DE102020113387A1 - Elektrisch angetriebenes Kleinstfahrzeug - Google Patents
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Abstract
Elektrisch angetriebenes Kleinstfahrzeug (10), insbesondere Einpersonen-Transportmittel, insbesondere Longboard, mit einem trittbrettartigen Grundkörper (11), der eine Standfläche (12) zur Aufnahme von Füßen (13a) eines Fahrers (13) bereitstellt, mit Rädern (14), mit mindestens einer elektrischen Maschine (15) zum Antreiben mindestens eines der Räder (14), mit einem Sensor (16), welcher eine Neigung des Kleinstfahrzeugs um eine sich senkrecht zu einer Fahrtrichtung erstreckende Querachse des Kleinstfahrzeugs in einer Steigung oder in einem Gefälle erfasst, und mit einem Steuergerät (17), welches abhängig von der erfassten Neigung des Kleinstfahrzeugs ein Stellsignal für die mindestens eine elektrische Maschine (15) und/oder ein Stellsignal für mindestens eine Bremse (18) des Kleinstfahrzeugs erzeugt, um den Betrieb der mindestens einen elektrischen Maschine (15) und/oder der mindestens einen Bremse (18) automatisch an die erfasste Neigung des Kleinstfahrzeugs (10) anzupassen.
Description
- Die Erfindung betrifft ein elektrisch angetriebenes Kleinstfahrzeug.
- Zur Fortbewegung von Personen werden zunehmend elektrisch angetriebene Kleinstfahrzeuge genutzt. Bei einem elektrisch angetriebenen Kleinstfahrzeug handelt es sich um ein elektrisch angetriebenes Einpersonen-Transportmittel. Aus der Praxis sind als elektrisch angetriebene Kleinstfahrzeug zum Beispiel elektrische Scooter, elektrische Hooverboards, elektrische Longboards oder auch elektrische Roller bekannt.
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US 2017/0252638 A1 US 2019/0083877 A1 - Dann, wenn ein elektrisch angetriebenes Kleinstfahrzeug in einer geneigten Fahrbahn, wie einer Steigung oder einem Gefälle, betrieben wird, besteht das Problem, dass sich das Fahrverhalten des elektrischen Kleinstfahrzeugs ungewollt verändern kann. Bei einer Bergauffahrt kann sich die Soll-Geschwindigkeit des Kleinstfahrzeugs ungewollt verringern, unter Umständen kann das Kleinstfahrzeug sogar vollständig zum Stillstand kommen oder ungewollt zurückrollen. Dies beeinträchtigt die Fahrsicherheit.
- Es besteht Bedarf daran, die Fahrsicherheit eines elektrisch angetriebenen Kleinstfahrzeugs zu erhöhen.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges elektrisch angetriebenes Kleinstfahrzeug zu schaffen.
- Diese Aufgabe wird durch ein elektrisch angetriebenes Kleinstfahrzeug gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
- Das erfindungsgemäße Kleinstfahrzeug weist einen trittbrettartigen Grundkörper auf, der eine Standfläche zur Aufnahme von Füßen eines Fahrers bereitstellt.
- Das erfindungsgemäße Kleinstfahrzeug weist ferner Räder und mindestens eine elektrische Maschine zum Antreiben mindestens eines der Räder auf.
- Das erfindungsgemäße Kleinstfahrzeug weist ferner einen Sensor auf, der eine Neigung des Kleinstfahrzeugs um eine sich senkrecht zu einer Fahrtrichtung des Kleinstfahrzeugs erstreckende Querachse des Kleinstfahrzeugs in einer Steigung oder in einem Gefälle erfasst.
- Das erfindungsgemäße Kleinstfahrzeug weist ferner ein Steuergerät auf, welches abhängig von der erfassten Neigung des Kleinstfahrzeugs ein Stellsignal für die mindestens eine elektrische Maschine und/oder ein Stellsignal für mindestens eine Bremse des Kleinstfahrzeugs erzeugt, um den Betrieb der mindestens einen elektrischen Maschine und/oder der mindestens einen Bremse automatisch an die erfasste Neigung des Kleinstfahrzeugs anzupassen.
