WO2016091247A1 - Vehicle for passenger and freight transport - Google Patents

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WO2016091247A1
WO2016091247A1 PCT/DE2015/000586 DE2015000586W WO2016091247A1 WO 2016091247 A1 WO2016091247 A1 WO 2016091247A1 DE 2015000586 W DE2015000586 W DE 2015000586W WO 2016091247 A1 WO2016091247 A1 WO 2016091247A1
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WO
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unit
vehicle
drive
rear wheel
steering
Prior art date
Application number
PCT/DE2015/000586
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German (de)
French (fr)
Inventor
Hugo Isert
Original Assignee
Isel Facility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D61/00—Motor vehicles or trailers, characterised by the arrangement or number of wheels, not otherwise provided for, e.g. four wheels in diamond pattern
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/02—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides
    • B62D11/04—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of separate power sources

Definitions

  • the invention relates to a vehicle for transporting persons and loads, in particular designed as a single-seat vehicle.
  • single- or two-lane motor vehicles which, with the aid of a drive unit, for example as a combustion engine or electric motor or as a hybrid unit, enable locomotion and transport.
  • a drive unit for example as a combustion engine or electric motor or as a hybrid unit, enable locomotion and transport.
  • vehicles which have a drive unit require a comparatively large traffic area and space-consuming parking areas during operation.
  • the vehicles known from the prior art are manufactured in production facilities of the respective vehicle manufacturer and then transported to their respective delivery location.
  • the object of the present invention is to provide, while avoiding the disadvantages of the prior art, a motor vehicle for transporting persons and loads, which has a low production costs and which can be transported particularly easily and inexpensively and operated and stored space-saving.
  • An inventive vehicle for transporting persons and loads hereinafter referred to as vehicle, has a chassis with a ball unit and with a first and a second rear wheel.
  • the ball unit is presently formed by a ball, preferably made of solid rubber material, which is rotatably mounted in a corresponding receiving device.
  • a sealing element is preferably arranged between the ball and the receiving device.
  • the two rear wheels of the vehicle are preferably pneumatic.
  • the vehicle has a drive and steering system with a first and a second electromotive drive unit, hereinafter referred to as first or second drive unit.
  • the first drive unit according to the invention is assigned to the first rear wheel and designed, for example, as an electric wheel hub motor.
  • the second drive unit according to the invention is assigned to the second rear wheel and likewise designed, for example, as an electric wheel hub motor.
  • the drive units according to the invention are able to provide a rotational movement (rotational movement) of the respective associated rear wheel and thus a drive of the vehicle.
  • the drive and steering system further comprises an input unit and a control unit, wherein the input unit is wired or wirelessly connected to the control unit and wherein by means of the input unit driving and steering control commands can be input and transferred to the control unit.
  • the input unit is designed, for example, as a joystick or as a steering wheel unit, via which the driving and steering control commands in the form of acceleration, braking or steering commands can be entered.
  • the control unit according to the invention is also connected to the two drive units and capable of converting received driving and steering control commands into control commands for the drive units.
  • control unit for each drive unit, so that independent control of the two drive units is made possible on the basis of the drive and steering control commands.
  • the rotational movements of the rear wheels and thus the driving and steering states of the vehicle can be controlled by the drive units.
  • the vehicle according to the invention has the particular advantage that the rotational movements of the rear wheels at the same time a driving movement, as forward or backward movement, and correspondingly input direction changes of the vehicle are available.
  • an active driving operation of the vehicle can be provided both in a state of balance and alternatively in a three-point support state.
  • an active driving operation is understood here that the corresponding rotational movements of the rear wheels are initialized by the drive units.
  • the driving operation in the balance state provides that the ball unit is relieved and a load transfer into the ground takes place exclusively on the rear wheels.
  • the balancing takes place in this case about the common axis of the rear wheels, wherein the vehicle makes use of the principle of dynamic stabilization, in which a self-balancing is carried out by a provided weight transfer.
  • the weight shift is in the present case by means of Rotary movements and a thereby effected displacement of the Aufstandsembl initialized relative to the vehicle's center of gravity.
  • the ball unit is used in the case of driving in the balance state only to support the vehicle in the state and to prevent unwanted tilting forward, for example, during a danger braking maneuver.
  • the vehicle in order to prevent unwanted tilting of the vehicle towards the rear, for example during an acceleration phase, while the vehicle is in the state of balance, the vehicle can also have a support wheel or a support ball in the rear area.
  • the three-point support state according to the invention is also in the state of the vehicle or in a passive driving operation, for example when pushing the vehicle, in which no rotational movements of the rear wheels are initialized by the drive units, a.
  • the ball of the ball unit during driving in the three-point support state is able to passively adapt to a change in direction of the vehicle, its direction of rotation to the change in direction of the vehicle.
  • a particular advantage of the vehicle according to the invention is therefore that with the same vehicle two different active driving conditions, namely the first active driving in the balanced state and the second active driving in three-point condition, and also a passive driving in three-point condition can be realized.
  • a separate steering device such as a steerable front wheel, which in particular the manufacturing cost of the vehicle can be kept low .
  • the steering the ability to achieve very small steering radii.
  • the necessary energy supply of the drive and steering system via a power supply unit, which is connected to the drive and steering system or alternatively integrated directly into the drive and steering system.
  • the energy supply unit comprises an energy store in the form of a rechargeable battery, which can be designed, in particular, as a lithium-ion rechargeable battery.
  • additional electronic circuits for power control of the power supply unit may be assigned.
  • the vehicle according to the invention has a body with a closable cab.
  • the cabin here is preferably designed such that it has an opening section displaceable rearwardly along the vehicle longitudinal axis, the opening section enclosing the vehicle driver and the vehicle interior in the closed state of the cabin and thus forming the lateral boundaries and the roof-side boundary of the vehicle interior, and wherein the opening section by moving into the rear area of the vehicle releases the vehicle interior.
  • the slidable opening portion has the basic shape of a U-shaped opening-down.
  • the body is preferably made of a plastic or plastic composite material, so that a particularly low weight of the vehicle is conttell plausible.
  • the vehicle according to the invention is characterized in particular by the fact that its outer dimensions are formed so that the vehicle has a maximum width of 800 mm, a maximum length of 1200 mm and a maximum height of 1200 mm and at the same time sufficient space in the vehicle interior for the Driver is provided.
  • the maximum dimensions of the vehicle allow particularly advantageous its transport on a Europoolpalette, which is characterized by the standardized dimensions of 1200 mm x 800 mm, hereinafter also referred to shortened as Euro pallet.
  • the transport of a vehicle according to the invention can be provided on a Euro pallet with significantly lower transport costs. This advantage is based on the one hand from the reduced space requirement of the vehicle on the Euro pallet and on the other hand from the relatively low weight of the vehicle.
  • the advantage is that the vehicle can be transported by a conventional elevator.
  • the energy supply unit is arranged to be displaceable along a longitudinal axis of the vehicle.
  • the power supply unit or additional components such as electronic circuits for power management are designed to be longitudinally displaceable.
  • a shift in the center of gravity of the vehicle can be provided as a particular advantage, wherein the Focus shift, in particular for providing the driving operation in the balance state or for partial relief of the ball unit in the three-point contact state is used.
  • the center of gravity can also be set in the case of different seat positions or loading states in such a way that a driving operation in a balanced state is possible.
  • the longitudinal displacement of the power supply unit can in the present case be carried out manually by a user of the vehicle or automatically on the basis of a determination of the loading state of the vehicle.
  • the center of gravity is set in the idle state by suitable automatic longitudinal displacement so that the ball unit is more heavily loaded and a higher stability when entering the user is achieved.
  • the energy supply unit is associated with a charging unit, by means of which a wireless charging of the power supply unit can be provided.
  • the charging unit is in this case designed, in particular, as an inductive charging unit, which can be inductively coupled to a corresponding, stationary charging station.
  • the ball unit is designed to be height adjustable.
  • the two drive units each have a torque motor, by which the rotational movement of the associated rear wheel can be effected.
  • the use of torque motors offers, in particular, the advantages that, on the one hand, good acceleration and high dynamics of the vehicle can be provided by the high drive torques that can be provided and, on the other hand, defined angular positions are possible, whereby precise steering can be achieved.
  • torque motors are relatively low noise and low maintenance and have a high efficiency.
  • control unit is assigned a GPS transmitting and receiving unit.
  • GPS transmitting and receiving unit are advantageously on the one hand a location of the vehicle and on the other hand allows navigation via GPS signal.
  • the input unit has in a preferred embodiment of the vehicle on a receiving means for receiving remote-transmitted driving and steering control commands.
