DE102017119355B4

DE102017119355B4 - Independent righting of a self-balancing vehicle

Info

Publication number: DE102017119355B4
Application number: DE102017119355.3A
Authority: DE
Inventors: gleich Patentinhaber Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-09-01
Filing date: 2017-08-24
Publication date: 2024-02-15
Anticipated expiration: 2037-08-25
Also published as: DE102017119355A1

Abstract

Verfahren zum selbständigen Aufrichten eines selbstbalancierenden Fahrzeuges (1), welches Fahrzeug (1) zwei zueinander bewegbare Fahrzeugteile (2, 3) aufweist, wobei jedem der beiden Fahrzeugteile (2, 3) eine Trittfläche (5, 6) und ein Antriebsrad (7, 8) zugeordnet sind, wobei die beiden Antriebsräder (7, 8) unabhängig voneinander antreibbar sind, zu welchem Zweck jedem der beiden Antriebsräder (7, 8) ein Elektromotor (16, 17) zugeordnet ist, wobei diese Elektromotoren (16, 17) von einem elektronischen Steuergerät (18) ansteuerbar sind, das mit einer Anzahl Sensoreinheiten (19, 20) verbindbar ist, mit deren Hilfe der Neigungswinkel (N1, N2) wenigstens einer der beiden Trittflächen (5, 6) ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein von einem Fahrbetriebsmodus verschiedener Inbetriebnahmemodus vorgesehen ist, in welchem Inbetriebnahmemodus in Abhängigkeit von dem ermittelten Neigungswinkel (N1, N2) wenigstens einer der beiden Trittflächen (5, 6) zumindest einer der beiden Elektromotoren (16, 17) von dem elektronischen Steuergerät (18) derart angesteuert wird, daß wenigstens eines der beiden Fahrzeugteile (2, 3) selbständig eine Aufrichtbewegung (22, 23) hin zu einer gewünschten, insbesondere horizontalen Lage seiner Trittfläche (5, 6) vollführt.Method for independently erecting a self-balancing vehicle (1), which vehicle (1) has two vehicle parts (2, 3) that can be moved relative to one another, each of the two vehicle parts (2, 3) having a tread surface (5, 6) and a drive wheel (7, 8), wherein the two drive wheels (7, 8) can be driven independently of one another, for which purpose each of the two drive wheels (7, 8) is assigned an electric motor (16, 17), these electric motors (16, 17) being driven by can be controlled by an electronic control device (18), which can be connected to a number of sensor units (19, 20), with the help of which the angle of inclination (N1, N2) of at least one of the two tread surfaces (5, 6) can be determined, characterized in that a A start-up mode different from a driving operating mode is provided, in which start-up mode, depending on the determined angle of inclination (N1, N2), at least one of the two tread surfaces (5, 6) at least one of the two electric motors (16, 17) is controlled by the electronic control unit (18). is controlled so that at least one of the two vehicle parts (2, 3) independently carries out a righting movement (22, 23) towards a desired, in particular horizontal, position of its tread surface (5, 6).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum selbständigen Aufrichten eines selbstbalancierenden Fahrzeuges. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein sich selbständig aufrichtendes, selbstbalancierendes Fahrzeug. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Motorsteuergerät für ein solches Fahrzeug.The invention relates to a method for independently setting up a self-balancing vehicle. In addition, the invention relates to an independently righting, self-balancing vehicle. Finally, the invention relates to an electronic engine control unit for such a vehicle.

Sogenannte selbstbalancierende Fahrzeuge mit zwei Rädern und elektromotorischem Antrieb sind aus dem Stand der Technik bekannt. Neben größeren Fahrzeugen mit Lenkstange sind seit einiger Zeit auch kleinere, Fahrzeuge erhältlich, die keine Lenkstange aufweisen und in ihrer Grundform einem Brett ähneln. Diese werden u.a. als Hoverboards, Self Balance Boards oder Self Balance Scooter bezeichnet und weisen zwei Fahrzeughälften auf, die um eine zentrale Drehachse drehbar miteinander verbunden sind.So-called self-balancing vehicles with two wheels and electric motor drive are known from the prior art. In addition to larger vehicles with handlebars, smaller vehicles have also been available for some time that do not have a handlebar and are similar in basic shape to a board. These are known as hoverboards, self-balance boards or self-balance scooters, among others, and have two vehicle halves that are rotatably connected to each other around a central axis of rotation.

Die Steuerung dieser Fahrzeuge erfolgt auf bekannte Weise durch eine Gewichtsverlagerung des Fahrers auf den Trittflächen der beiden voneinander unabhängig neigbaren Fahrzeughälften des quer zur Fahrtrichtung liegenden Fahrzeuggehäuses. Eine Verlagerung des Gewichts nach vorn führt zu einer Fahrt des Fahrzeugs in Fahrtrichtung nach vorn bzw. zu einer Beschleunigung, während eine Verlagerung des Gewichts nach hinten das Fahrzeug abbremst bzw. das Fahrzeug rückwärts fahren läßt. Ein Lenken des Fahrzeugs erfolgt entsprechend durch eine unterschiedlich starke Belastung der Trittflächen bzw. durch ein Neigen der Trittflächen in gegensätzliche Neigungsrichtungen.These vehicles are controlled in a known manner by shifting the driver's weight on the treads of the two independently tiltable vehicle halves of the vehicle housing lying transversely to the direction of travel. Shifting the weight forward causes the vehicle to move forward in the direction of travel or to acceleration, while shifting the weight to the rear slows down the vehicle or causes the vehicle to drive backwards. The vehicle is steered accordingly by applying different loads to the treads or by tilting the treads in opposite directions.

Zum Antrieb der Räder werden im Fahrbetrieb batteriebetriebene Elektromotoren von einem Motorsteuergerät angesteuert. Diese Ansteuerung erfolgt dabei auf der Grundlage der von Sensoren ermittelten Neigungswinkel der Trittflächen.To drive the wheels, battery-operated electric motors are controlled by an engine control unit when driving. This control is based on the angle of inclination of the tread surfaces determined by sensors.

Im ausgeschalteten Zustand des Fahrzeugs befinden sich die beiden um eine zentrale Drehachse drehbar miteinander verbundenen Fahrzeughälften in einer willkürlichen Drehstellung zueinander. Die zur Ansteuerung der Elektromotoren benötigten Neigungswinkelwerte der Trittflächen werden von den Sensoren aus Sicherheitsgründen erst zum Zweck des Auslancierens an das Motorsteuergerät übermittelt, nämlich dann, wenn ein Fahrer auf den Trittflächen steht. Dies ist beispielsweise Gegenstand des deutschen Gebrauchsmusters DE 20 2014 010 564 U1 . Vor dieser Verbesserung erfolgte das Drehen der Räder (zum Zweck des Ausbalancierens) noch vollkommen unabhängig davon, ob ein Benutzer auf dem Fahrzeug steht, d.h. es wurde unmittelbar nach dem Einschalten des Fahrzeugs und auch nach dem Absteigen solange „ausbalanciert“, bis der Netzschalter betätigt und das Fahrzeug ausgeschaltet wurde. Durch die in DE 20 2014 010 564 U1 vorgeschlagene Lösung wird nun sichergestellt, daß sich die Räder zum Zweck des Ausbalancierens erst dann drehen, wenn ein Fahrer auf den Trittflächen steht.When the vehicle is switched off, the two vehicle halves, which are rotatably connected to one another about a central axis of rotation, are in an arbitrary rotational position relative to one another. For safety reasons, the inclination angle values of the treads required to control the electric motors are only transmitted to the engine control unit by the sensors for the purpose of balancing, namely when a driver is standing on the treads. This is the subject of the German utility model, for example DE 20 2014 010 564 U1 . Before this improvement, the rotation of the wheels (for the purpose of balancing) was still completely independent of whether a user was standing on the vehicle, i.e. it was “balanced” immediately after switching on the vehicle and also after getting off until the power switch was pressed and the vehicle has been turned off. Through the in DE 20 2014 010 564 U1 The proposed solution now ensures that the wheels only turn for balancing purposes when a driver is standing on the treads.

