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DE102024201751A1 - Device for acoustic rider feedback for a bicycle with electric auxiliary motor - Google Patents

Device for acoustic rider feedback for a bicycle with electric auxiliary motor

Info

Publication number
DE102024201751A1
DE102024201751A1 DE102024201751.5A DE102024201751A DE102024201751A1 DE 102024201751 A1 DE102024201751 A1 DE 102024201751A1 DE 102024201751 A DE102024201751 A DE 102024201751A DE 102024201751 A1 DE102024201751 A1 DE 102024201751A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bicycle
motor
electric auxiliary
control signal
auxiliary motor
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.)
Pending
Application number
DE102024201751.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Franz Hofmann
Raphael Aberle
Joseph Reck
Timo Benzel
David Gabriel
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
Priority to DE102024201751.5A priority Critical patent/DE102024201751A1/en
Publication of DE102024201751A1 publication Critical patent/DE102024201751A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J3/00—Acoustic signal devices; Arrangement of such devices on cycles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J50/00—Arrangements specially adapted for use on cycles not provided for in main groups B62J1/00 - B62J45/00
    • B62J50/20—Information-providing devices
    • B62J50/21—Information-providing devices intended to provide information to rider or passenger
    • B62J50/22—Information-providing devices intended to provide information to rider or passenger electronic, e.g. displays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45—Control or actuating devices therefor
    • B62M6/50—Control or actuating devices therefor characterised by detectors or sensors, or arrangement thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtung für eine akustische Fahrerrückmeldung für ein Fahrrad mit elektrischem Hilfsmotor. Die Vorrichtung ist eingerichtet, ein Zustandssignal des Fahrrads zu empfangen. Dabei ist die Vorrichtung ferner eingerichtet, basierend auf dem Zustandssignal ein Steuersignal zu erzeugen, welches eingerichtet ist, im elektrischen Hilfsmotor eine akustische Fahrerrückmeldung zu erzeugen. The present invention relates to a device for acoustic rider feedback for a bicycle with an electric auxiliary motor. The device is configured to receive a status signal from the bicycle. The device is further configured to generate a control signal based on the status signal, which is configured to generate acoustic rider feedback in the electric auxiliary motor.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine akustische Fahrerrückmeldung für ein Fahrrad mit elektrischem Hilfsmotor, sowie ein Verfahren zur Erzeugung einer akustischen Fahrerrückmeldung, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium zur Ausführung des Verfahrens.The present invention relates to a device for acoustic rider feedback for a bicycle with an electric auxiliary motor, as well as a method for generating acoustic rider feedback, a computer program and a computer-readable medium for carrying out the method.

Elektrische Fahrradantriebe sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Die elektrischen Fahrradantriebe sollen meist leise sein. Trotzdem ist bei vielen Kunden der Wunsch nach einem hörbar kraftvollen Antrieb vorhanden. Dies führt zunächst zu einem Widerspruch.Electric bicycle drives are available in various designs from the state of the art. Electric bicycle drives are generally designed to be quiet. Nevertheless, many customers still desire an audibly powerful drive. This initially leads to a contradiction.