  • the remote transmitted driving and steering control commands are converted by means of the control unit into corresponding control commands for the drive units, so that in the present development a remote control of the vehicle is made possible as a particular advantage.
  • Remote transmitted driving and steering control commands can be provided in the present case, for example based on GPS navigation data, which are implemented in this case by a GPS transmitting and receiving unit of the control unit according to claim 4 in corresponding control commands for the drive units.
  • the receiving means for receiving remote-transmitted driving and steering control commands is designed as an interface for connecting a portable receiving device, in particular a smartphone.
  • the advantage of such a design of the receiving means is, in particular, that a data network of the receiving device, such as a GSM or LTE network, can be used for the transmission of the driving and steering control commands and thus no separate means for transmitting the driving and steering control commands provided Need to become.
  • a data network of the receiving device such as a GSM or LTE network
  • the possibility can be provided to charge the receiving device during operation of the vehicle.
  • Fig. 1 is a schematic perspective view from below
  • Fig. 2 is a schematic perspective view from above
  • Fig. 4 is schematic bottom view
  • FIG. 5 schematic side view with open cabin
  • FIG. 6 schematic view transport state
  • Fig. 7 schematically detail view input unit
  • FIG. 8 explains in more detail an open side view with a longitudinally displaceable energy supply unit.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a vehicle according to the invention obliquely from below.
  • the vehicle has a chassis 1 with a ball unit 4, as well as with a first rear wheel 5 and a second rear wheel 6.
  • the ball of the ball unit 4 consists of a solid rubber material and the rear wheels 5 and 6 are pneumatic.
  • the vehicle has a drive and steering system and a power supply unit 2, in the present case designed as a lithium-ion battery, on, by means of the power supply unit 2, a power supply of the drive and steering system is provided.
  • a power supply unit 2 in the present case designed as a lithium-ion battery, on, by means of the power supply unit 2, a power supply of the drive and steering system is provided.
  • the power supply unit 2 is additionally assigned a charging unit 13, which in the present case is designed as an inductive charging unit and which enables wireless charging of the power supply unit 2.
  • the drive and steering system comprises, as shown in Fig. 3, a control unit 8 and a first and a second drive unit (not explicitly shown), wherein the control unit 8 is connected to the drive units and wherein the drive units present as wheel hub motors and in particular as a gate - Quemotoren are formed and wherein in each case the first drive unit is associated with the first rear wheel 5 and the second drive unit to the second rear wheel 6.
  • the vehicle according to FIGS. 1 to 8 has a body 3 with a closable cab 9 and a front bumper 10.
  • the body 3 in the present case is made of a plastic material and is connected to the chassis 1.
  • the drive and steering system has, as shown for example in Fig. 5, an input unit 7, which is in the present case in the form of a steering wheel and by means of which driving and steering control commands can be entered.
  • the input unit 7 is according to the invention wirelessly or wired connected to the control unit 8, so that the input driving and steering control commands from the input unit 7 to the control unit 8 are transferable available.
  • control unit 8 is able to generate separate control commands for each drive unit on the basis of the obtained drive and steering control commands, on the basis of which corresponding rotational movements of the rear wheels 5, 6 can be effected by the drive units.
  • the corresponding desired driving conditions of the vehicle can be provided, with the same rotational movements of the rear wheels 5, 6 pure forward or backward movements and at different rotational movements of the rear wheels 5, 6 changes in direction of the vehicle can be effected.
  • a particular advantage of the vehicle in the present embodiment is thus that all driving direction changes by means of the rear wheels 5, 6 are provided.
  • the vehicle is capable of providing both active driving in a balanced state and active driving in a three-point-riding state.
  • the active driving operation in the balance state in this case provides that the ball unit 4 is relieved and that the load transfer into the ground exclusively on the Rear wheels 5, 6 takes place.
  • the vehicle works in this case according to the principle of dynamic stabilization.
  • the ball unit 4 is used in such a driving operation exclusively for the support of the vehicle in the state.
  • the ball unit 4 serves as an additional support point even with a passive movement of the vehicle, for example during a sliding operation, in which no active rotational movements of the rear wheels 5, 6 are generated by the drive units.
  • Fig. 4 shows a schematic side view of the vehicle according to the invention.
  • the vehicle is presently designed as a single-seat vehicle, in particular for passenger transport, wherein in the rear region of the vehicle, an additional storage space (not shown) is arranged for the transport of small loads.
  • the lockable cabin 9 is partially transparent and has essentially two opposite side and one overhead roof section.
  • the cabin 9 is also arranged by means of a mechanism (not shown) on the body 3, that it can be opened by a longitudinal displacement in the direction of the vehicle deck and so the interior of the vehicle can be released, as shown in FIG.
  • the cab 9 which can be displaced completely backwards, makes it possible to enter the vehicle in a vertical position in a particularly comfortable manner.
  • the vehicle according to the present invention is additionally characterized in that the dimensions of the vehicle are 800 mm in width, 1200 mm in length and 1200 mm in height.
  • the vehicle has only a small footprint and a comparatively low weight even when fully assembled and can therefore be handled in a particularly simple and uncomplicated manner.
  • the vehicle can be transported in a conventional elevator, in particular in a residential building.
  • Fig. 7 shows the input unit 7 in a detailed view.
  • the input unit 7 has a receiving means (not shown) in the form of an interface for connecting a portable receiving device 11, wherein the receiving device 11 is designed here as a smartphone.
  • the receiving means is capable of, in particular via a data network to receive remotely transmitted driving and steering control commands and provide them available for the input unit 7.
  • the embodiment listed here makes it possible, as a particular advantage, for the driving and steering control commands to be loaded onto the receiving device 11 prior to a journey and to be transmitted, for example by means of an app, to the input unit 7 and subsequently converted by the control unit 8 into the corresponding control commands ,
  • FIG. 8 also shows an open side view of the vehicle with driver and power supply unit 2, wherein the power supply unit 2 in the present case is arranged in the interior of the vehicle and designed to be longitudinally displaceable. The longitudinal displacement is illustrated by the oppositely directed arrows.
  • a shift in the center of gravity of the vehicle can be provided, wherein the shift in the center of gravity serves, in particular, for providing the driving operation in the state of balance or for partial relief of the ball unit 4 in the three-point support state.
  • the longitudinal displacement of the energy supply unit 2 is carried out fully automatically in the present embodiment by means of a determined via sensors in the ball unit 4 and in the rear wheels 5, 6 load distribution of the vehicle.

Abstract

The invention relates to a vehicle for passenger and freight transport, comprising a chassis (1), an energy supply unit (2), a drive and steering system and a body (3). The chassis (1) comprises a ball unit (4) as well as a first rear wheel (5) and a second rear wheel (6). The drive and steering system is connected to the energy supply unit (2), the energy supply unit (2) providing the drive and steering system with energy. The drive and steering system comprises a first and a second electromotive drive unit, the first drive unit being associated with the first rear wheel (5) and providing a rotational movement of the first rear wheel (5), and the second drive unit being associated with the second rear wheel (6) and providing a rotational movement of the second rear wheel (6). The drive and steering system comprises an input unit (7) and a control unit (8), drive and steering control commands being input by means of the input unit (7) and being transmissible to the control unit (8). The control unit (8) is connected to the input unit (7) and the drive units. Drive and steering control commands received by means of the control unit (8) can be converted to separate control commands for each of the drive units. The rotational movements of the rear wheels (5, 6) can be brought about by the drive units in accordance with the control commands, drive and steering states of the vehicle being controllable by the rotational movements. The rotational movements allow an active drive operation of the vehicle in a balanced state or in a tree-point contact state, in the balanced state only the rear wheels (5, 6) being loaded and in the three-point contact state the rear wheels (5, 6) and the ball unit (4) being loaded. The body (3) has a closable cabin (9) with a longitudinally movable U-shaped open section. The dimensions of the vehicle are maximum 800 mm in width, maximum 1200 mm in length and maximum 1200 mm in height.

Description

Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung  Vehicle for transportation of persons and loads
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung, insbesondere ausgebildet als einsitziges Fahrzeug. The invention relates to a vehicle for transporting persons and loads, in particular designed as a single-seat vehicle.
Fahrzeuge zur Personen- und Lastenbeförderung sind aus dem Stand der Technik in verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Vehicles for transporting people and loads are known from the prior art in various embodiments.
