DE102005059361A1

DE102005059361A1 - Zweirädriges batteriegetriebenes Fahrzeug für eine Person

Info

Publication number: DE102005059361A1
Application number: DE102005059361A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Kahlert; Reinhard Ansorge
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2006-08-31
Also published as: US20060202439A1; DE202005021402U1; DE502006004477D1; EP1695896A1; ATE439293T1; ES2331527T3; JP2006353080A; US7303032B2; EP1695896B1

Abstract

Ein zweirädriges batteriegetriebenes Fahrzeug für eine auf einer Plattform (1) des Fahrzeugs stehende und die Plattform (1) über einen auf dieser angeordneten Aufbau (4) in einer der Körperstellung entsprechenden Winkellage haltende Person, bei dem, ausgehend von einer die Winkellage der Plattform (1) gegenüber der Waagerechten ermittelnden Sensoreinrichtung, ein Radantrieb (3) derart gesteuert ist, dass dieser durch Beschleunigung und Verzögerung das Fahrzeug mit der Person im Gleichgewicht hält ("Segway") und bei dem eine gesondert zu betätigende Steuerung (17-23) rechts-links durch unterschiedliche Antriebsgeschwindigkeiten der beiden Räder (2) vorgesehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Aufbau (4) mit einer gebogenen und/oder gewinkelten Schale (9) zur Anlage an dem einen Bein der Person eingerichtet (9) ist, um die Plattform (1) in der genannten Winkellage zu halten. DOLLAR A Die Steuerung (17-23) recht-links kann fußbetätigt (20, 21) sein. DOLLAR A Der Aufbau (4) kann ferner eine flachere Anlage (10) für das andere Bein aufweisen, derart, dass die Person mit diesem anderen Bein die Schale (9) an das genannte eine Bein andrücken kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein zweirädriges batteriegetriebenes Fahrzeug für eine auf einer Plattform des Fahrzeugs stehende und die Plattform über einen auf dieser angeordneten Aufbau in einer der Körperstellung entsprechenden Winkellage haltenden Person, bei dem ausgehend von einer die Winkellage der Plattform gegenüber der Waagerechten ermittelnden Sensoreinrichtung ein Radantrieb derart gesteuert ist, dass dieser durch Beschleunigung und Verzögerung das Fahrzeug mit der Person im Gleichgewicht hält, und bei dem eine gesondert zu betätigende Steuerung rechtslinks durch unterschiedliche Antriebsgeschwindigkeiten der beiden Räder vorgesehen ist.

Ein solches Fahrzeug ist durch Benutzung bekannt geworden unter der Bezeichnung „Segway". Die Plattform dieses bekannten Fahrzeugs hat die Gestalt eines flachen Kastens, in dem die Batterie, die Sensoren und die Steuerung angeordnet sind. Die Standfläche liegt in der bequemen Höhe einer üblichen Stufe. Die Person betritt von hinten die Plattform und ergreift zwei Handgriffe, die ähnlich einem Fahrradlenker an einer auf der Plattform angeordneten Säule angeordnet sind. Der eine Handgriff ist ein Drehgriff, mit dem die Steuerung rechts-links bewerkstelligt wird. Die Steuerung der Geschwindigkeit ergibt sich aus der besonderen Art der Gleichgewichtssteuerung: Je mehr sich die Person zusammen mit der die Handgriffe tragenden Säule nach vorne neigt, umso schneller bewegt sich das Fahrzeug voran. Umgekehrt fährt das Fahrzeug rückwärts. Im Stillstand wird das Gleichgewicht statt durch Beschleunigung und Verzögerung durch Beschleunigung und Gegenbeschleunigung gehalten; das Fahrzeug fährt in kleinen Sekundenbruchteilen ständig vor und zurück.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Nutzbarkeit des Fahrzeuges zu erschließen.

Gemäß der Erfindung wird dieser Zweck dadurch erfüllt, dass der genannte Aufbau zur Anlage an mindestens einem Bein der Person eingerichtet ist, um die Plattform in der genannten Winkellage zu halten.

Die Steuerung rechts-links kann fußbetätigt sein. Sie könnte aber auch auf mancherlei andere Weise bewerkstelligt werden, beispielsweise durch leichtes Verschwenken des Aufbaues nach der Seite mittels der Beine oder mit Hilfe am Kopf angebrachter Neigungssensoren und Neigen des Kopfes nach der betreffenden Seite.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Fahrzeugs hat die das Fahrzeug benutzende Person also Arme und Hände frei. Sie kann zeigen, gestikulieren, Handhabungen ausführen, Gegenstände tragen usw..

Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig. Sie reichen von Freizeitvergnügen über performance-art-Vorführungen bis zum ernsthaften Personentransport z.B. auf Werksgeländen und in Produktionshallen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung liegt der Aufbau, der vorzugsweise geringfügig bis über das Knie reicht, mit einer gebogenen und/oder gewinkelten Schale, vorzugsweise von innen, an dem einen Bein an. Zusätzlich kann er eine flachere Anlage für das andere Bein aufweisen, derart, dass die Person mit diesem anderen Bein die Schale an das genannte eine Bein andrücken kann.

So ist die Neigungseinstellung der Plattform entsprechend der Körperstellung, auf der das Funktionsprinzip des Fahrzeugs beruht, unter allen Umständen sichergestellt.

Die Anordnungen können und sollten so getroffen werden, dass über den seitlichen Bereichen der Plattform beiderseits des Aufbaues Platz für die Beine zum Verlassen der Plattform auch nach vorne vorhanden ist.

Damit kann nach der Ankunft an einem Ziel ggf. eine restliche Fortbewegung zu Fuß verkürzt werden. In einer etwaigen Gefahrensituation kann man auch nach vorne von dem Fahrzeug abspringen.

Das Aufsteigen auf das Fahrzeug geschieht in üblicher Weise von hinten.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung kennzeichnet sich durch ein zur Anlage an dem Bein eingerichtetes Austauschteil, das an der Basissäule eines han delsüblichen gattungsgemäßen Fahrzeugs ansetzbar ist statt der handelsüblichen, mit Handgriffen versehenen, höhenverstellbaren Säule.

Das Austauschteil ermöglicht einen nachträglichen Umbau, aber auch eine rationelle Variation innerhalb der Produktion.

Insbesondere für nachträglichen Umbau werden für die Steuerung rechts-links zwei Pedale vorgeschlagen und die weitere Gestaltung des Austauschteils mit einer die Pedale aufweisende Wippe, die über mindestens einen von ihr nach oben ragenden Arm ein gleichfalls an dem Austauschteil angebautes elektrisches Steuerorgan für die Steuerung rechts-links betätigt, vorzugsweise ein dem Drehgriff eines handelsüblichen Aufbaues entnommenes Steuerorgan.

Weiter im einzelnen kann das Steuerorgan mit einem mit dem Arm zusammenwirkenden Mitnehmer versehen werden, vorzugsweise einem an einer Drehscheibe angebrachten Stift, der in einem Langloch oder einer Gabelung des Armes gefasst ist.

Wird das Fahrzeug von vornherein in der erfindungsgemäßen Variante produziert, so wird man die Steuerung rechts-links eher in anderer Weise ausführen, beispielsweise mittels Druckschaltern oder mittels Sensoren in der Plattform, die auf Gewichtsverlagerung von einem Fuß auf den anderen reagieren.

Ein Bausatz zum Umbauen eines handelsüblichen Fahrzeugs enthält vorzugsweise das Austauschteil mit dem Ansatz und der Verlängerung, die Wippe, die Pedale einschließlich Befestigungsmitteln und den Strang.