Unabhängig davon ist es jedoch nach wie vor für eine einfache Benutzung des Fahrzeugs nachteilig, daß sich die beiden Trittflächen beim Einschalten des Fahrzeugs nahezu immer in einer zum Aufsteigen ungünstigen geneigten Lage zueinander bzw. zur Horizontalen befinden.Regardless of this, however, it is still disadvantageous for easy use of the vehicle that the two tread surfaces are almost always in an inclined position relative to one another or to the horizontal when the vehicle is switched on, which is unfavorable for climbing up.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Handhabung eines solchen selbstbalancierenden Fahrzeuges zu verbessern. An object of the present invention is to improve the handling of such a self-balancing vehicle.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 bzw. ein Fahrzeug nach Anspruch 9 bzw. ein elektronisches Steuergerät nach Anspruch 10 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1 or a vehicle according to claim 9 or an electronic control device according to claim 10.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum selbständigen Aufrichten eines selbstbalancierenden Fahrzeuges, welches Fahrzeug zwei zueinander bewegbare Fahrzeugteile aufweist, wobei jedem der beiden Fahrzeugteile eine Trittfläche und ein Antriebsrad zugeordnet sind, wobei die beiden Antriebsräder unabhängig voneinander antreibbar sind, zu welchem Zweck jedem der beiden Antriebsräder ein Elektromotor zugeordnet ist, wobei diese Elektromotoren von einem elektronischen Steuergerät ansteuerbar sind, das mit einer Anzahl Sensoreinheiten verbindbar ist, mit deren Hilfe der Neigungswinkel wenigstens einer der beiden Trittflächen ermittelbar ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein von einem Fahrbetriebsmodus verschiedener Inbetriebnahmemodus vorgesehen ist, in welchem Inbetriebnahmemodus in Abhängigkeit von dem ermittelten Neigungswinkel wenigstens einer der beiden Trittflächen zumindest einer der beiden Elektromotoren von dem elektronischen Steuergerät derart angesteuert wird, daß wenigstens eines der beiden Fahrzeugteile selbständig eine Aufrichtbewegung hin zu einer gewünschten, insbesondere horizontalen Lage seiner Trittfläche vollführt.The method according to the invention is used for the independent righting of a self-balancing vehicle, which vehicle has two vehicle parts that can be moved relative to one another, with each of the two vehicle parts being assigned a tread and a drive wheel, the two drive wheels being able to be driven independently of one another, for which purpose each of the two drive wheels has an electric motor is assigned, these electric motors being controllable by an electronic control unit which can be connected to a number of sensor units, with the help of which the angle of inclination of at least one of the two tread surfaces can be determined. The method according to the invention is characterized in that a start-up mode that is different from a driving operating mode is provided, in which start-up mode, depending on the determined angle of inclination of at least one of the two tread surfaces, at least one of the two electric motors is controlled by the electronic control unit in such a way that at least one of the two vehicle parts independently carries out a righting movement towards a desired, in particular horizontal, position of its tread surface.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug weist zwei zueinander bewegbare Fahrzeugteile auf, wobei jedem der beiden Fahrzeugteile eine Trittfläche und ein Antriebsrad zugeordnet sind, wobei die beiden Antriebsräder unabhängig voneinander antreibbar sind, zu welchem Zweck jedem der beiden Antriebsräder ein Elektromotor zugeordnet ist, wobei diese Elektromotoren von einem elektronischen Steuergerät ansteuerbar sind, das mit einer Anzahl Sensoreinheiten verbindbar ist, mit deren Hilfe der Neigungswinkel wenigstens einer der beiden Trittflächen ermittelbar ist. Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, daß ein von einem Fahrbetriebsmodus verschiedener Inbetriebnahmemodus vorgesehen ist und daß in diesem Inbetriebnahmemodus in Abhängigkeit von dem ermittelten Neigungswinkel wenigstens einer der beiden Trittflächen zumindest einer der beiden Elektromotoren derart von dem elektronischen Steuergerät ansteuerbar ist, daß wenigstens eines der beiden Fahrzeugteile selbständig eine Aufrichtbewegung hin zu einer gewünschten, insbesondere horizontalen Lage seiner Trittfläche vollführt.The vehicle according to the invention has two mutually movable vehicle parts, each of the two vehicle parts being assigned a tread and a drive wheel, the two drive wheels being drivable independently of one another, for which purpose an electric motor is assigned to each of the two drive wheels, these electric motors being driven by an electronic one Control device can be controlled, which can be connected to a number of sensor units, with the help of which the angle of inclination of at least one of the two tread surfaces can be determined. The vehicle according to the invention is characterized in that a start-up mode that is different from a driving operating mode is provided and that in this start-up mode, depending on the determined angle of inclination of at least one of the two tread surfaces, at least one of the two electric motors can be controlled by the electronic control unit in such a way that at least one of the two Vehicle parts independently perform an uprighting movement towards a desired, in particular horizontal, position of its tread surface.

Das erfindungsgemäße elektronische Steuergerät ist für ein selbstbalancierendes Fahrzeug ausgebildet, welches Fahrzeug zwei zueinander bewegbare Fahrzeugteile aufweist, wobei jedem der beiden Fahrzeugteile eine Trittfläche und ein Antriebsrad zugeordnet sind, wobei die beiden Antriebsräder unabhängig voneinander antreibbar sind, zu welchem Zweck jedem der beiden Antriebsräder ein Elektromotor zugeordnet ist, wobei diese Elektromotoren von dem elektronischen Steuergerät ansteuerbar sind, das mit einer Anzahl Sensoreinheiten verbindbar ist, mit deren Hilfe der Neigungswinkel wenigstens einer der beiden Trittflächen ermittelbar ist. Das elektronische Steuergerät ist dadurch gekennzeichnet, daß es derart ausgebildet ist, daß ein von einem Fahrbetriebsmodus verschiedener Inbetriebnahmemodus vorgesehen ist und daß in diesem Inbetriebnahmemodus in Abhängigkeit von dem ermittelten Neigungswinkel wenigstens einer der beiden Trittflächen zumindest einer der beiden Elektromotoren derart von dem elektronischen Steuergerät ansteuerbar ist, daß wenigstens eines der beiden Fahrzeugteile selbständig eine Aufrichtbewegung hin zu einer gewünschten, insbesondere horizontalen Lage seiner Trittfläche vollführt. The electronic control device according to the invention is designed for a self-balancing vehicle, which vehicle has two vehicle parts that can be moved relative to one another, with each of the two vehicle parts being assigned a tread and a drive wheel, the two drive wheels being able to be driven independently of one another, for which purpose each of the two drive wheels has an electric motor is assigned, these electric motors being controllable by the electronic control unit, which can be connected to a number of sensor units, with the help of which the angle of inclination of at least one of the two tread surfaces can be determined. The electronic control device is characterized in that it is designed in such a way that a start-up mode that is different from a driving operating mode is provided and that in this start-up mode, depending on the determined angle of inclination of at least one of the two tread surfaces, at least one of the two electric motors can be controlled in this way by the electronic control device that at least one of the two vehicle parts independently carries out a righting movement towards a desired, in particular horizontal, position of its tread surface.