Hierbei handelt es sich insbesondere um ein- oder zweispurige Kraftfahrzeuge, welche mithilfe einer Antriebseinheit, beispielsweise als Verbrennungs- oder Elektromotor oder als Hybridaggregat ausgebildet, eine Fortbewegung und einen Transport ermöglichen.  These are, in particular, single- or two-lane motor vehicles which, with the aid of a drive unit, for example as a combustion engine or electric motor or as a hybrid unit, enable locomotion and transport.
Insbesondere Fahrzeuge, welche eine Antriebseinheit aufweisen, benötigen im Betrieb eine vergleichsweise große Verkehrsfläche sowie platzaufwändige Abstellbereiche. In particular, vehicles which have a drive unit require a comparatively large traffic area and space-consuming parking areas during operation.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Fahrzeuge werden in Fertigungseinrichtungen des jeweiligen Fahrzeugherstellers gefertigt und anschließend zu ihrem jeweiligen Auslieferungsort transportiert. The vehicles known from the prior art are manufactured in production facilities of the respective vehicle manufacturer and then transported to their respective delivery location.
Bedingt durch die Dimension derartiger Fahrzeuge ist deren Transport zumeist mit einem erheblichen Aufwand verbunden, was insbesondere bei langen Transportwegen mit mehreren Umschlägen zu erheblichen Transportkosten führt.  Due to the dimension of such vehicles whose transport is usually associated with a considerable effort, which leads to considerable transport costs, especially for long transport routes with multiple envelopes.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik ein motorisch betriebenes Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung bereitzustellen, welches zum einen geringe Herstellungskosten aufweist und welches zum anderen besonders einfach und kostengünstig transportiert und platzsparend betrieben und abgestellt werden kann. The object of the present invention is to provide, while avoiding the disadvantages of the prior art, a motor vehicle for transporting persons and loads, which has a low production costs and which can be transported particularly easily and inexpensively and operated and stored space-saving.
Die Aufgabe wird durch ein Fahrzeug mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The object is achieved by a vehicle having the features listed in claim 1. Preferred developments emerge from the subclaims.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung, nachfolgend verkürzt als Fahrzeug bezeichnet, weist ein Fahrgestell mit einer Kugeleinheit, sowie mit einem ersten und einem zweiten Hinterrad auf. CONFIRMATION COPY An inventive vehicle for transporting persons and loads, hereinafter referred to as vehicle, has a chassis with a ball unit and with a first and a second rear wheel.
Die Kugeleinheit wird vorliegend durch eine Kugel, vorzugsweise aus Vollgummimaterial, gebildet, welche in einer entsprechenden Aufnahmevorrichtung drehbar gelagert ist. Um ein Eindringen von Schmutz in die Aufnahmevorrichtung zu verhindern, ist zwischen der Kugel und der Aufnahmevorrichtung vorzugsweise ein Dichtungselement angeordnet. The ball unit is presently formed by a ball, preferably made of solid rubber material, which is rotatably mounted in a corresponding receiving device. In order to prevent the penetration of dirt into the receiving device, a sealing element is preferably arranged between the ball and the receiving device.
Die beiden Hinterräder des Fahrzeuges sind vorzugsweise luftbereift. The two rear wheels of the vehicle are preferably pneumatic.
Des Weiteren weist das Fahrzeug ein Antriebs- und Lenksystem mit einer ersten und einer zweiten elektromotorischen Antriebseinheit, nachfolgend verkürzt als erste beziehungsweise zweite Antriebseinheit bezeichnet, auf. Furthermore, the vehicle has a drive and steering system with a first and a second electromotive drive unit, hereinafter referred to as first or second drive unit.
Die erste Antriebseinheit ist erfindungsgemäß dem ersten Hinterrad zugeordnet und beispielsweise als elektrischer Radnabenmotor ausgebildet. The first drive unit according to the invention is assigned to the first rear wheel and designed, for example, as an electric wheel hub motor.
Entsprechend ist die zweite Antriebseinheit erfindungsgemäß dem zweiten Hinterrad zugeordnet und ebenfalls beispielsweise als elektrischer Radnabenmotor ausgebildet. Accordingly, the second drive unit according to the invention is assigned to the second rear wheel and likewise designed, for example, as an electric wheel hub motor.
Die Antriebseinheiten sind erfindungsgemäß dazu in der Lage, eine Drehbewegung (Rotationsbewegung) des jeweils zugeordneten Hinterrades und somit einen Antrieb des Fahrzeuges bereitzustellen.  The drive units according to the invention are able to provide a rotational movement (rotational movement) of the respective associated rear wheel and thus a drive of the vehicle.
Das Antriebs- und Lenksystem weist darüber hinaus eine Eingabeeinheit und eine Steuerungseinheit auf, wobei die Eingabeeinheit drahtgebunden oder drahtlos mit der Steuerungseinheit verbunden ist und wobei mittels der Eingabeeinheit Fahr- und Lenksteuerungsbefehle eingebbar und an die Steuerungseinheit übertragbar sind.  The drive and steering system further comprises an input unit and a control unit, wherein the input unit is wired or wirelessly connected to the control unit and wherein by means of the input unit driving and steering control commands can be input and transferred to the control unit.
Die Eingabeeinheit ist vorliegend beispielsweise als Joystick oder als Lenkradeinheit ausgebildet, über welche die Fahr- und Lenksteuerungsbefehle in Form von Beschleunigungs-, Brems- oder Lenkbefehlen eingebbar sind. Die Steuerungseinheit ist erfindungsgemäß zudem mit den beiden Antriebseinheiten verbunden und dazu in der Lage, erhaltene Fahr- und Lenksteuerungsbefehle in Steuerungsbefehle für die Antriebseinheiten umzusetzen. In the present case, the input unit is designed, for example, as a joystick or as a steering wheel unit, via which the driving and steering control commands in the form of acceleration, braking or steering commands can be entered. The control unit according to the invention is also connected to the two drive units and capable of converting received driving and steering control commands into control commands for the drive units.
Hierbei sind durch die Steuerungseinheit für jede Antriebseinheit separate Steuerungsbefehle bereitstellbar, sodass anhand der Fahr- und Lenksteuerungsbefehle eine unabhängige Ansteuerung der beiden Antriebseinheiten ermöglicht wird. In this case, separate control commands can be provided by the control unit for each drive unit, so that independent control of the two drive units is made possible on the basis of the drive and steering control commands.
Anhand der Steuerungsbefehle sind durch die Antriebseinheiten die Drehbewegungen der Hinterräder und somit die Antriebs- und Lenkzustände des Fahrzeuges steuerbar. By means of the control commands, the rotational movements of the rear wheels and thus the driving and steering states of the vehicle can be controlled by the drive units.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug weist hierbei den besonderen Vorteil auf, dass durch die Drehbewegungen der Hinterräder gleichzeitig eine Fahrtbewegung, als Vor- oder Rückwärtsbewegung, sowie entsprechend eingegebene Richtungsänderungen des Fahrzeuges bereitstellbar sind.  The vehicle according to the invention has the particular advantage that the rotational movements of the rear wheels at the same time a driving movement, as forward or backward movement, and correspondingly input direction changes of the vehicle are available.
Während ein reiner Antrieb des Fahrzeuges zur Geradeausfahrt in Vor- oder Rückwärtsrichtung durch eine Gleichheit der Drehbewegungen der Hinterräder bewirkbar ist, werden entsprechende Richtungsänderungen des Fahrzeuges durch unterschiedliche Drehbewegungen der Hinterräder ermöglicht.  While a pure drive of the vehicle for straight ahead in the forward or backward direction by an equality of the rotational movements of the rear wheels is effected, corresponding changes in direction of the vehicle are made possible by different rotational movements of the rear wheels.
Mittels der Drehbewegungen der Hinterräder ist erfindungsgemäß ein aktiver Fahrbetrieb des Fahrzeuges sowohl in einem Balancezustand als auch alternativ in einem Dreipunktauflagezustand bereitstellbar. Unter einem aktiven Fahrbetrieb wird hierbei verstanden, dass durch die Antriebseinheiten die entsprechenden Drehbewegungen der Hinterräder initialisiert werden. By means of the rotational movements of the rear wheels, according to the invention, an active driving operation of the vehicle can be provided both in a state of balance and alternatively in a three-point support state. Under an active driving operation is understood here that the corresponding rotational movements of the rear wheels are initialized by the drive units.
Der Fahrbetrieb im Balancezustand sieht erfindungsgemäß vor, dass die Kugeleinheit entlastet ist und eine Lastabführung in den Untergrund ausschließlich über die Hinterräder erfolgt. The driving operation in the balance state according to the invention provides that the ball unit is relieved and a load transfer into the ground takes place exclusively on the rear wheels.