- Mit der hier vorliegenden Erfindung wird ein Kleinstfahrzeug vorgeschlagen, welches über einen Sensor eine Neigung des Kleinstfahrzeugs um eine Querachse desselben erfasst. Das Steuergerät des erfindungsgemäßen Kleinstfahrzeugs ermittelt abhängig von der erfassten Neigung mindestens eine Stellgröße, um die mindestens eine elektrische Maschine und/oder die mindestens eine Bremse des Kleinstfahrzeugs anzusteuern und zu betreiben, und zwar derart, dass der Betrieb automatisch an die erfasste Neigung des Kleinstfahrzeugs angepasst ist. Hierdurch kann die Fahrsicherheit erhöht werden.
- Vorzugsweise erzeugt das Steuergerät abhängig von der erfassten Neigung des Kleinstfahrzeugs ein Stellsignal für die mindestens eine elektrische Maschine und/oder ein Stellsignal für die mindestens eine Bremse, um das Kleinstfahrzeug in der Steigung oder in dem Gefälle vor einen unbeabsichtigten Rollen zu hindern, vorzugsweise um das Kleinstfahrzeug in der Steigung oder in dem Gefälle im Stillstand zu halten oder mit einer Soll-Geschwindigkeit zu betreiben. Dies dient der Erhöhung der Fahrsicherheit des Kleinstfahrzeugs.
- Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist das erfindungsgemäße Kleinstfahrzeug einen Sensor auf, welcher ein Gewicht des auf der Standfläche stehenden Fahrers erfasst. Das Steuergerät ermittelt das Stellsignal für die mindestens eine elektrische Maschine und/oder das Stellsignal für die mindestens eine Bremse abhängig von der erfassten Neigung des Kleinstfahrzeugs und abhängig vom erfassten Gewicht des auf der Standfläche stehenden Fahrers. Dann, wenn das Stellsignal nicht nur abhängig von der erfassten Neigung sondern auch abhängig vom Gewicht des auf der Standfläche stehenden Fahrers ermittelt wird, kann die Fahrsicherheit weiter erhöht werden.
- Vorzugsweise ermittelt das Steuergerät abhängig von der erfassten Neigung des Kleinstfahrzeugs und vorzugsweise abhängig vom erfassten Gewicht des auf der Standfläche stehenden Fahrers eine Mindest-Antriebsleistung für die mindestens eine elektrische Maschine und/oder eine Mindest-Bremsleistung für die mindestens eine Bremse, die erforderlich ist, um das Kleinstfahrzeug in der Steigung oder in dem Gefälle im Stillstand zu halten oder mit einer Soll-Geschwindigkeit zu betreiben. Das Steuergerät erzeugt abhängig von dieser Mindest-Antriebsleistung die Stellgröße für die mindestens eine elektrische Maschine und/oder abhängig von dieser Mindest-Bremsleistung die Stellgröße für die mindestens eine Bremse. Diese Ausprägung der Erfindung ist zur Steigerung der Fahrsicherheit besonders bevorzugt.
- Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines elektrisch angetriebenen Kleinstfahrzeugs zusammen mit einem auf dem Kleinstfahrzeug stehenden Fahrer. - Die Erfindung betrifft ein elektrisch angetriebenes Kleinstfahrzeug, also ein Einpersonen-Transportmittel, vorzugsweise ein Longboard.
