DE102018217512A1

DE102018217512A1 - Steering vehicle control

Info

Publication number: DE102018217512A1
Application number: DE102018217512.8A
Authority: DE
Inventors: Hans Schroth; Csaba Györi
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2018-10-12
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2020-04-16
Also published as: WO2020074193A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stehfahrzeug (2) und ein Verfahren zur Steuerung eines Stehfahrzeugs (2) mit zwei Antriebsrädern (8), die durch elektrische Antriebsmotoren (10) antreibbar sind, aufweisend die Schritte:- Aufnehmen von Lenk- und / oder Beschleunigungsbefehlen mittels eines Steuermoduls (12),- Erfassen der Geschwindigkeit des Stehfahrzeugs (2),- Übermitteln der Befehle an eine Steuereinheit (13),- Ermitteln je eines Steuersignals für jeden der elektrischen Antriebsmotoren (10) auf Basis der Befehle und in Abhängigkeit von der erfassten Geschwindigkeit,- Ansteuern des jeweiligen elektrischen Antriebsmotors (10) mittels des jeweiligen Steuersignals.The invention relates to a stationary vehicle (2) and a method for controlling a stationary vehicle (2) with two drive wheels (8) which can be driven by electric drive motors (10), comprising the steps: - Recording steering and / or acceleration commands by means of a Control module (12), - detecting the speed of the stationary vehicle (2), - transmitting the commands to a control unit (13), - determining a control signal for each of the electric drive motors (10) on the basis of the commands and as a function of the detected speed , - control of the respective electric drive motor (10) by means of the respective control signal.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stehfahrzeug zur Beförderung einer Person und dessen Steuerung.The invention relates to a stationary vehicle for the transportation of a person and its control.

Heutzutage existieren verschiedene Arten von Beförderungsmitteln für Menschen. Insbesondere für kurze Strecken von bis zu einigen wenigen Kilometern in Städten ist es jedoch oft nicht möglich und/oder wirtschaftlich ein Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Auto zu wählen. Aus diesem Grund ist beispielsweise das Fahrrad ein bekanntes und oft genutztes alternatives Beförderungsmittel in Städten.There are different types of transportation for people today. Particularly for short distances of up to a few kilometers in cities, however, it is often not possible and / or economical to choose a motor vehicle, for example a car. For this reason, for example, the bicycle is a well-known and often used alternative means of transportation in cities.

Im Rahmen der Elektrifizierung der vom Menschen genutzten Beförderungsmittel werden zurzeit neue Beförderungskonzepte erforscht, die ein Gehen „elektrifizieren“. D.h. insbesondere für die zuvor erwähnten kurzen Strecken sollen Menschen bequem mit neuartigen Beförderungsmitteln von einem Ort zu einem Nächsten Ort, beispielsweise von Zuhause zu einem Bahnhof gelangen, ohne auf ein Kraftfahrzeug zurückgreifen zu müssen. Eine derartige Fortbewegung erweist sich gleichzeitig vorteilhaft für die Umwelt.As part of the electrification of the means of transportation used by humans, new transportation concepts are currently being researched that “electrify” walking. I.e. Especially for the aforementioned short distances, people should be able to get comfortably from one place to the next place, for example from home to a train station, using novel means of transport, without having to use a motor vehicle. Such movement is also beneficial for the environment.

So zeigt beispielsweise die DE 196 48 419 A1 eine Personentransportvorrichtung, bei welchen das Griffteil mit dem Steuerhebel über Stifte in einem Ständer angeordnet und dort zumindest an die Höhe der die Vorrichtung benutzenden Person anpassbar und Verwahrung im inaktiven Zustand auf kleinerem Raum möglich ist.For example, the DE 196 48 419 A1 a passenger transport device in which the handle part with the control lever is arranged in a stand by means of pins and can be adapted there at least to the height of the person using the device and can be stored in the inactive state in a smaller space.

