用于產(chǎn)生坡度值的設(shè)備和方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于產(chǎn)生坡度值的方法，其具有以下的步驟：?借助于壓力傳感器(DS)感測(cè)至少兩個(gè)壓力變量和借助于加速度傳感器(BS)感測(cè)至少一個(gè)加速度變量，和?根據(jù)所述至少兩個(gè)壓力變量產(chǎn)生第一坡度值和根據(jù)所述至少一個(gè)加速度變量產(chǎn)生第二坡度值，和進(jìn)一步的步驟：根據(jù)兩個(gè)坡度值的商的數(shù)值輸出所述第一或者第二坡度值。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】用于產(chǎn)生坡度值的設(shè)備和方法
本專利技術(shù)涉及用于產(chǎn)生坡度值的一種方法和一種設(shè)備。
技術(shù)介紹
從現(xiàn)有技術(shù)已知用于確定坡度值的方法，例如用于涉及自行車(chē)下方的平面的坡度的坡度值的方法。此外，已知用于處理所測(cè)量的信號(hào)的設(shè)備，其中，根據(jù)對(duì)在自行車(chē)上所產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)的分析利用可用推斷出在自行車(chē)下方的平面的坡度。那么，例如在DE4011560A1中論述了一種設(shè)備，該設(shè)備通過(guò)電子里程表與擺的組合檢測(cè)和顯示由車(chē)輛駛過(guò)的高度差和車(chē)輛的傾斜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)涉及用于產(chǎn)生坡度值的一種方法和一種設(shè)備。在此，相互獨(dú)立地感測(cè)至少兩個(gè)壓力變量和至少一個(gè)加速度變量。接著，根據(jù)至少兩個(gè)壓力變量產(chǎn)生第一坡度值且根據(jù)至少一個(gè)加速度變量產(chǎn)生第二坡度值。坡度值可以被看作用于進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理的基值。為了執(zhí)行所述方法，設(shè)備具有處理單元，其中，該處理單元根據(jù)兩個(gè)坡度值的商的數(shù)值將一坡度變量作為代表第一或者第二坡度值的信號(hào)輸出。至少兩個(gè)壓力變量可以借助于氣壓計(jì)傳感器感測(cè)。至少一個(gè)加速度變量可以借助于加速度傳感器、優(yōu)選借助于MEMS傳感器感測(cè)。此外，本專利技術(shù)涉及一種自行車(chē)、尤其一種電動(dòng)自行車(chē)。在此，自行車(chē)包括一種適合用于產(chǎn)生坡度值的設(shè)備。優(yōu)選設(shè)備適合用于執(zhí)行根據(jù)本專利技術(shù)的方法。這尤其涉及根據(jù)本專利技術(shù)的設(shè)備。此外，自行車(chē)包括具有根據(jù)本專利技術(shù)的設(shè)備的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)設(shè)備，并且，其中，所述調(diào)節(jié)設(shè)備根據(jù)所算出的硬度值改變自行車(chē)的機(jī)械彈簧裝置的至少一個(gè)彈簧裝置參數(shù)。本專利技術(shù)的核心在于，根據(jù)兩個(gè)坡度值的商的數(shù)值輸出第一或者第二坡度值。在此，尤其對(duì)于商大于1的情況，將第一坡度值作為輸出值輸出，并且對(duì)于商小于1的情況，將第二坡度值作為輸出值輸出。替代地，可以根據(jù)兩個(gè)坡度值之間的差輸出第一或者第二坡度值。此外，替代地，可以根據(jù)第一和第二坡度值以及多個(gè)車(chē)輛參數(shù)輸出第一或第二坡度值。車(chē)輛參數(shù)可以涉及自行車(chē)的速度和/或車(chē)道情況。替代地，可以根據(jù)加權(quán)函數(shù)輸出第一或者第二坡度值。除了坡度值之外，加權(quán)函數(shù)考慮另外的變量如自行車(chē)的速度或者關(guān)于機(jī)械彈簧裝置的信息。本專利技術(shù)的背景在于，可以借助于加速度傳感器與速度無(wú)關(guān)地并且也在自行車(chē)的靜止?fàn)顟B(tài)下求取坡度值，因?yàn)闇y(cè)量自行車(chē)相對(duì)于重力加速度方向的傾斜。在靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)量坡度的這種可能性的背景在于，也總是通過(guò)加速度傳感器測(cè)量重力加速度并且在進(jìn)一步的考慮中算出重力加速度的值。借助于重力加速度的矢量的方向，也可以由加速度傳感器確定豎直的空間軸線。