Die Balancierung erfolgt in diesem Fall um die gemeinsame Achse der Hinterräder, wobei sich das Fahrzeug das Prinzip der dynamischen Stabilisierung zu Nutze macht, bei welchem eine Selbstbalancierung durch eine bereitgestellte Gewichtsverlagerung erfolgt. Die Gewichtsverlagerung wird im vorliegenden Fall mittels der Drehbewegungen und einer dadurch bewirkbaren Verlagerung der Aufstandspunkte relativ zu dem Fahrzeugschwerpunkt initialisiert. The balancing takes place in this case about the common axis of the rear wheels, wherein the vehicle makes use of the principle of dynamic stabilization, in which a self-balancing is carried out by a provided weight transfer. The weight shift is in the present case by means of Rotary movements and a thereby effected displacement of the Aufstandspunkte initialized relative to the vehicle's center of gravity.
Die Kugeleinheit dient im Falle des Fahrbetriebes im Balancezustand ausschließlich zur Abstützung des Fahrzeuges im Stand und zur Verhinderung eines unerwünschten Kippens nach vorn, beispielsweise während eines Gefahrenbremsmanövers.  The ball unit is used in the case of driving in the balance state only to support the vehicle in the state and to prevent unwanted tilting forward, for example, during a danger braking maneuver.
Um darüber hinaus im Fahrbetrieb im Balancezustand ein unerwünschtes Kippen des Fahrzeuges nach hinten, beispielsweise während einer Beschleunigungsphase, zu verhindern, kann das Fahrzeug zudem im Heckbereich ein Stützrad oder eine Stützkugel aufweisen.  Moreover, in order to prevent unwanted tilting of the vehicle towards the rear, for example during an acceleration phase, while the vehicle is in the state of balance, the vehicle can also have a support wheel or a support ball in the rear area.
In dem erfindungsgemäß auch realisierbaren Fahrbetrieb des Fahrzeuges im Drei- punktauflagezustand liegt ein Betriebszustand vor, bei dem sowohl die Hinterräder, als auch die Kugeleinheit belastet sind, wobei der Belastungszustand der Kugeleinheit in diesem Fall durch eine teilweise Balancierung, wie obenstehend beschrieben, variiert werden kann. In the driving mode of the vehicle in the three-point contact state which can also be realized according to the invention, there is an operating state in which both the rear wheels and the ball unit are loaded, wherein the load state of the ball unit can be varied in this case by partial balancing as described above ,
Der Dreipunktauflagezustand stellt sich erfindungsgemäß auch im Stand des Fahrzeuges oder bei einem passiven Fahrbetrieb, beispielsweise bei einem Schieben des Fahrzeuges, bei welchem durch die Antriebseinheiten keine Drehbewegungen der Hinterräder initialisiert werden, ein.  The three-point support state according to the invention is also in the state of the vehicle or in a passive driving operation, for example when pushing the vehicle, in which no rotational movements of the rear wheels are initialized by the drive units, a.
Aufgrund ihrer Beschaffenheit ist die Kugel der Kugeleinheit während des Fahrbetriebes im Dreipunktauflagezustand erfindungsgemäß dazu in der Lage, bei einer Richtungsänderung des Fahrzeuges, ihre Rotationsrichtung passiv an die Richtungsänderung des Fahrzeuges anzupassen. Due to its nature, the ball of the ball unit during driving in the three-point support state according to the invention is able to passively adapt to a change in direction of the vehicle, its direction of rotation to the change in direction of the vehicle.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrzeuges besteht also darin, dass mit dem selben Fahrzeug zwei unterschiedliche aktive Fahrbetriebszustände, nämlich zum ersten ein aktiver Fahrbetrieb im Balancezustand und zum zweiten ein aktiver Fahrbetrieb im Dreipunktauflagezustand, sowie ferner ein passiver Fahrbetrieb im Dreipunktauflagezustand realisiert werden können. Sowohl aufgrund der Bereitstellung der Lenkbewegung durch die Hinterräder, als auch durch die passive Anpassbarkeit der Rotationsrichtung der Kugel, kann bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug auf eine separate Lenkvorrichtung, beispielsweise ein lenkbares Vorderrad, verzichtet werden, wodurch insbesondere die Herstellungskosten für das Fahrzeug niedrig gehalten werden können. Ferner besteht durch diese Lösung der Lenkung die Möglichkeit, besonders kleine Lenkradien zu erreichen. A particular advantage of the vehicle according to the invention is therefore that with the same vehicle two different active driving conditions, namely the first active driving in the balanced state and the second active driving in three-point condition, and also a passive driving in three-point condition can be realized. Both due to the provision of the steering movement through the rear wheels, as well as the passive adaptability of the rotational direction of the ball can be dispensed with in a vehicle according to the invention on a separate steering device, such as a steerable front wheel, which in particular the manufacturing cost of the vehicle can be kept low , Furthermore, by this solution, the steering the ability to achieve very small steering radii.
Die notwendige Energieversorgung des Antriebs- und Lenksystems erfolgt erfindungsgemäß über eine Energieversorgungseinheit, welche mit dem Antriebs- und Lenksystem verbunden oder alternativ direkt in das Antriebs- und Lenksystem integriert ist. The necessary energy supply of the drive and steering system according to the invention via a power supply unit, which is connected to the drive and steering system or alternatively integrated directly into the drive and steering system.
Die Energieversorgungseinheit umfasst einen Energiespeicher in Form eines Akkumulators, der insbesondere als Lithium-Ionen-Akku ausgebildet sein kann. Optional können zusätzliche elektronische Schaltungen zur Energieregelung der Energieversorgungseinheit zugeordnet sein.  The energy supply unit comprises an energy store in the form of a rechargeable battery, which can be designed, in particular, as a lithium-ion rechargeable battery. Optionally, additional electronic circuits for power control of the power supply unit may be assigned.
Als weiteres Merkmal weist das erfindungsgemäße Fahrzeug eine Karosserie mit einer verschließbaren Kabine auf.  As a further feature, the vehicle according to the invention has a body with a closable cab.
Die Kabine ist hierbei vorzugsweise so ausgebildet, dass diese einen entlang der Fahrzeuglängsachse nach hinten verschiebbaren Öffnungsabschnitt aufweist, wobei der Öffnungsabschnitt im geschlossenen Zustand der Kabine den Fahrzeugführer und den Fahrzeuginnenraum umschließt und so die seitlichen Begrenzungen sowie die dachseitige Begrenzung des Fahrzeuginnenraumes bildet und wobei der Öffnungsabschnitt durch ein Verschieben in den Heckbereich des Fahrzeuges den Fahrzeuginnenraum freigibt. Der verschiebbare Öffnungsabschnitt weist die Grundform eines U-Profils mit Öffnung nach unten auf. The cabin here is preferably designed such that it has an opening section displaceable rearwardly along the vehicle longitudinal axis, the opening section enclosing the vehicle driver and the vehicle interior in the closed state of the cabin and thus forming the lateral boundaries and the roof-side boundary of the vehicle interior, and wherein the opening section by moving into the rear area of the vehicle releases the vehicle interior. The slidable opening portion has the basic shape of a U-shaped opening-down.
Durch den verschiebbaren Öffnungsabschnitt ermöglicht das erfindungsgemäße Fahrzeug dem Fahrzeugführer als besonderen Vorteil ein aufrechtes und somit ergonomisch optimiertes Einsteigen. Die Karosserie besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff- oder Kunststoffverbundmaterial, sodass ein besonders niedriges Gewicht des Fahrzeuges bereit- stellbar ist. Due to the displaceable opening portion of the vehicle according to the invention allows the driver as a particular advantage an upright and thus ergonomically optimized boarding. The body is preferably made of a plastic or plastic composite material, so that a particularly low weight of the vehicle is bereitstellstellbar.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass dessen äußere Abmessungen so ausgebildet sind, dass das Fahrzeug eine Breite von maximal 800 mm, eine Länge von maximal 1200 mm und eine Höhe von maximal 1200 mm aufweist und gleichzeitig im Fahrzeuginnenraum ein ausreichendes Platzangebot für den Fahrzeugführer bereitgestellt wird. The vehicle according to the invention is characterized in particular by the fact that its outer dimensions are formed so that the vehicle has a maximum width of 800 mm, a maximum length of 1200 mm and a maximum height of 1200 mm and at the same time sufficient space in the vehicle interior for the Driver is provided.
Die maximalen Abmessungen des Fahrzeuges ermöglichen besonders vorteilhaft dessen Transport auf einer Europoolpalette, welche durch die genormten Abmessungen von 1200 mm x 800 mm gekennzeichnet ist, nachfolgend auch verkürzt als Europalette bezeichnet. The maximum dimensions of the vehicle allow particularly advantageous its transport on a Europoolpalette, which is characterized by the standardized dimensions of 1200 mm x 800 mm, hereinafter also referred to shortened as Euro pallet.