Es wäre wünschenswert ein Fahrrad mit elektrischem Hilfsmotor zu besitzen, welches ein Geräusch des Hilfsmotors zustandsabhängig steuern kann und unerwünschte Klangkomponenten des Fahrrads maskieren kann.It would be desirable to have a bicycle with an electric auxiliary motor that can control the noise of the auxiliary motor depending on the condition and mask unwanted sound components of the bicycle.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtungseinheit für eine akustische Fahrerrückmeldung für ein Fahrrad mit elektrischem Hilfsmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist den Vorteil auf, dass dem Fahrradfahrer eine zustandsabhängige akustische Rückmeldung über die Fahrsituation gegeben werden kann. Des Weiteren ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Maskierung unerwünschter Geräuschkomponenten. Somit kann das Fahrerlebnis des Nutzers der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbessert werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Vorrichtung eingerichtet ist ein Zustandssignal des Fahrrads zu empfangen. Des Weiteren ist die Vorrichtung eingerichtet, basierend auf dem Zustandssignal ein Steuersignal erzeugen. Das Steuersignal ist eingerichtet, im elektrischen Hilfsmotor des Fahrrads eine akustische Fahrerrückmeldung zu erzeugen. Das Steuersignal wird vorzugsweise zu einem Motorstrom addiert, welcher eingerichtet ist, ein Sollmoment zu erzeugen und den Hilfsmotor anzuregen. Das zusätzliche Signal des Steuersignals erzeugt eine definierte Schwingung im Hilfsmotor und resultiert in einer definierten akustischen Fahrerrückmeldung.The device unit according to the invention for acoustic rider feedback for a bicycle with an electric auxiliary motor, having the features of claim 1, has the advantage that the cyclist can be given state-dependent acoustic feedback about the riding situation. Furthermore, the device according to the invention enables the masking of unwanted noise components. Thus, the riding experience of the user of the device according to the invention can be improved. This is achieved according to the invention in that the device is configured to receive a status signal from the bicycle. Furthermore, the device is configured to generate a control signal based on the status signal. The control signal is configured to generate acoustic rider feedback in the electric auxiliary motor of the bicycle. The control signal is preferably added to a motor current, which is configured to generate a target torque and excite the auxiliary motor. The additional signal of the control signal generates a defined oscillation in the auxiliary motor and results in defined acoustic rider feedback.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The subclaims show preferred developments of the invention.

Weiter bevorzugt ist das Steuersignal eingerichtet, im elektrischen Hilfsmotor eine Radialkraft und/oder eine Drehmomentschwankung anzuregen. Elektrische permanenterregte Synchronmaschinen werden oft über eine feldorientierte Regelung angesteuert. In der feldorientierten Regelung definiert man ein mit dem Rotor drehendes Koordinatensystem mit den orthogonalen Achsen d und q. Die d-Richtung zeigt dabei in Radialrichtung, die q-Richtung in Tangentialrichtung. Wird ein Strom in d-Richtung gestellt, erzeugt der Motor kein Drehmoment, sondern lediglich Radialkräfte. Wird ein Strom in q-Richtung gestellt, erzeugt der Motor ein Drehmoment. Durch eine definierte Anregung des Hilfsmotors, so dass eine Radialkraft oder eine Drehmomentschwankung induziert wird, kann der Hilfsmotor angeregt werden, ein akustisches Signal an den Fahrer abzugeben. Das von der Vorrichtung berechnete Steuersignal kann in drei verschiedenen Formen als Anregungssignal eingespeist werden. Das Steuersignal kann zu der Drehmomentanforderung eines Fahrreglers addiert werden. Das Steuersignal kann alternativ als d-Sollstrom der üblichen Sollstromberechnung aufaddiert werden oder es kann zum, aus dem Solldrehmoment berechneten, q-Strom addiert werden.Further preferably, the control signal is configured to excite a radial force and/or a torque fluctuation in the electric auxiliary motor. Permanent-magnet synchronous electric machines are often controlled via field-oriented control. In field-oriented control, a coordinate system rotating with the rotor is defined with the orthogonal axes d and q. The d direction points in the radial direction, the q direction in the tangential direction. If a current is set in the d direction, the motor does not generate torque, but only radial forces. If a current is set in the q direction, the motor generates torque. By a defined excitation of the auxiliary motor, so that a radial force or a torque fluctuation is induced, the auxiliary motor can be excited to emit an acoustic signal to the driver. The control signal calculated by the device can be fed in three different forms as an excitation signal. The control signal can be added to the torque requirement of a drive controller. The control signal can alternatively be added as the d-set current to the usual set current calculation or it can be added to the q-current calculated from the set torque.