如果加速度傳感器的位態(tài)改變，例如由于傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)，與根據(jù)重力加速度所導(dǎo)出的空間軸線相對(duì)于重力加速度的矢量方向的傾斜相結(jié)合，則可以根據(jù)所測(cè)量的加速度的改變確定傳感器的傾斜角度。所輸出的坡度值可以被使用于調(diào)控馬達(dá)，其中，所述馬達(dá)可以使用于運(yùn)行電動(dòng)自行車(chē)。坡度越大，則由馬達(dá)對(duì)電動(dòng)自行車(chē)的支持越大。此外，所輸出的坡度值可以被使用在運(yùn)動(dòng)顯示的框架下，以便例如確定在自行車(chē)運(yùn)行時(shí)的能量花費(fèi)。在自行車(chē)運(yùn)行時(shí)的能量花費(fèi)的確定的背景是，在坡度較高的情況下，自行車(chē)的騎行者必須施加較高的力，以便驅(qū)動(dòng)自行車(chē)。駕駛員必須施加的力越高，則其能量花費(fèi)也越高。根據(jù)本專利技術(shù)的一種實(shí)施方式，根據(jù)兩個(gè)坡度值的商輸出代表自行車(chē)部件的機(jī)械彈簧裝置的硬度值的信號(hào)。替代地，也可以根據(jù)兩個(gè)坡度值的差輸出該信號(hào)。機(jī)械彈簧裝置可以涉及前軸彈簧裝置、后軸彈簧裝置或者鞍座彈簧裝置。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式，根據(jù)按照模型所算出的硬度值調(diào)節(jié)機(jī)械彈簧裝置的至少一個(gè)彈簧參數(shù)。所述彈簧參數(shù)可以涉及機(jī)械式彈簧裝置的減振。為了調(diào)節(jié)彈簧參數(shù)，尤其設(shè)置調(diào)節(jié)設(shè)備。在此，調(diào)節(jié)設(shè)備可以涉及馬達(dá)、尤其電動(dòng)機(jī)，或者涉及用于改變液體的物理狀態(tài)的設(shè)備。為了改變物理狀態(tài)，可以改變例如液體的壓力、溫度或者粘度。調(diào)節(jié)設(shè)備例如布置在自行車(chē)的前軸彈簧上和/或后軸彈簧和/或鞍座彈簧裝置上。相應(yīng)于本專利技術(shù)的另一種構(gòu)型方式，為了感測(cè)至少兩個(gè)壓力變量，將壓力傳感器布置在自行車(chē)的轉(zhuǎn)向桿上。相應(yīng)于本專利技術(shù)的另一種構(gòu)型方式，為了感測(cè)至少一個(gè)加速度變量，將加速度傳感器布置在自行車(chē)的變速器單元中和/或自行車(chē)的馬達(dá)中。馬達(dá)尤其涉及電動(dòng)自行車(chē)的中級(jí)馬達(dá)(Mittelmotor)。本專利技術(shù)的另外的有利的實(shí)施方式是從屬權(quán)利要求的主題。附圖說(shuō)明附圖示出：圖1借助于加速度傳感器所求取的坡度變量和借助于至少兩個(gè)壓力傳感器所求取的第二坡度變量之間的相互關(guān)系的示意性的示圖；圖2根據(jù)本專利技術(shù)的自行車(chē)的示意性的示圖；圖3根據(jù)本專利技術(shù)的設(shè)備的示意性的示圖；圖4根據(jù)本專利技術(shù)的方法的示意性的示圖。具體實(shí)施方式以下參照一些實(shí)施方式解釋本專利技術(shù)，從所述實(shí)施方式可以得出另外的創(chuàng)造性的特征。在附圖中示出一些實(shí)施例。在圖1中示意性地示出傳感器信號(hào)SG和平面的實(shí)際坡度ST之間的相互關(guān)系，所述傳感器信號(hào)代表來(lái)自傳感器信息的、自行車(chē)下方的平面的坡度。以101示出已根據(jù)加速度傳感器感測(cè)的坡度變量的變化曲線。以102示出已根據(jù)至少兩個(gè)壓力傳感器感測(cè)的坡度變量的變化曲線。坡度變量為代表坡度值的信號(hào)。直到一確定的、與加速度傳感器類型有關(guān)的坡度值，兩個(gè)坡度變量與實(shí)際坡度在最大程度上相一致。從該坡度值起，根據(jù)加速度傳感器所求取的坡度值位于實(shí)際坡度之上。此外，根據(jù)壓力傳感器所確定的坡度變量相當(dāng)于實(shí)際坡度。在坡度變量的變化曲線101和102之間的差別主要由此造成：在自行車(chē)恰好在駛上坡道的情況下，負(fù)載分布向后軸(Hinterachse)方向移動(dòng)。由此，在行駛運(yùn)行時(shí)，根據(jù)加速度傳感器比根據(jù)壓力傳感器求取更大的坡度。背景是，由于在后軸上的負(fù)載的提高，安裝在前軸上的彈簧裝置相互分離，這導(dǎo)致自行車(chē)相對(duì)于其地面并且相對(duì)于重力加速度的方向傾斜。