Die im Folgenden im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Vorteile und Ausgestaltungen gelten sinngemäß auch für das erfindungsgemäße Fahrzeug sowie das elektronische Steuergerät und umgekehrt.The advantages and refinements explained below in connection with the method according to the invention also apply mutatis mutandis to the vehicle according to the invention and the electronic control unit and vice versa.

Eine Kernidee der Erfindung ist es, einen von dem Fahrbetriebsmodus verschiedenen Inbetriebnahmemodus vorzusehen, in dem auf bisher nicht bekannte Art und Weise eine alternative Steuerung des Fahrzeugantriebs erfolgt, nämlich ein selbständiges Aufrichten des Fahrzeugs aus einer Ruhelage hin zu einer gewünschten Betriebslage, in der sich die Trittflächen des Fahrzeugs in einer für das Besteigen des Fahrzeugs durch den Fahrer vorteilhaften Lage befinden. Auf diese Weise wird mit der Erfindung ein selbstbalancierendes Fahrzeug geschaffen, dessen Handhabung gegenüber bekannten Fahrzeugen dieser Art deutlich verbessert ist.A core idea of the invention is to provide a start-up mode that is different from the driving operating mode, in which an alternative control of the vehicle drive takes place in a previously unknown manner, namely an independent righting of the vehicle from a rest position to a desired operating position in which the The tread surfaces of the vehicle are in a position that is advantageous for the driver to climb into the vehicle. In this way, the invention creates a self-balancing vehicle whose handling is significantly improved compared to known vehicles of this type.

Zur Realisierung der Erfindung ist es im einfachsten Fall lediglich erforderlich, die Funktionsweise des elektronischen Steuergerätes zu verändern, beispielsweise durch eine Anpassung der Programmierung des Steuergerätes, während alle anderen Komponenten des Fahrzeugs unverändert blieben.To implement the invention, in the simplest case it is only necessary to change the functionality of the electronic control unit, for example by adapting the programming of the control unit, while all other components of the vehicle remain unchanged.

Die Erfindung betrifft nicht die bereits bekannte Funktion des Ausbalancierens von selbstbalancierenden Fahrzeugen. Auch damit, daß das Ausbalancieren erst dann erfolgt, wenn ein Fahrer auf den Trittbrettern des Fahrzeugs steht, hat die Erfindung nichts zu tun. Statt dessen schlägt die Erfindung erstmals eine „Aufrichten“-Funktion für selbstbalancierende Fahrzeuge vor, die gewährleistet, daß sich die beiden Trittflächen vor dem Aufsteigen des Fahrers in einer zum Aufsteigen günstigen Lage zueinander bzw. zur Horizontalen befinden. Zu diesem Zweck wird ein eigener, von dem Fahr- und Ausbalancier-Modus unabhängiger Betriebsmodus vorgesehen, der ausschließlich dem Aufrichten der Trittbretter vor dem Besteigen des Fahrzeugs dient. Dieser zweite Betriebs- bzw. Steuermodus ist unabdingbar, damit die Ansteuerung der Elektromotoren gerade kein Ausbalancieren, sondern statt dessen das zu diesem Zeitpunkt gewünschte Aufrichten bewirkt.The invention does not concern the already known function of balancing self-balancing vehicles. The invention also has nothing to do with the fact that balancing only takes place when a driver is standing on the running boards of the vehicle. Instead, the invention proposes for the first time a "righting" function for self-balancing vehicles, which ensures that the two treads are in a position relative to each other or to the horizontal before the driver gets on. For this purpose, a separate operating mode is provided that is independent of the driving and balancing mode and is used exclusively to raise the running boards before entering the vehicle. This second operating or control mode is essential so that the control of the electric motors does not bring about balancing, but instead brings about the righting that is desired at this point in time.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden im Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:

1 eine Darstellung eines selbstbalancierenden Fahrzeugs,
2 eine Darstellung von Funktionskomponenten des Fahrzeugs,
3 eine Abfolge von Verfahrensschritten beim Einschalten des Fahrzeugs,
4 eine Abfolge von Verfahrensschritten des Inbetriebnahmemodus.

Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims and are explained in more detail below in connection with an exemplary embodiment of the invention with reference to the drawings. Show here:

1 a representation of a self-balancing vehicle,
2 a representation of functional components of the vehicle,
3 a sequence of procedural steps when switching on the vehicle,
4 a sequence of procedural steps of the commissioning mode.

Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung nicht maßstabsgerecht, dabei lediglich schematisch und nur mit ihren wesentlichen Bestandteilen. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei Elementen gleicher oder vergleichbarer Funktion.All figures do not show the invention to scale, but only schematically and only with its essential components. The same reference numbers correspond to elements with the same or comparable function.

Das selbstbalancierende Fahrzeug 1 weist zwei Fahrzeughälften 2, 3 auf. Die Fahrzeughälften 2, 3 sind zueinander bewegbar derart, daß sie um eine zentrale Drehachse 4 drehbar miteinander verbunden sind. Jeder der beiden Fahrzeughälften 2, 3, sind eine Trittfläche 5, 6 und ein Antriebsrad 7, 8 zugeordnet. Die Trittflächen 5, 6 sind an den Oberseiten der jeweiligen Gehäuseteile 9, 10 der Fahrzeughälften 2, 3 angeordnet. Die Fahrzeughälften 2, 3 sind hinsichtlich ihrer Gehäuseteile 9, 10 in der Fahrzeugmitte 12 voneinander getrennt und lediglich im Fahrzeuginneren über die zentrale Drehachse 4 miteinander verbunden. Die nicht gemeinsamen, voneinander verschiedenen Achsen 13, 14 der beiden Antriebsräder 7, 8 sind dabei koaxial zueinander angeordnet. Die Achsen 13, 14 der Antriebsräder 7, 8 liegen dabei auch koaxial zu der zentralen Drehachse 4. Die Fahrtrichtung 15 des Fahrzeugs 1 bei Geradeausfahrt liegt somit quer zu der zentralen Drehachse 4.The self-balancing vehicle 1 has two vehicle halves 2, 3. The vehicle halves 2, 3 can be moved relative to one another in such a way that they are rotatably connected to one another about a central axis of rotation 4. Each of the two vehicle halves 2, 3 is assigned a tread surface 5, 6 and a drive wheel 7, 8. The tread surfaces 5, 6 are arranged on the tops of the respective housing parts 9, 10 of the vehicle halves 2, 3. The vehicle halves 2, 3 are separated from each other with regard to their housing parts 9, 10 in the middle of the vehicle 12 and are only connected to one another in the interior of the vehicle via the central axis of rotation 4. The non-common, mutually different axes 13, 14 of the two drive wheels 7, 8 are arranged coaxially to one another. The axes 13, 14 of the drive wheels 7, 8 are also coaxial with the central axis of rotation 4. The direction of travel 15 of the vehicle 1 when driving straight ahead is therefore transverse to the central axis of rotation 4.

