DE112021005317T5

DE112021005317T5 - Aufhängungssysteme für ein elektrisches skateboard

Info

Publication number: DE112021005317T5
Application number: DE112021005317.5T
Authority: DE
Inventors: Kyle Jonathan DOERKSEN; Maximilian Fredrick Ballenger Sluiter
Original assignee: Future Motion Inc
Current assignee: Future Motion Inc
Priority date: 2020-10-06
Filing date: 2021-09-15
Publication date: 2023-08-03
Also published as: AU2021358855A1; GB202306257D0; CA3195048A1; US11484776B2; KR20230078808A; US11123629B1; CN116528951A; WO2022076141A1; US20220105421A1; JP2023545735A; GB2614866A

Abstract

Ein selbstfahrendes, einrädriges Fahrzeug kann ein Aufhängungssystem enthalten, das konfiguriert ist, um eine Auf- und Abbewegung eines Bretts relativ zu der Achse einer Mittelradanordnung zu dämpfen, wenn das Fahrzeug Hindernissen und Stößen auf einer Fahroberfläche ausgesetzt wird. Illustrative Aufhängungssysteme enthalten einen Stoßdämpfer, einen Kipper, eine Schubstange, Umlenkhebel und/oder einen Schwingarm, der die Achse mit dem Brett koppelt. Das Aufhängungssystem kann vollständig unter einem Fußdeck des Fahrzeugs angeordnet sein.

Description

QUERVERWEISE
Die folgenden Anmeldungen und Materialien sind hierin insgesamt für alle Zwecke aufgenommen: U.S. Patent Nr. 9,101,817 ; U.S. Patent Nr. 9,452,345 ; U.S. Patent Nr. 9,598,141 und U.S. Provisional Patentanmeldung 63/088,192 , eingereicht am 06.10.2020.
GEBIET
Diese Offenbarung betrifft Systeme und Verfahren zum Isolieren eines Fahrzeugrahmens vor bestimmten Effekten auf unebenem Terrain. Insbesondere betreffen die offenbarten Ausführungen Aufhängungssysteme für einrädrige Fahrzeuge.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung gibt Systeme, Vorrichtungen und Verfahren in Bezug auf Aufhängungssysteme für selbst angetriebene einrädrige Fahrzeuge an.
In einigen Ausführungen enthält ein selbst balancierendes elektrisches Fahrzeug: ein Rad mit einer Drehachse; ein Brett, das einen Rahmen mit einer Öffnung zur Aufnahme des Rads enthält, sodass das Brett um das Rad herum neigbar ist, wobei erste und zweite Deckabschnitte des Bretts jeweils konfiguriert sind, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der allgemein quer zu einer Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist; einen elektrischen Nabenmotor, der konfiguriert ist, um das Rad anzutreiben; einen Motorcontroller, der konfiguriert ist, um Orientierungsinformation aufzunehmen, die eine Orientierung des Bretts angibt, und, basierend auf der Orientierungsinformation, zu veranlassen, dass der Nabenmotor das Brett vorantreibt; und ein Aufhängungssystem, enthaltend: einen Schwingarm, der eine Achse des Rads mit dem Rahmen des Bretts koppelt, sodass das Brett so konfiguriert ist, dass es relativ zu der Achse auf und ab bewegbar ist; und einen Stoßdämpfer, der quer zur Fahrtrichtung des Bretts orientiert und an jedem Ende mit dem Schwingarm durch einen jeweiligen Umlenkhebel gekoppelt ist, sodass der Stoßdämpfer konfiguriert ist, um eine Auf- und Abbewegung des Bretts relativ zu der Achse zu dämpfen; wobei der Stoßdämpfer vollständig unter dem Deckabschnitt angeordnet ist.
In einigen Ausführungen enthält ein selbst balancierendes elektrisches Fahrzeug: ein Brett, enthaltend einen Rahmen, einen ersten Deckabschnitt, der an einem ersten Endabschnitt des Rahmens angeordnet ist, und einen zweiten Deckabschnitt, der an einem zweiten Endabschnitt des Rahmens angeordnet ist, wobei die ersten und zweiten Deckabschnitte jeweils konfiguriert sind, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der allgemein quer zu einer Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist; eine Radanordnung, die exakt ein Rad enthält, das auf einer Achse drehbar ist, wobei das Rad zwischen den ersten und zweiten Deckabschnitten angeordnet ist und sich über und unter diese erstreckt; eine Motoranordnung, die konfiguriert ist, um das Rad um die Achse herum zu drehen, um das Fahrzeug voranzutreiben; einen Motorcontroller, der konfiguriert ist, um von zumindest einem Sensor gemessene Brett-Orientierunginformation zu empfangen und basierend auf der Brett-Orientierungsinformation zu veranlassen, dass die Motoranordnung das Fahrzeug vorantreibt; und ein Aufhängungssystem, das die Radanordnung mit dem Brett koppelt, sodass das Brett so konfiguriert ist, dass es relativ zu der Achse auf und ab bewegbar ist, wobei das Aufhängungssystem enthält: einen Schwingarm, der um einen mit dem Brett gekoppelten Drehpunkt herum schwenkbar ist, wobei der Schwingarm zumindest ein mit der Achse gekoppeltes Bein enthält; einen ersten Umlenkhebel, der von einem zweiten Umlenkhebel über eine Breite des Bretts angeordnet ist, wobei jeder der Umlenkhebel gekoppelt ist (a) mit dem Brett an einem jeweiligen festen Schwenkgelenk, (b) mit einem Stoßdämpfer an einem ersten beweglichen Schwenkgelenk und (c) mit einer jeweiligen Schubstange an einem zweiten beweglichen Schwenkgelenk, sodass jeder der Umlenkhebel mit dem Schwingarm durch die jeweilige Schubstange verbunden ist und der Stoßdämpfer quer zur Fahrtrichtung orientiert ist: wobei der Schwingarm an einer in Bezug auf die Schubstangen entgegengesetzten Seite des Drehpunkts mit der Achse gekoppelt ist, um einen zweiarmigen Hebel zu bilden.
In einigen Ausführungen enthält ein selbst balancierendes elektrisches Fahrzeug: ein Rad, das von einem Nabenmotor um eine Drehachse herum angetrieben wird; ein Brett, das einen Rahmen mit einer Öffnung zur Aufnahme des Rads enthält, sodass das Brett um das Rad herum neigbar ist, wobei erste und zweite Deckabschnitte des Bretts jeweils konfiguriert sind, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der allgemein quer zu einer Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist; einen Motorcontroller, der konfiguriert ist, um basierend auf Brett-Orientierungsinformation zu veranlassen, dass der Nabenmotor das Brett vorantreibt; und ein Aufhängungssystem enthaltend: einen Schwingarm, der eine Achse des Rads mit dem Rahmen des Bretts derart koppelt, dass das Brett relativ zu der Achse auf und ab bewegbar ist; und einen Stoßdämpfer, der quer zur Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist und an jedem Ende mit dem Schwingarm durch einen jeweiligen Umlenkhebel gekoppelt ist, sodass der Stoßdämpfer konfiguriert ist, um eine Auf- und Abbewegung des Bretts relativ zu der Achse zu dämpfen; wobei der Stoßdämpfer insgesamt unter dem ersten Deckabschnitt angeordnet ist.
Merkmale, Funktionen und Vorteile können in verschiedenen Ausführungen der vorliegenden Offenbarung unabhängig erzielt werden oder können in noch anderen Ausführungen kombiniert werden, von denen weitere Details in Bezug auf die folgende Beschreibung und die Bezeichnungen ersichtlich sind.
Figurenliste

1 ist eine isometrische Ansicht eines einrädrigen Fahrzeugs gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine isometrische Ansicht des einrädrigen Fahrzeugs von 1 mit einem ersten illustrativen Aufhängungssystem.
2 ist eine isometrische Ansicht des Aufhängungssystems von 2.
3 ist eine andere isometrische Ansicht des Aufhängungssystems von 2.
5 ist eine andere isometrische Ansicht des Aufhängungssystems von 2.
6 ist eine Seitenansicht des Aufhängungssystems von 2.
7 ist eine Draufsicht des Aufhängungssystems von 2.
8 ist eine isometrische Ansicht eines einrädrigen Fahrzeugs gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung.
9 ist eine isometrische Ansicht des einrädrigen Fahrzeugs gemäß von 8 mit einem zweiten illustrativen Aufhängungssystem.
10 ist eine isometrische Ansicht des Aufhängungssystems von 9.
11 ist eine andere isometrische Ansicht des Aufhängungssystems von 9.
12 ist eine Seitenansicht des Aufhängungssystems von 9. 13 ist eine Draufsicht des Aufhängungssystems von 9.
14 ist ein schematisches Diagramm, das ein illustratives elektrisches Steuersystem darstellt, das ein illustratives elektrisches Steuersystem darstellt, das zur Verwendung mit Fahrzeugen gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung geeignet ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nachfolgend werden verschiedene Aspekte und Beispiele von Schwingarm-Aufhängungssystemen für einrädrige Fahrzeuge sowie darauf bezogene Verfahren beschrieben und in den zugeordneten Zeichnungen dargestellt. Solange nicht anders gesagt, kann ein einrädriges Fahrzeug mit einem Schwingarm-Aufhängungssystem und/oder seinen verschiedenen Komponenten, zumindest eine der Struktur, Komponenten, Funktionalität und/oder Varianten, die hierin illustriert und/oder aufgenommen sind, enthalten, aber braucht diese nicht enthalten. Ferner können, solange nicht ausdrücklich ausgeschlossen, die Prozessschritte, Strukturen, Komponenten, Funktionalitäten und/oder Varianten, die hierin in Verbindung mit den vorliegenden Lehren beschrieben, illustriert, beschrieben und/oder aufgenommen sind, in anderen ähnlichen Vorrichtungen und Verfahren enthalten sein, einschließlich austauschbar zwischen den offenbarten Ausführungen. Die folgende Beschreibung verschiedener Beispiele ist in ihrer Natur lediglich illustrativ und soll die Offenbarung, deren Anwendung oder Gebrauch keineswegs einschränken. Zusätzlich sind die Vorteile, die durch die unbeschriebenen Beispiele und Ausführungen erzielt werden, in der Natur illustrativ, und nicht alle Beispiele und Ausführungen bieten die gleichen Vorteile oder den gleichen Grad von Vorteilen.
Diese detaillierte Beschreibung enthält die folgenden Abschnitte, die unten unmittelbar folgen: (1) Definitionen; (2) Überblick; (3) Beispiele, Komponenten und Alternativen; (4) Vorteile, Merkmale und Nutzen; und (5) Fazit. Der Abschnitt Beispiele, Komponenten, und Alternativen ist ferner in Unterabschnitte aufgeteilt, von denen jeder dementsprechend bezeichnet ist.
Definitionen
Hierin gelten die folgenden Definitionen, solange nicht anderweitig angegeben.
„Umfassend“, „enthaltend“ und „aufweisend“ (und deren Beugungen) werden austauschbar in der Bedeutung benutzt, enthaltend aber nicht notwendigerweise darauf beschränkt, und sind offenendige Begriffe, die nicht dazu dienen, zusätzliche, nicht genannte Elemente oder Verfahrensschritte auszuschließen.
Begriffe wie etwa „erster“, „zweiter“ und „dritter“ werden benutzt, um verschiedene Elemente einer Gruppe oder dergleichen zu unterscheiden oder zu identifizieren und dienen nicht dazu, eine serielle oder numerische Einschränkung zu zeigen.
„AKA“ bedeutet „auch bekannt als“ und kann benutzt werden, um für ein gegebenes Element oder Elemente einen alternativen oder entsprechenden Begriff anzugeben.
„Länglich“ oder „langgestreckt“ bezieht sich auf ein Objekt oder eine Öffnung, deren Länge größer ist als deren eigene Breite, obwohl die Breite nicht gleichmäßig zu sein braucht. Zum Beispiel kann ein länglicher Schlitz elliptisch oder ovalförmig sein, und eine längliche Kerze kann eine Höhe haben, die größer ist als ihr Kegeldurchmesser. Als negatives Beispiel würde eine kreisförmige Öffnung nicht als längliche Öffnung angesehen werden.
Die Begriffe „innenbords“, „außenbords“, „vorne“ und „hinten“ und dergleichen sollen im Kontext eines Hostfahrzeugs, wie etwa eines Skateboards, verstanden werden, an dem die hierin beschriebenen Systeme montiert oder anderweitig angebracht werden können. Zum Beispiel kann „außenbords“ eine relative Position bezeichnen, die von der Mittelllinie des Fahrzeugs seitlich entfernt ist, oder eine Richtung, die von der Fahrzeugmittellinie entfernt ist. Umgekehrt kann „innenbords“ eine Richtung angeben zur Mittellinie oder eine relative Position angeben, die der Mittellinie näher ist. Ähnlich bedeutet „vorne“ zum Frontabschnitt des Fahrzeugs hin und bedeutet „hinten“ zum Heck des Fahrzeugs hin. In Abwesenheit eines Hostfahrzeugs können die gleichen Richtungsbegriffe so benutzt werden, als ob das Fahrzeug vorhanden wäre. Zum Beispiel kann, auch in Isolation betrachtet, eine Komponente einen „vorderen“ Rand haben, basierend auf der Tatsache, dass die Komponente mit dem fraglichen Rand so installiert würde, dass er in der Richtung des Frontabschnitt des Hostfahrzeugs weist.