由此，在由于駛上坡道引起后軸上的負(fù)載提高的情況下，加速度傳感器測(cè)量較大的坡度。反之，壓力傳感器僅僅測(cè)量幾乎不被自行車(chē)傾斜影響的至少兩個(gè)位置上的壓力差。因此，借助于壓力傳感器的坡度測(cè)量更可能相當(dāng)于實(shí)際坡度。在正常的行駛運(yùn)行期間，兩個(gè)坡度變量可以相互比較。兩個(gè)坡度變量的差或者商可以通過(guò)查閱表表明。所求取的兩個(gè)坡度變量的大的差可以表明，或者存在著自行車(chē)的彈簧裝置的非常軟的調(diào)定，因?yàn)閺椈裳b置輕易地相互分離，或者另一方面，存在著充滿彈性的自行車(chē)，因?yàn)樽孕熊?chē)的傾斜由于太軟的前軸彈簧裝置和由于后軸彈簧裝置進(jìn)一步加強(qiáng)。關(guān)于太軟的機(jī)械彈簧裝置的信息可以向騎行者提供或者在機(jī)械彈簧裝置可自動(dòng)地調(diào)節(jié)的情況下作為信息利用。在可自動(dòng)調(diào)節(jié)的機(jī)械彈簧裝置的情況下，可以使用所述信息來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)械彈簧裝置。如果坡度變量之間的差有規(guī)律地改變，則這可能表示，不同的騎行者使用同樣的自行車(chē)。該信息可以例如被存儲(chǔ)并且主要在維修情況下被使用于分析，因?yàn)楦鶕?jù)所述信息可以確定自行車(chē)的可能的、與騎行者重量有關(guān)的磨損。此外，關(guān)于機(jī)械彈簧裝置的信息以及對(duì)不同行駛狀況下的兩個(gè)坡度變量的分析可以被使用于，產(chǎn)生坡度值，所述坡度值可以被使用于顯示或者使用于調(diào)控馬達(dá)。總的來(lái)說(shuō)，為此，一般性地列出一個(gè)函數(shù)：α＝f(αbaro,αacc,v,kFeder,p)(1)其中，α為輸出的坡度，αbaro為通過(guò)氣壓計(jì)壓力傳感器所算出的坡度，αacc為由加速度傳感器所代表的坡度，v為車(chē)輛速度并且kFeder為彈簧剛性且p為另外的自行車(chē)參數(shù)和車(chē)道參數(shù)如車(chē)道情況。在一種優(yōu)選的情況下，該函數(shù)的內(nèi)容可以是：α＝Aαbaro+B(αacc+C)(2)在此，A和B為權(quán)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
用于產(chǎn)生坡度值的方法，其具有以下的步驟：?借助于壓力傳感器(DS)感測(cè)至少兩個(gè)壓力變量和借助于加速度傳感器(BS)感測(cè)至少一個(gè)加速度變量，和?根據(jù)所述至少兩個(gè)壓力變量產(chǎn)生第一坡度值和根據(jù)所述至少一個(gè)加速度變量產(chǎn)生第二坡度值，其特征在于以下步驟：?根據(jù)兩個(gè)坡度值的商的數(shù)值輸出第一或者第二坡度值。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】2014.07.30 DE 102014214965.71.用于產(chǎn)生坡度值的方法，其具有以下的步驟：-借助于壓力傳感器(DS)感測(cè)至少兩個(gè)壓力變量和借助于加速度傳感器(BS)感測(cè)至少一個(gè)加速度變量，和-根據(jù)所述至少兩個(gè)壓力變量產(chǎn)生第一坡度值和根據(jù)所述至少一個(gè)加速度變量產(chǎn)生第二坡度值，其特征在于以下步驟：-根據(jù)兩個(gè)坡度值的商的數(shù)值輸出第一或者第二坡度值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于另外的步驟：-根據(jù)兩個(gè)坡度值的商輸出機(jī)械彈簧裝置(FG)的所算出的硬度值。3.用于調(diào)控調(diào)節(jié)設(shè)備(E)的方法，該方法包括根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法步驟，其特征在于步驟：-根據(jù)所述算出的硬度值改變所述機(jī)械彈簧裝置(FG)的至少一個(gè)彈簧參數(shù)。4.用于產(chǎn)生坡度值的設(shè)備(V)，其具有處理單元(VA)，該處理單元尤其適合用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：G·達(dá)斯巴赫，D·鮑姆格特納，J·約爾丹，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：羅伯特·博世有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：德國(guó),DE