Von anderen selbstbalancierenden Fahrzeugen, insbesondere von sogenannten inverspendelartigen Fahrzeugen, unterscheidet sich das Fahrzeug 1 dadurch, daß es über keine Lenkstange verfügt. Bei inverspendelartigen Fahrzeugen mit Lenkstange sind keine unabhängig voneinander um eine horizontale Querachse drehbaren Fahrzeugteile vorgesehen. Es entfällt bei solchen Fahrzeugen daher von vornherein die Notwendigkeit eines Aufrichtens von Fahrzeugteilen im Sinne der Erfindung. Im Gegensatz dazu werden die beiden gegeneinander verdrehbaren Fahrzeughälften bei dem Fahrzeug zur Realisierung der Lenk- und Beschleunigungs- bzw. Abbremsfunktion benötigt.The vehicle 1 differs from other self-balancing vehicles, in particular from so-called inverted pendulum-type vehicles, in that it does not have a handlebar. In the case of invertible pendulum-type vehicles with handlebars, there are no vehicle parts that can be rotated independently of one another about a horizontal transverse axis. With such vehicles there is therefore no need to erect vehicle parts in the sense of the invention from the outset. In contrast, the two vehicle halves, which can be rotated relative to one another, are required in the vehicle to implement the steering and acceleration or braking functions.

Die beiden Antriebsräder 7, 8 sind unabhängig voneinander antreibbar. Zu diesem Zweck ist jedem der beiden Antriebsräder 7, 8 ein Elektromotor 16, 17 zugeordnet. Jeder dieser beiden Elektromotoren 16, 17 ist einzeln ansteuerbar.The two drive wheels 7, 8 can be driven independently of one another. For this purpose, an electric motor 16, 17 is assigned to each of the two drive wheels 7, 8. Each of these two electric motors 16, 17 can be controlled individually.

Als Motoren 16, 17 kommen vorzugsweise Nabenmotoren als Direktantriebe zum Einsatz. Vorzugsweise werden dabei Außenläufermotoren eingesetzt. Für jedes Antriebsrad 7, 8 bildet dabei die Radachse 13, 14 zusammen mit dem Stator des Motors 16, 17, beispielsweise in Form eines Elektromagneten, eine feste Einheit, die mit dem Gehäuse 9, 10 des Fahrzeugs 1 verbunden ist, während Reifen und Felge des Rades 7, 8 als Rotor außen um den Stator gelagert laufen.Hub motors are preferably used as direct drives as motors 16, 17. External rotor motors are preferably used. For each drive wheel 7, 8, the wheel axle 13, 14 together with the stator of the motor 16, 17, for example in the form of an electromagnet, forms a fixed unit which is connected to the housing 9, 10 of the vehicle 1, while tires and rims of the wheel 7, 8 run as a rotor mounted around the outside of the stator.

Bei dem Elektromotoren 16, 17 handelt es sich vorzugsweise um bürstenlose Motoren mit elektronischer Motorsteuerung. Im vorliegenden Fall erfolgt die Ansteuerung
über ein gemeinsames elektronisches Steuergerät 18. Das Steuergerät 18 ist mit zwei Sensoreinheiten 19, 10 verbunden, mit deren Hilfe jeweils der Neigungswinkel einer der beiden Trittflächen 5, 6 zur Horizontalen ermittelt werden kann. Bei den Sensoreinheiten 19, 20 handelt es sich um beispielsweise um Gyroskope oder andere geeignete Neigungswinkelmesser,
beispielsweise um 6-Achsen-Neigungswinkelmesser, deren Meßwerte auch im Fahrbetriebsmodus zur Ansteuerung der Elektromotoren 16, 17 genutzt werden. Die Sensoreinheiten 19, 20 sind vorzugsweise unmittelbar unterhalb der Trittflächen 5, 6 im Inneren der
Gehäuseteile 9, 10 angeordnet und vorzugsweise dauerhaft, mittels einer Kabelverbindung, mit dem Steuergerät 18 verbunden, so daß eine permanente, ununterbrochene Weitergabe von Neigungswinkelmeßwerten an das Steuergerät 18 möglich ist.The electric motors 16, 17 are preferably brushless motors with electronic motor control. In the present case the control takes place
via a common electronic control device 18. The control device 18 is connected to two sensor units 19, 10, with the help of which the angle of inclination of one of the two tread surfaces 5, 6 to the horizontal can be determined. The sensor units 19, 20 are, for example, gyroscopes or other suitable inclinometers,
for example, 6-axis inclination angle meters, the measured values of which are also used in driving mode to control the electric motors 16, 17. The sensor units 19, 20 are preferably located directly below the tread surfaces 5, 6 inside the
Housing parts 9, 10 are arranged and preferably permanently connected to the control unit 18 by means of a cable connection, so that a permanent, uninterrupted transmission of inclination angle measurement values to the control unit 18 is possible.

Das Steuergerät 18 ist derart ausgebildet, daß es, anders als aus dem Stand der Technik bekannt, in zwei voneinander verschiedenen Modi betreibbar ist, einem Fahrbetriebsmodus und einem Inbetriebnahmemodus.The control device 18 is designed in such a way that, unlike what is known from the prior art, it can be operated in two different modes, a driving mode and a commissioning mode.

Dabei wird der Fahrbetriebsmodus, wie dies auch bei früheren Modellen der Fall ist, immer erst nach dem Aufsteigen des Fahrers auf beide Trittflächen 5, 6 aktiviert, wobei dieses Aufsteigen durch eine Anzahl entsprechender Sensoreinrichtungen (nicht dargestellt) in bzw. an den Trittflächen 5, 6 festgestellt wird. Hierfür werden beispielsweise Infrarot-Lichtschranken verwendet, die dann geschlossen werden, wenn ein Fahrer auf den beiden Trittflächen 5, 6 steht. Die Sensoreinrichtungen können auf vorteilhafte Weise mit den Sensoreinheiten 19, 20 konstruktiv verbunden sein.The driving mode, as is the case with earlier models, is always only activated after the driver has climbed onto both treads 5, 6, this climbing being monitored by a number of corresponding sensor devices (not shown) in or on the treads 5, 6 is determined. For this purpose, for example, infrared light barriers are used, which are closed when a driver stands on the two tread surfaces 5, 6. The sensor devices can be structurally connected to the sensor units 19, 20 in an advantageous manner.

Der neuartige Inbetriebnahmemodus wird hingegen bereits unmittelbar nach dem Einschalten der Stromversorgung des Fahrzeugs 1, genauer gesagt mit dem Einschalten des Steuergerätes 18, automatisch aktiviert. Ein Aufsteigen des Fahrers auf die Trittflächen 5, 6 ist dafür nicht erforderlich. Vorzugsweise wird der Inbetriebnahmemodus nur dann aktiviert, wenn kein Fahrer auf einer der Trittflächen 5, 6 steht.The novel commissioning mode, on the other hand, is automatically activated immediately after the power supply of the vehicle 1 is switched on, more precisely when the control unit 18 is switched on. It is not necessary for the driver to climb onto the treads 5, 6. The commissioning mode is preferably only activated when no driver is standing on one of the tread surfaces 5, 6.

Das elektronische Steuergerät 18 ist derart ausgebildet, daß es anschließend, insbesondere in Abhängigkeit von dem ermittelten Neigungswinkel N1, N2 wenigstens einer der beiden Trittflächen 5, 6, zumindest einen der beiden Elektromotoren 16, 17 derart ansteuert, daß wenigstens eine der beiden Fahrzeughälften 2, 3 selbständig eine Aufrichtbewegung 22, 23 hin zu einer definierten gewünschten Lage seiner Trittfläche 5, 6 vollführt, wobei es sich vorteilhafterweise bei der gewünschten Lage um die horizontale Lage der Trittfläche 5, 6 handelt. Bei der Aufrichtbewegung 22, 23 handelt es sich um eine Drehbewegung des mit dem Stator des jeweiligen Antriebsrades 7, 8 verbundenen Gehäuseteils 9, 10, und damit um eine Drehbewegung der Fahrzeughälfte 2, 3 um die Radachse 13, 14. Als besonders vorteilhaft für ein zuverlässiges Aufrichten des Fahrzeuges 1 hat es sich erwiesen, wenn beide Elektromotoren 16, 17 angesteuert werden, d.h. beide Fahrzeughälften 2, 3 eine Aufrichtbewegung 22, 23 vollführen. The electronic control device 18 is designed in such a way that it then, in particular depending on the determined angle of inclination N1, N2, controls at least one of the two tread surfaces 5, 6, at least one of the two electric motors 16, 17 in such a way that at least one of the two vehicle halves 2, 3 independently carries out an uprighting movement 22, 23 towards a defined desired position of its tread surface 5, 6, the desired position advantageously being the horizontal position of the tread surface 5, 6. The righting movement 22, 23 is a rotational movement of the housing part 9, 10 connected to the stator of the respective drive wheel 7, 8, and thus a rotational movement of the vehicle half 2, 3 about the wheel axle 13, 14. As particularly advantageous for a It has been proven that the vehicle 1 can be reliably righted if both electric motors 16, 17 are activated, i.e. both vehicle halves 2, 3 perform a righting movement 22, 23.

