーの（総）質量ｍＫを特定することができる。ただし、さらなる方程式Ｆ＝ｍ＊ａ及びトルク方程式Ｍ＝Ｆ＊ｓを適用するのであれば、そこから簡単な変形と挿入とによって、質量を特定するための慣性の方程式ｍ＝Ｍ／（ａ＊ｓ）が得られる。
【００３９】
ゲルツェルアルゴリズム又はこのアルゴリズムによって技術的に実現されるゲルツェルフィルタ２５０は、周波数分析のための他の公知の方法、例えば離散フーリエ変換などと比較して、ベビーカー１００の質量ｍＫのリアルタイム又はオンライン特定のための同時にまだ是認し得る計算ユニット４００によってさらに克服すべき数値的又は数学的労力のもとで、ベビーカー１００の質量ｍＫの十分に正確な特定又は推定を可能にする。
【００４０】
図４は、図１の計算ユニット４００を用いて実現される相関器３５０を有する図１のベビーカー１００の概略的ブロック回路図を示している。テスト信号ＴＳが印加される、ここにも同様に示されていない図１のトルク制御装置２００，２０２を用いて、ベビーカー１００を再度表す制御ループ２３０は、関係式ｕ１，２（ｔ）＝ｕ０ｓｉｎ（ωｔ）に従って第１のトルク信号３００により励起することができる。そこから出力側においては、方程式ｙ１，２＝ｙ０ｓｉｎ（ωｔ＋φ）に従って第１の加速度信号３０２が結果的に発生する。さらに、テスト信号ＴＳを用いて同様の方法により、方程式ｕ１，２（ｔ）＝ｕ０ｃｏｓ（ωｔ）に従って位相シフトされた第２のトルク信号３０４が生成されるが、この第２のトルク信号３０４は、第１のトルク信号３００に対して約９０°位相シフトされている。
【００４１】
ベビーカー１００の（総）質量ｍＫを特定するために、計算ユニット４００は、好適には、図３のゲルツェルフィルタとは異なって、ここでは相関器３５０を有する。この相関器３５０は、一例として、第１及び第２の乗算器３５２，３５４並びに第１及び第２の平均値形成器３５６，３５８によって構成されている。第１の平均値形成器３５６は、第１の乗算器３５２の下流側に接続され、第２の平均値形成器３５８は、第２の乗算器３５４の下流側に接続されている。
【００４２】
第１のトルク信号３００は、好適には、制御ループ２３０の通過後、方程式ｙ１，２（ｔ）＝ｙ０ｓｉｎ（ωｔ＋φ）に従って第１の加速度信号３０２を発生させ、この第１の加速度信号３０２は、相関器３５０の２つの乗算器３５２，３５４に並列に供給される。さらに、第１のトルク信号３００は、好適には、第１の乗算器３５２に供給され、位相シフトされた第２のトルク信号３０４は、第２の乗算器３５４に供給される。第１の乗算器３５２の積３６０は、第１の平均値形成器３５６に到達し、それに対して、第２の乗算器３５４の積３６２は、第２の平均値形成器３５８に供給される。
【００４３】
第１の平均値形成器３５６の相関出力信号φｕｙ及び第２の平均値形成器３５８の相関出力信号−φｕｙ（ＴＰ／４）を起点として（ただし、変数ＴＰは、それぞれ一定の周期に対応する）、好適には計算ユニット４００を用いて、以下に示す式（１）乃至（５）に基づき、推定すべき又は十分な精度で特定すべきベビーカー１００の質量ｍＫを導出することができる。
【００４４】
【数１】
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【００４５】
従って、デジタル計算ユニット４００によって技術的に実現される相関器３５０を用いることにより、ベビーカー１００の質量ｍＫの推定又は特定が、特に通信技術から公知の、実証されてきた相関法を用いて可能になる。この相関法は、制御工学の分野に携わる当業者にも十分に公知である。
【００４６】
一例としてのベビーカーとして構成された輸送装置の質量ｍＫを推定するための本発明に係る方法においては、好適には、最初に、図１のトルク制御装置２００，２０２に、図１のベビーカー１００の機械的振動励起のためのテスト信号ＴＳが印加される。ベビーカー１００の質量ｍＫの推定は、図１における少なくとも１つの加速度センサ１７０，１７２により検出された加速度信号ｙ１，２（ｔ）の評価を少なくとも行うことによって行われる。しかしながら、ベビーカー１００の質量ｍＫの推定は、図１における少なくとも２つの加速度センサ１７０，１７２により検出された加速度信号ｙ１，２（ｔ）の評価を少なくとも行うことによって行うことも可能である。ベビーカー１００の質量ｍＫの特定若しくは推定は、いわゆるゲルツェルアルゴリズムによって行われ、又は、それぞれ図１のデジタル電子計算ユニット４００を用いた相関によって行われる。
【００４７】
代替的に、図１のベビーカー１００には、複数のさらなる加速度センサが設けられてもよい。これらのさらなる加速度センサは、ベビーカー１００の第１の押し及び引き方向から外れた方向の加速度を検出する。さらに、空間のすべての軸の周りの回転加速度を測定するためのセンサを設けてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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