Die Zeichnungen geben Ausführungsbeispiele der Erfindung wieder.
1 zeigt ein durch einfachen, handwerklichen Umbau aus einem handelsüblichen Fahrzeug entstandenes erfindungsgemäßes Fahrzeug in Ansicht von vorne,
2 zeigt das Fahrzeug in Ansicht von der Seite und
3 zeigt eine Einzelheit in isometrischer Darstellung von vorne und schräg von oben,
4 zeigt ein anderes Austauschteil als in 1 und 2 für ein sonst gleiches Fahrzeug in isometrischer Darstellung,
5 zeigt das Austauschteil nach 4 in gleicher Isometrie mit Darstellung der an sich verdeckten Teile,
6 zeigt schematisch eine Einzelheit und
7 zeigt eine weitere Abwandlung einer Einzelheit in isometrischer Darstellung.
An einer als flacher Kasten ausgebildeten Plattform 1 sind zwei Räder 2 angeordnet. Sie sind durch Radmotoren 3 getrieben, die von einer in der Plattform untergebrachten Batterie gespeist sind.
Auf der Plattform 1 erhebt sich ein Aufbau 4. Er setzt sich zusammen aus einer starr mit der Plattform verbundenen Basissäule 5 und einer diese verlängernden Aluminium-Schweißkonstruktion 6.
Die letztere sitzt mit einem Stutzen 7 in der hohlen Basissäule 5. Eine an dem Stutzen 7 angeschweißte Stange 8 erstreckt sich schräg nach oben und trägt eine im Querschnitt etwa halbkreisförmige Schale 9 zur Anlage an dem einen Bein einer das Fahrzeug benutzenden Person sowie eine flache Anlage-Platte 10 für das andere Bein. Die Schale 9 und die Anlage 10 sind gepolstert zu denken.
Die beiden Flügel der Schale 9 könnten mit Gelenken versehen sein, in denen ein Flügel bei Überschreiten einer, jedoch nicht zu geringen, Kraftausübung wegklappt.
Die Aluminium-Schweißkonstruktion 6 ist als ein Austauschteil für einen Umbau konzipiert.
An einem Ansatz 11 der Stange 8 sind ein Kasten 12 zur Aufnahme von Steuerungselementen sowie eine Manschette 13 angebracht, in der ein von einem Fahrzeug nach dem Stand der Technik entnommener, die Steuerung rechts-links bewirkender Drehgriff 14 gehalten ist.
Ferner ist an dem Stutzen 7 eine neben der Basissäule 5 nach unten sich erstreckende Stange 15 angeschweißt. An dieser ist eine um eine waagerechte Achse 16 schwenkbare Wippe 17 angelenkt. Die Wippe hat Bewegungsfreiheit in einem Ausschnitt 18 der Plattform. Sie ragt dabei jedoch mit zwei auf ihr angeschweißten Platten 19 über die Oberfläche der Plattform 1.
Zwei auf dieser angebrachte Pedale 20 ragen ihrerseits über die Platten 19. Diese Pedale bestehen aus, in 1 nur von vorne sichtbaren, flachen Zungen und sind jeweils mit waagerechter Achse an einer auf der Plattform 1 angeschraubten Halteplatte 21 angelenkt.
Von der Wippe 17 aus erstrecken sich zwei an ihr angeschweißte Stangen 22 nach oben. An diesen ist ein dünnes Drahtseil 23 befestigt, das um den Drehgriff 14 geschlungen ist und auf der Mitte der Umschlingung an ihm befestigt ist.
Bei 24 sind zwei strukturierte Trittflächen für die beiden Füße angedeutet.
Schließlich ist an dem Kasten 12 ein Ein- und Ausschaltknopf 25 und am oberen Ende der Stange 8 ein Not-Ausschalter 26 zu erkennen.
Die das Fahrzeug benutzende Person stellt sich auf die beiden Trittflächen 24, wobei sie das eine Bein in die Schale 9 bringt und das andere Bein an die Anlageplatte 10 legt. Der vordere Teil der Füße liegt auf den Pedalen 20.
Neigt sich die Person nach vorne, so fährt das Fahrzeug vorwärts, und zwar umso schneller, je stärker die Neigung nach vorne ist. Neigt sich die Person nach hinten, fährt das Fahrzeug entsprechend nach hinten.
Zur Steuerung nach rechts wird mit dem einen Fuß auf das rechte Pedal gedrückt und mit dem anderen Fuß an dem linken Pedal nachgegeben. Die Wippe 17 verstellt sich und verdreht über das Drahtseil 23 den Drehgriff 14. Das linke Rad 2 dreht sich nun schneller als das rechte, so dass das Fahrzeug eine Rechtskurve beschreibt. Das Ausmaß der Verschwenkung der Wippe 17 mittels der Füße bestimmt den Kurvenradius. Abbiegen nach links geschieht entsprechend umgekehrt.
4 zeigt ein gegenüber der Aluminium-Schweißkonstruktion 6 weiterentwickeltes Austauschteil 31.
Das Austauschteil 31 wird mit einem schräg an ihm angeordneten, dem Stutzen 7 entsprechenden Stutzen 32 an der Basissäule 5 des Fahrzeugs befestigt.