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1 zeigt eine stark schematisierte Darstellung eines elektrisch angetriebenen und als Longboard ausgebildeten Kleinstfahrzeugs10 , wobei das Kleinstfahrzeug10 einen trittbrettartigen Grundkörper11 aufweist, der eine Standfläche12 für einen Fahrer13 bereitstellt, der mit seinen Füßen13a auf der Standfläche12 des trittbrettartigen Grundkörpers11 steht. Vom Fahrer sind zusätzlich zu den Füßen13a Beine13b , eine Hüfte13c , Arme13d , Schultern13e und ein Kopf13f gezeigt. - Der trittbrettartige Grundkörper
11 ist bei einem Longboard lenkstangenlos und haltestangenlos. - Das elektrisch angetriebene Kleinstfahrzeug
10 verfügt über Räder14 , im Falle eines Longboards vorzugsweise über drei oder vier Räder14 . Die Räder14 sind dabei am Grundkörper11 drehbar und lenkbar gelagert, insbesondere an einer der Standfläche12 gegenüberliegenden Unterseite des Grundkörpers11 an einer jeweiligen nicht gezeigten Achse. - Das elektrisch angetriebene Kleinstfahrzeug
10 verfügt über mindestens eine elektrische Maschine15 zum Antreiben der Räder14 . Die mindestens eine elektrische Maschine15 , die vorzugsweise mit mindestens einem Hinterrad zusammenwirkt, dient zumindest dem Beschleunigen und gegebenenfalls auch dem Bremsen des Kleinstfahrzeugs10 . Es kann auch eine separate Bremse18 vorhanden sein, die als mechanische Bremse ausgebildet sein kann. - Das elektrisch angetriebene Kleinstfahrzeug verfügt über einen Sensor
16 , welcher eine Neigung des Kleinstfahrzeugs10 um eine sich senkrecht zur Fortbewegungsrichtung des Kleinstfahrzeugs10 erstreckende Querachse des Kleinstfahrzeugs10 erfasst, und zwar insbesondere dann, wenn das Kleinstfahrzeug10 in einer Steigung oder in einem Gefälle betrieben wird. In1 ist dieser Sensor16 zur Erfassung der Neigung des Kleinstfahrzeugs10 um die Querachse des Kleinstfahrzeugs den Vorderrädern14 bzw. einer die Vorderräder14 aufnehmenden Achse des Kleinstfahrzeugs zugeordnet. - Das elektrisch angetriebene Kleinstfahrzeug
10 verfügt weiterhin über ein Steuergerät17 . Das Steuergerät17 empfängt als Eingangsgröße vom Sensor16 die vom Sensor16 messtechnisch erfasste Neigung des Kleinstfahrzeugs. - Das Steuergerät
17 erzeugt abhängig von der erfassten Neigung des Kraftfahrzeugs10 ein Stellsignal für die mindestens eine elektrische Maschine15 und/oder ein Stellsignal für die mindestens eine Bremse18 des Kleinstfahrzeugs10 , um den Betrieb des Kleinstfahrzeugs10 , nämlich den Betrieb der mindestens einen elektrischen Maschine15 und/oder der mindestens einen Bremse18 , automatisch an die erfasste Neigung des Kraftfahrzeugs10 anzupassen. - Vorzugsweise erzeugt das Steuergerät
17 abhängig von der erfassten Neigung des Kleinstfahrzeugs10 ein Stellsignal für die mindestens eine elektrische Maschine15 und/oder die mindestens eine Bremse18 , um das Kleinstfahrzeug in der Steigung oder in dem Gefälle vor einem unbeabsichtigten Rollen zu hindern, insbesondere, um das Kleinstfahrzeug10 in der Steigung oder in dem Gefälle im Stillstand zu halten oder alternativ mit einer definierten Soll-Geschwindigkeit zu betreiben. Das Steuergerät17 passt also den Betrieb der mindestens einen elektrischen Maschine15 und/oder der mindestens einen Bremse18 anhängig von der vom Sensor16 erfassten Neigung, welche eine auf das Kleinstfahrzeugs10 einwirkende Hangantriebskraft beeinflusst, automatisch an. - In der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kleinstfahrzeugs verfügt das Kleinstfahrzeug
10 weiterhin über einen Sensor19 , welcher ein Gewicht des auf der Standfläche12 stehenden Fahrers13 erfasst, wobei dieser Sensor19 im gezeigten Ausführungsbeispiel an der Standfläche12 montiert ist. Das Signal dieses Gewichtssensors19 wird ebenso wie das Signal des Neigungssensors16 dem Steuergerät17 als Eingangsgröße bereitgestellt. - Das Steuergerät
17 ermittelt das Stellsignal für die mindestens eine elektrische Maschine15 und/oder das Stellsignal für die mindestens eine Bremse18 abhängig von der vom Sensor16 erfassten Neigung des Kleinstfahrzeugs10 und abhängig vom mithilfe des Sensors19 erfassten Gewicht des auf der Standfläche12 stehenden Fahrers13 , und zwar derart, dass ein in einer Steigung oder einem Gefälle betriebenes Kleinstfahrzeug10 im Stillstand gehalten oder mit einer definierten Soll-Geschwindigkeit betrieben wird. - Hierzu ermittelt das Steuergerät