Bei der gewünschten Aufrichtbewegung 22, 23 werden die Elektromotoren 16, 17 zum Ausgleich der festgestellten Neigung der Trittflächen 5, 6 in die jeweils entgegengesetzte Richtung angesteuert, vorzugsweise unter Zugrundelegung des jeweils kleineren Neigungswinkels N1, N2. Eine Ansteuerung der Elektromotoren 16, 17 führt dabei jedoch nicht zu einer Drehung des Rotors, was ein Drehen der Räder 7, 8 und somit einen Vortrieb, also ein Fahren des Fahrzeugs 1, zur Folge hätte. Statt dessen führt das Ansteuern der Elektromotoren 16, 17 im Inbetriebnahmemodus zu einer Drehung des jeweiligen Stators und somit zu einer Drehung des damit verbundenen Fahrzeuggehäuses 9, 10. Aufgrund des geringeren mechanischen Widerstandes bei der Drehung der beiden Fahrzeughälften 2, 3 um die zentrale Drehachse 4 bzw. aufgrund der geringeren Trägheit der Gehäuseteile 9, 10, werden also anstelle der Räder 7, 8 die beiden über die zentrale Drehachse 4 miteinander verbundenen Fahrzeughälften 2, 3 bewegt, so daß sich das Fahrzeug 1 ohne zu fahren, d.h. bei unbeweglichem Rotor, aufrichtet. Dies trifft jedenfalls dann zu, wenn die Drehrichtung der beiden Elektromotoren 16, 17 während der Aufrichtbewegung 22, 23 gleich ist, also dann, wenn die beiden Trittflächen 5, 6 des Fahrzeugs 1 jeweils gleichgerichtete Neigungswinkel N1, N2 zur Horizontalen aufweisen (z. B. N1 = +25° und N2 = +15°). In einem davon abweichenden Fall, bei dem die beiden Trittflächen 5, 6 in unterschiedliche Richtungen geneigt sind (z. B. N1 = +25° und N2 = -15°), erfolgt zusätzlich zu der Aufrichtbewegung 22, 23 eine Fahrbewegung des Fahrzeugs 1 im Kreis, da die Drehrichtungen der beiden Elektromotoren 16, 17, genauer gesagt die Drehrichtungen der Rotoren, und damit die Drehrichtungen der Antriebsräder 7, 8 voneinander verschieden sind.During the desired righting movement 22, 23, the electric motors 16, 17 are controlled in the opposite direction to compensate for the determined inclination of the tread surfaces 5, 6, preferably based on the smaller inclination angle N1, N2. However, activating the electric motors 16, 17 does not lead to a rotation of the rotor, which would result in the wheels 7, 8 turning and thus propulsion, i.e. driving the vehicle 1. Instead, the activation of the electric motors 16, 17 in the commissioning mode leads to a rotation of the respective stator and thus to a rotation of the vehicle housing 9, 10 connected to it. Due to the lower mechanical resistance when the two vehicle halves 2, 3 rotate about the central axis of rotation 4 or due to the lower inertia of the housing parts 9, 10, instead of the wheels 7, 8, the two vehicle halves 2, 3, which are connected to one another via the central axis of rotation 4, are moved, so that the vehicle 1 moves without moving, that is, with the rotor immobile. erects. This applies in any case when the direction of rotation of the two electric motors 16, 17 is the same during the righting movement 22, 23, i.e. when the two tread surfaces 5, 6 of the vehicle 1 each have the same inclination angles N1, N2 to the horizontal (e.g .N1 = +25° and N2 = +15°). In a different case, in which the two tread surfaces 5, 6 are inclined in different directions (e.g. N1 = +25° and N2 = -15°), a driving movement of the vehicle 1 takes place in addition to the righting movement 22, 23 in a circle, since the directions of rotation of the two electric motors 16, 17, more precisely the directions of rotation of the rotors, and thus the directions of rotation of the drive wheels 7, 8 are different from one another.

Die Aufrichtbewegung 22, 23 erfolgt in Richtung der gewünschten Lage der Trittfläche 5, 6. Diese Wunschlage muß dabei nicht erreicht werden. Auch eine von der Wunschlage abweichenden, die Wunschlage nicht ganz erreichende Orientierung der Trittfläche 5. 6 im Raum, beispielsweise eine lediglich im wesentlichen horizontale Lage, kann als Betriebslage gelten.The erecting movement 22, 23 takes place in the direction of the desired position of the tread surface 5, 6. This desired position does not have to be achieved. An orientation of the tread surface 5, 6 in space that deviates from the desired position and does not quite achieve the desired position, for example a merely essentially horizontal position, can also be considered an operating position.

Ein Ablauf des Aufrichtvorgangs könnte sich wie folgt darstellen, siehe 3: Das auf dem Boden stehende Fahrzeug 1 wird eingeschaltet (Schritt 101) . Nach dem Einschalten des Fahrzeugs 1 wird zunächst ermittelt, ob ein Fahrer auf einem oder beiden Trittflächen 5, 6 des Fahrzeugs 1 steht (Schritt 102). Ist dies der Fall, wird der Fahrbetriebsmodus als aktueller Arbeitsmodus des Steuergerätes 18 aktiviert (Schritt 103) und es erfolgt auf die bekannte Art und Weise ein Fahren des Fahrzeugs 1 durch Gewichtsverlagerung des Fahrers. Wird hingegen nach dem Einschalten festgestellt, daß sich kein Fahrer auf den Trittflächen 5, 6 befindet, wird der Inbetriebnahmemodus als Arbeitsmodus des Steuergerätes 18 aktiviert (Schritt 104).A sequence of the erection process could be as follows, see 3 : The vehicle 1 standing on the ground is turned on (step 101). After switching on the vehicle 1, it is first determined whether a driver is standing on one or both treads 5, 6 of the vehicle 1 (step 102). If this is the case, the driving mode is activated as the current working mode of the control unit 18 (step 103) and the vehicle 1 is driven in the known manner by shifting the driver's weight. However, if it is determined after switching on that there is no driver on the treads 5, 6, the commissioning mode is activated as the working mode of the control device 18 (step 104).