Es hat die Gestalt einer kastenförmigen Säule 33, die eine Halterung 34 für eine Schale 35 und eine Anlage-Platte 36, entsprechend 9 und 10 in 1 und 2, aufweist.
Die Säule 33 geht von einem über der Basissäule 5 liegenden breiteren Abschnitt 37 in einen vor der Basissäule 5 sich nach unten erstreckenden schmaleren Abschnitt 38 über.
Der breitere Abschnitt 37 hat einen Boden 39 und einen über diesem angeordneten Zwischenboden 40, in denen der Stutzen 32 gehalten ist.
An den Boden 39 schließt sich nach oben eine Rückwand 41 des breiteren Abschnitts 37 und nach unten eine Rückwand 42 des schmaleren Abschnitts 38 an; die Seitenwände 43 der kastenförmigen Säule stehen nach unten bzw. hinten etwas über den Boden 39 und die Rückwand 42 über und bilden einen bogenförmigen Übergang zwischen dem breiteren Abschnitt 37 und dem schmaleren Abschnitt 38. In der Decke 44 und der Vorderwand 45 der kastenförmigen Säule befindet sich jeweils ein angeschraubter, abnehmbarer Deckel 46 bzw. 47.
An der Rückwand 41 ist eine Aufnahme 48 in Form eines kleinen, nach oben offenen Kastens für die Halterung 34 angebracht: Das untere Teil 49 einer Teleskopstange ist, was nicht im einzelnen dargestellt ist, an seinem unteren Ende in der Aufnahme 48 gelenkig gehalten und durch zwei an den beiden Seiten in der Aufnahme angeordnete Gummipuffer nach den Seiten hin abgestützt. Das obere Teil 50 der Teleskopstange ist in verschiedenen Höhenstellungen in dem unteren Teil 49 fixierbar und trägt einen Arm 51, an dem die Schale 35 und die Anlage-Platte 36 befestigt sind. Die Stellung der Schale 35 und der Anlage-Platte 36 an dem Arm 51 ist veränderbar.
An der Rückwand 42 ist in einem Gelenk 52 eine Wippe 53 gelagert. Sie erstreckt sich durch zwei Schlitze 54 in den Seitenwänden 43 aus der Säule 33 heraus und trägt an ihren Enden zwei Pedale 55. Die Pedale 55 behalten eine Lage in geringer Höhe über der Plattform des Fahrzeugs, die Wippe 53 liegt vor der Plattform.
Über der Wippe 53 ist an der Rückwand 42 das Steuerorgan 56 eines handelsüblichen Fahrzeugs angeordnet. Daran ist eine Drehscheibe 57 mit einem Stift 58 als Mitnehmer angebracht worden, auf den ein auf der Wippe 53 sich erhebender Arm 59 mit einer Gabelung 60 greift. Durch Betätigen der Wippe 53 mittels der Pedale 55 und Übertragung der Bewegung über den Arm 59 und die Drehscheibe 57 auf das Steuerorgan 56 ist das Fahrzeug lenkbar. Diese Steuerung sowie die Steuerung der Geschwindigkeit sind oben bereits beschrieben worden.
Der Deckel 47 macht das Steuerorgan 56 zugänglich. Unter dem Deckel 46 ist die Elektronik angeordnet.
In 7 ist die Anordnung der gebogenen Schale und der flacheren Anlage, hier mit 61 bzw. 62 bezeichnet, noch einmal gegenüber 5 abgewandelt.
Auf dem Arm 51 sitzt mit einem Basisteil 63 von U-förmigem Querschnitt verschiebbar und in verschiedenen Stellungen fixierbar eine Halterung 64, die die Schale 61 und die Anlage 62 zur Anpassung an den jeweiligen Körperbau in verschiedene Abstände voneinander zu bringen erlaubt.
Am Ende des Basisteils ist eine nach oben ragende Konsole 65 angeordnet, an der zwischen einer oberen Abwinkelung 66 und einer unteren Abwinkelung 67 zwei Haltearme 68 und 69 an ihrem einen Ende gefasst und angelenkt sind. Am anderen Ende tragen die Haltearme 68 und 69 die Schale 61 und die Anlage 62.
Die Haltearme 68 und 69, wiederum von U-förmigem Querschnitt, sind durch eine an dem Haltearm 69 angelenkte und an dem Haltearm 68 mit einem Stift 70 in ein Langloch 71 greifende schräge Strebe 72 verbunden.
Durch Fixierung des Stiftes 70 an entsprechender Stelle in dem Langloch 71 lässt sich die betreffende Spreizstellung der Haltearme fixieren und somit der gewünschte Abstand zwischen der Schale 61 und der Anlage 62 einstellen.
Hierfür könnte der Stift 70 mit einem Gewinde und einer Klemmmutter versehen sein.
Die Schale 61 ist zweiteilig. Die eine Hälfte 73 ist fest an dem Haltearm 68 angebracht. Die andere Hälfte 74 ist mit der ersteren durch ein, z. B. klemmendes, Gelenk 75 verbunden.
Unter Überwindung der Klemmkraft kann so die Hälfte 74 notfalls abklappen.
Die Schale 61 und die Anlage 62 sind ohne ihre Polsterung dargestellt.