„Gekoppelt“ bedeutet verbunden, entweder permanent oder lösbar, ob direkt oder indirekt durch zwischengeschaltete Komponenten.
„Nachgiebig“ beschreibt ein Material oder eine Struktur, die konfiguriert ist, um auf normale Betriebslasten zu reagieren (z. wenn unkomprimiert), durch elastische Formung und Rückkehr zur ursprünglichen Form oder Position, wenn unbelastet.
„Starr“ beschreibt ein Material oder eine Struktur, die so konfiguriert ist, dass sie unter normalen Betriebsbedingungen steif, nicht verformbar oder im Wesentlichen ohne Flexibilität ist.
„Elastisch“ beschreibt ein Material oder eine Struktur, die konfiguriert ist, um nach Streckung oder Dehnung spontan ihre vorherige Form wieder einzunehmen.
Richtungsbegriffe wie etwa „oben“, „unten“, „vertikal“, „horizontal“ und dergleichen sollten im Kontext des jeweiligen fraglichen Objekts verstanden werden. Zum Beispiel kann ein Objekt um definierte X-, Y- und Z-Achsen herum orientiert sein. In diesen Beispielen wird die X-Y-Ebene horizontal definieren, wobei oben als eine positive Z-Richtung und unten als eine negative Z-Richtung definiert ist.
Ein „Controller“ oder „elektronischer Controller“ enthält Prozesslogik, die mit Anweisungen programmiert ist, um eine Steuerfunktion in Bezug auf ein Steuerelement auszuführen. Zum Beispiel kann ein elektronischer Controller konfiguriert sein, um ein Eingangssignal zu erhalten, das Eingangssignal mit einem gewählten Steuerwert oder Setzpunktwert zu vergleichen, und ein Ausgangssignal zu einem Steuerelement (z. einem Motor oder Aktuator) zu bestimmen, um basierend auf dem Vergleich eine Korrekturaktion bereitzustellen. In einem anderen Beispiel kann ein elektronischer Controller als Schnittstelle zwischen einer Hostvorrichtung (z. einem Desktop-Computer, einem Mainframe, etc.) und einer periphären Vorrichtung (z. einer Speichervorrichtung, einer Eingabe-AusgabeVorrichtung, etc.) konfiguriert sein, um Steuern und/oder Eingangs- und Ausgangssignal zu und von der periphären Vorrichtung zu überwachen.
„Bereitstellen“ kann im Kontext eines Verfahrens enthalten, empfangen, erhalten, erwerben, herstellen, erzeugen, bearbeiten, vorverarbeiten und/oder dergleichen, sodass das bereitgestellte Objekt oder Material in einem Zustand und einer Konfiguration für andere auszuführende Schritte ist.
In dieser Offenbarung können eine oder mehrere Publikationen, Patente und/oder Patentanmeldungen durch Bezugnahme aufgenommen sein. Jedoch ist solches Material nur bis zu dem Ausmaß enthalten, dass kein Konflikt zwischen dem aufgenommenen Material und den hierin aufgeführten Aussagen und Zeichnungen besteht. Im Falle eines solchen Konflikts einschließlich eines Konflikts in der Terminologie gilt die vorliegende Offenbarung.
Überblick
Allgemein sind Aufhängungssysteme gemäß der vorliegenden Lehren zur Verwendung mit einrädrigen elektrischen Fahrzeugen konfiguriert. Einrädrige elektrische Fahrzeuge der vorliegenden Offenbarung sind selbststabilisierende Skateboards, im Wesentlichen ähnlich in Nicht-Aufhängungsaspekten der elektrischen Fahrzeuge, die im U.S. Patent Nr. 9,101,817 (das „817“-Patent) beschrieben sind. Dementsprechend enthalten einrädrige Fahrzeuge der vorliegenden Offenbarung ein Brett, das eine Fahrebene definiert, sowie einen Rahmen, der einen ersten Deckabschnitt und einen zweiten Deckabschnitt (gemeinsam als das Fußdeck bezeichnet) trägt. Jeder Deckabschnitt ist konfiguriert, um einen linken oder rechen Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der allgemein quer zur Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist.
Einrädrige Fahrzeuge der vorliegenden Offenbarung enthalten eine Radanordnung mit einem drehbaren Bodenkontaktelement (z. einem Reifen, einem Rad oder einer durchgehenden Bahn), das zwischen dem ersten und zweiten Deckabschnitten angeordnet ist und sich über diese erstreckt. Die Radanordnung enthält ferner einen Nabenmotor, der konfiguriert ist, um das Bodenkontaktelement zu drehen, um das Fahrzeug voranzutreiben.
Wie im „817-Patent“ beschrieben, enthält das einrädrige Fahrzeug zumindest einen Sensor, der konfiguriert ist, um Orientierungsinformation des Bretts zu messen, sowie einen Motorcontroller, der konfiguriert ist, um von dem Sensor gemessene Orientierungsinformation zu empfangen und zu veranlassen, dass der Nabenmotor basierend auf der Orientierungsinformation das Fahrzeug vorantreibt.
Der Rahmen kann eine beliebige geeignete Struktur enthalten, die konfiguriert ist, um die Deckabschnitte starr zu tragen und um mit einer Achse der Radanordnung gekoppelt zu werden, sodass das Gewicht eines Fahrers auf dem neigbaren Brett getragen werden kann, dessen Drehpunkt auf der Radanordnungsachse liegt. Der Rahmen enthält ein oder mehrere Rahmenelemente, an dem die Deckabschnitte angebracht sind. Der Rahmen kann ein oder mehrere zusätzliche Elemente und Merkmale des Fahrzeugs tragen, z. einen Ladeanschluss, Endpuffer, Beleuchtungsanordnungen, Batterie und elektrische Systeme, Elektronik, Controller, etc.
Die Deckabschnitte können beliebige geeignete Strukturen enthalten, die konfiguriert sind, um den Fuß eines Fahrers zu tragen, wie etwa die Rutschverhinderungsflächen, sowie auch Fahrzeugsteuermerkmale wie etwa ein Fahrerdetektionssystem. Illustrative Deckabschnitte, einschließlich geeigneter Fahrerdetektionssysteme, sind im „817-Patent“ beschrieben sowie auch im U.S. Patent Nr. 9,352,245.
Eine Welle des Nabenmotors ist durch ein Aufhängungssystem mit dem Rahmen gekoppelt. Das Aufhängungssystem kann eine Schwingarm-Aufhängung sein, deren Schwingarm durch einen Dämpfer oder einen Stoßdämpfer (z. eine Gasfeder) gedämpft ist.
Wie oben erwähnt, wird der Nabenmotor von einem Motor gesteuert, der konfiguriert ist, um Orientierungsinformation in Bezug auf das Brett zu empfangen. Aspekte der hierin beschriebenen elektrischen Steuersysteme (z. des Motorcontrollers) können als Computerverfahren, Computersystem oder Computerprogramm-Produkt verkörpert sein. Dementsprechend können Aspekte der vorliegenden Steuersysteme Prozesslogik enthalten und können die Form einer vollständigen Hardware-Ausführung einnehmen, einer vollständigen Software-Ausführung (einschließlich Firmware, residenter Software, Microcode und dergleichen) oder einer Ausführung, die Software und Hardwareaspekte kombiniert, die hierin alle als „Schaltung“, „Modul“ oder „System“ bezeichnet werden können. Ferner können Aspekte der vorliegenden Steuersysteme die Form eines Computerprogramm-Produkts einnehmen, das in einem Computer-lesbaren Medium (oder Medien) verkörpert ist, auf dem Computer-lesbare Programmecode/Instruktionen verkörpert sind.
Es kann eine beliebige Kombination von Computer-lesbaren Medien benutzt werden. Computer-lesbare Medien können ein Computer-lesbares Signalmedium und/oder ein Computer-lesbares Speichermedium sein. Ein Computer-lesbares Speichermedium kann ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- und/oder Halbleitersystem, Vorrichtung oder Gerät enthalten, oder eine beliebige Kombination von diesen. Spezifischere Beispiele eines Computer-lesbaren Speichermediums können die folgenden enthalten: eine elektrische Verbindung mit einem oder mehreren Drähten, eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Festwertspeicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EPROM oder Flash Memory), eine Optikfaser, einen tragbaren Compactdisc-Festwertspeicher (CD-ROM), eine optische Speichervorrichtung, eine magnetische Speichervorrichtung und/oder eine beliebige geeignete Kombination von diesen und/oder dergleichen. Im Kontext dieser Offenbarung kann ein Computer-lesbares Speichermedium ein beliebiges geeignetes, nicht flüchtiges berührbares Medium enthalten, das ein Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem Anweisungsausführungssystem, einer Vorrichtung oder einem Gerät enthalten oder speichern kann.
Ein Computer-lesbares Signalmedium kann ein fortgeleitetes Datensignal enthalten, z. mit einem darin verkörperten Computer-lesbaren Programmcode, im Basisband oder als Teil einer Trägerwelle. Ein solches fortgeleitetes Signal kann eines einer Vielzahl von Formen einnehmen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, elektrisch, optisch und/oder eine beliebig geeignete Kombination davon. Ein Computer-lesbares Signalmedium kann ein beliebiges Computer-lesbares Medium enthalten, das kein Computer-lesbares Speichermedium ist, und das in der Lage ist, ein Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem Anweisungssystem, einer Vorrichtung oder einem Gerät zu kommunizieren, fortzuleiten oder zu transportieren.
Der auf einem Computer-lesbaren Medium verkörperte Programmcode kann mittels eines beliebigen geeigneten Mediums übertragen werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, drahtlos, Drahtleitung, optisches Faserkabel, HF und/oder dergleichen, und/oder eine beliebig geeignete Kombination von diesen.
Ein Computer-Programmcode zur Ausführung von Operationen für Aspekte der vorliegenden Steuersysteme kann in eine einer beliebigen Kombination von Programmsprachen geschrieben sein, einschließlich einer Objekt-orientierten Programmiersprache wie etwa Java, C++ und/oder dergleichen, und konventionellen prozeduralen Programmiersprachen wie etwa C. Mobile Apps können die mittels einer beliebigen geeigneten Sprache entwickelt werden, einschließlich den zuvor erwähnten, sowie auch Objektive-C, Swift, C#, HTML5, und dergleichen. Der Programmcode kann vollständig auf einem Computer eines Benutzers, teilweise auf dem Computer des Benutzers und/oder einer eigenständigen Softwarepackung ausgeführt werden, teilweise auf dem Computer des Benutzers und teilweise auf einem entfernten Computer, oder vollständig auf dem entfernten Computer oder Server. Im letzteren Szenario kann der entfernte Computer mit dem Computer des Benutzers durch einen beliebigen Typ von Netzwerk verbunden sein, einschließlich einem Ortsbereichsnetzwerk (LAN) oder einem Fernbereichnetzwerk (WAN) und/oder kann die Verbindung mit einem externen Computer hergestellt werden (z. durch das Internet mittels eines Internet-Serviceproviders).
Aspekte der vorliegenden Steuersysteme werden unten in Bezug auf Flussdiagramm-Darstellungen oder Blockdiagramme von Verfahren, Vorrichtungen, Systemen und/oder Computerprogramm-Produkten beschrieben. Jeder Block und/oder Kombinationen von Blöcken in einem Flussdiagramm und/oder Blockdiagramm kann durch Computerprogramm-Anweisungen implementiert werden. Die Computerprogramm-Anweisungen können einem Prozessor eines Mehrzweck-Computers, eines Sonderzweck-Computers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung zugeführt werden, um eine Maschine zu produzieren, sodass die Anweisungen, die über den Prozessor oder den Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, Mittel erzeugen, um Funktionen/Wirkungen zu implementieren, die im Flussdiagramm und/oder Blockdiagramm-Blöcken spezifiziert sind. In einigen Beispielen können maschinenlesbare Anweisungen auf eine programmierbare Logikvorrichtung programmiert werden, wie etwa ein Feld-programmierbares Gate Array (FPGA).
Diese Computerprogramm-Anweisungen können auch in einem Computer-lesbaren Medium gespeichert werden, das einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder anderes Gerät anweisen kann, in einer bestimmten Weise zu funktionieren, sodass die in dem Computer-lesbaren Medium gespeicherten Anweisungen einen Herstellungsgegenstand produzieren, der günstige Anweisungen enthält, die die Funktion/Wirkung, die im Flussdiagramm und/oder Blockdiagramm-Blöcken spezifiziert sind, implementieren.
Die Computerprogramm-Anweisungen können auch auf einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder ein anderes Gerät geladen werden, um zu veranlassen, dass eine Serie von Arbeitsschritten zur Ausführung der Vorrichtung einen Computerimplementierten Prozess produzieren, sodass die Anweisungen, die auf dem Computer oder anderen programmierbaren Vorrichtungen ausgeführt werden, Prozesse zum Implementieren der Funktionen/Wirkungen bereitstellen, die in dem Flussdiagramm und/oder Blockdiagramm-Blöcken spezifiziert sind.