Besonders bevorzugt umfasst das Zustandssignal ein Motordrehmoment, einen Motorwinkel und/oder eine Fahrradbeschleunigung und/oder ein Fahrraddrehmoment und/oder eine Motordrehzahl und/oder Motorphasenströme. Dabei werden das Fahrerdrehmoment, der Motorwinkel, die Fahrradbeschleunigung und/oder die Motorphasenströme direkt mit der Hilfe von Sensoren gemessen. Die Motordrehzahl kann mit Hilfe des Motorwinkels geschätzt werden. Des Weiteren kann das Motordrehmoment mit Hilfe des Motorwinkels und der Motorströme geschätzt werden. Die Zustandssignale ermöglichen eine zuverlässige Erkennung der Fahrsituation und eine entsprechende Erzeugung eines Steuersignals, welches im elektrischen Hilfsmotor eine akustische Rückmeldung erzeugt.Particularly preferably, the status signal comprises a motor torque, a motor angle, and/or a bicycle acceleration, and/or a bicycle torque, and/or a motor speed, and/or motor phase currents. The rider torque, the motor angle, the bicycle acceleration, and/or the motor phase currents are measured directly using sensors. The motor speed can be estimated using the motor angle. Furthermore, the motor torque can be estimated using the motor angle and the motor currents. The status signals enable reliable detection of the driving situation and corresponding generation of a control signal, which generates acoustic feedback in the electric auxiliary motor.

Die Amplitude des Steuersignals hängt vorzugsweise von dem Motordrehmoment und/oder von dem Fahrerdrehmoment und/oder von der Fahrradbeschleunigung ab. Eine höhere Amplitude des Steuersignals resultiert in einer lauteren akustischen Rückmeldung des elektrischen Hilfsmotors an den Fahrer. Die Zustandssignale sind abhängig von der aktuellen Antriebsleistung des Fahrrads und ermöglichen somit eine verstärkte akustische Rückmeldung in Fahrsituationen mit hoher Antriebsleistung.The amplitude of the control signal preferably depends on the motor torque and/or the rider torque and/or the bicycle acceleration. A higher amplitude of the control signal results in louder acoustic feedback from the electric auxiliary motor to the rider. The status signals depend on the current drive power of the bicycle and thus enable enhanced acoustic feedback in riding situations with high drive power.

Weiter bevorzugt hängt die Frequenz des Steuersignals von der Fahrradbeschleunigung und/oder der Motordrehzahl ab. Durch Integration der Fahrradbeschleunigung über die Zeit kann die Fahrradgeschwindigkeit ermittelt werden. Somit kann mit Hilfe der Fahrradbeschleunigung und/oder der Motordrehzahl ein geschwindigkeitsabhängiges akustisches Signal vom elektrischen Hilfsmotor an den Fahrer übermittelt werden, was das wahrgenommene Klangbild verbessern kann.More preferably, the frequency of the control signal depends on the bicycle acceleration and/or the motor speed. By integrating the bicycle acceleration over time, the bicycle speed can be determined. Thus, with the help of the bicycle acceleration and/or the motor speed, a speed-dependent acoustic signal can be transmitted from the electric auxiliary motor to transmitted to the driver, which can improve the perceived sound.

Das Steuersignal wird vorzugsweise auf Basis einer Sinus-Schwingung und/oder einer Dreieck-Schwingung und/oder einer Rechteck-Schwingung und/oder eines Rauschens mit nachgeschaltetem Bandpass erzeugt. Somit kann durch ein einfaches Basissignal zur Erzeugung des Steuersignals genutzt werden, welches anschließend eine akustische Fahrerrückmeldung generiert.The control signal is preferably generated based on a sine wave, a triangular wave, a rectangular wave, and/or a noise signal with a downstream bandpass filter. Thus, a simple base signal can be used to generate the control signal, which subsequently generates acoustic driver feedback.

Weiter bevorzugt ist die Vorrichtung eingerichtet, im elektrischen Hilfsmotor eine haptische Fahrerrückmeldung zu erzeugen. Eine haptische Fahrerrückmeldung entsteht durch ein Steuersignal mit einer geringeren Frequenz und/oder höheren Amplitude, als ein Steuersignal für eine akustische Fahrerrückmeldung. Die haptische Fahrerrückmeldung kann zusätzlich oder alternativ zu der akustischen Fahrerrückmeldung erfolgen und kann das Nutzungserlebnis eines Fahrrads mit elektrischem Hilfsmotor steigern. Die haptische Fahrerrückmeldung wird vorzugsweise vom elektrischen Hilfsmotor erzeugt und über die Pedale, den Sattel und/oder die Lenkergriffe an den Fahrer übertragen.Further preferably, the device is configured to generate haptic rider feedback in the electric auxiliary motor. Haptic rider feedback is generated by a control signal with a lower frequency and/or higher amplitude than a control signal for acoustic rider feedback. The haptic rider feedback can be provided in addition to or as an alternative to the acoustic rider feedback and can enhance the user experience of a bicycle with an electric auxiliary motor. The haptic rider feedback is preferably generated by the electric auxiliary motor and transmitted to the rider via the pedals, the saddle, and/or the handlebar grips.