17 , abhängig von der messtechnisch erfassten Neigung des Kleinstfahrzeugs10 sowie abhängig vom messtechnisch erfassten Gewicht des Fahrers13 eine Mindest-Antriebsleistung der mindestens einen elektrische Maschine15 und/oder eine Mindest-Bremsleistung der mindestens einen Bremse18 , die erforderlich ist, um das Kleinstfahrzeug10 in der Steigung oder im Gefälle im Stillstand zu halten oder mit der Soll-Geschwindigkeit zu betreiben. - Sollte zum Beispiel das Halten des Kleinstfahrzeugs
10 im Stillstand oder die Einhaltung der Soll-Geschwindigkeit nicht alleine über die mindestens eine elektrische Maschine15 möglich sein, so kann zusätzlich über die mindestens eine Bremse18 auf das Kleinstfahrzeug eingewirkt werden, wozu dann das Steuergerät ebenfalls eine Stellgröße für die mindestens eine Bremse18 generiert, wobei das Steuergerät17 diese Stellgröße für die mindestens eine Bremse18 wiederum abhängig von der Neigung des Kleinstfahrzeugs10 und dem Gewicht des Fahrers des Kleinstfahrzeugs10 ermittelt. - Sollte zum Beispiel das Halten des Kleinstfahrzeugs
10 im Stillstand oder die Einhaltung der Soll-Geschwindigkeit nicht alleine über die mindestens eine Bremse18 möglich sein, so kann zusätzlich über die mindestens eine elektrische Maschine15 auf das Kleinstfahrzeug10 eingewirkt werden. - Die Erfindung schlägt also ein elektrisch angetriebenes Kleinstfahrzeug
10 vor, insbesondere ein Longboard, wobei ein Fahrer13 , der auf der Standfläche12 des Kleinstfahrzeugs10 steht, eine definierte Geschwindigkeit und/oder definierte Beschleunigung des Kleinstfahrzeugs10 in Längsrichtung des Kleinstfahrzeugs10 und damit in Fahrtrichtung anfordert. Dies kann auf konventionelle Art und Weise erfolgen. Erfindungsgemäß ist ein Sensor16 vorhanden, der eine Neigung des Kleinstfahrzeugs10 um eine Querachse desselben erfasst, wobei diese Neigung auch als Nicklage bezeichnet werden kann. So kann eine Neigung einer Steigung oder eines Gefälles ermittelt werden, in welcher das Kleinstfahrzeug10 betrieben wird. Abhängig von der so erfassten Neigung des Kleinstfahrzeugs10 sowie vorzugsweise abhängig von einem gemessenen Gewicht des Fahrers13 des Kleinstfahrzeugs, wird mindestens eine Stellgröße ermittelt, insbesondere eine Stellgröße für mindestens eine elektrische Maschine15 und/oder eine Stellgröße für mindestens eine Bremse18 des Kleinstfahrzeugs10 . Die jeweilige Stellgröße wird so ermittelt, dass das Kleinstfahrzeug10 mit der vom Fahrer angeforderten Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung betrieben wird. - Vorzugsweise findet die Erfindung Anwendung, um ein unkontrolliertes Zurückrollen des Kleinstfahrzeugs
10 in einer Steigung beim Aufsteigen des Fahrers10 auf die Standfläche12 desselben aus dem Stillstand des Kleinstfahrzeugs10 heraus zu verhindern. - Die Erfindung kann auch dann genutzt werden, um dann, wenn das Kleinstfahrzeugs
10 aus einer Ebne in eine Steigung oder in ein Gefälle einfährt, eine Ist-Geschwindigkeit auf einer Soll-Geschwindigkeit zu halten. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- US 2017/0252638 A1 [0003]
- US 2019/0083877 A1 [0003]
Claims (9)
- Elektrisch angetriebenes Kleinstfahrzeug (10), insbesondere Einpersonen-Transportmittel, insbesondere Longboard, mit einem trittbrettartigen Grundkörper (11), der eine Standfläche (12) zur Aufnahme von Füßen (13a) eines Fahrers (13) bereitstellt, mit Rädern (14), mit mindestens einer elektrischen Maschine (15) zum Antreiben mindestens eines der Räder (14), mit einem Sensor (16), welcher eine Neigung des Kleinstfahrzeugs um eine sich senkrecht zu einer Fahrtrichtung erstreckende Querachse des Kleinstfahrzeugs in einer Steigung oder in einem Gefälle erfasst, mit einem Steuergerät (17), welches abhängig von der erfassten Neigung des Kleinstfahrzeugs ein Stellsignal für die mindestens eine elektrische Maschine (15) und/oder ein Stellsignal für mindestens eine Bremse (18) des Kleinstfahrzeugs erzeugt, um den Betrieb der mindestens einen elektrischen Maschine (15) und/oder der mindestens einen Bremse (18) automatisch an die erfasste Neigung des Kleinstfahrzeugs anzupassen.