In diesem Inbetriebnahmemodus, siehe 4, werden zunächst mit Hilfe der Sensoreinheiten 19, 20 die Neigungswinkel N1, N2 der beiden Trittflächen 5, 6 zur Horizontalen bestimmt (Schritt 201) . Anschließend werden diese Neigungswinkel N1, N2 in dem Steuergerät 18 ausgewertet. Diese Auswertung umfaßt dabei die Überprüfung, ob die Neigungswinkel N1, N2 von Null verschieden sind (Schritt 202) . Mit anderen Worten wird zunächst geprüft, ob die Trittflächen 5, 6 überhaupt geneigt sind. Ist dies nicht der Fall, d.h. befinden sich die Trittflächen 5, 6 in einer horizontalen Lage oder zumindest in einer im wesentlichen horizontalen Lage, wobei zur Beurteilung ein Toleranzbereich von beispielsweise wenigen Grad herangezogen werden kann, wird aus dem Inbetriebnahmemodus unmittelbar in den Fahrbetriebsmodus umgeschaltet, da ein Aufrichten des Fahrzeugs 1 nicht notwendig ist (Schritt 203). Ergibt die Überprüfung hingegen, daß die Neigungswinkel N1, N2 von Null verschieden sind bzw. nicht in dem Toleranzbereich liegen, wird anschließend als weiterer Teil der Auswertung ein Größenvergleich der beiden ermittelten Neigungswinkel N1, N2 durchgeführt, mit dem Ziel, dem kleineren der beiden Werte zu ermitteln (Schritt 204).In this commissioning mode, see 4 , the angles of inclination N1, N2 of the two tread surfaces 5, 6 to the horizontal are first determined with the help of the sensor units 19, 20 (step 201). These inclination angles N1, N2 are then evaluated in the control unit 18. This evaluation includes checking whether the inclination angles N1, N2 are different from zero (step 202). In other words, it is first checked whether the tread surfaces 5, 6 are inclined at all. If this is not the case, that is, if the tread surfaces 5, 6 are in a horizontal position or at least in a substantially horizontal position, whereby a tolerance range of, for example, a few degrees can be used for the assessment, the system switches directly from the commissioning mode to the driving mode, since uprighting the vehicle 1 is not necessary (step 203). However, if the check shows that the inclination angles N1, N2 are different from zero or are not within the tolerance range, a size comparison of the two determined inclination angles N1, N2 is then carried out as a further part of the evaluation, with the aim of selecting the smaller of the two values to determine (step 204).

Im Anschluß daran erfolgt durch das Steuergerät 18 die Ansteuerung beider Elektromotoren 16, 17 (Schritt 205). Vorgabe und Ziel der Ansteuerung ist es, den ermittelten (kleinsten) Wert des Neigungswinkels N1, N2 auszugleichen. Beträgt also beispielsweise der erste festgestellte Neigungswinkel N1 = -16° und der zweite festgestellte Neigungswinkel N2 = -21°, dann wird versucht, durch das Ansteuern der Elektromotoren 16, 17 in die der Neigung entgegengesetzte Richtung beide Trittflächen 5, 6 um +16° aufzurichten, so daß im Ergebnis die eine Trittfläche 5 waagerecht ist (Neigungswinkel N1 = 0°) und die andere Trittfläche 6 noch eine geringere Neigung als vor dem Aufrichtvorgang aufweist, hier N2 = -5°. Dabei drehen sich bei Ansteuerung der Elektromotoren 16, 17 aufgrund des geringeren Widerstandes nicht die Antriebsräder 7, 8, sondern statt dessen die mit den Statoren verbundenen Gehäuseteile 9, 10 mit ihren Trittflächen 5, 6. Daß das Ansteuern der Elektromotoren 16, 17 in Abhängigkeit von der Neigung der Trittflächen 5, 6 erfolgt, bedeutet also in diesem Fall, daß die ermittelte Neigungsrichtung der Trittflächen 5, 6 die Drehrichtung der Elektromotoren 16, 17 bestimmt, während der ermittelte Wert des Neigungswinkels N1, N2 der Trittflächen 5, 6 den Drehwinkel der Elektromotoren 16, 17 bestimmt.The control unit 18 then controls both electric motors 16, 17 (step 205). The specification and goal of the control is to compensate for the determined (smallest) value of the inclination angle N1, N2. For example, if the first determined inclination angle N1 = -16° and the second determined inclination angle N2 = -21°, then an attempt is made to move both tread surfaces 5, 6 by +16° by controlling the electric motors 16, 17 in the direction opposite to the inclination to erect, so that as a result one tread surface 5 is horizontal (inclination angle N1 = 0 °) and the other tread surface 6 has a lower inclination than before the erecting process, here N2 = -5 °. When the electric motors 16, 17 are activated, due to the lower resistance, it is not the drive wheels 7, 8 that rotate, but instead the housing parts 9, 10 connected to the stators with their tread surfaces 5, 6. The activation of the electric motors 16, 17 depends from the inclination of the tread surfaces 5, 6, which means in this case that the determined direction of inclination of the tread surfaces 5, 6 determines the direction of rotation of the electric motors 16, 17, while the determined value of the inclination angle N1, N2 of the tread surfaces 5, 6 determines the angle of rotation the electric motors 16, 17 are determined.

Das Ansteuern der beiden Elektromotoren 16, 17 während des Aufrichtens erfolgt dabei in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung so, daß eine maximale Drehgeschwindigkeit der Elektromotoren 16, 17 nicht überschritten wird, sich die Elektromotoren 16, 17 also mit einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit drehen. Insbesondere ist diese Drehgeschwindigkeit geringer als die übliche Drehgeschwindigkeit der Elektromotoren 16, 17 im Fahrbetriebsmodus. Diese Begrenzung der Drehgeschwindigkeit verhindert unbeabsichtigte schnelle Bewegungen des Fahrzeugs 1 und dient damit der Handhabungssicherheit des Fahrzeugs 1 im Inbetriebnahmemodus.The two electric motors 16, 17 are controlled during erection in a preferred embodiment of the invention so that a maximum rotational speed of the electric motors 16, 17 is not exceeded, i.e. the electric motors 16, 17 rotate at a comparatively low speed. In particular, this rotational speed is lower than the usual rotational speed of the electric motors 16, 17 in driving mode. This limitation of the rotational speed prevents unintentional rapid movements of the vehicle 1 and thus serves to ensure the handling safety of the vehicle 1 in the commissioning mode.

Im einfachsten Fall erfolgt während bzw. nach dem Aufrichtvorgang keine Überprüfung, insbesondere keine erneute Neigungswinkelmessung, und das Aufrichten des Fahrzeugs 1 erfolgt auch nicht unter Verwendung einer Regeleinrichtung, beispielsweise derart, daß nach einem ersten Aufrichtschritt und einer Überprüfung der Neigungswinkel N1, N2 nach einem ersten Aufrichtvorgang ein zweiter Aufrichtvorgang erfolgt, wenn beispielsweise festgestellt wird, daß einer der Neigungswinkel N1, N2 der beiden Trittflächen 5, 6 noch immer einen zuvor festgelegten Grenzwert übersteigt. Eine solche zusätzliche Überprüfung und Nachregelung ist jedoch optional möglich.In the simplest case, there is no check during or after the righting process, in particular no new measurement of the angle of inclination, and the vehicle 1 is not righted using a control device, for example in such a way that after a first righting step and a check of the angle of inclination N1, N2 after a First erecting process, a second erecting process takes place if, for example, it is determined that one of the inclination angles N1, N2 of the two tread surfaces 5, 6 still exceeds a previously set limit value. However, such additional checking and readjustment is possible as an option.