Ein beliebiges Flussdiagramm und/oder Blockdiagramm in den Zeichnungen dient dazu, die Architektur, Funktionalität und/oder den Betrieb möglicher Implementationen des Systems, Verfahren und Computerprogramm-Produkten gemäß Aspekten der vorliegenden Steuersysteme zu veranschaulichen. In dieser Hinsicht kann jeder Block ein Modul, ein Segment oder einen Abschnitt eines Codes repräsentieren, der eine oder mehrere ausführbare Anweisungen aufweist, um die spezifizierte Logikfunktion(en) zu implementieren. In diesen Implementationen können die in dem Block angegebenen Funktionen außerhalb der in den Zeichnungen angegebenen Reihenfolge auftreten. Zum Beispiel können zwei aufeinanderfolgend gezeigte Blöcke in der Tat im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden oder können die Blöcke manchmal in der rückwärtigen Reihenfolge ausgeführt werden, in Abhängigkeit von der involvierten Funktionalität. Jeder Block und/oder Kombinationen von Blöcken kann durch Sonderzweck-Hardware-basierte Systeme implementiert werden (oder Kombinationen von Sonderzweck-Hardware und Computer-Anweisungen), die die spezifizierten Funktionen oder Wirkungen durchführen, wie sie nachfolgend im näheren Detail beschrieben sind.
Beispiele, Komponenten und Alternativen
Die folgenden Abschnitte beschreiben ausgewählte Aspekte illustrativer Ausführungssysteme für einrädrige Fahrzeuge sowie auch darauf bezogene Systeme und/oder Verfahren. Die Beispiele in diesen Abschnitten dienen zur Illustration und sollten nicht so interpretiert werden, dass sie den gesamten Umfang der vorliegenden Offenbarung beschränken. Jeder Abschnitt kann eine oder mehrere besondere Erfindungen und/oder kontextuelle oder diesbezogene Information, Funktion und/oder Struktur enthalten.
A. Einrädriges Fahrzeug mit einem ersten illustrativen Aufhängungssystem
In Bezug auf die 1-7 beschreibt dieser Abschnitt ein einrädriges Fahrzeug 100 mit einem Aufhängungssystem 150, das ein Beispiel des oben beschriebenen Aufhängungssystems ist.
Das Fahrzeug 100 ist ein einrädriges, selbststabilisierendes Skateboard, das ein Brett 102 (AKA einen neigbaren Abschnitt des Fahrzeugs, eine Plattform, ein Fußdeck) mit einem Rahmen 104 enthält, der einen ersten Deckabschnitt 106 und einen zweiten Deckabschnitt 108 trägt, die dazwischen eine Öffnung 120 definieren. Das Brett 102 kann allgemein eine Ebene definieren. Jeder Deckabschnitt 106, 108 (z. einschließlich eines Fußbelags) ist konfiguriert, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen und zu tragen, der allgemein quer zur Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist.
Das Fahrzeug 100 enthält auch eine Radanordnung 122. Die Radanordnung 122 enthält ein drehbares Bodenkontaktelement 124 (z.B. einen Reifen, ein Rad oder eine durchgehende Bahn), das zwischen den ersten und zweiten Deckabschnitten 106, 108 angeordnet ist und sich über diese erstreckt, sowie eine Motoranordnung 126, die konfiguriert ist, um das Bodenkontaktelement 124 zu drehen, um das Fahrzeug voranzutreiben. Wie in 1 und anderswo gezeigt, kann das Fahrzeug 100 exakt ein Bodenkontaktelement enthalten, das zwischen den ersten und zweiten Deckabschnitten angeordnet ist. In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 100 mehrere (z.B. koaxiale) Bodenkontaktelemente enthalten.
Die Radanordnung 122 ist zwischen den ersten und zweiten Deckabschnitten 106, 108 angeordnet. Das Bodenkontaktelement 124 ist mit einer Motoranordnung 126 gekoppelt. Eine Achse 128 (AKA Welle) der Motoranordnung 126 ist mit dem Brett 102 über ein Aufhängungssystem 150 gekoppelt. Die Motoranordnung 126 ist konfiguriert, um das Bodenkontaktelement 124 um (oder auf) der Achse 128 zu drehen, um das Fahrzeug 100 voranzutreiben. Zum Beispiel kann die Motoranordnung 126 einen Elektromotor wie etwa einen Nabenmotor enthalten, der konfiguriert ist, um das Bodenkontaktelement 124 um die Achse 128 zu drehen, um das Fahrzeug 100 entlang dem Boden voranzutreiben. Der Einfachheit halber wird das Bodenkontaktelement 124 nachfolgend als Reifen oder als Rad bezeichnet, obwohl auch andere geeignete Ausführungen vorgesehen werden können.
Die ersten und zweiten Deckabschnitte 106, 108 sind an gegenüberliegenden Seiten der Radanordnung 122 angeordnet, wobei das Brett 102 angenähert als Skateboard dimensioniert ist. In anderen Ausführungen kann das Brett angenähert ein Longboard-Skateboard sein, eine Snowboard, ein Surfboard oder kann anderweitig nach Wunsch dimensioniert sein. In anderen Beispielen sind die Deckabschnitte 106, 108 des Bretts 102 zumindest teilweise mit einem Rutschverhinderungs-Material bedeckt (z.B. einem Grifftape oder einem texturierten Material), um die Steuerung des Fahrers zu unterstützen.
Der Rahmen 104 kann eine beliebige geeignete Struktur enthalten, die konfiguriert ist, um die Deckabschnitte starr zu tragen und um mit der Achse der Radanordnung mittels des Aufhängungssystems gekoppelt zu werden, sodass das Gewicht eines Fahrers auf dem neigbaren Brett 102 getragen werden kann. Der Rahmen 104 hat an der Radanordnungsachse einen Drehpunkt. Der Rahmen 104 enthält ein oder mehrere Rahmenelemente 130, auf dem die Deckabschnitte 106 und 108 angebracht sind, und die ferner zusätzliche Elemente und Merkmale des Fahrzeugs tragen können wie etwa einen Ladeanschluss 132 und einen Stromschalter 134. Zusätzlich können Endpuffer, Beleuchtungsanordnungen und andere physische oder elektrische Systeme an dem Rahmenelement(en) 130 getragen sein.
Das Fahrzeug 100 enthält ein elektrisches Steuersystem 136. Das elektrische Steuersystem 136 ist ein Beispiel eines elektrischen Steuersystems 300, wie es nachfolgend in Bezug auf 14 beschrieben ist. Aspekte des elektrischen Steuersystems 136 können in die ersten und/oder zweiten Deckabschnitte 106, 108 eingebaut sein. Das elektrische Steuersystem wird nachfolgend ferner in Abschnitt C beschrieben.
Das Rad 124 ist so konfiguriert, dass es in Fersen-Zehen-Richtung breit genug ist, sodass der Fahrer in der Fersen-Zehen-Richtung manuell, d.h. durch Verschiebung seines oder ihres Eigengewichts, balancieren kann, ohne automatisierte Assistenz von dem Fahrzeug. Das Bodenkontaktelement 124 kann schlauchlos sein oder kann mit einem Innenschlauch verwendet werden. In einigen Beispielen ist das Bodenkontaktelement 124 ein luftloser Reifen. Zum Beispiel kann das Bodenkontaktelement 124 „luftlos“ sein, massiv und/oder kann Schaum aufweisen. Das Bodenkontaktelement 124 kann ein Profil haben, sodass der Fahrer das Fahrzeug 100 über einen Rand des Bodenkontaktelements durch Fersen- und/oder Zehendruck neigen kann, um Kurvenfahrt des Fahrzeug 100 zu erleichtern.
Die Motoranordnung 126 kann einen beliebigen geeigneten Antrieb des Bodenkontaktelements 124 enthalten, wie etwa einen Nabenmotor, der innerhalb des Bodenkontaktabschnitts 124 angebracht ist. Der Nabenmotor 124 kann ein internes Getriebe haben oder kann direkt antreiben. Die Verwendung eines Nabenmotors erleichtert die Weglassung von Ketten und Riemen und ermöglicht einen Formfaktor, der die Manövrierbarkeit, die Gewichtsverteilung und die Ästhetik beträchtlich verbessert. Das Anbringen des Bodenkontaktelements 124 auf der Motoranordnung 126 kann durch eine geteilte Felgenkonstruktion erreicht werden (z.B. mittels Nabenadapter), die auf die Motoranordnung 126 gebolzt sein können, durch Gießen oder anderweitiges Bereitstellen eines Gehäuses des Nabenmotors, sodass er Montageflansche für einen Reifenwulst direkt auf dem Gehäuse des Nabenmotors bereitstellt, oder ein beliebiges anderes Verfahren.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, sind die Motoranordnung 126 und daher das Bodenkontaktelement 124 über ein Aufhängungssystem 150 mit dem Rahmen 104 gekoppelt.
Das Aufhängungssystem 150 enthält einen Schwingarm 152 und einen Stoßdämpfer 154, wie oben erwähnt. Der Schwingarm 152 ist eine inflexible, im Wesentlichen U-förmige Struktur mit einem Paar starrer beabstandeter Arme 156, 158. Die Arme 156, 158 erstrecken sich längs (in Bezug auf das Brett) von einem quer verlaufenden Schwenkelement 159 (auch als Verbindungselement bezeichnet), das die Motoranordnung 126 und das Bodenkontaktelement 124 überspannt.
Insbesondere sind die jeweiligen distalen Enden der Arme 156, 158 mit entgegengesetzten Enden der Achse 128 gekoppelt. Die Arme 156, 158 sind an der Achse 128 befestigt, sodass sich der Schwingarm und die Achse gemeinsam drehen (d.h. der Schwingarm dreht sich nicht in Bezug auf die Achse). Wie in 2 und anderswo gezeigt, sind die Endabschnitte der Arme 156, 158 jeweils an einem jeweiligen Ende der Achse 128 mittels eines Paars beabstandeter Achsmontageelemente 160, 162 angebracht. Im in 2 gezeigten Beispiel sind die Achsmontageelemente 160, 162 entfernbare Befestigungselemente. Die Verwendung von zwei Montageelementen an jedem Ende der Achse ermöglicht das Kippen/Drehen des Bretts, z.B. während der Fahrt, ohne zu riskieren, dass sich die Montageelemente von der Achse abschrauben oder anders lösen. Darüber hinaus verbinden die zwei Montageelemente den Schwingarm starr mit der Achse, sodass der Schwingarm in Bezug auf die Achse nicht schwenken oder sich anderweitig drehen kann.
An den proximalen Enden der Arme 156, 158 ist der Schwingarm 152 an einem Querelement 159 am Fahrzeug 100 durch Lagerelemente 164 schwenkbar angebracht. Die Lagerelemente 164 sind an dem Rahmenelement 130 des Bretts 102 befestigt (z.B. mit Bolzen) und sind so konfiguriert, dass sie einen Endabschnitt des Querelements 159 schwenkbar halten. In einigen Beispielen sind die Lagerelemente mit dem Rahmenelement 130 einheitlich (z.B. sind das Rahmenelement und die Lagerelemente einstückig ausgebildet).
Dementsprechend ist der Schwingarm 152 um die Lagerelemente 164 in Bezug auf das Brett 102 und den Rahmen 104 schwenkbar. Diese schwenkbare Anordnung erleichtert eine schwingende, allgemein vertikale Bewegung der Motoranordnung 126 (und daher der Radanordnung 122) in Bezug auf das Brett. In anderen Worten, das Rad kann sich in Bezug auf das Brett auf und ab bewegen, durch einen Bogen, entsprechend einem Radius, der durch die Erstreckung der Arme 156, 158 definiert ist (d.h. eine Bogenbewegung, auch als bogenförmig vertikal bezeichnet). Die Bogenbewegung ist in 6 mit einer gepunkteten Kurve 167 gezeigt.
Jedoch ist diese Bewegung des Rads nur bei Bedarf erwünscht, wie etwa dann, wenn das Fahrzeug über einen Buckel in der Straße oder auf unebenem Terrain fährt. Ferner sollte die Bewegung gesteuert oder gedämpft werden, um dem Fahrer Steuerung und Komfort zu bieten. Dementsprechend enthält das Aufhängungssystem 150 einen Stoßdämpfer 154 (z.B. eine Gasfeder), die konfiguriert ist, um den Schwingarm und das Brett zu einer gewünschten Fahrkonfiguration zu spannen (z.B. Bretthöhe und Orientierung in Bezug auf die Achse), einschließlich dann, wenn der Fahrer an Bord ist. Der Stoßdämpfer 154 ist an einem ersten Ende 163 mit dem Schwingarm 152 schwenkbar gekoppelt und ist an einem zweiten Ende 165 mit einem Kipper 166 schwenkbar gekoppelt. Der Stoßdämpfer 154 kann eine beliebige geeignete Dämpfvorrichtung enthalten. In diesem Beispiel enthält der Stoßdämpfer 154 einen Luftstoßdämpfer. Die Stoßdämpfcharakteristiken können einstellbar oder auswählbar sein. In einigen Beispielen kann der Stoßdämpfer ein Sperrmerkmal enthalten.
Wie in den 6 und 7 gezeigt, teilen sich die Schwenkverbindung der Stoßdämpfer 154 an dem ersten Ende 163 und die Schwenkverbindung des Schwingarms 152 an den Lagerelementen 164 eine gemeinsame Drehachse durch das Querelement 159.
Der Schwingarm 159 enthält eine vertikale Verlängerung 168 (siehe 5 und 6), die sich von einem proximalen Ende des Längsarms 156 unter dem Querelement 159 allgemein nach unten erstreckt. Eine Schubstange 170 ist an einem ersten Ende mit der vertikalen Verlängerung 168 des Schwingarms 152 schwenkbar angebracht und ist an einem zweiten Ende an dem Kipper 166 schwenkbar angebracht. Der Kipper 166 ist an einem Lagerelement 162 wenigstens am Rahmenelement 130 angebracht.