Es stellt sich aber die Frage, wie eine sichere Fortbewegung mit einem Stehfahrzeug möglich ist, ohne dass es zu sicherheitsrelevanten Fahrsituationen kommt.However, the question arises of how safe movement with a stationary vehicle is possible without safety-relevant driving situations.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Stehfahrzeug bzw. ein Verfahren zu dessen Steuerung anzugeben, mit dessen Hilfe eine Person eine Strecke schnell und einfach zurücklegen kann.Against this background, it is an object of the invention to provide an improved standing vehicle and a method for controlling it, with the aid of which a person can cover a distance quickly and easily.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung eines Stehfahrzeugs mit den Merkmalen der Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by a method for controlling a stationary vehicle with the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Ansprüche werden durch ausdrückliche Bezugnahme zum Gegenstand der Beschreibung gemacht.Advantageous refinements, developments and variants are the subject of the dependent claims. The claims are made the subject of the description by express reference.

Das Verfahren zur Steuerung eines Stehfahrzeugs mit zwei Antriebsrädern, die durch elektrische Antriebsmotoren antreibbar sind, weist die Schritte auf:

- Aufnehmen von Lenk- und / oder Beschleunigungsbefehlen mittels eines Steuermoduls,
- Erfassen der Geschwindigkeit des Stehfahrzeugs,
- Übermitteln der Befehle an eine Steuereinheit,
- Ermitteln je eines Steuersignals für jeden der elektrischen Antriebsmotoren auf Basis der Befehle und in Abhängigkeit von der erfassten Geschwindigkeit,
- Ansteuern des jeweiligen elektrischen Antriebsmotors mittels des jeweiligen Steuersignals.

The method for controlling a stationary vehicle with two drive wheels that can be driven by electric drive motors has the steps:

Recording steering and / or acceleration commands by means of a control module,
- detection of the speed of the stationary vehicle,
Transmitting the commands to a control unit,
Determining a control signal for each of the electric drive motors on the basis of the commands and as a function of the detected speed,
- Control of the respective electric drive motor by means of the respective control signal.

Es ist bevorzugt, dass das jeweilige Steuersignal aus einer ersten einer zweiten Information ermittelt wird, wobei die erste Information eine Sollgeschwindigkeit des Stehfahrzeugs umfasst und von dem Beschleunigungsbefehl abhängt und wobei die zweite Information eine Verringerung der Antriebsdrehzahl des jeweiligen Antriebsrads umfasst und von der erfassten Geschwindigkeit des Stehfahrzeugs und dem Lenkbefehl abhängt. Die Steuersignale können demnach durch Überlagerung der ersten und zweiten Information bestimmt werden und die Antriebsdrehzahl sowohl an eine Beschleunigungs- bzw. Bremsvorgabe des Fahrzeugführers als auch an eine Lenkvorgabe anpassen.It is preferred that the respective control signal is determined from a first of a second piece of information, the first piece of information comprising a set speed of the stationary vehicle and depending on the acceleration command, and the second piece of information comprising a reduction in the drive speed of the respective drive wheel and the detected speed of the Stationary vehicle and the steering command depends. The control signals can accordingly be determined by superimposing the first and second information and adapting the drive speed to an acceleration or braking specification of the vehicle driver as well as to a steering specification.

Es entspricht einer sicherheitsfördernden Weiterbildung des Verfahrens, dass die Sollgeschwindigkeit des Stehfahrzeugs gemäß der ersten Information zusätzlich von der erfassten Geschwindigkeit des Stehfahrzeugs und von dem Lenkbefehl abhängig ist. Somit kann die Fahrzeuggeschwindigkeit an eine bestimmte Kombination einer aktuell erfassten Geschwindigkeit und eines Lenkwinkels angepasst werden. Beispielsweise sollte das Stehfahrzeug zunächst abbremsen bevor es eine Kurve mit sehr engem Radius fährt. Alternativ, ggf. auch zusätzlich, kann, anstatt das Fahrzeug abzubremsen, der Lenkwinkel beschränkt werden.It corresponds to a safety-enhancing development of the method that the target speed of the stationary vehicle according to the first information is additionally dependent on the detected speed of the stationary vehicle and on the steering command. The vehicle speed can thus be adapted to a specific combination of a currently detected speed and a steering angle. For example, the stationary vehicle should first brake before turning into a very narrow radius. Alternatively, if necessary additionally, instead of braking the vehicle, the steering angle can be limited.