Ein „Aufrichten“, wie es erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, kann mit nur einem einzigen Betriebsmodus nicht verwirklicht werden. Daher ist zwingend ein unabhängiger zweiter Modus erforderlich, hier der sogenannte „Inbetriebnahmemodus“. Würde von Seiten der Motorsteuerung nicht zwischen dem Fahrbetriebsmodus und dem Inbetriebnahmemodus unterschieden werden, sondern würde statt dessen allein der übliche Fahrbetriebsmodus vorliegen, dann würde es bei schräggestellten Trittflächen 5, 6 unmittelbar nach der Aktivierung des Fahrzeugs 1 zu einer extrem schnellen Drehbewegung der Motoren 16, 17 und damit der Räder 7, 8 kommen, da das Steuergerät 18 so ausgelegt ist, daß die Motorendrehzahlen im wesentlichen proportional zur Abweichung des Soll-Neigungswinkels erhöht werden. Es würde im Ergebnis daher nicht zu einem Aufrichten im Sinne der Erfindung, sondern zu einem Durchdrehen der Motoren 16, 17 kommen, was ein unkontrolliertes und unsicheres Beschleunigen des Fahrzeugs 1 zur Folge hätte. Die Verwendung der beiden Betriebsmodi gewährleistet daher nicht nur, daß überhaupt eine „Aufrichten-Funktion“ im Sinne der Erfindung verwirklicht werden kann. Es garantiert auch einen sicheren Betrieb des Fahrzeugs 1.“Rightening”, as proposed according to the invention, cannot be achieved with just a single operating mode. An independent second mode is therefore absolutely necessary, here the so-called “commissioning mode”. If the engine control system did not differentiate between the driving operating mode and the commissioning mode, but instead only the usual driving operating mode was present, then with inclined tread surfaces 5, 6 there would be an extremely fast rotational movement of the motors 16 immediately after the vehicle 1 has been activated. 17 and thus the wheels 7, 8 come, since the control unit 18 is designed so that the engine speeds are increased essentially proportionally to the deviation of the target inclination angle. The result would therefore not be a righting in the sense of the invention, but rather a spinning of the motors 16, 17, which would result in uncontrolled and unsafe acceleration of the vehicle 1. The use of the two operating modes therefore not only ensures that a “righting function” in the sense of the invention can be implemented. It also guarantees safe operation of the vehicle 1.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Steuergerät 18 derart ausgebildet, daß es eine Begrenzungsfunktion verwirklicht, bei der aus praktischen Gründen sowie aus Sicherheitsgründen ein Durchdrehen der Räder 7, 8 verhindert wird, wenn der Neigungswinkel nicht bzw. nicht in einem gewünschten Maße ausgeglichen werden kann. Vorzugsweise ist zu diesem Zweck die Ansteuerung der Elektromotoren 16, 17 während des Aufrichtens auf einen maximalen Drehwinkel, beispielsweise entsprechend einer halben oder einer ganzen Radumdrehung, und/oder eine maximale Drehzeit, beispielsweise eine Sekunde, begrenzt. Das Steuergerät 18 schaltet anschließend die Motorspannung ab und der Inbetriebnahmemodus wird verlassen, auch wenn der Neigungswinkel N1, N2 nicht ausgeglichen werden konnte. Durch diese Begrenzungsfunktion bzw. das anschließende Beenden des Inbetriebnahmemodus wird verhindert, daß die Elektromotoren 16, 17 im Inbetriebnahmemodus dauerhaft angesteuert werden, wenn das Fahrzeug 1 angeschaltet wird, obwohl es sich nicht auf dem Boden befindet, beispielsweise weil es in der Hand gehalten wird. Auch verhindert diese Funktion, daß das Fahrzeug 1 während des Inbetriebnahmemodus ohne Fahrer losfährt, wenn der Boden nicht eben ist, weil ansonsten ein dauerhafter Versuch des Aufrichtens zu einer ungewünschten Fahrbewegung führen würde. Die Begrenzung des Drehwinkels bzw. der Drehzeit stellt nicht somit nur ein reines Sicherheitsmerkmal dar, sondern ermöglicht überhaupt erst ein Aufrichten im Sinne der Erfindung.In a further embodiment of the invention, the control device 18 is designed in such a way that it implements a limiting function in which, for practical reasons and for safety reasons, the wheels 7, 8 are prevented from spinning if the angle of inclination is not compensated for or is not compensated for to the desired extent can. For this purpose, the control of the electric motors 16, 17 during erection is preferably limited to a maximum rotation angle, for example corresponding to half or a full wheel revolution, and / or a maximum rotation time, for example one second. The control unit 18 then switches off the motor voltage and the commissioning mode is exited, even if the inclination angle N1, N2 could not be compensated. This limiting function or the subsequent termination of the commissioning mode prevents the electric motors 16, 17 from being permanently activated in the commissioning mode when the vehicle 1 is switched on even though it is not on the ground, for example because it is being held in the hand. This function also prevents the vehicle 1 from driving off without a driver during the commissioning mode if the ground is not level, because otherwise a continuous attempt to right it would lead to an undesired driving movement. The limitation of the angle of rotation or the rotation time therefore not only represents a pure safety feature, but also enables erecting in the sense of the invention.

Nach dem Aufrichtvorgang, sobald also die eine der beiden Trittflächen 5, 6 eine waagerechte Lage aufweist, befindet sich das Fahrzeug 1 in einem Zustand, in dem ein einfaches Aufsteigen des Fahrers auf die Trittflächen 5, 6 möglich ist. Das Steuergerät 18 schaltet daher die Motorspannung ab, der Inbetriebnahmemodus wird automatisch verlassen (Schritt 206). Später schaltet das Steuergerät 18 selbständig in den Fahrbetriebsmodus, wenn ein Fahrer die Trittbretter 5, 6 betritt.After the righting process, as soon as one of the two tread surfaces 5, 6 is in a horizontal position, the vehicle 1 is in a state in which the driver can easily climb onto the tread surfaces 5, 6. The control unit 18 therefore switches off the motor voltage and the commissioning mode is automatically exited (step 206). Later, the control unit 18 automatically switches to driving mode when a driver steps on the running boards 5, 6.

Im Fahrbetriebsmodus steuert das Steuergerät 18 die beiden Elektromotoren 16, 17 wie üblich so an, daß diese versuchen, durch Antrieb der Antriebsräder 7, 8 die Trittflächen 5, 6 der beiden Fahrzeughälften 2, 3 in eine Lage zu bringen, in denen die Neigungswinkel N1, N2 gleich Null sind, sich die Trittflächen 5, 6 also in der Waagerechten befinden („Ausbalancieren“). Je stärker sich die Trittflächen 5, 6 durch eine entsprechende Gewichtsverlagerung der Fahrers in Fahrtrichtung 15 neigen, desto größer sind die Bemühungen des Steuergerätes 18, die Neigungswinkel auszugleichen, was in einer entsprechenden Ansteuerung der Elektromotoren 16, 17 und im Ergebnis in einer Beschleunigung des Fahrzeugs 1 resultiert.In the driving mode, the control unit 18 controls the two electric motors 16, 17 as usual in such a way that they try to bring the tread surfaces 5, 6 of the two vehicle halves 2, 3 into a position in which the angle of inclination N1 , N2 are equal to zero, so the tread surfaces 5, 6 are horizontal (“balancing”). The more the tread surfaces 5, 6 tilt in the direction of travel 15 due to a corresponding shift in the driver's weight, the greater the efforts of the control unit 18 to compensate for the angle of inclination, which results in a corresponding control of the electric motors 16, 17 and, as a result, in an acceleration of the vehicle 1 results.