Im Betrieb bewirkt die Aufwärts-Bogenbewegung der Radanordnung 122 um die Lagerelemente 164, wie in 6 gezeigt, eine entsprechende Drehung der vertikalen Verlängerung 168. Diese Drehung zieht die Schubstange 170 allgemein zur Radanordnung 122, um hierdurch eine Drehung des Kippers 166 um das Lagerelement 172 herum zu bewirken. Dementsprechend bewirkt die Drehung des Kippers 166 eine Kompression im Stoßdämpfer 154, wie in 7 mit den gepunkteten Linien 171 gezeigt.
Zurück zu den 1 und 2, entspricht die Bogenbewegung der Radanordnung 126 der Drehung der Arme 156, 158 in Bezug auf die Rahmenelemente 130. Dementsprechend sind an einer oberen Lippe des Rahmenelements 130 Puffer 174, 176 angeordnet, wobei jeder Puffer einem der Arme 156, 158 entspricht. Falls der Fahrer während der Fahrt einen ausreichend großen Stoß erfährt, wird sich die Radanordnung 122 in Bezug auf das Brett 102 allgemein aufwärts bewegen, wie oben beschrieben, wodurch die Arme 156, 158 die Puffer 174, 176 kontaktieren oder sich abstützen, und hierdurch arretiert werden. Diese Konfiguration verhindert, dass die Arme 156, 158 direkt auf die Rahmenelemente 130 stoßen. Die Puffer 174, 176 können ein beliebiges geeignetes Stoßabsorptionsmaterial, wie etwa Gummi oder ein anderes Elastomer, aufweisen.
8. Einrädriges Fahrzeug mit einem zweiten illustrativen Aufhängungssystem
In Bezug auf die 8-13 beschreibt dieser Abschnitt ein einrädriges Fahrzeug 200 mit einem Aufhängungssystem 250, das ein Beispiel des oben beschriebenen Aufhängungssystems ist.
Das Fahrzeug 200 ist ein einrädriges, selbststabilisierendes Skateboard, das ein Brett 202 (AKA neigbarer Abschnitt des Fahrzeugs, Plattform, Fußdeck) mit einem Rahmen 204 enthält, der einen ersten Deckabschnitt 206 und einen zweiten Deckabschnitt 208 trägt, die dazwischen eine Öffnung 220 (AKA Durchgang) definieren. Das Brett 202 kann allgemein eine Ebene definieren. Jeder Deckabschnitt 206, 208 (z.B. einschließlich eines Fußbelags) ist konfiguriert, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen und zu tragen, der allgemein quer zur Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist.
Das Fahrzeug 200 enthält auch eine Radanordnung 222. Die Radanordnung 222 enthält ein drehbares Bodenkontaktelement 224 (z.B. einen Reifen, ein Rad oder eine durchgehende Bahn), das zwischen den ersten und zweiten Deckabschnitten 206, 208 angeordnet ist und sich darüber erstreckt, sowie eine Motoranordnung 226, die konfiguriert ist, um das Bodenkontaktelement 224 zu drehen, um das Fahrzeug voranzutreiben. Wie in 8 und anderswo gezeigt, kann das Fahrzeug 200 exakt ein Bodenkontaktelement enthalten, das zwischen den ersten und zweiten Deckabschnitten angeordnet ist. In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 200 mehrere (z.B. koaxiale) Bodenkontaktelemente enthalten.
Die Radanordnung 222 ist zwischen den ersten und zweiten Deckabschnitten 206, 208 angeordnet. Das Bodenkontaktelement 224 ist mit einer Motoranordnung 226 gekoppelt. Eine Achse 228 (AKA Welle) der Motoranordnung 226 ist mit dem Brett 202 über ein Aufhängungssystem 250 gekoppelt. Die Motoranordnung 226 ist konfiguriert, um das Bodenkontaktelement 224 um (oder auf) der Achse 228 zu drehen, um das Fahrzeug 200 voranzutreiben. Zum Beispiel kann die Motoranordnung 226 einen Elektromotor wie etwa einen Nabenmotor enthalten, der konfiguriert ist, um das Bodenkontaktelement 224 um die Achse 228 zu drehen, um das Fahrzeug 200 entlang dem Boden voranzutreiben. Der Einfachheit halber wird das Bodenkontaktelement 224 nachfolgend als Reifen oder als Rad bezeichnet, obwohl auch andere geeignete Ausführungen vorgesehen werden können.
Die ersten und zweiten Deckabschnitte 206, 208 sind an gegenüberliegenden Seiten der Radanordnung 222 angeordnet, wobei das Brett 202 angenähert als Skateboard dimensioniert ist. In anderen Ausführungen kann das Brett angenähert ein Longboard-Skateboard sein, eine Snowboard, ein Surfboard oder kann anderweitig nach Wunsch dimensioniert sein. In anderen Beispielen sind die Deckabschnitte 206, 208 des Bretts 202 zumindest teilweise mit einem Rutschverhinderungs-Material bedeckt (z.B. einem Grifftape oder einem texturierten Material), um die Steuerung des Fahrers zu unterstützen.
Der Rahmen 204 kann eine beliebige geeignete Struktur enthalten, die konfiguriert ist, um die Deckabschnitte starr zu tragen und um mit der Achse der Radanordnung mittels des Aufhängungssystems gekoppelt zu werden, sodass das Gewicht eines Fahrers auf dem neigbaren Brett 202 getragen werden kann. Der Rahmen 204 hat an der Radanordnungsachse einen Drehpunkt. Der Rahmen 204 enthält ein oder mehrere Rahmenelemente 230, auf dem die Deckabschnitte 206 und 208 angebracht sind, und die ferner zusätzliche Elemente und Merkmale des Fahrzeugs tragen können wie etwa einen Ladeanschluss 232 und einen Stromschalter 234. Zusätzlich können Endpuffer, Beleuchtungsanordnungen und andere physische oder elektrische Systeme an dem Rahmenelement(en) 230 getragen sein.
Das Fahrzeug 200 enthält ein elektrisches Steuersystem 236. Das elektrische Steuersystem 236 ist ein Beispiel eines elektrischen Steuersystems 300, wie es nachfolgend in Bezug auf 24 beschrieben ist. Aspekte des elektrischen Steuersystems 236 können in die ersten und/oder zweiten Deckabschnitte 206, 208 eingebaut sein. Das elektrische Steuersystem wird nachfolgend ferner in Abschnitt C beschrieben.
Das Bodenkontaktelement 224 ist so konfiguriert, dass es in Fersen-Zehen-Richtung breit genug ist, sodass der Fahrer in der Fersen-Zehen-Richtung manuell, d.h. durch Verschiebung seines oder ihres Eigengewichts, balancieren kann, ohne automatisierte Assistenz von dem Fahrzeug. Das Bodenkontaktelement 224 kann schlauchlos sein oder kann mit einem Innenschlauch verwendet werden. In einigen Beispielen ist das Bodenkontaktelement 224 ein luftloser Reifen. Zum Beispiel kann das Bodenkontaktelement 224 „luftlos“ sein, massiv und/oder kann Schaum aufweisen. Das Bodenkontaktelement 224 kann ein Profil haben, sodass der Fahrer das Fahrzeug 200 über einen Rand des Bodenkontaktelements durch Fersen- und/oder Zehendruck neigen kann, um Kurvenfahrt des Fahrzeug 200 zu erleichtern.
Die Motoranordnung 226 kann einen beliebigen geeigneten Antrieb des Bodenkontaktelements 224 enthalten, wie etwa einen Nabenmotor, der innerhalb des Bodenkontaktabschnitts 224 angebracht ist. Der Nabenmotor 224 ein internes Getriebe haben oder kann direkt antreiben. Die Verwendung eines Nabenmotors erleichtert die Weglassung von Ketten und Riemen und ermöglicht einen Formfaktor, der die Manövrierbarkeit, die Gewichtsverteilung und die Ästhetik beträchtlich verbessert. Das Anbringen des Bodenkontaktelements 224 auf der Motoranordnung 226 kann durch eine geteilte Felgenkonstruktion erreicht werden (z.B. mittels Nabenadapter), die auf die Motoranordnung 226 gebolzt sein können, durch Gießen oder anderweitiges Bereitstellen eines Gehäuses des Nabenmotors, sodass er Montageflansche für einen Reifenwulst direkt auf dem Gehäuse des Nabenmotors bereitstellt, oder ein beliebiges anderes Verfahren.
Wie in 9 gezeigt, sind die Motoranordnung 226 und daher das Bodenkontaktelement 224 über ein Aufhängungssystem 250 mit dem Rahmen 204 gekoppelt. Das Aufhängungssystem 250 enthält einen Schwingarm 252 und einen Stoßdämpfer 254, wie oben erwähnt. Der Schwingarm 252 ist eine im Wesentlichen U-förmige Struktur mit einem Paar starrer beabstandeter Arme 256, 258. Die Arme 256, 258 erstrecken sich längs (in Bezug auf das Brett) von einem quer verlaufenden Schwenkelement 259 (auch als Verbindungselement bezeichnet), das die Motoranordnung 226 und das Bodenkontaktelement 224 überspannt.
Insbesondere sind die jeweiligen distalen Enden der Arme 256, 258 mit entgegengesetzten Enden der Achse 228 gekoppelt. Die Arme 256, 258 sind an der Achse 228 befestigt, sodass sich der Schwingarm und die Achse gemeinsam drehen (d.h. der Schwingarm dreht sich nicht in Bezug auf die Achse). Wie in 9 und anderswo gezeigt, sind die Endabschnitte der Arme 256, 258 jeweils an einem jeweiligen Ende der Achse 228 mittels eines Paars beabstandeter Achsmontageelemente 260, 262 angebracht. Im vorliegenden Beispiel sind die Achsmontageelemente 260, 262 entfernbare Befestigungselemente. Die Verwendung von zwei Montageelementen an jedem Ende der Achse ermöglicht das Kippen/Drehen des Bretts, z.B. während der Fahrt, ohne zu riskieren, dass sich die Montageelemente von der Achse abschrauben oder anderweitig lösen. Darüber hinaus verbinden die zwei Montageelemente den Schwingarm starr mit der Achse, sodass der Schwingarm in Bezug auf die Achse nicht schwenken oder sich anderweitig drehen kann.
Am proximalen Ende des Arms 258 ist der Schwingarm 252 an einem Drehpunkt 273 mit dem Fahrzeug 200 schwenkbar gekoppelt (siehe 10, 11). Der Drehpunkt 273 ist durch ein geeignetes Drehlager ausgebildet (z.B. Bolzen mit der Lager, etc.), das mit dem Rahmenelement 230 des Bretts 202 gekoppelt ist, und ist konfiguriert, um den Schwingarm 252 drehbar zu halten.
Dementsprechend ist der Schwingarm 252 am einen Ende um den Drehpunkt 273 in Bezug auf das Brett 202 und den Rahmen 204 schwenkbar. Diese schwenkbare Anordnung erleichtert eine schwingende, allgemein vertikale Bewegung der Motoranordnung 226 (und daher der Radanordnung 222) in Bezug auf das Brett. In anderen Worten, das Rad kann sich in Bezug auf das Brett durch einen Bogen entsprechend einem durch die Erstreckung der Arme 256 und 258 definierten Radius auf und ab bewegen (d.h. eine Bogenbewegung, auch als bogenförmig vertikal bezeichnet). Die Bogenbewegung ist in 12 mit einer gepunkteten Kurve 267 gezeigt.
Jedoch ist diese Bewegung des Rads allgemein nur bei Bedarf erwünscht, wie etwa dann, wenn das Fahrzeug über einen Buckel in der Straße oder auf unebenem Terrain fährt. Ferner sollte diese Bewegung gesteuert oder gedämpft werden, um dem Fahrer Steuerung und Komfort zu bieten. Dementsprechend enthält das Aufhängungssystem 250 einen Stoßdämpfer 254 (z.B. eine Gasfeder), die konfiguriert ist, um den Schwingarm und das Brett zu einer gewünschten Fahrkonfiguration hin zu spannen (z.B. Bretthöhe und Orientierung in Bezug auf die Achse), einschließlich dann, wenn der Fahrer an Bord ist. Der Stoßdämpfer 254 kann eine beliebige geeignete Dämpfvorrichtung enthalten. In diesem Beispiel enthält der Stoßdämpfer 254 einen Luftstoßdämpfer. Die Stoßdämpfcharakteristiken können einstellbar oder auswählbar sein. In einigen Beispielen kann der Stoßdämpfer ein Sperrmerkmal enthalten.
Ein erstes Ende des Stoßdämpfers 254 ist an einem ersten Schwenkgelenk 268 (AKA Bewegungsschwenkgelenk) mit einem ersten Umlenkhebel 266 schwenkbar verbunden. Ein zweites Ende des Stoßdämpfers 254 ist an einem zweiten Schwenkgelenk 272 mit einem zweiten Umlenkhebel 270 schwenkbar verbunden. Die Umlenkhebel 266, 270 enthalten jeweils ein schwenkbares Lagerelement 274, 276, das ein festes Schwenkgelenk definiert. Die Lagerelemente sind so konfiguriert, dass sie an einer Trägerstruktur unter dem Brett 202 anzubringen sind. Die Lagerelemente 274, 276 halten die Umlenkhebel an einer drehfesten Stelle schwenkbar, wobei sie über eine Breite des Bretts 202 einander gegenüberliegen.