Des Weiteren beschreibt die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung einer akustischen Fahrerrückmeldung für ein Fahrrad mit einem elektrischen Hilfsmotor. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt, in dem ein Zustandssignal des Fahrrads empfangen wird. In einem darauffolgenden Schritt wird basierend auf dem Zustandssignal ein Steuersignal für den elektrischen Hilfsmotor berechnet, welcher anschließend mit dem berechneten Steuersignal angesteuert wird.Furthermore, the invention describes a method for generating acoustic rider feedback for a bicycle with an electric auxiliary motor. The method comprises a first step in which a status signal from the bicycle is received. In a subsequent step, a control signal for the electric auxiliary motor is calculated based on the status signal, which is then controlled with the calculated control signal.

Des Weiteren beschreibt die Erfindung ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die zuvor beschriebene Vorrichtung die Verfahrensschritte des zuvor beschriebenen Verfahrens ausführt.Furthermore, the invention describes a computer program comprising instructions which cause the device described above to carry out the method steps of the method described above.

Ferner beschreibt die Erfindung ein computerlesbares Medium, auf dem das zuvor beschriebene Computerprogramm gespeichert ist.Furthermore, the invention describes a computer-readable medium on which the above-described computer program is stored.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

  • 1 ein eine schematische Darstellung eines Fahrrads mit einem elektrischen Hilfsmotor und einer Vorrichtung für eine akustische Fahrerrückmeldung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 eine schematische Darstellung einer Motorsteuerung mit einer Vorrichtung für eine akustische Fahrerrückmeldung nach dem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung für eine akustische Fahrerrückmeldung nach dem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 4 eine schematische Darstellung eines Signalformgenerators einer Vorrichtung für eine akustische Fahrerrückmeldung nach dem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 5 eine schematische Geräuschabstrahlung durch eine Motor-Radialkraftanregung, und
  • 6 eine schematische Geräuschabstrahlung durch eine Anregung über Motor-Drehmomentschwankungen.
Embodiments of the invention are described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the drawing:
  • 1 a schematic representation of a bicycle with an electric auxiliary motor and a device for acoustic driver feedback according to a first embodiment,
  • 2 a schematic representation of an engine control system with a device for acoustic driver feedback according to the first embodiment,
  • 3 a schematic representation of the device for acoustic driver feedback according to the first embodiment,
  • 4 a schematic representation of a waveform generator of a device for acoustic driver feedback according to the first embodiment,
  • 5 a schematic noise radiation due to an engine radial force excitation, and
  • 6 a schematic noise radiation caused by excitation via engine torque fluctuations.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung.Preferred embodiments of the invention.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 eine Vorrichtung 1 für eine akustische Fahrerrückmeldung für ein Fahrrad 100 mit elektrischem Hilfsmotor beschrieben.The following is based on the 1 to 4 a device 1 for acoustic driver feedback for a bicycle 100 with an electric auxiliary motor is described.

1 zeigt ein Fahrrad 100 mit einem Batteriepack 102 und einem elektrischen Hilfsmotor 101. Des Weiteren weist das Fahrrad 100 eine Vorrichtung 1 auf, welche eingerichtet ist, im elektrischen Hilfsmotor 101 eine akustische Fahrerrückmeldung 2 zu erzeugen. 1 shows a bicycle 100 with a battery pack 102 and an electric auxiliary motor 101. Furthermore, the bicycle 100 has a device 1 which is configured to generate an acoustic rider feedback 2 in the electric auxiliary motor 101.