Um das Fahrzeug gemäß der erstgenannten Alternative abzubremsen wird das Verfahren vorzugsweise durch folgende Schritte weitergebildet:

- Vergleichen des Lenkwinkels entsprechend des Lenkbefehls mit einem maximal zulässigen Lenkwinkel bei der aktuellen erfassten Geschwindigkeit des Stehfahrzeugs, insbesondere mittels einer Look-up-Tabelle,
- Reduzieren der Geschwindigkeit des Stehfahrzeugs, bis der bei dieser Geschwindigkeit maximal zulässige Lenkwinkel dem Lenkwinkel entsprechend des Lenkbefehls entspricht.

In order to brake the vehicle according to the first-mentioned alternative, the method is preferably further developed by the following steps:

Comparing the steering angle in accordance with the steering command with a maximum permissible steering angle at the current detected speed of the stationary vehicle, in particular by means of a look-up table,
- Reduce the speed of the stationary vehicle until the maximum permitted steering angle at this speed corresponds to the steering angle according to the steering command.

Es ist bevorzugt, dass das Ansteuern des jeweiligen elektrischen Antriebsmotors bei einer Lenkbewegung des Stehfahrzeugs so erfolgt, dass das kurveninnere Antriebsrad eine geringere Antriebsdrehzahl oder eine umgekehrte Drehrichtung gegenüber dem kurvenäußeren Antriebsrad aufweist. Somit ist keine Winkeländerung der Antriebsräder und entsprechend auch keine Lenkstange oder eine sonstige mechanische Lenkvorrichtung von Nöten. Es können also Kosten, Gewicht und Bauraum eingespart werden. Bevorzugt ist die relative Verringerung der Antriebsdrehzahl des kurveninneren Antriebsrads gegenüber dem kurvenäußeren Antriebsrad durch einen Grenzwert beschränkt. Alternativ oder zusätzlich ist die Geschwindigkeit des Stehfahrzeugs abhängig vom Kurvenradius durch einen Grenzwert beschränkt bzw. das Stehfahrzeug wird auf diesen Grenzwert der Geschwindigkeit abgebremst.It is preferred that the control of the respective electric drive motor at a Steering movement of the stationary vehicle takes place in such a way that the drive wheel on the inside of the curve has a lower drive speed or an opposite direction of rotation with respect to the drive wheel on the outside of the curve. Thus, no change in the angle of the drive wheels and, accordingly, no handlebar or other mechanical steering device is required. Costs, weight and installation space can thus be saved. The relative reduction in the drive speed of the drive wheel on the inside of the curve compared to the drive wheel on the outside of the curve is preferably limited by a limit value. As an alternative or in addition, the speed of the stationary vehicle is limited by a limit value depending on the curve radius, or the stationary vehicle is braked to this limit value of the speed.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn unterhalb von einem Schwellwert der erfassten Geschwindigkeit, insbesondere im Wesentlichen 0 km/h, das Ansteuern des kurveninneren Antriebsrads mit einer gegenüber dem kurvenäußeren Antriebsrad umgekehrten Drehrichtung erfolgt und nur oberhalb von dem Schwellwert mit einer geringeren Antriebsdrehzahl gegenüber dem kurvenäußeren Antriebsrad erfolgt. Das Fahrzeug kann sich bei Bedarf somit unterhalb des Geschwindigkeits-Schwellwerts um die eigene Hochachse drehen.It is advantageous if, below a threshold value of the detected speed, in particular essentially 0 km / h, the drive wheel on the inside of the curve is driven with a direction of rotation opposite to the drive wheel on the outside of the curve and only above the threshold value with a lower drive speed compared to the drive wheel on the outside of the curve he follows. The vehicle can therefore turn around its own vertical axis below the speed threshold.

Das Verfahren weist bevorzugt folgenden Schritt zum Ermitteln der Steuersignale auf, der bei einer Lenkbewegung des Stehfahrzeugs erfolgt:

- Abrufen eines zu der erfassten Geschwindigkeit des Stehfahrzeugs korrespondierenden Lenkwinkels und / oder Abrufen einer zu der erfassten Geschwindigkeit des Stehfahrzeugs korrespondierenden Verringerung der Antriebsdrehzahl des kurveninneren Antriebsrads gegenüber dem kurvenäußeren Antriebsrad, insbesondere mit Hilfe einer Look-up-Tabelle. Die Verringerung der Antriebsdrehzahl des kurveninneren Antriebsrads und damit der Lenkradius wird bevorzugt abhängig von der erfassten Geschwindigkeit begrenzt, so dass es nicht zu sicherheitskritischen Fahrsituationen kommen kann.