Gegenüber herkömmlichen Methoden zum Transport von Fahrzeugen, kann der Transport eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges auf einer Europalette mit deutlich niedrigeren Transportkosten bereitgestellt werden. Dieser Vorteil resuliert zum einen aus dem verringerten Platzbedarf des Fahrzeuges auf der Europalette und zum anderen aus dem vergleichsweise geringen Gewicht des Fahrzeuges.  Compared to conventional methods for transporting vehicles, the transport of a vehicle according to the invention can be provided on a Euro pallet with significantly lower transport costs. This advantage is based on the one hand from the reduced space requirement of the vehicle on the Euro pallet and on the other hand from the relatively low weight of the vehicle.
Ferner besteht aufgrund der geringen Abmessungen und des geringen Gewichts der Vorteil, dass das Fahrzeug mit einem üblichen Fahrstuhl transportiert werden kann. Further, due to the small size and the low weight, the advantage is that the vehicle can be transported by a conventional elevator.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Energieversorgungseinheit entlang einer Längsachse des Fahrzeuges verschlieblich angeordnet ist. Je nach Ausführungsvariante des Fahrzeuges sind hierbei nur die Energieversorgungseinheit oder auch zusätzliche Komponenten wie elektronische Schaltungen zur Energieregelung längsverschieblich ausgebildet. In a particularly advantageous development of the invention, the energy supply unit is arranged to be displaceable along a longitudinal axis of the vehicle. Depending on the embodiment of the vehicle in this case only the power supply unit or additional components such as electronic circuits for power management are designed to be longitudinally displaceable.
Mittels einer Längsverschiebung der Energieversorgungseinheit ist als besonderer Vorteil eine Schwerpunktverschiebung des Fahrzeuges bereitstellbar, wobei die Schwerpunktverschiebung insbesondere zur Bereitstellung des Fahrbetriebes im Balancezustand oder zur teilweisen Entlastung der Kugeleinheit im Dreipunktauf- lagezustand dient. Durch diese Weiterbildung kann auch bei unterschiedlichen Sitzpositionen oder Beladungszuständen der Schwerpunkt so eingestellt werden, dass ein Fahrbetrieb in Balancezustand möglich ist. By means of a longitudinal displacement of the power supply unit, a shift in the center of gravity of the vehicle can be provided as a particular advantage, wherein the Focus shift, in particular for providing the driving operation in the balance state or for partial relief of the ball unit in the three-point contact state is used. As a result of this development, the center of gravity can also be set in the case of different seat positions or loading states in such a way that a driving operation in a balanced state is possible.
Die Längsverschiebung der Energieversorgungseinheit kann vorliegend manuell durch einen Benutzer des Fahrzeuges oder automatisiert anhand einer Ermittlung des Beladungszustandes des Fahrzeuges durchgeführt werden. In einer besonders vorteilhaften Variante wird im Ruhezustand durch geeignete automatische Längsverschiebung der Schwerpunkt so eingestellt, dass die Kugeleinheit stärker belastet und eine höhere Standsicherheit beim Einsteigen des Nutzers erreicht wird. The longitudinal displacement of the power supply unit can in the present case be carried out manually by a user of the vehicle or automatically on the basis of a determination of the loading state of the vehicle. In a particularly advantageous variant, the center of gravity is set in the idle state by suitable automatic longitudinal displacement so that the ball unit is more heavily loaded and a higher stability when entering the user is achieved.
Darüber hinaus sieht eine bevorzugte Variante des Fahrzeuges vor, dass der Energieversorgungseinheit eine Ladeeinheit zugeordnet ist, mittels derer ein kabelloses Laden der Energieversorgungseinheit bereitstellbar ist. In addition, a preferred variant of the vehicle provides that the energy supply unit is associated with a charging unit, by means of which a wireless charging of the power supply unit can be provided.
Die Ladeeinheit ist hierbei insbesondere als induktive Ladeeinheit ausgebildet, welche induktiv mit einer entsprechenden, ortsfesten Ladestation koppelbar ist.  The charging unit is in this case designed, in particular, as an inductive charging unit, which can be inductively coupled to a corresponding, stationary charging station.
Auf ein, bei herkömmlichen Elektrofahrzeugen übliches, Anschließen der Energieversorgungseinheit an eine Ladestation oder eine Steckdose mittels Ladekabel kann somit bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug vorteilhaft verzichtet werden. On a, conventional in conventional electric vehicles, connecting the power supply unit to a charging station or a socket by means of charging cable can thus be advantageously omitted in the vehicle according to the invention.
In einer weiteren bevorzugten Variante des Fahrzeuges ist die Kugeleinheit höhenverstellbar ausgebildet. In a further preferred variant of the vehicle, the ball unit is designed to be height adjustable.
Die Höhenverstellbarkeit ermöglicht hierbei, insbesondere während des Fahrbetriebs im Balancezustand, dass die Kugeleinheit teilweise oder vollständig eingefahren werden kann und somit während des Fahrbetriebes ein unerwünschter Kontakt der Kugel mit dem Untergrund, insbesondere bei Unebenheiten, verhinderbar ist. In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fahrzeuges weisen die beiden Antriebseinheiten jeweils einen Torquemotor auf, durch welchen die Drehbewegung des zugehörigen Hinterrades bewirkbar ist. The height adjustment allows this, in particular during driving in the state of balance, that the ball unit can be retracted partially or completely and thus during driving unwanted contact of the ball with the ground, especially in bumps, can be prevented. In an advantageous development of the vehicle according to the invention, the two drive units each have a torque motor, by which the rotational movement of the associated rear wheel can be effected.
Die Anwendung von Torquemotoren bietet vorliegend insbesondere die Vorteile, dass zum einen durch die bereitstellbaren hohen Antriebsdrehmomente eine gute Beschleunigung und eine hohe Dynamik des Fahrzeuges bereitstellbar sind und dass zum anderen definierte Winkelstellungen möglich sind, wodurch eine präzise Lenkung erreichbar ist. In the present case, the use of torque motors offers, in particular, the advantages that, on the one hand, good acceleration and high dynamics of the vehicle can be provided by the high drive torques that can be provided and, on the other hand, defined angular positions are possible, whereby precise steering can be achieved.
Ferner besteht der Vorteil, dass ein solcher Torquemotor als Radnabenmotor unmittelbar an dem jeweiligen Hinterrad angeordnet und somit auf zusätzliche Einrichtungen zur Kraftübertragung, wie etwa Getriebe oder sonstige Übertragungsglieder, verzichtet werden kann.  Furthermore, there is the advantage that such a torque motor arranged as a hub motor directly to the respective rear wheel and thus can be dispensed with additional means for power transmission, such as transmission or other transmission elements.
Zudem sind Torquemotoren vergleichsweise geräusch- und wartungsarm und weisen einen hohen Wirkungsgrad auf.  In addition, torque motors are relatively low noise and low maintenance and have a high efficiency.
In einer weiteren vorteilhaften Variante des Fahrzeuges ist der Steuerungseinheit eine GPS-Sende- und Empfangseinheit zugeordnet. In a further advantageous variant of the vehicle, the control unit is assigned a GPS transmitting and receiving unit.
Mittels der GPS-Sende- und Empfangseinheit werden vorteilhaft zum einen eine Ortung des Fahrzeuges und zum anderen eine Navigation per GPS-Signal ermöglicht. By means of the GPS transmitting and receiving unit are advantageously on the one hand a location of the vehicle and on the other hand allows navigation via GPS signal.
Die Eingabeeinheit weist in einer bevorzugten Weiterbildung des Fahrzeuges ein Empfangsmittel zum Empfang fernübertragener Fahr- und Lenksteuerungsbefehle auf. The input unit has in a preferred embodiment of the vehicle on a receiving means for receiving remote-transmitted driving and steering control commands.
Die fern übertragenen Fahr- und Lenksteuerungsbefehle werden mittels der Steuerungseinheit in entsprechende Steuerungsbefehle für die Antriebseinheiten umgesetzt, sodass in der vorliegenden Weiterbildung als besonderer Vorteil eine Fernsteuerung des Fahrzeuges ermöglicht wird. Fernübertragene Fahr- und Lenksteuerungsbefehle können im vorliegenden Fall beispielsweise auf Basis von GPS-Navigationsdaten bereitgestellt werden, welche in diesem Fall durch eine GPS-Sende- und Empfangseinheit der Steuerungseinheit gemäß Anspruch 4 in entsprechende Steuerungsbefehle für die Antriebseinheiten umgesetzt werden. The remote transmitted driving and steering control commands are converted by means of the control unit into corresponding control commands for the drive units, so that in the present development a remote control of the vehicle is made possible as a particular advantage. Remote transmitted driving and steering control commands can be provided in the present case, for example based on GPS navigation data, which are implemented in this case by a GPS transmitting and receiving unit of the control unit according to claim 4 in corresponding control commands for the drive units.