Claims

Zweirädriges batteriegetriebenes Fahrzeug für eine auf einer Plattform (1) des Fahrzeugs stehende und die Plattform (1) über einen auf dieser angeordneten Aufbau (4) in einer der Körperstellung entsprechenden Winkellage haltende Person, bei dem ausgehend von einer die Winkellage der Plattform (1) gegenüber der Waagerechten ermittelnden Sensoreinrichtung ein Radantrieb (3) derart gesteuert ist, dass dieser durch Beschleunigung und Verzögerung das Fahrzeug mit der Person im Gleichgewicht hält („Segway"), und bei dem eine gesondert zu betätigende Steuerung (14,17–23 bzw. 52–60) rechts-links durch unterschiedliche Antriebsgeschwindigkeiten der beiden Räder (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Aufbau (4) zur Anlage an mindestens einem Bein der Person eingerichtet (9 bzw. 35) ist, um die Plattform (1) in der genannten Winkellage zu halten.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau (4) bis über das Knie reicht.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau (4) mit einer gebogenen und/oder gewinkelten Schale (9 bzw. 35 bzw. 61), vorzugsweise von der Seite, vorzugsweise von innen, an dem einen Bein anliegt.
Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau (4) eine flachere Anlage (10 bzw. 36 bzw. 62) für das andere Bein aufweist, derart, dass die Person mit diesem anderen Bein die Schale (9 bzw. 35) an das genannte eine Bein andrücken kann.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass über den seitlichen Bereichen der Plattform (1) beiderseits des Aufbaues (4) Platz für die Beine zum Verlassen der Plattform (1) auch nach vorne vorhanden ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein zur Anlage an dem Bein eingerichtetes Austauschteil (6 bzw. 31), das an der Basissäule (5) eines handelsüblichen gattungsgemäßen Fahrzeugs ansetzbar ist statt der handelsüblichen, mit Handgriffen versehenen, höhenverstellbaren Säule.
Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Austauschteil (31) die Gestalt einer kastenförmigen Säule (33) hat, die eine, vorzugsweise höhenverstellbare, Halterung (34) für die genannte Schale (35) und ggf. die flachere Anlage (36) aufweist und mit einem schräg in ihr angeordneten Stutzen (32) an die genannte Basissäule (5) ansetzbar ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (61) und die flachere Anlage (62) einen veränderbaren Abstand voneinander aufweisen, vorzugsweise durch Anordnung an zwei schwenkbaren Haltearmen (68;69), die in verschiedenen Spreizstellungen fixierbar sind.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (14,17–23 bzw. 52–60) rechts-links fußbetätigt (20,21 bzw. 55) ist, vorzugsweise zwei Pedale (20 bzw. 55) für die Steuerung (14,17–23 bzw. 52–60) rechts-links vorgesehen sind.
Fahrzeug nach Anspruch 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Austauschteil (6 bzw. 31) eine die Pedale (20 bzw. 55) aufweisende Wippe (17 bzw. 53) angebaut ist, die über mindestens einen von ihr nach oben ragenden Arm (22 bzw. 51) ein gleichfalls an dem Austauschteil (6 bzw. 31) angebautes elektrisches Steuerorgan (14 bzw. 56) für die Steuerung rechts-links betätigt, vorzugsweise ein dem Drehgriff eines handelsüblichen Aufbaues entnommenes Steuerorgan (14 bzw. 56).
Fahrzeug nach den Ansprüchen 6, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Austauschteil (6 bzw. 31) mit einer neben der Basissäule (5) sich erstreckenden Verlängerung nach unten (15 bzw. 38) versehen ist, an der die Wippe (17 bzw. 53) angebracht ist.
Fahrzeug nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerorgan (56) mit einem mit dem Arm (51) zusammenwirkenden Mitnehmer (58) versehen worden ist, vorzugsweise einem an einer Drehscheibe (57) angebrachten Stift (58), der in einem Langloch oder einer Gabelung (60) des Armes (51) gefasst ist.