2 zeigt eine Motorsteuerung 22. Sensoren 5 erfassen Zustandssignale 3 des Fahrrads 100. Die Zustandssignale 3 werden weiter an einen Fahrregler 8 übertragen, welcher ein Sollmoment 9 für den elektrischen Hilfsmotor 101 berechnet. 2 shows a motor control 22. Sensors 5 detect status signals 3 of the bicycle 100. The status signals 3 are further transmitted to a drive controller 8, which calculates a target torque 9 for the electric auxiliary motor 101.

Des Weiteren werden Zustandssignale 3 von den Sensoren 5 an die Vorrichtung 1 weitergeleitet. Zustandssignale 3 sind beispielsweise ein Motordrehmoment 7, ein Motorwinkel, eine Fahrradbeschleunigung, ein Fahrerdrehmoment, eine Motordrehzahl 11 und/oder ein Motorphasenstrom.Furthermore, status signals 3 are transmitted from the sensors 5 to the device 1. Status signals 3 are, for example, a motor torque 7, a motor angle, a bicycle acceleration, a rider torque, a motor speed 11, and/or a motor phase current.

Ein Teil der Zustandssignale 3 kann von einer Zustandsschätzung 6 erweitert werden. Beispielsweise ermöglicht die Zustandsschätzung 6, eine Motordrehzahl aus dem Motorwinkel zu bestimmen, oder ein Motordrehmoment 7 aus dem Motorwinkel und dem Motorstrom zu bestimmen.Some of the state signals 3 can be extended by a state estimator 6. For example, the state estimator 6 makes it possible to determine a motor speed from the motor angle, or to determine a motor torque 7 from the motor angle and the motor current.

Mit Hilfe der Zustandssignale 3 berechnet die Vorrichtung 1 ein Steuersignal 4. Das Steuersignal 4 wird zu dem Sollmoment 9 addiert und einem Motorregler 21 bereitgestellt. Der Motorregler 21 erzeugt ein Anregungssignal 23, mit welchem der elektrische Hilfsmotor 101 angeregt wird. Dabei berücksichtigt der Motorregler 21 Zustandssignale 3 vom elektrischen Hilfsmotor 101, wie beispielsweise Motorphasenströme oder Motorwinkel.Using the status signals 3, the device 1 calculates a control signal 4. The control signal 4 is added to the target torque 9 and provided to a motor controller 21. The motor controller 21 generates an excitation signal 23, with which the electric auxiliary motor 101 is excited. In doing so, the motor controller 21 takes into account status signals 3 from the electrical auxiliary motor 101, such as motor phase currents or motor angles.

Da das Anregungssignal 23 das Steuersignal 4 der Vorrichtung 1 umfasst, erzeugt der elektrische Hilfsmotor 101 eine Kraftschwankung 10, welche eine akustische Fahrerrückmeldung 2 erzeugt.Since the excitation signal 23 includes the control signal 4 of the device 1, the electric auxiliary motor 101 generates a force fluctuation 10, which generates an acoustic driver feedback 2.

3 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung 1 nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 1 empfängt als Zustandssignal 3 die Motordrehzahl 11 und das Motordrehmoment 7. 3 shows a schematic representation of device 1 according to the first embodiment. Device 1 receives the engine speed 11 and the engine torque 7 as status signals 3.

Die Motordrehzahl 11 wird zuerst von einer Ordnungsanalyse 24 in unterschiedliche Ordnungen der Motordrehzahl 11 unterteilt. Dabei wird die Motordrehzahl in eine Modulationsfrequenz 30 und weitere Momentanfrequenzen 31 aufgeteilt. Jeder Ordnung ist ein Signalformgenerator 25 zugeordnet, welcher eine Signalform 28 erzeugt. Die Signalformen 28 der Momentanformen 31 werden mit der Signalform 28 der Modulationsfrequenz 30 durch eine Amplitudenmodulation 26 kombiniert und zusammengeführt.The engine speed 11 is first divided into different orders of engine speed 11 by an order analysis 24. The engine speed is divided into a modulation frequency 30 and further instantaneous frequencies 31. Each order is assigned a signal waveform generator 25, which generates a signal waveform 28. The signal waveforms 28 of the instantaneous waveforms 31 are combined and merged with the signal waveform 28 of the modulation frequency 30 by an amplitude modulation 26.