Zusätzlich sieht eine vorteilhafte Weiterbildung des Fahrzeuges vor, dass das Empfangsmittel zum Empfang fernübertragener Fahr- und Lenksteuerungsbefehle als Schnittstelle zum Anschließen eines tragbaren Empfangsgerätes, insbesondere eines Smartphones ausgebildet ist. In addition, an advantageous development of the vehicle provides that the receiving means for receiving remote-transmitted driving and steering control commands is designed as an interface for connecting a portable receiving device, in particular a smartphone.
Der Vorteil einer derartigen Ausbildung des Empfangsmittels besteht insbesondere darin, dass für die Übertragung der Fahr- und Lenksteuerungsbefehle ein Datennetz des Empfangsgerät, beispielsweise ein GSM- oder LTE-Netz, verwendet werden kann und somit keine gesonderten Einrichtungen zur Übertragung der Fahr- und Lenksteuerungsbefehle vorgesehen werden müssen.  The advantage of such a design of the receiving means is, in particular, that a data network of the receiving device, such as a GSM or LTE network, can be used for the transmission of the driving and steering control commands and thus no separate means for transmitting the driving and steering control commands provided Need to become.
Zudem kann bei einer derartigen Schnittstelle die Möglichkeit vorgesehen werden, das Empfangsgerät während des Betriebes des Fahrzeuges zu laden. In addition, in such an interface, the possibility can be provided to charge the receiving device during operation of the vehicle.
Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel anhand von The invention will be described as an embodiment with reference to
Fig. 1 schematische Perspektivansicht von unten Fig. 1 is a schematic perspective view from below
Fig. 2 schematische Perspektivansicht von oben Fig. 2 is a schematic perspective view from above
Fig. 3 schematische Seitenansicht Fig. 3 schematic side view
Fig. 4 schematische Ansicht Unterseite Fig. 4 is schematic bottom view
Fig. 5 schematische Seitenansicht mit offener Kabine Fig. 5 schematic side view with open cabin
Fig. 6 schematische Ansicht Transportzustand Fig. 7 schematischt Detailansicht Eingabeeinheit Fig. 6 schematic view transport state Fig. 7 schematically detail view input unit
Fig. 8 offene Seitenansicht mit längsverschieblicher Energieversorgungseinheit näher erläutert. FIG. 8 explains in more detail an open side view with a longitudinally displaceable energy supply unit.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges von schräg unten. Fig. 1 shows a perspective view of a vehicle according to the invention obliquely from below.
Das Fahrzeug weist ein Fahrgestell 1 mit einer Kugeleinheit 4, sowie mit einem ersten Hinterrad 5 und einem zweiten Hinterrad 6 auf. , wobei die Kugel der Kugeleinheit 4 vorliegend aus einem Vollgummimaterial besteht und die Hinterräder 5 und 6 luftbereift sind.  The vehicle has a chassis 1 with a ball unit 4, as well as with a first rear wheel 5 and a second rear wheel 6. , In this case, the ball of the ball unit 4 consists of a solid rubber material and the rear wheels 5 and 6 are pneumatic.
Des Weiteren weist das Fahrzeug ein Antriebs- und Lenksystem und eine Energieversorgungseinheit 2, vorliegend als Lithium-Ionen-Akku ausgebildet, auf, wobei mittels der Energieversorgungseinheit 2 eine Energieversorgung des Antriebs- und Lenksystems bereitstellbar ist. Furthermore, the vehicle has a drive and steering system and a power supply unit 2, in the present case designed as a lithium-ion battery, on, by means of the power supply unit 2, a power supply of the drive and steering system is provided.
Der Energieversorgungseinheit 2 ist zudem eine Ladeeinheit 13 zugeordnet, welche vorliegend als induktive Ladeeinheit ausgebildet ist und welche ein kabelloses Laden der Energieversorgungseinheit 2 ermöglicht.  The power supply unit 2 is additionally assigned a charging unit 13, which in the present case is designed as an inductive charging unit and which enables wireless charging of the power supply unit 2.
Das Antriebs- und Lenksystem umfasst, wie in Fig. 3 dargestellt, eine Steuerungseinheit 8 sowie eine erste und eine zweite Antriebseinheit (nicht explizit dargestellt), wobei die Steuerungseinheit 8 mit den Antriebseinheiten verbunden ist und wobei die Antriebseinheiten vorliegend als Radnabenmotoren und insbesondere als Tor- quemotoren ausgebildet sind und wobei jeweils die erste Antriebseinheit dem ersten Hinterrad 5 und die zweite Antriebseinheit dem zweiten Hinterrad 6 zugeordnet ist. The drive and steering system comprises, as shown in Fig. 3, a control unit 8 and a first and a second drive unit (not explicitly shown), wherein the control unit 8 is connected to the drive units and wherein the drive units present as wheel hub motors and in particular as a gate - Quemotoren are formed and wherein in each case the first drive unit is associated with the first rear wheel 5 and the second drive unit to the second rear wheel 6.
Ferner weist das Fahrzeug gemäß den Fig. 1 bis 8 eine Karosserie 3 mit einer verschließbaren Kabine 9 und einem vorderen Stoßfänger 10 auf. Die Karosserie 3 be- steht vorliegend aus einem Kunststoffmaterial und ist mit dem Fahrgestell 1 verbunden. Furthermore, the vehicle according to FIGS. 1 to 8 has a body 3 with a closable cab 9 and a front bumper 10. The body 3 in the present case is made of a plastic material and is connected to the chassis 1.
Das Antriebs- und Lenksystem weist, wie beispielsweise in Fig. 5 dargestellt, eine Eingabeeinheit 7 auf, welche vorliegend in Form eines Lenkrades ausgebildet ist und mittels derer Fahr- und Lenksteuerungsbefehle eingebbar sind. The drive and steering system has, as shown for example in Fig. 5, an input unit 7, which is in the present case in the form of a steering wheel and by means of which driving and steering control commands can be entered.
Die Eingabeeinheit 7 ist erfindungsgemäß drahtlos oder drahtgebunden mit der Steuerungseinheit 8 verbunden, sodass die eingegebenen Fahr- und Lenksteuerungsbefehle von der Eingabeeinheit 7 an die Steuerungseinheit 8 übertragbar bereitstellbar sind. The input unit 7 is according to the invention wirelessly or wired connected to the control unit 8, so that the input driving and steering control commands from the input unit 7 to the control unit 8 are transferable available.
Die Steuerungseinheit 8 ist vorliegend dazu in der Lage, anhand der erhaltenen Fahr- und Lenksteuerungsbefehle für jede Antriebseinheit separate Steuerungsbefehle zu generieren, auf deren Basis durch die Antriebseinheiten entsprechende Drehbewegungen der Hinterräder 5, 6 bewirkbar sind.  In the present case, the control unit 8 is able to generate separate control commands for each drive unit on the basis of the obtained drive and steering control commands, on the basis of which corresponding rotational movements of the rear wheels 5, 6 can be effected by the drive units.
Mittels der Drehbewegungen der Hinterräder 5, 6 sind die entsprechend gewünschten Fahrzustände des Fahrzeuges bereitstellbar, wobei bei gleichen Drehbewegungen der Hinterräder 5, 6 reine Vor- oder Rückwärtsbewegungen und bei unterschiedlichen Drehbewegungen der Hinterräder 5, 6 Richtungsänderungen des Fahrzeuges bewirkbar sind. By means of the rotational movements of the rear wheels 5, 6, the corresponding desired driving conditions of the vehicle can be provided, with the same rotational movements of the rear wheels 5, 6 pure forward or backward movements and at different rotational movements of the rear wheels 5, 6 changes in direction of the vehicle can be effected.
Ein besonderer Vorteil des Fahrzeuges in der vorliegenden Ausführungsform besteht somit darin, dass sämtliche Fahrrichtungsänderungen mittels der Hinterräder 5, 6 bereitstellbar sind.  A particular advantage of the vehicle in the present embodiment is thus that all driving direction changes by means of the rear wheels 5, 6 are provided.