The method preferably has the following step for determining the control signals, which takes place during a steering movement of the stationary vehicle:

- Calling up a steering angle corresponding to the detected speed of the stationary vehicle and / or calling up a reduction in the drive speed of the drive wheel on the inside of the curve compared to the drive wheel on the outside of the curve, corresponding to the detected speed of the standing vehicle, in particular with the aid of a look-up table. The reduction in the drive speed of the drive wheel on the inside of the curve and thus the steering radius is preferably limited as a function of the detected speed, so that safety-critical driving situations cannot occur.

Das Verfahren weist alternativ oder zusätzlich bevorzugt folgenden Schritt zum Ermitteln der Steuersignale auf, der bei einer Lenkbewegung des Stehfahrzeugs erfolgt:

- Abrufen einer zu dem Lenkbefehl korrespondierenden maximalen Sollgeschwindigkeit des Stehfahrzeugs (2), insbesondere mit Hilfe einer Look-up-Tabelle. Bevorzugt wird zunächst die Geschwindigkeit des Stehfahrzeugs insgesamt abhängig von der erfassten Geschwindigkeit soweit begrenzt, dass es nicht zu sicherheitskritischen Fahrsituationen kommen kann. Erst dann erfolgt die Lenkansteuerung durch Verringerung der Antriebsdrehzahl des kurveninneren Antriebsrads.

As an alternative or in addition, the method preferably has the following step for determining the control signals, which takes place when the standing vehicle is steering:

- Calling up a maximum target speed of the stationary vehicle corresponding to the steering command ( 2nd ), especially with the help of a look-up table. Preferably, the speed of the stationary vehicle as a whole, depending on the detected speed, is initially limited to such an extent that safety-critical driving situations cannot occur. Only then is the steering activated by reducing the drive speed of the drive wheel on the inside of the curve.

Es ist bevorzugt, dass die Sollgeschwindigkeit des Stehfahrzeugs gemäß der ersten Information entsprechend stufenweise erhöht oder verringert wird, sofern ein positiver oder negativer Beschleunigungsbefehl von dem Steuermodul aufgenommen wurde.It is preferred that the target speed of the stationary vehicle is increased or decreased accordingly in accordance with the first information, provided that a positive or negative acceleration command has been received by the control module.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist ein Stehfahrzeug zur Beförderung einer Person folgendes auf:

- ein Fahrmodul mit einer Stehfläche und zwei Antriebsrädern, die an dem Fahrmodul angeordnet sind,
- je einen im Fahrmodul angeordneten elektrischen Antriebsmotor zum Antrieb des jeweiligen Antriebsrades,
- einen Akkumulator zur Energieversorgung der elektrischen Antriebsmotoren,
- ein Steuermodul, das an einem Säulenelement angeordnet ist, zur Aufnahme von Lenk- und / oder Beschleunigungsbefehlen und zur davon abhängigen Steuerung der elektrischen Antriebsmotoren
- eine Steuereinheit, die zur Lenkung des Stehfahrzeugs dazu ausgebildet ist, die jeweilige Drehzahl der Antriebsräder durch Übermittlung entsprechender Steuersignale an die elektrischen Antriebsmotoren unabhängig voneinander anzupassen.

According to a further aspect of the invention, a standing vehicle for transporting a person has the following:

a driving module with a standing surface and two drive wheels which are arranged on the driving module,
one electric drive motor each arranged in the drive module for driving the respective drive wheel,
an accumulator for supplying energy to the electric drive motors,
- A control module, which is arranged on a column element, for receiving steering and / or acceleration commands and for the dependent control of the electric drive motors
- A control unit, which is designed to steer the stationary vehicle to independently adapt the respective speed of the drive wheels by transmitting corresponding control signals to the electric drive motors.

Die Steuereinheit des Stehfahrzeugs ist bevorzugt dazu ausgebildet, ein Verfahren wie vorstehend angegeben auszuführen.The control unit of the standing vehicle is preferably designed to carry out a method as specified above.