Wie in den 8 und 9 gezeigt, sind der Stoßdämpfer 254 und die Umlenkhebel 266, 270 an einer Stelle unter der Ebene des Bretts 202 angeordnet. In anderen Worten, der Stoßdämpfer 254 und die Umlenkhebel 266, 270 sind vollständig unter dem Deckabschnitt 206 angeordnet und erstrecken sich nicht über das Fußdeck.
Eine erste Schubstange 278 koppelt ein drittes Schwenkgelenk 280 (ein bewegliches Schwenkgelenk) des ersten Umlenkhebels 266 an einem Schwenklastelement 275 mit dem Querelement 259. Ähnlich koppelt eine zweite Schubstange 282 ein viertes Schwenkgelenk 284 (ein bewegliches Schwenkgelenk) des zweiten Umlenkhebels 270 an einem Schwenklastelement 277 mit dem Querelement 259. Die ersten und zweiten Schubstangen 278, 282 sind an den Schwenklastelementen 275, 277 in jeweiligen Schlitzen mit dem Querelement 259 gekoppelt. Wie am besten in 13 gezeigt. In anderen Worten, die Schubstangen sind zumindest teilweise in das Querelement 259 versenkt.
Wie in den 12 und 13 gezeigt, sind die ersten und zweiten Schubstangen 278, 282 an den Lastelementen 275, 277 in Bezug auf das Querelement 259 in einer ersten Drehrichtung schwenkbar und jeweils mit den Umlenkhebeln an den Schwenkgelenken 280, 284 in einer zweiten orthogonalen Drehrichtung schwenkbar. In anderen Worten, die Schubstangen 278, 282 haben zwei Freiheitsgrade und sind konfiguriert, um die allgemein vertikale Bewegung des Schwingarms 252 in die allgemein horizontale Drehung der Umlenkhebel 266, 270 um die Lagerelemente 274, 276 umzuwandeln.
Wie in den 11 und 12 gezeigt, bildet der Schwingarm 252 eine Hebeldrehung um den Drehpunkt 273 mit einer an der Verbindung mit der Achse 228 angelegten Kraft, und die Last liegt an den Lastelementen 275, 277 an. Weil die relative horizontale Positionierung des Drehpunkts allgemein zwischen der angelegten Kraft und der Last liegt, bildet der Schwingarm 252 einen Hebel erster Ordnung. Diese Konfiguration bietet einen positiven mechanischen Vorteil. Darüber hinaus ermöglicht diese Konfiguration eine bessere Steuerung der Stoßdämpfeigenschaften des Aufhängungssystems, da die Last (d.h. die Lastelemente) 275, 277 einen größeren Laufweg in der Hebelkonfiguration erster Ordnung haben (im Gegensatz zu einer Hebekonfiguration zweiter Ordnung). In anderen Worten, die Hebelkonfiguration erster Ordnung ermöglicht, dass das Aufhängungssystem einen größeren komprimierbaren Weg hat als andere Konfigurationen.
Im Betrieb legt eine Aufwärtsbewegung der Motoranordnung 226 (und daher der Radanordnung 222) eine Kraft auf die distalen Enden des Schwingarms 252 an, was eine Drehung um den Drehpunkt 273 hervorruft. Diese Drehung überträgt Energie auf die Lastelemente 275, 277, wodurch die Schubstangen 278, 282 längs in einer Richtung allgemein von der Motoranordnung 226 weggedrückt werden. Im Ergebnis bewirken den Schubstangen, dass sich die Umlenkhebel 226, 270 um die Lagerelemente 274, 276 allgemein einwärts drehen, und den Stoßdämpfer 254 komprimieren, wie in 13 mit den gepunkteten Linien 271 gezeigt.
C. Elektrisches Steuersystem
14 zeigt ein Blockdiagramm eines elektrischen Steuersystems 300, ein Beispiel elektrischer Steuersysteme 136 und 236, wie sie oben kurz beschrieben sind, welches verschiedene illustrative elektrische Komponenten der Fahrzeuge 100, 200 aufweist. Die elektrischen Komponenten können ein Stromversorgungsverwaltungssystem 302, einen Gleichstrom-Gleichstrom (DC/DC)-Wandler 304, eine bürstenlose Gleichstrom (BLDC)-Treiberlogik 306, eine Leistungsstufe 308, einen oder mehrere zweiachsige Beschleunigungsmesser 310, einen oder mehrere Hallsensoren 312 und/oder einen Motortemperatursensor 314 enthalten. Der DC/DC-Wandler 304, die BLDC-Treiberlogik 306 und die Leistungsstufe 308 können in einem Motorcontroller 316 enthalten und/oder damit verbunden sein. Der oder die Beschleunigungsmesser 310 können in dem einen oder den mehreren Orientierungs- oder Neigungssensoren 318 enthalten sein, die oben erwähnt sind.
Eine aktive Balancierung (oder Selbststabilisierung) des elektrischen Fahrzeugs kann mittels einer Rückkopplungsregelschleife oder eines solchen Mechanismus` erzielt werden. Der Rückkopplungsregelmechanismus kann Sensoren 320 enthalten, die mit dem Motorcontroller 316 elektrisch verbunden und/oder darin enthalten sein können. Bevorzugt enthält der Rückkopplungsregelmechanismus ein Proportional-Integral-Derivatives (PID) Regelschema mittels eines oder mehrerer Gyros 322 und eines oder mehrerer Beschleunigungsmesser (z.B. Beschleunigungsmesser 310). Der Gyro 322 kann konfiguriert sein, um ein Schwenken des Bretts um seine Nickachse (auch als Schwenkpunktachse bezeichnet) zu messen. Der Gyro 322 und der Beschleunigungsmesser 310 können gemeinsam konfiguriert sein, um einen Neigungswinkel des Bretts zu schätzen (oder zu messen oder zu sensieren), wie etwa eine Orientierung des Fußdecks um die Nick-, Wank- und/oder Gierachsen. In einigen Ausführungen können der Gyro 322 und der Beschleunigungsmesser 310 gemeinsam konfiguriert sein, um Orientierungsinformation zu sensieren, die ausreicht, um den Neigungswinkel des Rahmens, einschließlich Schwenken um die Nick-, Roll- und/oder Gierachsen, zu schätzen.
Wie oben erwähnt, kann die Orientierungsinformation des Bretts mit dem Gyro 322 und dem Beschleunigungsmesser 310 gemessen (oder sensiert) werden. Die jeweiligen Messungen (oder Sensorsignale) vom Gyro 322 und Beschleunigungsmesser 310 können mittels eines komplementären oder Kalmanfilters kombiniert werden, um einen Neigungswinkel des Bretts zu schätzen (z.B. Schwenken des Bretts um die Nick-, Wank- und/oder Gierachsen), wobei das Schwenken um die Nickachse dem Nickwinkel entspricht, das Schwenken um die Wankachse einem Wank- oder Fersen-/Zehenwinkel entspricht und das Schwenken um die Gierachse einem Seitezu-Seite-Gierwinkel entspricht, während die Stöße von Buckeln, Straßentextur und Störungen aufgrund von Lenkeingaben herausgefiltert werden. Zum Beispiel können der Gyro 322 und der Beschleunigungsmesser 310 mit einem Microcontroller 324 verbunden sein, der konfiguriert sein kann, um dementsprechend eine Bewegung des Bretts um und entlang der Nick-, Wank- und/oder Gierachsen zu messen.
Alternativ kann das elektronische Fahrzeug eine beliebige geeignete Sensor- und Rückkopplungsregelschleife enthalten, die konfiguriert ist, um ein Fahrzeug selbst zu stabilisieren, wie etwa einen einachsigen Gyro, der konfiguriert ist, um ein Verschwenken des Bretts um die Nickachse herum zu messen, einen einachsigen Beschleunigungsmesser, der konfiguriert ist, um einen Schwerkraftvektor zu messen, und/oder eine beliebige andere geeignete Rückkopplungsregelschleife, wie eine geschlossen schleifige Transferfunktion. Zusätzliche Beschleunigungsmesser und Gyroachsen können eine verbesserte Leistungsfähigkeit und Funktionalität erlauben, wie etwas das Detektieren, ob das Brett seitlich umgekippt ist oder ob der Fahrer eine Kurve fährt.
Die Rückkopplungsregelschleife kann konfiguriert sein, um den Motor anzutreiben, um einen Winkel des Bretts in Bezug auf den Boden zu reduzieren. Wenn zum Beispiel ein Fahrer das Brett nach unten abwinkeln möchte, sodass der erste Deckabschnitt „niedriger“ wäre als der zweite Deckabschnitt (z.B. wenn der Fahrer das Brett in einer ersten Drehrichtung schwenkt), dann kann die Rückkopplungsschleife den Motor antreiben, um eine Drehung des Reifens um die Nickachse in der ersten Drehrichtung herum zu verursachen, um hierdurch eine Kraft auf das Brett der zweiten entgegengesetzten Drehrichtung auszuüben.
Somit kann die Bewegung des elektrischen Fahrzeugs erzielt werden, indem der Fahrer sein Gewicht zu einem gewählten (z.B. „vorderen“) Fuß hin lehnt. Ähnlich kann eine Verzögerung erzielt werden, indem sich der Fahrer zum anderen (z.B. „hinteren“) Fuß hin lehnt. Regenerative Bremsung kann genutzt werden, um das Fahrzeug zu verlangsamen. Eine nachhaltige Operation kann in jeder Richtung vom Fahrer erzielt werden, indem sich der Fahrer dauernd zum ausgewählten Fuß hin lehnt.
Wie in 15 angegeben, kann der Microcontroller 324 konfiguriert sein, um ein Signal zu der bürstenlosen DC (BLDC) Treiberlogik 306 zu senden, die Information in Bezug auf die Orientierung und Bewegung des Bretts kommunizieren kann. Die BLDC Treiberlogik 306 kann dann das Signal interpretieren und mit der Leistungsstufe 308 kommunizieren, um den Motor entsprechend anzutreiben. Hallsensoren 312 können ein Signal zu der BLDC-Treiberlogik senden, um für eine Rückkopplung in Bezug auf eine im Wesentlichen momentane Drehrate des Rotors des Motors zu liefern. Ein Motortemperatursensor 314 kann konfiguriert sein, um eine Temperatur des Motors zu senden und diese gemessene Temperatur zur Logik 306 zu senden. Die Logik 306 kann basierend auf der gemessenen Temperatur des Motors eine dem Motor zugeführte Energiemenge begrenzen, um ein Überhitzen des Motors zu verhindern.
Bestimmte Modifikationen an der PID Schleife oder anderen geeigneten Rückkopplungsregelschleifen können eingebaut werden, um die Leistungsfähigkeit und Sicherheit des elektrischen Fahrzeugs zu verbessern. Zum Beispiel kann durch Begrenzen eines maximalen Integratorwerts eine Integralaufwicklung verhindert werden, und kann eine Exponentialfunktion auf einen Nick-Fehlerwinkel angewendet werden (z.B. einen gemessenen oder geschätzten Nickwinkel des Bretts).
Alternativ oder zusätzlich können einige Ausführungen eine neuronale Netzwerksteuerung, eine Fuzzysteuerung, eine genetische Algorithmussteuerung, eine linear-quadratische Regelsteuerung, eine zustandsabhängige Riccati-Gleichung-Steuerung und/oder andere Steueralgorithmen enthalten. In einigen Ausführungen können absolute oder relative Kodierer eingebaut sein, um für eine Rückkopplung an der Motorposition zu sorgen.
Während Kurvenfahrt kann der Nickwinkel durch den Fersen-Zehen-Winkel reguliert werden (z.B. Schwenken des Bretts um die Wankachse), was die Leistungsfähigkeit verbessern kann und verhindern kann, dass ein vorderer Innenrand des Bretts den Boden berührt. In einigen Ausführungen kann die Rückkopplungsschleife konfiguriert sein, um die Drehrate des Reifens zu erhöhen, zu verringern oder anderweitig zu modulieren, wenn das Brett um die Wank- und/oder Gierachsen verschwenkt wird. Diese Modulation der Drehrate des Reifens kann zwischen einem Abschnitt des Bretts und dem Fahrer eine erhöhte normale Kraft ausüben und kann bei Kurvenfahrt dem Fahrer ein Gefühl von „Carven“ bieten, ähnlich dem Gefühl des Carvens auf einem Snowboard durch den Schnee oder eines Surfbretts durch Wasser.
Sobald der Fahrer sich auf dem Brett geeignet positioniert hat, kann die Steuerschleife konfiguriert sein, um nicht zu aktivieren, bis der Fahrer das Brett zu einer vorbestimmten Orientierung bewegt. Zum Beispiel kann ein Algorithmus in die Rückkopplungsregelschleife eingebaut sein, sodass die Regelschleife nicht aktiv ist (z.B. den Motor nicht antreibt), bis der Fahrer sein Gewicht benutzt, um das Brett bis zu einer angenähert ebenen Orientierung zu bringen (z.B. 0 Grad Nickwinkel). Sobald diese vorbestimmte Orientierung detektiert ist, kann die Rückkopplungsregelschleife freigegeben (oder aktiviert werden), um das elektrische Fahrzeug auszubalancieren und um einen Übergang des elektrischen Fahrzeugs von einem stationären Modus (oder Konfiguration oder Zustand oder Orientierung) zu einem Bewegungsmodus (oder Konfiguration oder Zustand oder Orientierung) zu erleichtern.