Auf eine separate Lenkung des Fahrzeuges, beispielsweise mittels elektrischer oder elektrohydraulischer Lenkung, und die damit verbundenen Zusatzkosten kann somit vorteilhaft verzichtet werden.  On a separate steering of the vehicle, for example by means of electric or electro-hydraulic steering, and the associated additional costs can thus be advantageously dispensed with.
Das Fahrzeug ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel dazu in der Lage, sowohl einen aktiven Fahrbetrieb in einem Balancezustand, als auch einen aktiven Fahrbetrieb in einem Dreipunktauflagezustand bereitzustellen. In the present embodiment, the vehicle is capable of providing both active driving in a balanced state and active driving in a three-point-riding state.
Der aktive Fahrbetrieb im Balancezustand sieht hierbei vor, dass die Kugeleinheit 4 entlastet ist und dass die Lastabführung in den Untergrund ausschließlich über die Hinterräder 5, 6 erfolgt. Das Fahrzeug arbeitet in diesem Fall nach dem Prinzip der dynamischen Stabilisierung. The active driving operation in the balance state in this case provides that the ball unit 4 is relieved and that the load transfer into the ground exclusively on the Rear wheels 5, 6 takes place. The vehicle works in this case according to the principle of dynamic stabilization.
Die Kugeleinheit 4 dient in einem solchen Fahrbetrieb ausschließlich zur Abstüt- zung des Fahrzeuges im Stand.  The ball unit 4 is used in such a driving operation exclusively for the support of the vehicle in the state.
Demgegenüber sieht der aktive Fahrbetrieb im Dreipunktauflagezustand vor, dass sowohl die Kugeleinheit 4, als auch die Hinterräder 5, 6 auf dem Untergrund aufliegen und somit eine Lastabführung in den Untergrund über alle drei Punkte des Fahrzeuges erfolgt. In contrast, provides the active driving in the three-point support condition that both the ball unit 4, and the rear wheels 5, 6 rest on the ground and thus takes place a load transfer into the ground on all three points of the vehicle.
Die Kugeleinheit 4 dient als zusätzlicher Auflagepunkt auch bei einem passiven Bewegen des Fahrzeuges, beispielsweise während eines Schiebevorgangs, bei welchem durch die Antriebseinheiten keine aktiven Drehbewegungen der Hinterräder 5, 6 generiert werden. The ball unit 4 serves as an additional support point even with a passive movement of the vehicle, for example during a sliding operation, in which no active rotational movements of the rear wheels 5, 6 are generated by the drive units.
Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Fahrzeuges. Das Fahrzeug ist vorliegend als einsitziges Fahrzeug, insbesondere zum Personentransport ausgelegt, wobei im Heckbereich des Fahrzeuges ein zusätzlicher Stauraum (nicht dargestellt) zum Transport kleiner Lasten angeordnet ist. Fig. 4 shows a schematic side view of the vehicle according to the invention. The vehicle is presently designed as a single-seat vehicle, in particular for passenger transport, wherein in the rear region of the vehicle, an additional storage space (not shown) is arranged for the transport of small loads.
Die verschließbare Kabine 9 ist vorliegend teilweise transparent ausgebildet und weist im Wesentlichen zwei gegenüberliegende Seiten- und einen obenliegenden Dachabschnitt auf. In the present case, the lockable cabin 9 is partially transparent and has essentially two opposite side and one overhead roof section.
Die Kabine 9 ist zudem mittels einer Mechanik (nicht dargestellt) so an der Karosserie 3 angeordnet, dass diese durch eine Längsverschiebung in Richtung des Fahrzeuhecks geöffnet und so der Innenraum des Fahrzeuges freigegeben werden kann, wie Fig. 5 zeigt.  The cabin 9 is also arranged by means of a mechanism (not shown) on the body 3, that it can be opened by a longitudinal displacement in the direction of the vehicle deck and so the interior of the vehicle can be released, as shown in FIG.
Durch die vollständig nach hinten verschiebbare Kabine 9 wird als weiterer Vorteil des Fahrzeuges für einen Fahrzeugführer (nicht dargestellt) ein besonders komfortables Einsteigen in einer stehenden Position ermöglicht. Das erfindungsgemäße Fahrzeug zeichnet sich vorliegend zudem dadurch aus, dass die Abmessungen des Fahrzeuges in der Breite 800 mm, in der Länge 1200 mm und in der Höhe 1200 mm betragen. As a further advantage of the vehicle for a vehicle driver (not shown), the cab 9, which can be displaced completely backwards, makes it possible to enter the vehicle in a vertical position in a particularly comfortable manner. The vehicle according to the present invention is additionally characterized in that the dimensions of the vehicle are 800 mm in width, 1200 mm in length and 1200 mm in height.
Der besondere Vorteil dieser Ausbildung des Fahrzeuges besteht darin, dass dieses, wie Fig. 6 verdeutlicht, auf einer Europoolpalette 12 (die Palette selbst ist nicht Bestandteil der Erfindung) transportiert werden kann.  The particular advantage of this design of the vehicle is that this, as Fig. 6 illustrates, on a Europoolpalette 12 (the pallet itself is not part of the invention) can be transported.
Aufgrund der Anordenbarkeit des Fahrzeuges auf einer Europoolpalette kann insbesondere ein sehr platzsparender und somit kostengünstiger Transport ermöglicht werden.  Due to the applicability of the vehicle on a Europoolpalette can be made possible in particular a very space-saving and thus cost-effective transport.
Zudem weist das Fahrzeug auch im komplett montierten Zustand nur einen geringen Platzbedarf und ein vergleichsweise geringes Gewicht auf und kann daher besonders einfach und unkompliziert gehandhabt werden. Beispielsweise wird es in diesem Zusammenhang ermöglicht, dass das Fahrzeug in einem herkömmlichen Aufzug, insbesondere in einem Wohngebäude, transportiert werden kann. In addition, the vehicle has only a small footprint and a comparatively low weight even when fully assembled and can therefore be handled in a particularly simple and uncomplicated manner. For example, it is possible in this context that the vehicle can be transported in a conventional elevator, in particular in a residential building.
Fig. 7 zeigt die Eingabeeinheit 7 in einer Detailansicht. Gemäß der hier dargestellten Ausführungsform weist die Eingabeeinheit 7 ein Empfangsmittel (nicht dargestellt) in Form einer Schnittstelle zum Anschluss eines tragbaren Empfangsgerätes 11 auf, wobei das Empfangsgerät 11 vorliegend als Smartphone ausgebildet ist. Fig. 7 shows the input unit 7 in a detailed view. According to the embodiment shown here, the input unit 7 has a receiving means (not shown) in the form of an interface for connecting a portable receiving device 11, wherein the receiving device 11 is designed here as a smartphone.
Über das Empfangsgerät 11 ist das Empfangsmittel dazu in der Lage, insbesondere über ein Datennetz, fern übertragene Fahr- und Lenksteuerungsbefehle zu empfangen und diese für die Eingabeeinheit 7 verfügbar bereitzustellen. About the receiving device 11, the receiving means is capable of, in particular via a data network to receive remotely transmitted driving and steering control commands and provide them available for the input unit 7.
Die hier aufgeführte Ausführungsform ermöglicht es als besonderen Vorteil, dass die Fahr- und Lenksteuerungsbefehle im Vorfeld einer Fahrt auf das Empfangsgerät 11 geladen und, beispielsweise mittels einer App, an die Eingabeeinheit 7 übertragen und anschließend durch die Steuerungseinheit 8 in die entsprechenden Steuerungsbefehle umgewandelt werden können. The embodiment listed here makes it possible, as a particular advantage, for the driving and steering control commands to be loaded onto the receiving device 11 prior to a journey and to be transmitted, for example by means of an app, to the input unit 7 and subsequently converted by the control unit 8 into the corresponding control commands ,
Auf diese Weise können insbesondere ein autonomer Fahrbetrieb und, je nach Anwendungsfall, eine Fernsteuerung des Fahrzeuges ermöglicht werden. Die Fig. 8 zeigt ferner eine offene Seitenansicht des Fahrzeuges mit Fahrer und Energieversorgungseinheit 2, wobei die Energieversorgungseinheit 2 vorliegend im Innenraum des Fahrzeuges angeordnet und längsverschieblich ausgebildet ist. Die Längsverschieblichkeit wird hierbei durch die entgegengerichteten Pfeile veranschaulicht. In this way, in particular an autonomous driving operation and, depending on the application, a remote control of the vehicle can be made possible. FIG. 8 also shows an open side view of the vehicle with driver and power supply unit 2, wherein the power supply unit 2 in the present case is arranged in the interior of the vehicle and designed to be longitudinally displaceable. The longitudinal displacement is illustrated by the oppositely directed arrows.