Das Stehfahrzeug, welches zur Beförderung einer Person ausgebildet ist, weist bevorzugt ein Fahrmodul mit einer Stehfläche für die zu befördernde Person auf. Weiterhin weist das Stehfahrzeug zwei Antriebsräder auf, die an dem Fahrmodul angeordnet sind. Zum Antrieb der Antriebsräder weist das Stehfahrzeug zumindest einen elektrischen Antriebsmotor auf. Die Antriebsräder werden hierbei beispielsweise direkt mittels einer Antriebsachse, welche den zumindest einen Antriebsmotor mit den Antriebsrädern mechanisch verbindet, angetrieben. Die Antriebsräder sind vorzugsweise derart an dem Fahrmodul angeordnet, dass in eine Fahrtrichtung betrachtet jeweils ein Antriebsrad an einer linken Seite des Fahrmoduls und ein Antriebsrad an einer rechten Seite des Fahrmoduls angeordnet ist. Mit anderen Worten: Die zu befördernde Person steht somit zwischen den beiden Antriebsrädern auf der Stehfläche.The standing vehicle, which is designed to transport a person, preferably has a driving module with a standing surface for the person to be transported. Furthermore, the standing vehicle has two drive wheels which are arranged on the driving module. The stationary vehicle has at least one electric drive motor for driving the drive wheels. The drive wheels are driven, for example, directly by means of a drive axle that mechanically connects the at least one drive motor to the drive wheels. The drive wheels are preferably arranged on the drive module in such a way that, viewed in the direction of travel, a drive wheel is arranged on a left side of the drive module and a drive wheel is arranged on a right side of the drive module. In other words: the person to be transported is thus between the two drive wheels on the standing surface.

Weiterhin weist das Stehfahrzeug vorzugsweise einen Akkumulator, beispielsweise eine wiederaufladbare Batterie auf. Der Akkumulator dient einer elektrischen Energieversorgung des Antriebsmotors. Furthermore, the standing vehicle preferably has an accumulator, for example a rechargeable battery. The accumulator serves to supply electrical power to the drive motor.

Zur Steuerung des Antriebsmotors weist das Stehfahrzeug eine mit dem Steuermodul verbundene Steuereinheit auf. Unter Steuerung des Antriebsmotors wird vorliegend speziell verstanden, dass mittels des Steuermoduls nicht nur eine Beschleunigung und ein Verzögern der Geschwindigkeit des Stehfahrzeuges erreicht ist. Vielmehr erfolgt auch eine Richtungslenkung des Stehfahrzeuges mittels des Steuermoduls. Das Steuermodul ist an einem Säulenelement angeordnet und wird im Betrieb von der zu befördernden Person bedient.To control the drive motor, the standing vehicle has a control unit connected to the control module. In the present case, control of the drive motor is specifically understood to mean that the control module not only accelerates and decelerates the speed of the stationary vehicle. Rather, the standing vehicle is also directionally steered by means of the control module. The control module is arranged on a column element and is operated by the person to be transported during operation.

Das Säulenelement und das Fahrmodul sind vorzugsweise mittels einer Kupplung trennbar miteinander verbunden. Unter trennbar wird vorliegend verstanden, dass das Säulenelement beispielsweise bei einem Nichtgebrauch des Stehfahrzeuges oder beispielsweise zum Verstauen in einem Kraftfahrzeug von dem Fahrmodul reversibel getrennt werden kann. Zur Ausbildung der Kupplung weist das Fahrmodul ein erstes Kupplungselement und das Säulenelement ein zweites Kupplungselement auf. Hierdurch ist eine mechanische und insbesondere reversible Trennung des Säulenelements von dem Fahrmodul erreicht, um somit beispielsweise das Stehfahrzeug platzsparend aufzubewahren. Weiterhin ist eine Modularität des Stehfahrzeuges erreicht, da beispielsweise verschiedene Personen, mit einem jeweils eigenen Säulenelement ein beliebiges oder ein und dasselbe Fahrmodul nutzen können.The column element and the driving module are preferably connected to one another in a separable manner by means of a coupling. In the present case, separable is understood to mean that the column element can be reversibly separated from the driving module, for example when the stationary vehicle is not in use or, for example, for stowing in a motor vehicle. To form the coupling, the driving module has a first coupling element and the column element has a second coupling element. This achieves a mechanical and, in particular, reversible separation of the pillar element from the driving module in order to store the standing vehicle, for example, in a space-saving manner. Furthermore, a modularity of the standing vehicle has been achieved, since, for example, different people, each with their own column element, can use any one or the same driving module.