Unter fortlaufendem Bezug auf 14 können die verschiedenen elektrischen Komponenten konfiguriert sein, um die Stromversorgung 326 zu verwalten. Zum Beispiel kann das Stromversorgungsverwaltungssystem 302 ein Batterieverwaltungssystem sein, das konfiguriert ist, um Batterien der Stromversorgung 326 vor Überladung, oder Über-Entladung und/oder Kurzschluss zu schützen. Das System 302 kann Gesundheit der Batterie überwachen, kann einen Ladezustand in der Stromversorgung 326 überwachen und/oder kann die Sicherheit des Fahrzeugs erhöhen. Das Stromversorgungsverwaltungssystem 302 kann zwischen einem Ladestecker des Fahrzeugs und der Stromversorgung 326 angeschlossen sein. Der Fahrer (oder anderer Benutzer) kann ein Ladegerät mit dem Stecker und der Nachladestromversorgung 326 über das System 302 verbinden.
Im Betrieb kann der Stromschalter 328 (z.B. vom Fahrer) aktiviert werden. Die Aktivierung des Schalters 328 kann ein Strom-Ein-Signal zum Konverter 304 senden. In Antwort auf das Strom-Ein-Signal kann der Konverter 304 den Gleichstrom von der Stromversorgung 326 gelieferten ersten Spannungspegel zu einem oder mehreren anderen Spannungspegeln umwandeln. Die anderen Spannungspegel können sich von dem ersten Spannungspegel unterscheiden. Der Konverter 304 kann auch mit anderen elektrischen Komponenten über eine oder mehrere elektrische Verbindungen verbunden sein, um diesen elektrischen Komponenten geeignete Spannungen zuzuführen.
Der Konverter 304 (oder eine andere geeignete Schaltung) kann das Strom-Ein-Signal zu dem Mikrocontroller 324 senden. In Antwort auf das Strom-Ein-Signal kann der Mikrocontroller Sensoren 320 und eine Fahrerdetektionsvorrichtung 330 initialisieren.
Das elektrische Fahrzeug kann einen oder mehrere Sicherheitsmechanismen enthalten, wie etwa einen Stromschalter 328 und/oder eine Fahrerdetektionssvorrichtung 330, um sicherzustellen, dass sich der Fahrer auf dem Brett befindet, bevor die Rückkopplungsregelschleife eingreift. In einigen Ausführungen kann die Fahrerdetektionsvorrichtung 330 konfiguriert sein, um zu bestimmen, ob die Füße des Fahrers auf dem Fußdeck angeordnet sind, und um ein Signal zu senden, das den Motor veranlasst, in einen aktiven Zustand einzutreten, wenn bestimmt wird, dass die Füße des Fahrers auf dem Fußdeck angeordnet sind.
Die Fahrerdetektionssvorrichtung 330 kann einen beliebigen geeigneten Mechanismus, eine Struktur oder Vorrichtung enthalten, um zu bestimmen, ob sich der Fahrer auf dem elektrischen Fahrzeug befindet. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 330 einen oder mehrere mechanische Knöpfe enthalten, einen oder mehrere mechanische Knöpfe enthalten, einen oder mehrere kapazitive Sensoren, einen oder mehrere induktive Sensoren, einen oder mehrere optische Schalter, einen oder mehrere Kraftwiderstandssensoren und/oder einen oder mehrere Dehnungsmesser. Die Fahrerdetektionssvorrichtung 330 kann auf oder unter einem oder beiden der ersten oder zweiten Deckabschnitte angeordnet sein. In einigen Beispielen kann oder können der ein oder die mehreren mechanischen Knöpfe oder andere Vorrichtungen direkt gedrückt werden (z.B. wenn sie sich auf den Deckabschnitten befinden) oder indirekt (wenn sie sich unter den Deckabschnitten befinden), um zu sensieren, ob sich der Fahrer auf dem Brett befindet.
In einigen Beispielen kann oder können der eine oder die mehreren kapazitiven Sensoren und/oder der eine oder die mehreren induktiven Sensoren auf oder nahe einer Oberfläche an einem oder beiden der Deckabschnitte angeordnet sein und können dementsprechend über eine Kapazitätsänderung oder Induktanzänderung detektieren, ob sich der Fahrer auf dem Brett befindet. In einigen Beispielen kann oder können der eine oder die mehreren optischen Sensoren auf oder nahe der Oberfläche von einem oder beiden der Deckabschnitte angeordnet sein. Der eine oder die mehreren optischen Schalter können basierend auf einem optischen Signal detektieren, ob sich der Fahrer auf dem Brett befindet. In einigen Beispielen kann der eine oder können die mehreren Dehnungsmesser konfiguriert sein, um eine durch Biegung des Bretts oder der Achse zu messen, die von den Füßen des Fahrers ausgeübt wird, um zu detektieren, ob sich der Fahrer auf dem Brett befindet. In einigen Ausführungen kann die Fahrerdetektionssvorrichtung 330 einen Hand-gehaltenen „Toter-Mann“-Schalter enthalten.
Wenn die Vorrichtung 330 detektiert, dass sich der Fahrer geeignet auf dem elektrischen Fahrzeug positioniert hat, dann kann die Vorrichtung 330 ein Fahrer-vorhanden-Signal zum Mikrocontroller 324 senden. Das Fahrer-vorhanden-Signal kann das Signal sein, welches veranlasst, dass der Motor in den aktiven Zustand eintritt. In Antwort auf das Fahrer-vorhanden-Signal (und/oder z. B. weil sich das Brett zu der ebenen Orientierung bewegt hat) kann der Mikrocontroller 324 die Rückkopplungsregelschleife zum Antrieb des Motors aktivieren. Zum Beispiel kann in Antwort auf das Fahrer-vorhanden-Signal der Mikrocontroller 324 Brett-Orientierungsinformation (oder Messdaten) von den Sensoren 320 zur Logik 326 senden, um den Motor über die Leistungsstufe 308 einzuschalten.
Wenn in einigen Ausführungen die Vorrichtung 330 detektiert, dass der Fahrer auf dem elektrischen Fahrzeug nicht länger geeignet positioniert oder vorhanden ist, kann die Vorrichtung 338 ein Fahrer-nicht-vorhanden-Signal zum Mikrocontroller 324 senden. In Antwort auf das Fahrer-nicht-vorhanden-Signal kann die Schaltung des Fahrzeugs (z.B. der Mikrocontroller 324, die Logik 306 und/oder die Leistungsstufe 308) konfiguriert sein, um eine Drehzahl des Rotors relativ zu dem Stator zu reduzieren, um das Fahrzeug zu einem Stopp zu bringen. Zum Beispiel können die elektrischen Wicklungen des Rotors selektiv eingeschaltet werden, um die Drehzahl des Rotors zu reduzieren. In einigen Ausführungen kann in Antwort auf das Fahrer-nicht-vorhanden-Signal die Schaltung konfiguriert sein, um die elektrischen Wicklungen mit einer relativ starken und/oder im Wesentlichen kontinuierlichen konstanten Spannung anzuregen, um den Rotor relativ zum Stator zu arretieren, um zu verhindern, dass sich der Rotor relativ zum Stator dreht und/oder den Rotor zu einem plötzlichen Stopp zu bringen.
In einigen Ausführungen kann das Fahrzeug konfiguriert sein, um den Motor aktiv anzutreiben, obwohl sich der Fahrer nicht auf dem Fahrzeug (z.B. temporär) befinden könnte, was erlauben kann, dass der Fahrer verschiedene Tricks ausführt. Zum Beispiel kann die Fahrerdetektionssvorrichtung 330 konfiguriert sein, um das Senden des Fahrer-nicht-vorhanden-Signals zum Mikrocontroller für eine vorbestimmte Zeitdauer zu verzögern und/oder kann der Mikrocontroller konfiguriert sein, um das Senden des Signals zur Logik 306 zum Abschalten des Motors für eine vorbestimmte Zeitdauer zu verzögern.
D. Ilustrative Kombinationen und zusätzliche Beispiele
Dieser Abschnitt beschreibt zusätzliche Aspekte und Merkmale der hierin beschriebenen Aufhängungssysteme, die ohne Beschränkung als Serie von Absätzen präsentiert werden, von denen alle oder einige zur Klarheit und Effizienz alphanumerisch bezeichnet sein können. Jeder dieser Absätze kann in beliebiger geeigneter Weise mit einem oder mehreren anderen Absätzen kombiniert werden und/oder mit der Offenbarung von anderswo in dieser Anmeldung einschließlich etwaiger Materialien, die in den Querverweisen aufgelistet sind. Einige der folgenden Absätze können sich ausdrücklich auf andere Absätze beziehen und ferner beschränken, was ohne Einschränkung Beispiele einiger der geeigneten Kombinationen aufzeigt.
A0. Selbstbalancierendes elektrisches Fahrzeug, umfassend:

ein Brett, enthaltend einen Rahmen, einen ersten Deckabschnitt, der an einem ersten Endabschnitt des Rahmens angeordnet ist, und einen zweiten Deckabschnitt, der an einem zweiten Endabschnitt des Rahmens angeordnet ist, wobei die ersten und zweiten Deckabschnitte jeweils konfiguriert sind, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der allgemein quer zu einer Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist;
ein Rad, das um eine Achse herum drehbar ist, wobei das Rad zwischen den ersten und zweiten Deckabschnitten angeordnet ist und sich über und unter diese erstreckt;
eine Motoranordnung, die konfiguriert ist, um das Rad um die Achse zu drehen, um das Fahrzeug voranzutreiben;
zumindest einen Sensor, der konfiguriert ist, um Orientierungsinformation des Bretts zu messen;
einen Motorcontroller, der konfiguriert ist, um von dem zumindest einen Sensor gemessene Orientierungsinformation zu empfangen und basierend auf der Orientierungsinformation zu veranlassen, dass die Motoranordnung das Fahrzeug vorantreibt; und
ein Aufhängungssystem, das die Achse des Rads mit dem Brett kuppelt, sodass das Bretter relativ zu der Achse auf und ab bewegbar ist, wobei das Aufhängungssystem enthält:
- einen Schwingarm mit einem ersten Ende, das an einem Drehpunkt mit dem Rahmen schwenkbar gekoppelt ist, und einem zweiten Ende, das zur Achse fest ist, wobei der Schwingarm mit Abstand von einem Drehpunkt ein erstes bewegliches Schwenkgelenk enthält;
- einen Kipper, der an einem festen Schwenkgelenk mit dem Brett gekoppelt ist und ein zweites bewegliches Schwenkgelenk mit Abstand von einem dritten beweglichen Schwenkgelenk enthält;
- eine Schubstange, die das zweite bewegliche Schwenkgelenk des Kippers mit dem ersten beweglichen Schwenkgelenk des Schwingarms verbindet; und
- einen Stoßdämpfer, der zwischen dem Drehpunkt und dem zweiten beweglichen Schwenkgelenk des Kippers angeschlossen ist,
wobei der Stoßdämpfer unter dem ersten Deckabschnitt angeordnet ist und konfiguriert ist, um eine Bewegung des Bretts relativ zu der Achse zu dämpfen.

A1. Das Fahrzeug von Absatz A0, wobei der Rahmen mit der Radanordnung nur durch das Aufhängungssystem gekoppelt ist.
A2. Das Fahrzeug von Absatz A0, wobei der Schwingarm ein Querelement und zumindest ein sich von dem Querelement erstreckendes Bein aufweist.
A3. Das Fahrzeug von Absatz A2, wobei der Schwingarm U-förmig ist.
A4. Das Fahrzeug von Absatz A0, wobei das zweite bewegliche Schwenkgelenk des Kippers zwischen dem dritten beweglichen Schwenkgelenk und dem festen Schwenkgelenk angeordnet ist.
A5. Das Fahrzeug von Absatz A4, wobei das erste bewegliche Schwenkgelenk des Schwingarms an einer tieferen Höhe als der Drehpunkt angeordnet ist.
A6. Das Fahrzeug von Absatz A0, wobei der Stoßdämpfer ein Gasstoßdämpfer ist.
B0. Selbstbalancierendes Fahrzeug, umfassend:
- ein Rad mit einer Drehachse;
- ein Brett, das einen Rahmen mit einer Öffnung zur Aufnahme des Rads enthält, sodass das Brett um das Rad herum neigbar ist, wobei erste und zweite Deckabschnitte des Bretts jeweils konfiguriert sind, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der allgemein quer zu einer Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist;
- einen elektrischen Nabenmotor, der konfiguriert ist, um das Rad anzutreiben;
- einen Motorcontroller, der konfiguriert ist, um Orientierungsinformation aufzunehmen, die eine Orientierung des Bretts angibt, und, basierend auf der Orientierungsinformation, zu veranlassen, dass der Nabenmotor das Brett vorantreibt; und
- ein Aufhängungssystem, enthaltend:
  - einen Schwingarm, der eine Achse des Rads mit dem Rahmen des Bretts koppelt, sodass das Brett so konfiguriert ist, dass es relativ zu der Achse auf und ab bewegbar ist; und
  - einen Stoßdämpfer, der quer zur Fahrtrichtung des Bretts orientiert und an jedem Ende mit dem Schwingarm durch einen jeweiligen Umlenkhebel gekoppelt ist, sodass der Stoßdämpfer konfiguriert ist, um eine Auf- und Abbewegung des Bretts relativ zu der Achse zu dämpfen;
- wobei der Stoßdämpfer vollständig unter dem ersten Deckabschnitt angeordnet ist.
B1. Das Fahrzeug von B0, wobei die Umlenkhebel jeweils durch einige jeweilige Schubstange mit dem Schwingarm gekoppelt sind.
B2. Das Fahrzeug von B0 oder B1, wobei ein Querelement des Schwingarms mit dem Rahmen schwenkbar verbunden ist.