Die resultierende Signalform 28 wir durch eine Lautstärkenanpassung 27 in ihrer Amplitude angepasst. Dabei berücksichtigt die Lautstärkenanpassung 27 das Zustandssignal 3 des Motordrehmoments 7. Nach der Lautstärkenanpassung 27 gibt die Vorrichtung 1 das Steuersignal 4 aus, welches eingerichtet ist, im elektrischen Hilfsmotor 101 eine akustische Fahrerrückmeldung 2 zu erzeugen.The resulting signal waveform 28 is adjusted in amplitude by a volume adjustment 27. The volume adjustment 27 takes into account the status signal 3 of the engine torque 7. After the volume adjustment 27, the device 1 outputs the control signal 4, which is configured to generate an acoustic driver feedback 2 in the electric auxiliary motor 101.

4 zeigt eine schematische Darstellung des Signalformgenerator 25 der Vorrichtung 1. Der Signalformgenerator 25 empfängt ein Zustandssignal 3, welches auf der Motordrehzahl 11 basiert. Der Signalformgenerator beinhaltet eine Auswahl an Funktionen, wie eine Sinus-Schwingung 12, eine Dreieck-Schwingung 13, eine Rechteck-Schwingung 14 und Rauschen 15 mit nachgeschaltetem Bandpass 16. Die Funktionen werden über das Zustandssignal 3 parametriert. Beispielsweise, durch Berechnung eines Signalwinkels für eine Sinus-Schwingung 12, indem ein Integral eines Produkts aus der Ordnungszahl und der Motorwinkelgeschwindigkeit in Summe mit einer Offset-Frequenz bei Drehzahl 0 über die Zeit gebildet wird. Somit ergibt sich ein Frequenzverlauf, der linear über die Drehzahl ist und einen Offset bei der Drehzahl 0 hat. Anschließend kann die resultierende Signalform 28 Amplitudenmoduliert werden, um ein Steuersignal 4 zu erlangen. 4 shows a schematic representation of the waveform generator 25 of the device 1. The waveform generator 25 receives a state signal 3 which is based on the motor speed 11. The waveform generator contains a selection of functions, such as a sine wave 12, a triangular wave 13, a rectangular wave 14 and noise 15 with a downstream bandpass filter 16. The functions are parameterized via the state signal 3. For example, by calculating a signal angle for a sine wave 12 by forming an integral of a product of the atomic number and the motor angular speed in sum with an offset frequency at speed 0 over time. This results in a frequency response that is linear over the speed and has an offset at speed 0. The resulting signal wave 28 can then be amplitude modulated to obtain a control signal 4.

5 zeigt einen elektrischen Hilfsmotor 101 eines Fahrrads 100. Der elektrische Hilfsmotor 101 wird durch ein Steuersignal 4 angeregt, welches eine Radialkraft 24 zwischen dem Rotor und dem Stator des elektrischen Hilfsmotors 101 erzeugt. Die Radialkraft 24 resultiert in einer akustischen Fahrerrückmeldung 2 und kann ebenfalls eine haptische Fahrerrückmeldung umfassen. 5 shows an electric auxiliary motor 101 of a bicycle 100. The electric auxiliary motor 101 is excited by a control signal 4, which generates a radial force 24 between the rotor and the stator of the electric auxiliary motor 101. The radial force 24 results in acoustic rider feedback 2 and can also include haptic rider feedback.

5 zeigt einen elektrischen Hilfsmotor 101 eines Fahrrads 100. Der elektrische Hilfsmotor 101 wird durch ein Steuersignal 4 angeregt, welches eine Drehmomentschwankung 25 zwischen dem Rotor und dem Stator des elektrischen Hilfsmotors 101 erzeugt. Die Drehmomentschwankung 25 resultiert in einer akustischen Fahrerrückmeldung 2 und kann ebenfalls eine haptische Fahrerrückmeldung umfassen. 5 shows an electric auxiliary motor 101 of a bicycle 100. The electric auxiliary motor 101 is excited by a control signal 4, which generates a torque fluctuation 25 between the rotor and the stator of the electric auxiliary motor 101. The torque fluctuation 25 results in acoustic rider feedback 2 and can also include haptic rider feedback.