- Kleinstfahrzeug nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (17) abhängig von der erfassten Neigung das Stellsignal für die mindestens eine elektrische Maschine (15) und/oder die mindestens eine Bremse (18) erzeugt, um das Kleinstfahrzeug in der Steigung oder in dem Gefälle vor einen unbeabsichtigten Rollen zu hindern. - Kleinstfahrzeug nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (27) abhängig von der erfassten Neigung das Stellsignal für die mindestens eine elektrische Maschine (15) und/oder die mindestens eine Bremse (18) erzeugt, um das Kleinstfahrzeug in der Steigung oder in dem Gefälle im Stillstand zu halten oder mit einer Soll-Geschwindigkeit zu betreiben. - Kleinstfahrzeug nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (27) abhängig von der erfassten Neigung das Stellsignal für die mindestens eine elektrische Maschine (15) und/oder die mindestens eine Bremse (18) erzeugt, um das Kleinstfahrzeug (10) aus einem Stillstand desselben heraus beim Aufsteigen des Fahrers (13) auf die Standfläche (12) vor einem Zurückrollen in einer Steigung zu hindern. - Kleinstfahrzeug nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , gekennzeichnet durch einen Sensor (16), welcher ein Gewicht des auf der Standfläche (12) stehenden Fahrers (13) erfasst. - Kleinstfahrzeug nach
Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (17) das Stellsignal für die mindestens eine elektrische Maschine (15) des Kleinstfahrzeugs und/oder das Stellsignal für die mindestens eine Bremse (18) des Kleinstfahrzeugs abhängig von der erfassten Neigung des Kleinstfahrzeugs und abhängig vom erfassten Gewicht des auf der Standfläche (12) stehenden Fahrers (13) erzeugt. - Kleinstfahrzeug nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (17) abhängig von der erfassten Neigung des Kleinstfahrzeugs und vorzugsweise abhängig vom erfassten Gewicht des auf der Standfläche (12) stehenden Fahrers (13) eine Mindest-Antriebsleistung für die mindestens eine elektrische Maschine (15) und/oder eine Mindest-Bremsleistung für die mindestens eine Bremse (18) ermittelt, die erforderlich ist, um das Kleinstfahrzeug in der Steigung oder in dem Gefälle im Stillstand zu halten oder mit einer Soll-Geschwindigkeit zu betreiben, das Steuergerät (17) abhängig von dieser Mindest-Antriebsleistung die Stellgröße für die mindestens eine elektrische Maschine (15) und/oder abhängig von dieser Mindest-Bremsleistung die Stellgröße für die mindestens eine Bremse (18) erzeugt. - Kleinstfahrzeug nach einem der
Ansprüche 1 bis7 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (17), welcher die Neigung des Kleinstfahrzeugs erfasst, an einer Räder (14) aufnehmenden Achse des Kleinstfahrzeugs montiert ist. - Kleinstfahrzeug nach einem der
Ansprüche 5 bis8 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (17), welcher das Gewicht des auf der Standfläche (12) stehenden Fahrers (13) erfasst, an der Standfläche (12) montiert ist.
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R020 | Patent grant now final |