B3. Das Fahrzeug von einem der Absätze B0 bis B2, wobei Beine des Schwingarms an distalen Enden an jeweiligen Endabschnitten der Achse befestigt sind.
B4. Das Fahrzeug von B3, wobei jedes Bein des Schwingarms einen zweiarmigen Hebel bildet, mit einer Kraft, die auf die Achse einwirkt, und einer Last, die an einer Schubstange angeordnet ist, die den Schwingarm mit dem Stoßdämpfer koppelt.
B5. Das Fahrzeug von B4, wobei ein Querelement des Schwingarms mit dem Rahmen schwenkbar gekoppelt ist und einen Drehpunkt des zweiarmigen Hebels bildet.
B6. Das Fahrzeug von einem der Absätze B0 bis B5, wobei die Umlenkhebel vollständig unter dem ersten Deckabschnitt angeordnet sind.
B7. Das Fahrzeug von einem der Absätze B0 bis B6, wobei der Rahmen mit der Achse nur durch das Aufhängungssystem gekoppelt ist.
B8. Das Fahrzeug von einem der Absätze B0 bis B7, wobei jeder der Umlenkhebel mit dem Brett an einem jeweiligen festen Schwenkgelenk gekoppelt ist.
B9. Das Fahrzeug von B8, wobei jeder der Umlenkhebel ein erstes bewegliches Schwenkgelenk, das mit einem jeweiligen Ende des Stoßdämpfers drehbar gekoppelt ist, und ein zweites bewegliches Schwenkgelenk, das mit einer jeweiligen Schubstange drehbar gekoppelt ist, aufweist, wobei jede Schubstange den jeweiligen Umlenkhebel mit dem Schwingarm verbindet.
C0. Selbstbalancierendes elektrisches Fahrzeug, umfassend:
- ein Brett, enthaltend einen Rahmen, einen ersten Deckabschnitt, der an einem ersten Endabschnitt des Rahmens angeordnet ist, und einen zweiten Deckabschnitt, der an einem zweiten Endabschnitt des Rahmens angeordnet ist, wobei die ersten und zweiten Deckabschnitte jeweils konfiguriert sind, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der allgemein quer zu einer Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist;
- eine Radanordnung, die exakt ein Rad enthält, das auf einer Achse drehbar ist, wobei das Rad zwischen den ersten und zweiten Deckabschnitten angeordnet ist und sich über und unter diesen erstreckt;
- eine Motoranordnung, die konfiguriert ist, um das Rad um die Achse herum zu drehen, um das Fahrzeug voranzutreiben;
- einen Motorcontroller, der konfiguriert ist, um von zumindest einem Sensor gemessene Brett-Orientierunginformation zu empfangen und basierend auf der Brett-Orientierungsinformation zu veranlassen, dass die Motoranordnung das Fahrzeug vorantreibt; und
- ein Aufhängungssystem, das die Radanordnung mit dem Brett koppelt, sodass das Brett so konfiguriert ist, dass es relativ zu der Achse auf und ab bewegbar ist, wobei das Aufhängungssystem enthält:
  - einen Schwingarm, der um einen mit dem Brett gekoppelten Drehpunkt herum schwenkbar ist, wobei der Schwingarm zumindest ein mit der Achse gekoppeltes Bein enthält;
  - einen ersten Umlenkhebel, der von einem zweiten Umlenkhebel über eine Breite des Bretts angeordnet ist, wobei jeder der Umlenkhebel gekoppelt ist (a) mit dem Brett an einem jeweiligen festen Schwenkgelenk, (b) mit einem Stoßdämpfer an einem ersten beweglichen Schwenkgelenk und (c) mit einer jeweiligen Schubstange an einem zweiten beweglichen Schwenkgelenk, sodass jeder der Umlenkhebel mit dem Schwingarm durch die jeweilige Schubstange verbunden ist und der Stoßdämpfer quer zur Fahrtrichtung orientiert ist:
    - wobei der Schwingarm an einer in Bezug auf die Schubstangen entgegengesetzten Seite des Drehpunkts mit der Achse gekoppelt ist, um einen zweiarmigen Hebel zu bilden.
C1. Das Fahrzeug von C0, wobei der Stoßdämpfer vollständig unter dem ersten Deckabschnitt angeordnet ist.
C2. Das Fahrzeug von C0 oder C1, wobei der Drehpunkt ein Querelement des Schwingarms aufweist, das mit dem Rahmen schwenkbar verbunden ist.
C3. Das Fahrzeug von einem der Absätze C0 bis C3, wobei das zumindest eine Bein des Schwingarms ein erstes Bein und ein zweites Bein enthält, wobei die ersten und zweiten Beine an distalen Enden an jeweiligen ersten Endabschnitten der Achse befestigt sind.
C4. Das Fahrzeug von einem der Absätze C0 bis C3, wobei die Umlenkhebel vollständig unter dem ersten Deckabschnitt angeordnet sind.
C5. Das Fahrzeug von einem der Absätze C0 bis C4, wobei der Rahmen mit der Achse nur durch das Aufhängungssystem gekoppelt ist.
D0. Selbstbalancierendes elektrisches Fahrzeug, umfassend:
- ein Rad, das von einem Nabenmotor um eine Drehachse herum angetrieben wird;
- ein Brett, das einen Rahmen mit einer Öffnung zur Aufnahme des Rads enthält, sodass das Brett um das Rad herum neigbar ist, wobei erste und zweite Deckabschnitte des Bretts jeweils konfiguriert sind, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der allgemein quer zu einer Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist;
- einen Motorcontroller, der konfiguriert ist, um basierend auf Brett-Orientierungsinformation zu veranlassen, dass der Nabenmotor das Brett vorantreibt; und
- ein Aufhängungssystem enthaltend:
  - einen Schwingarm, der eine Achse des Rads mit dem Rahmen des Bretts derart koppelt, dass das Brett relativ zu der Achse auf und ab bewegbar ist; und
  - einen Stoßdämpfer, der quer zur Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist und an jedem Ende mit dem Schwingarm durch einen jeweiligen Umlenkhebel gekoppelt ist, sodass der Stoßdämpfer konfiguriert ist, um eine Auf- und Abbewegung des Bretts relativ zu der Achse zu dämpfen;
  - wobei der Stoßdämpfer vollständig unter dem ersten Deckabschnitt angeordnet ist.
D1. Das Fahrzeug von D0, wobei die Umlenkhebel jeweils durch eine jeweilige Schubstange mit dem Schwingarm gekoppelt sind, ein Querelement des Schwingarms mit dem Rahmen schwenkbar verbunden ist, und Beine des Schwingarms an den Endabschnitten der Achse befestigt sind.
D2. Das Fahrzeug von D1, wobei der Schwingarm einen zweiarmigen Hebel mit einem Drehpunkt an dem Querelement bildet, und die Schubstangen an einer von der Achse entgegengesetzen Seite des Drehpunkts angeordnet sind.
D3. Das Fahrzeug von einem der Absätze D0 bis D2, wobei der Rahmen mit der Achse nur durch das Aufhängungssystem gekoppelt ist.
E0. Selbstbalancierendes elektrisches Fahrzeug, umfassend:
- ein Brett, enthaltend einen Rahmen, einen ersten Deckabschnitt, der an einem ersten Endabschnitt des Rahmens angeordnet ist, und einen zweiten Deckabschnitt, der an einem zweiten Endabschnitt des Rahmens angeordnet ist, wobei die ersten und zweiten Deckabschnitte jeweils konfiguriert sind, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der allgemein quer zu einer Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist;
- eine Radanordnung, die ein um eine Achse herum drehbares Rad enthält, wobei das Rad zwischen den ersten und zweiten Deckabschnitten angeordnet ist und sich über und unter diese erstreckt;
- eine Motoranordnung, die konfiguriert ist, um das Rad um die Achse herum zu drehen, um das Fahrzeug voranzutreiben;
- einen Motorcontroller, der konfiguriert ist, um von dem zumindest einen Sensor gemessene Orientierungsinformation des Bretts zu empfangen und, basierend auf der Orientierungsinformation, zu veranlassen, dass die Motoranordnung das Fahrzeug vorantreibt; und
- ein Aufhängungssystem, das die Achse des Rads mit dem Brett koppelt, sodass das Brett relativ zu der Achse auf und ab bewegbar ist, wobei das Aufhängungssystem enthält:
  - einen Schwingarm mit einem ersten Ende, das mit dem Rahmen an einem Drehpunkt schwenkbar gekoppelt ist, und einem zweiten Ende, das zu der Achse fest ist, wobei der Schwingarm ein erstes bewegliches Schwenkgelenk mit Abstand von dem Drehpunkt enthält;
  - einen Kipper, der mit dem Brett an einem festen Schwenkgelenk gekoppelt ist und ein zweites bewegliches Schwenkgelenk mit Abstand von dem dritten beweglichen Schwenkgelenk enthält;
  - eine Schubstange, die das zweite bewegliche Schwenkgelenk des Kippers mit dem ersten bewegliche Schwenkgelenk des Schwingarms verbindet; und
  - einen Stoßdämpfer, der zwischen dem Drehpunkt und dem dritten beweglichen Schwenkgelenk des Kippers angeschlossen ist;
- wobei der Stoßdämpfer unter dem ersten Deckabschnitt angeordnet ist und konfiguriert ist, um eine Bewegung des Bretts relativ zu der Achse zu dämpfen.
E1. Das Fahrzeug von Absatz E0, wobei der Rahmen mit der Radanordnung nur durch das Aufhängungssystem gekoppelt ist.
E2. Das Fahrzeug von E0 oder E1, wobei der Schwingarm ein Querelement und zumindest ein sich von dem Querelement erstreckendes Bein aufweist.
E3. Das Fahrzeug von Absatz E2, wobei der Schwingarm U-förmig ist.
E4. Das Fahrzeug von einem der Absätze E0 bis E3, wobei das zweite bewegliche Schwenkgelenk des Kippers zwischen dem dritten bewegliche Schwenkgelenk und dem festen Schwenkgelenk angeordnet ist.
E5. Das Fahrzeug von Absatz E4, wobei das erste bewegliche Schwenkgelenk des Schwingarms an einer tieferen Höhe als der Drehpunkt angeordnet ist.
E6. Das Fahrzeug von einem der Absätze E0 bis E5, wobei der Stoßdämpfer ein Gasstoßdämpfer ist.
F0. Selbstbalancierendes elektrisches Fahrzeug, umfassend:
- eine Radanordnung, die ein Rad mit einer Drehachse enthält;
- ein Brett, das einen Rahmen mit einer Öffnung zur Aufnahme des Rads enthält, sodass das Brett um das Rad herum neigbar ist, wobei erste und zweite Deckabschnitte des Bretts jeweils konfiguriert sind, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der allgemein parallel zur Drehachse des Rads orientiert ist;
- einen elektrischen Nabenmotor, der konfiguriert ist, um das Rad anzutreiben;
- einen Motorcontroller, der konfiguriert ist, um eine Orientierung des Bretts angebende Orientierungsinformation zum empfangen und basierend auf der Orientierungsinformation zu veranlassen, dass der Nabenmotor das Brett vorantreibt; und
- ein Aufhängungssystem, das die Achse der Radanordnung mit dem Brett koppelt, sodass das Brett relativ zu der Achse auf und ab bewegbar ist, wobei das Aufhängungssystem enthält:
  - einen Schwingarm, der einen zweiarmigen Hebel bildet, der an einem Drehpunkt mit dem Rahmen gekoppelt ist;
  - einen Kipper, der mit dem Brett an einem festen Schwenkgelenk gekoppelt ist und ein erstes bewegliches Schwenkgelenk mit Abstand von einem zweiten beweglichen Schwenkgelenk enthält;
  - eine Schubstange, die das erste bewegliche Schwenkgelenk des Kippers mit dem Schwingarm verbindet; und
  - einen Stoßdämpfer, der zwischen dem Drehpunkt und dem zweiten beweglichen Schwenkgelenk des Kippers angeschlossen ist;
  - wobei der Stoßdämpfer vollständig unter dem ersten Deckabschnitt angeordnet und konfiguriert ist, um eine Bewegung des Bretts relativ zu der Achse zu dämpfen.
F1. Das Fahrzeug von Absatz F0, wobei der Rahmen mit der Radanordnung nur durch das Aufhängungssystem gekoppelt ist.
F2. Das Fahrzeug von Absatz F0 oder F1, wobei der Schwingarm ein Querelement und zumindest ein sich von dem Querelement erstreckendes Bein aufweist.
F3. Das Fahrzeug von Absatz F2, wobei der Schwingarm U-förmig ist.
F4. Das Fahrzeug von einem der Absätze F0 bis F3, wobei das erste bewegliche Schwenkgelenk des Kippers zwischen dem zweiten bewegliche Schwenkgelenk und dem festen Schwenkgelenk angeordnet ist.
F5. Das Fahrzeug von Absatz F4, wobei die Schubstange mit dem Schwingarm an einem dritten beweglichen Schwenkgelenk verbunden ist, das an einer tieferen Höhe als der Drehpunkt angeordnet ist.
F6. Das Fahrzeug von einem der Absätze F0 bis F5, wobei der Stoßdämpfer ein Gasstoßdämpfer ist.