Claims (10)

Vorrichtung (1) für eine akustische Fahrerrückmeldung (2) für ein Fahrrad (100) mit elektrischem Hilfsmotor (101), - wobei die Vorrichtung (1) eingerichtet ist, ein Zustandssignal (3) des Fahrrads zu empfangen, und - wobei die Vorrichtung (1) eingerichtet ist, basierend auf dem Zustandssignal (3) ein Steuersignal (4) zu erzeugen, welches eingerichtet ist, im elektrischen Hilfsmotor (101) eine akustische Fahrerrückmeldung (2) zu erzeugen.Device (1) for acoustic rider feedback (2) for a bicycle (100) with an electric auxiliary motor (101), - wherein the device (1) is configured to receive a status signal (3) of the bicycle, and - wherein the device (1) is configured to generate a control signal (4) based on the status signal (3), which control signal is configured to generate acoustic rider feedback (2) in the electric auxiliary motor (101). Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuersignal (4) eingerichtet ist, im elektrischen Hilfsmotor (101) eine Radialkraft (24) und/oder eine Drehmomentschwankung (25) anzuregen.Device according to Claim 1 , wherein the control signal (4) is arranged to excite a radial force (24) and/or a torque fluctuation (25) in the electric auxiliary motor (101). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zustandssignal (3) ein Motordrehmoment (7) und/oder einen Motorwinkel und/oder eine Fahrradbeschleunigung und/oder ein Fahrerdrehmoment und/oder eine Motordrehzahl (11) und/oder Motorphasenströme umfasst.Device according to one of the preceding claims, wherein the status signal (3) comprises a motor torque (7) and/or a motor angle and/or a bicycle acceleration and/or a rider torque and/or a motor speed (11) and/or motor phase currents. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei eine Amplitude des Steuersignals (4) von dem Motordrehmoment (7) und/oder von dem Fahrerdrehmoment und/oder von der Fahrradbeschleunigung abhängt.Device according to Claim 3 , wherein an amplitude of the control signal (4) depends on the engine torque (7) and/or on the driver torque and/or on the bicycle acceleration. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei eine Frequenz des Steuersignals (4) von der Fahrradbeschleunigung und/oder von der Motordrehzahl (11) abhängt.Device according to Claim 3 or 4 , wherein a frequency of the control signal (4) depends on the bicycle acceleration and/or the engine speed (11). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuersignal (4) auf Basis einer Sinus-Schwingung (12) und/oder einer Dreieck-Schwingung (13) und/oder einer Rechteck-Schwingung (14) und/oder eines Rauschens (15) mit nachgeschaltetem Bandpass (16) erzeugt wird.Device according to one of the preceding claims, wherein the control signal (4) is generated on the basis of a sine wave (12) and/or a triangular wave (13) and/or a rectangular wave (14) and/or a noise (15) with a downstream bandpass filter (16). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) eingerichtet ist, im elektrischen Hilfsmotor (101) eine haptische Fahrerrückmeldung zu erzeugen.Device according to one of the preceding claims, wherein the device (1) is configured to generate haptic driver feedback in the electric auxiliary motor (101). Verfahren zur Erzeugung einer akustischen Fahrerrückmeldung (2) für ein Fahrrad (100) mit elektrischem Hilfsmotor (101), umfassend die Schritte: - Empfangen eines Zustandssignals (3) des Fahrrads, - Berechnen eines Steuersignals (4) für den elektrischen Hilfsmotor (101), basierend auf dem Zustandssignal (3), - Ansteuern des elektrischen Hilfsmotors (101) mit dem berechneten Steuersignal (4).Method for generating acoustic rider feedback (2) for a bicycle (100) with an electric auxiliary motor (101), comprising the steps of: - receiving a status signal (3) of the bicycle, - calculating a control signal (4) for the electric auxiliary motor (101) based on the status signal (3), - controlling the electric auxiliary motor (101) with the calculated control signal (4). Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Vorrichtung (1) einer der Ansprüche 1 bis 7 die Verfahrensschritte nach Anspruch 8 ausführt.Computer program comprising instructions that cause the device (1) of one of the Claims 1 until 7 the procedural steps according to Claim 8 executes. Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.Computer-readable medium on which the computer program is Claim 9 is stored.
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Citations (3)

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