In einer nicht illustrierten Ausführungsform der Erfindung ist das Fahrzeug 1 derart ausgebildet, daß der Fahrer das Fahrzeug 1 bzw. das Steuergerät 18 nicht nur über einen am Fahrzeug 1 angebrachten Schalter (nicht abgebildet) einschalten kann, sondern auch mittels einer mit dem Fahrzeug 1 verbindbaren Fernbedienung. Damit kann das Aufrichten des Fahrzeugs 1 erfolgen, ohne daß sich der Fahrer unmittelbar am Fahrzeug 1 befindet bzw. ohne daß der Fahrer eine Manipulation am Fahrzeug 1 selbst durchführen muß. Durch eine solche Bedienung „aus der Ferne“ wird die Handhabung des Fahrzeugs 1 deutlich verbessert, da es für den Fahrer weder für das Einschalten noch das Aufrichten des Fahrzeugs 1 notwendig ist, das Fahrzeug 1 in die Hand zu nehmen bzw. sich zu dem auf dem Boden stehenden Fahrzeug 1 zu bücken.In a non-illustrated embodiment of the invention, the vehicle 1 is designed in such a way that the driver can switch on the vehicle 1 or the control device 18 not only via a switch (not shown) attached to the vehicle 1, but also by means of a connection to the vehicle 1 available remote control. This means that the vehicle 1 can be righted without the driver being directly on the vehicle 1 or without the driver having to carry out any manipulation on the vehicle 1 himself. Such operation “from a distance” significantly improves the handling of the vehicle 1, since it is not necessary for the driver to take the vehicle 1 in his hand or to stand up to it, neither to switch it on nor to set it upright to bend over vehicle 1 that is standing on the ground.

Bei der Fernbedienung kann es sich beispielsweise um eine mit der Steuereinheit 18 über eine drahtlose Kommunikationsverbindung in Verbindung stehende tragbare Computervorrichtung handeln, wie ein Smartphone oder ein Tablet-Computer, auf dem eine geeignete Bediensoftware für das Steuergerät 18 ausgeführt wird, zu welchem Zweck die Steuereinheit 18 mit einem entsprechenden Funkempfänger oder dergleichen (nicht dargestellt) ausgestattet ist.The remote control can, for example, be a portable computer device connected to the control unit 18 via a wireless communication connection, such as a smartphone or a tablet computer, on which suitable operating software for the control unit 18 is executed, for which purpose the control unit 18 is equipped with a corresponding radio receiver or the like (not shown).

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All features presented in the description, the following claims and the drawing can be essential to the invention both individually and in any combination with one another.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: Fahrzeugvehicle
22: erste Fahrzeughälftefirst half of the vehicle
33: zweite Fahrzeughälftesecond half of the vehicle
44: zentrale Drehachsecentral axis of rotation
55: erste Trittflächefirst tread
66: zweite Trittflächesecond tread
77: erstes Antriebsradfirst drive wheel
88th: zweites Antriebsradsecond drive wheel
99: erstes Gehäuseteilfirst housing part
1010: zweites Gehäuseteilsecond housing part
1111: (frei)(free)
1212: Fahrzeugmittecenter of the vehicle
1313: erste Achsefirst axis
1414: zweite Achsesecond axis
1515: FahrtrichtungDirection of travel
1616: erster Elektromotorfirst electric motor
1717: zweiter Elektromotorsecond electric motor
1818: elektronisches Steuergerätelectronic control unit
1919: erste Sensoreinheitfirst sensor unit
2020: zweite Sensoreinheitsecond sensor unit
2121: (frei)(free)
2222: Aufrichtbewegung der ersten FahrzeughälfteRighting movement of the first half of the vehicle
2323: Aufrichtbewegung der zweiten FahrzeughälfteRighting movement of the second half of the vehicle

Claims

Method for independently erecting a self-balancing vehicle (1), which vehicle (1) has two vehicle parts (2, 3) that can be moved relative to one another, each of the two vehicle parts (2, 3) having a tread surface (5, 6) and a drive wheel (7, 8), wherein the two drive wheels (7, 8) can be driven independently of one another, for which purpose each of the two drive wheels (7, 8) is assigned an electric motor (16, 17), these electric motors (16, 17) being driven by can be controlled by an electronic control device (18), which can be connected to a number of sensor units (19, 20), with the help of which the angle of inclination (N1, N2) of at least one of the two tread surfaces (5, 6) can be determined, characterized in that a A start-up mode different from a driving operating mode is provided, in which start-up mode, depending on the determined angle of inclination (N1, N2), at least one of the two tread surfaces (5, 6) at least one of the two electric motors (16, 17) is controlled by the electronic control unit (18). is controlled so that at least one of the two vehicle parts (2, 3) independently carries out a righting movement (22, 23) towards a desired, in particular horizontal, position of its tread surface (5, 6).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the commissioning mode is active immediately after switching on the vehicle (1).

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the at least one electric motor (16, 17) is controlled without the tread surfaces (5, 6) being stepped on by a driver.

Procedure according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the at least one electric motor (16, 17) is controlled in such a way that the electric motor (16, 17) rotates at a reduced rotational speed compared to the driving operating mode.

Procedure according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the at least one electric motor (16, 17) is controlled in such a way that the electric motor (16, 17) rotates by a defined maximum angle of rotation and/or rotates for a defined maximum period of time.

Procedure according to Claim 5 , characterized in that the commissioning mode is ended after reaching the maximum angle of rotation and/or the maximum time period.

Procedure according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that both electric motors (16, 17) are controlled to carry out the erecting movement (22, 23).

Procedure according to Claim 7 , characterized in that the angles of inclination (N1, N2) of both tread surfaces (5, 6) are determined and the two electric motors (16, 17) are controlled in such a way that the electric motors (16, 17) move depending on the smaller of the turn both determined inclination angles (N1, N2).

Self-balancing vehicle (1), designed to carry out the method according to one of Claims 1 until 8th , in particular having two vehicle parts (2, 3) that can be moved relative to one another, with each of the two vehicle parts (2, 3) being assigned a tread surface (5, 6) and a drive wheel (7, 8), the two drive wheels (7, 8) can be driven independently of each other, for which purpose each of the two drive wheels (7, 8) is assigned an electric motor (16, 17), these electric motors (16, 17) being controllable by an electronic control device (18) which is equipped with a number of sensor units (19, 20) can be connected, with the help of which the angle of inclination (N1, N2) of at least one of the two tread surfaces (5, 6) can be determined, characterized in that a commissioning mode different from a driving operating mode is provided and that in this commissioning mode depending From the determined angle of inclination (N1, N2) of at least one of the two tread surfaces (5, 6), at least one of the two electric motors (16, 17) can be controlled by the electronic control unit (18) in such a way that at least one of the two vehicle parts (2, 3 ) independently carries out an uprighting movement (22, 23) towards a desired, in particular horizontal, position of its tread surface (5, 6).

Electronic control device for a self-balancing vehicle (1), which vehicle has two vehicle parts (2, 3) that can be moved relative to one another, with each of the two vehicle parts (2, 3) being assigned a tread surface (5, 6) and a drive wheel (7, 8). , wherein the two drive wheels (7, 8) can be driven independently of one another, for which purpose an electric motor (16, 17) is assigned to each of the two drive wheels (7, 8), these electric motors (16, 17) being controlled by the electronic control unit ( 18) can be controlled, which can be connected to a number of sensor units (19, 20), with the help of which the angle of inclination (N1, N2) of at least one of the two tread surfaces (5, 6) can be determined, characterized in that the electronic control unit (18 ) is designed in such a way that a start-up mode that is different from a driving operating mode is provided and that in this start-up mode, depending on the determined angle of inclination (N1, N2), at least one of the two tread surfaces (5, 6) at least one of the two electric motors (16, 17) can be controlled by the electronic control unit (18) in such a way that at least one of the two vehicle parts (2, 3) independently carries out a righting movement (22, 23) towards a desired, in particular horizontal, position of its tread surface (5, 6).