G0. Selbstbalancierendes elektrisches Fahrzeug, umfassend:
- eine Radanordnung, die ein Rad enthält, das von einem Nabenmotor um eine Achse herum angetrieben ist;
- ein Brett, das einen Rahmen mit einer Öffnung zur Aufnahme des Rads enthält, sodass das Brett um das Rad herum neigbar ist, wobei erste und zweite Deckabschnitte des Bretts jeweils konfiguriert sind, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der allgemein parallel zu der Achse orientiert ist;
- einen Motorcontroller, der konfiguriert ist, um basierend auf Brett-Orientierungsinformation zu veranlassen, dass der Nabenmotor das Brett vorantreibt; und
- ein Aufhängungssystem enthaltend:
  - einen Schwingarm mit einem ersten Ende, das mit dem Rahmen an einem Drehpunkt schwenkbar gekoppelt ist, und einem zweiten Ende, das zu der Achse fest ist, sodass das Brett relativ zu der Achse auf und ab bewegbar ist;
  - einen Kipper, der an einem ersten Schwenkgelenk mit dem Brett gekoppelt ist;
  - eine Schubstange, die den Kipper mit dem Schwingarm verbindet; und
  - einen Stoßdämpfer, der konfiguriert ist, um eine Bewegung des Schwingarms zu dämpfen;
  - wobei der Stoßdämpfer vollständig unter dem ersten Deckabschnitt angeordnet ist.
G1. Das Fahrzeug von Absatz G0, wobei der Rahmen mit der Radanordnung nur durch das Aufhängungssystem gekoppelt ist.
G2. Das Fahrzeug von Absatz G0 oder G1, wobei der Schwingarm ein Querelement und zumindest ein sich von dem Querelement erstreckendes Bein aufweist.
G3. Das Fahrzeug von Absatz G2, wobei der Schwingarm U-förmig ist.
G4. Das Fahrzeug von einem der Absätze G0 bis G3, wobei der Schwingarm ein erstes bewegliches Schwenkgelenk enthält;
- der Kipper ein zweites bewegliches Schwenkgelenk mit Abstand von einem dritten beweglichen Schwenkgelenk enthält, sodass das zweite bewegliche Schwenkgelenk des Kippers zwischen dem dritten beweglichen Schwenkgelenk und dem festen Schwenkgelenk angeordnet ist;
- wobei die Schubstange zwischen dem zweiten beweglichen Schwenkgelenk des Kippers und dem ersten beweglichen Schwenkgelenk des Schwingarms angeschlossen ist;
- wobei der Stoßdämpfer zwischen dem Drehpunkt und dem dritten beweglichen Schwenkgelenk des Kippers angeschlossen ist.
G5. Das Fahrzeug von Absatz G4, wobei das erste beweglichen Schwenkgelenk des Schwingarms an einer tieferen Höhe als der Drehpunkt angeordnet ist.

Vorteile, Merkmale und Nutzen
Die hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungen und Beispiele der Aufhängungssysteme bieten verschiedene Vorteile gegenüber bekannten Lösungen, um eine Aufhängung für ein einrädriges Fahrzeug anzugeben. Zum Beispiel erlauben die hierin beschriebenen illustrativen Ausführungen und Beispiele eine empfindlichere Einstellung der Stoßdämpfcharakteristiken.
Zusätzlich erlauben die hierin beschriebenen illustrativen Ausführungen und Beispiele eine robustere Last-Lagerverbindung zwischen dem Aufhängungssystem und der Radanordnung.
Darüber hinaus erlauben die hierin beschriebenen illustrativen Ausführungen und Beispiele die vollständige Nutzung der Fußbeläge/des Decks ohne Störung mit Abschnitten des Aufhängungssystems, die sich über die Oberseite des Bretts erstrecken oder dort angeordnet sind.
Kein bekanntes System oder keine bekannte Vorrichtung kann diese Funktionen erfüllen. Jedoch bieten nicht alle der hierin beschriebenen Ausführungen und Beispiele die gleichen Vorteile oder den gleichen Grad von Vorteil.
Fazit
Die oben aufgeführte Offenbarung kann mehrere verschiedene Beispiele mit unabhängigem Nutzen umfassen. Obwohl jedes von diesen in seinen bevorzugten Form(en) offenbart worden ist, sind die spezifischen Ausführungen davon, wie sie hierin offenbart und illustriert sind, nicht im einschränkenden Sinne zu verstehen, weil verschiedene Varianten möglich sind. Bis zu dem Ausmaß, das Abschnitt-Überschriften in dieser Offenbarung verwendet werden, dienen solche Überschriften nur zu Organisationszwecken. Der Gegenstand der Offenbarung enthält alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Elemente, Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart sind. Die folgenden Ansprüche stellen bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden, besonders heraus. Andere Kombinationen und Unterkombinationen von Merkmalen, Funktionen, Elementen und/oder Eigenschaften können in Anmeldungen beansprucht werden, welche die Priorität aus dieser oder einer verwandten Anmeldung beanspruchen. Diese Ansprüche, ob mit breiterem, engerem, gleichem oder verschiedenem Umfang zu den ursprünglichen Ansprüchen, sollen auch so angesehen werden, dass sie im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten sind.
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

US 9101817 [0001]
US 9452345 [0001]
US 9598141 [0001]
US 63/088192 [0001]

Claims

Selbstbalancierendes Fahrzeug, umfassend: ein Rad mit einer Drehachse; ein Brett, das einen Rahmen mit einer Öffnung zur Aufnahme des Rads enthält, sodass das Brett um das Rad herum neigbar ist, wobei erste und zweite Deckabschnitte des Bretts jeweils konfiguriert sind, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der allgemein quer zu einer Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist; einen elektrischen Nabenmotor, der konfiguriert ist, um das Rad anzutreiben; einen Motorcontroller, der konfiguriert ist, um Orientierungsinformation aufzunehmen, die eine Orientierung des Bretts angibt, und, basierend auf der Orientierungsinformation, zu veranlassen, dass der Nabenmotor das Brett vorantreibt; und ein Aufhängungssystem, enthaltend: einen Schwingarm, der eine Achse des Rads mit dem Rahmen des Bretts koppelt, sodass das Brett so konfiguriert ist, dass es relativ zu der Achse auf und ab bewegbar ist; und einen Stoßdämpfer, der quer zur Fahrtrichtung des Bretts orientiert und an jedem Ende mit dem Schwingarm durch einen jeweiligen Umlenkhebel gekoppelt ist, sodass der Stoßdämpfer konfiguriert ist, um eine Auf- und Abbewegung des Bretts relativ zu der Achse zu dämpfen; wobei der Stoßdämpfer vollständig unter dem ersten Deckabschnitt angeordnet ist.
Das Fahrzeug von Anspruch 1, wobei die Umlenkhebel jeweils durch einige jeweilige Schubstange mit dem Schwingarm gekoppelt sind.
Das Fahrzeug von Anspruch 1, wobei ein Querelement des Schwingarms mit dem Rahmen schwenkbar verbunden ist.
Das Fahrzeug von Anspruch 1, wobei Beine des Schwingarms an distalen Enden an jeweiligen Endabschnitten der Achse befestigt sind.
Das Fahrzeug von Anspruch 4, wobei jedes Bein des Schwingarms einen zweiarmigen Hebel bildet, mit einer Kraft, die auf die Achse einwirkt, und einer Last, die an einer Schubstange angeordnet ist, die den Schwingarm mit dem Stoßdämpfer koppelt.
Das Fahrzeug von Anspruch 5, wobei ein Querelement des Schwingarms mit dem Rahmen schwenkbar gekoppelt ist und einen Drehpunkt des zweiarmigen Hebels bildet.
Das Fahrzeug von Anspruch 1, wobei die Umlenkhebel vollständig unter dem ersten Deckabschnitt angeordnet sind.
Das Fahrzeug von Anspruch 1, wobei der Rahmen mit der Achse nur durch das Aufhängungssystem gekoppelt ist.
Das Fahrzeug von Anspruch 1, wobei jeder der Umlenkhebel mit dem Brett an einem jeweiligen festen Schwenkgelenk gekoppelt ist.
Das Fahrzeug von Anspruch 9, wobei jeder der Umlenkhebel ein erstes bewegliches Schwenkgelenk, das mit einem jeweiligen Ende des Stoßdämpfers drehbar gekoppelt ist, und ein zweites bewegliches Schwenkgelenk, das mit einer jeweiligen Schubstange drehbar gekoppelt ist, aufweist, wobei jede Schubstange den jeweiligen Umlenkhebel mit dem Schwingarm verbindet.
Selbstbalancierendes elektrisches Fahrzeug, umfassend: ein Brett, enthaltend einen Rahmen, einen ersten Deckabschnitt, der an einem ersten Endabschnitt des Rahmens angeordnet ist, und einen zweiten Deckabschnitt, der an einem zweiten Endabschnitt des Rahmens angeordnet ist, wobei die ersten und zweiten Deckabschnitte jeweils konfiguriert sind, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der allgemein quer zu einer Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist; eine Radanordnung, die exakt ein Rad enthält, das auf einer Achse drehbar ist, wobei das Rad zwischen den ersten und zweiten Deckabschnitten angeordnet ist und sich über und unter diese erstreckt; eine Motoranordnung, die konfiguriert ist, um das Rad um die Achse herum zu drehen, um das Fahrzeug voranzutreiben; einen Motorcontroller, der konfiguriert ist, um von zumindest einem Sensor gemessene Brett-Orientierunginformation zu empfangen und basierend auf der Brett-Orientierungsinformation zu veranlassen, dass die Motoranordnung das Fahrzeug vorantreibt; und ein Aufhängungssystem, das die Radanordnung mit dem Brett koppelt, sodass das Brett so konfiguriert ist, dass es relativ zu der Achse auf und ab bewegbar ist, wobei das Aufhängungssystem enthält: einen Schwingarm, der um einen mit dem Brett gekoppelten Drehpunkt herum schwenkbar ist, wobei der Schwingarm zumindest ein mit der Achse gekoppeltes Bein enthält; einen ersten Umlenkhebel, der von einem zweiten Umlenkhebel über eine Breite des Bretts angeordnet ist, wobei jeder der Umlenkhebel gekoppelt ist (a) mit dem Brett an einem jeweiligen festen Schwenkgelenk, (b) mit einem Stoßdämpfer an einem ersten beweglichen Schwenkgelenk und (c) mit einer jeweiligen Schubstange an einem zweiten beweglichen Schwenkgelenk, sodass jeder der Umlenkhebel mit dem Schwingarm durch die jeweilige Schubstange verbunden ist und der Stoßdämpfer quer zur Fahrtrichtung orientiert ist: wobei der Schwingarm an einer in Bezug auf die Schubstangen entgegengesetzten Seite des Drehpunkts mit der Achse gekoppelt ist, um einen zweiarmigen Hebel zu bilden.
Das Fahrzeug von Anspruch 11, wobei der Stoßdämpfer vollständig unter dem ersten Deckabschnitt angeordnet ist.
Das Fahrzeug von Anspruch 11, wobei der Drehpunkt ein Querelement des Schwingarms aufweist, das mit dem Rahmen schwenkbar verbunden ist.
Das Fahrzeug von Anspruch 11, wobei das zumindest eine Bein des Schwingarms ein erstes Bein und ein zweites Bein enthält, wobei die ersten und zweiten Beine an distalen Enden an jeweiligen ersten Endabschnitten der Achse befestigt sind.
Das Fahrzeug von Anspruch 11, wobei die Umlenkhebel vollständig unter dem ersten Deckabschnitt angeordnet sind.
Das Fahrzeug von Anspruch 11, wobei der Rahmen mit der Achse nur durch das Aufhängungssystem gekoppelt ist.
Selbstbalancierendes elektrisches Fahrzeug, umfassend: ein Rad, das von einem Nabenmotor um eine Drehachse herum angetrieben wird; ein Brett, das einen Rahmen mit einer Öffnung zur Aufnahme des Rads enthält, sodass das Brett um das Rad herum neigbar ist, wobei erste und zweite Deckabschnitte des Bretts jeweils konfiguriert sind, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der allgemein quer zu einer Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist; einen Motorcontroller, der konfiguriert ist, um basierend auf Brett-Orientierungsinformation zu veranlassen, dass der Nabenmotor das Brett vorantreibt; und ein Aufhängungssystem enthaltend: einen Schwingarm, der eine Achse des Rads mit dem Rahmen des Bretts derart koppelt, dass das Brett relativ zu der Achse auf und ab bewegbar ist; und einen Stoßdämpfer, der quer zur Fahrtrichtung des Bretts orientiert ist und an jedem Ende mit dem Schwingarm durch einen jeweiligen Umlenkhebel gekoppelt ist, sodass der Stoßdämpfer konfiguriert ist, um eine Auf- und Abbewegung des Bretts relativ zu der Achse zu dämpfen; wobei der Stoßdämpfer vollständig unter dem ersten Deckabschnitt angeordnet ist.
Das Fahrzeug von Anspruch 17, wobei die Umlenkhebel jeweils durch eine jeweilige Schubstange mit dem Schwingarm gekoppelt sind, ein Querelement des Schwingarms mit dem Rahmen schwenkbar verbunden ist, und Beine des Schwingarms an den Endabschnitten der Achse befestigt sind.
Das Fahrzeug von Anspruch 18, wobei der Schwingarm einen zweiarmigen Hebel mit einem Drehpunkt an dem Querelement bildet, und die Schubstangen an einer von der Achse entgegengesetzen Seite des Drehpunkts angeordnet sind.
Das Fahrzeug von Anspruch 17, wobei der Rahmen mit der Achse nur durch das Aufhängungssystem gekoppelt ist.