Mittels der Längsverschieblichkeit der Energieversorgungseinheit 2 ist eine Schwerpunktverschiebung des Fahrzeuges bereitstellbar, wobei die Schwerpunktverschiebung insbesondere zur Bereitstellung des Fahrbetriebes im Balancezustand oder zur teilweisen Entlastung der Kugeleinheit 4 im Dreipunktauflagezustand dient. Die Längsverschiebung der Energierversorgungseinheit 2 erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel vollautomatisch anhand einer über Sensoren in der Kugeleinheit 4 und in den Hinterrädern 5, 6 ermittelten Lastverteilung des Fahrzeuges. By means of the longitudinal displaceability of the power supply unit 2, a shift in the center of gravity of the vehicle can be provided, wherein the shift in the center of gravity serves, in particular, for providing the driving operation in the state of balance or for partial relief of the ball unit 4 in the three-point support state. The longitudinal displacement of the energy supply unit 2 is carried out fully automatically in the present embodiment by means of a determined via sensors in the ball unit 4 and in the rear wheels 5, 6 load distribution of the vehicle.
Verwendete Bezugszeichen Used reference signs
1 Fahrgestell 1 chassis
2 Energieversorgungseinheit 2 power supply unit
3 Karosserie 3 bodywork
4 Kugeleinheit  4 ball unit
5 erstes Hinterrad  5 first rear wheel
6 zweites Hinterrad  6 second rear wheel
7 Eingabeeinheit  7 input unit
8 Steuerungseinheit  8 control unit
9 Kabine  9 cabin
10 Stoßfänger  10 bumpers
11 Empfangsgerät  11 receiving device
12 Europoolpalette  12 Europool palette
13 Ladeeinheit  13 charging unit

Claims

Patentansprüche claims
1. Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung, 1. vehicle for transporting persons and loads,
aufweisend ein Fahrgestell (1), eine Energieversorgungseinheit (2), ein Antriebs- und Lenksystem und eine Karosserie (3), wobei das Fahrgestell (1) eine Kugeleinheit (4) sowie ein erstes Hinterrad (5) und ein zweites Hinterrad (6) aufweist, und wobei das Antriebs- und Lenksystem mit der Energieversorgungseinheit (2) verbunden ist und wobei mittels der Energieversorgungseinheit (2) eine Energieversorgung des Antriebs- und Lenksystems bereitstellbar ist und wobei das Antriebs- und Lenksystem eine erste sowie eine zweite elektromotorische Antriebseinheit aufweist, wobei die erste Antriebseinheit dem ersten Hinterrad (5) zugeordnet ist und wobei durch die erste Antriebseinheit eine Drehbewegung des ersten Hinterrades (5) bereitstellbar ist, und wobei die zweite Antriebseinheit dem zweiten Hinterrad (6) zugeordnet ist und wobei durch die zweite Antriebseinheit eine Drehbewegung des zweiten Hinterrades (6) bereitstellbar ist, und wobei das Antriebs- und Lenksystem eine Eingabeinheit (7) und eine Steuerungseinheit (8) aufweist, wobei mittels der Eingabeeinheit (7) Fahr- und Lenksteuerungsbefehle eingebbar und an die Steuerungseinheit (8) übertragbar sind und wobei die Steuerungseinheit (8) mit der Eingabeeinheit (7) und den Antriebseinheiten verbunden ist und wobei mittels der Steuerungseinheit (8) erhaltene Fahr- und Lenksteuerungsbefehle in separate Steuerungsbefehle für jeder der Antriebseinheiten umsetzbar sind und wobei durch Antriebseinheiten gemäß den Steuerungsbefehlen die Drehbewegungen der Hinterräder (5, 6) bewirkbar sind und wobei durch die Drehbewegungen Antriebs- und Lenkzustände des Fahrzeuges steuerbar sind und wobei durch die Drehbewegungen ein aktiver Fahrbetrieb des Fahrzeuges in einem Balancezustand oder in einem Dreipunktauflagezustand bereitstellbar ist, wobei in dem Balancezustand ausschließlich die Hinterräder (5, 6) belastet sind und wobei in dem Dreipunktauflagezustand die Hinterräder (5, 6) und die Kugeleinheit (4) belastet sind, und wobei die Karosserie (3) eine verschließbare Kabine (9) mit einem längsverschieblichen U-förmigen Öffnungsabschnitt aufweist, und wobei die Abmessungen des Fahrzeuges in der Breite maximal 800 mm, in der Länge maxinal 1200 mm und in der Höhe maximal 1200 mm betragen. comprising a chassis (1), a power supply unit (2), a drive and steering system and a body (3), wherein the chassis (1) comprises a ball unit (4) and a first rear wheel (5) and a second rear wheel (6) and wherein the drive and steering system is connected to the power supply unit (2) and wherein by the power supply unit (2) a power supply of the drive and steering system is provided and wherein the drive and steering system comprises a first and a second electric motor drive unit, wherein the first drive unit is associated with the first rear wheel (5) and wherein by the first drive unit, a rotational movement of the first rear wheel (5) is provided, and wherein the second drive unit is associated with the second rear wheel (6) and wherein by the second drive unit, a rotational movement the second rear wheel (6) is providable, and wherein the drive and steering system, an input unit (7) and a control unit (8), wherein by means of the input unit (7) driving and steering control commands can be input and transferred to the control unit (8) and wherein the control unit (8) with the input unit (7) and the drive units is connected and wherein by means of Control unit (8) obtained driving and steering control commands in separate control commands for each of the drive units can be implemented and wherein by drive units according to the control commands, the rotational movements of the rear wheels (5, 6) are effected and wherein by the rotational movements of driving and steering conditions of the vehicle are controlled and wherein by the rotational movements, an active driving operation of the vehicle in a balance state or in a three-point support state is provided, wherein in the balance state, only the rear wheels (5, 6) are loaded and wherein in the three-point support state, the rear wheels (5, 6) and the ball unit (4 ), and wob ei the body (3) has a closable cabin (9) with a longitudinally displaceable U-shaped opening portion, and wherein the Dimensions of the vehicle in the maximum width of 800 mm, in the maximum length of 1200 mm and in the height of a maximum of 1200 mm.
2. Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung nach Anspruch 1 , 2. Passenger and freight vehicle according to claim 1,
wobei die Energieversorgungseinheit (2) entlang einer Längsachse des Fahrzeuges verschlieblich angeordnet ist und wobei mittels einer Längsverschiebung der Energieversorgungseinheit (2) eine Schwerpunktverschiebung des Fahrzeuges bereitstellbar ist.  wherein the energy supply unit (2) is arranged to be displaceable along a longitudinal axis of the vehicle and wherein a shift in the center of gravity of the vehicle can be provided by means of a longitudinal displacement of the energy supply unit (2).
3. Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Energieversorgungseinheit (2) eine Ladeeinheit (13) zugeordnet ist und wobei mittels der Ladeeinheit ein kabelloses Laden der Energieversorgungseinheit (2) bereitstellbar ist. 3. vehicle for transporting persons and loads according to claim 1 or 2, wherein the power supply unit (2) is associated with a charging unit (13) and wherein by means of the charging unit, a wireless charging of the power supply unit (2) can be provided.
4. Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. vehicle for transporting persons and loads according to one of the preceding claims,
wobei die Kugeleinheit (4) höhenverstellbar ausgebildet ist.  wherein the ball unit (4) is adjustable in height.
5. Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. vehicle for transporting persons and loads according to one of the preceding claims,
wobei die Antriebseinheiten jeweils einen Torquemotor aufweisen.  wherein the drive units each have a torque motor.
6. Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. vehicle for transporting persons and loads according to one of the preceding claims,
wobei der Steuerungseinheit (8) eine GPS-Sende- und Empfangseinheit zugeordnet ist.  wherein the control unit (8) is associated with a GPS transmitting and receiving unit.
7. Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. vehicle for transporting persons and loads according to one of the preceding claims,
wobei die Eingabeeinheit (7) ein Empfangsmittel zum Empfang fernübertragener Fahr- und Lenksteuerungsbefehle aufweist. wherein the input unit (7) comprises receiving means for receiving remotely transmitted driving and steering control commands.
8. Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung nach Anspruch 7, wobei das Empfangsmittel als eine Schnittstelle zum Anschließen eines tragbaren Empfangsgerätes (11), insbesondere eines Smartphones, ausgebildet ist. 8. vehicle for transporting persons and loads according to claim 7, wherein the receiving means as an interface for connecting a portable receiving device (11), in particular a smartphone, is formed.
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