Das Stehfahrzeug dient insbesondere zur Beförderung von Personen über kurze Strecken, beispielsweise über die sogenannte „last mile“. Unter „last mile“ wird vorliegend speziell ein Teil einer Gesamtstrecke bezeichnet, welcher üblicherweise zu Fuß zurückgelegt wird. Beispielsweise wird unter anderem unter der „last mile“ eine Strecke innerhalb eines Flughafengebäudes, eines Fabrikgeländes und/oder von einem Wohnhaus zu einem Bahnhof verstanden. Durch das Stehfahrzeug wird weiterhin eine Fortbewegung insbesondere gehbeeinträchtigter Menschen gefördert und/oder vorteilhaft erweitert.The standing vehicle is used in particular to transport people over short distances, for example via the so-called "last mile". “Last mile” specifically refers to a part of a total distance that is usually covered on foot. For example, the “last mile” is understood to mean a route within an airport building, a factory site and / or from a residential building to a train station. The standing vehicle further promotes and / or advantageously extends locomotion, in particular people with walking difficulties.

Bevorzugt ist das Säulenelement in Fahrtrichtung betrachtet seitlich an dem Fahrmodul angeordnet, also entweder links oder rechts von der zu befördernden und auf der Stehfläche stehenden Person. Hierzu weist das Fahrmodul jeweils in Fahrtrichtung betrachtet seitlich ein erstes Kupplungselement auf. Der Vorteil hierbei ist eine einhändige und einfache Bedienung des Stehfahrzeuges. Weiterhin ist hierdurch ein Absteigen „nach vorn“, also in Fahrtrichtung ermöglicht.When viewed in the direction of travel, the column element is preferably arranged on the side of the travel module, that is to say either to the left or to the right of the person to be transported and standing on the standing surface. For this purpose, the driving module has a first coupling element laterally viewed in the direction of travel. The advantage here is a one-handed and simple operation of the standing vehicle. Furthermore, this enables a descent "to the front", that is, in the direction of travel.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Säulenelement eine Gehäusewandung auf, die in einer Längsrichtung betrachtet das zweite Kupplungselement umgibt, beispielsweise einhüllt. Zudem weist das erste Kupplungselement eine Außenwandung auf. Zwischen der Außenwandung und der Aufnahme weist das erste Kupplungselement weiterhin einen Führungsschlitz auf. Im montierten Zustand ist die Gehäusewandung des Säulenelements in dem Führungsschlitz des ersten Kupplungselements angeordnet, beispielsweise teleskopartig.According to a preferred embodiment, the column element has a housing wall which, viewed in a longitudinal direction, surrounds, for example envelops, the second coupling element. In addition, the first coupling element has an outer wall. The first coupling element furthermore has a guide slot between the outer wall and the receptacle. In the assembled state, the housing wall of the column element is arranged in the guide slot of the first coupling element, for example telescopically.

Diese Ausgestaltung dient einer Erhöhung der mechanischen Stabilität der Kupplung, beispielsweise gegenüber Kipp- und/oder Biegekräften. Derartige Kipp- und/oder Biegekräfte treten beispielsweise dann auf, wenn die zu befördernde Person an dem montierten Säulenelement zieht oder drückt.This configuration serves to increase the mechanical stability of the coupling, for example with respect to tilting and / or bending forces. Such tilting and / or bending forces occur, for example, when the person to be transported pulls or presses on the assembled column element.

Zur Stabilisierung des Fahrmoduls, d.h., dass das Fahrmodul nicht kippt, weist es bevorzugt ein Stützrad auf. Das Stützrad ist vorzugsweise in Fahrtrichtung betrachtet an einer Rückseite des Fahrmoduls angeordnet, also im Rücken der zu befördernden Person.To stabilize the driving module, i.e. that the driving module does not tip over, it preferably has a support wheel. The support wheel is preferably arranged on the back of the driving module, as viewed in the direction of travel, that is, in the back of the person to be transported.

Hierdurch wird eine Räderanordnung aus den beiden Antriebsrädern und dem Stützrad nach Art eines Dreiecks erreicht. Mit anderen Worten: jeweils in einer Ecke des Dreiecks ist eines der drei Räder angeordnet, was einen „kippfreien Stand“ des Fahrmoduls und somit des Stehfahrzeuges sicherstellt. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist das Stützrad in Fahrtrichtung betrachtet an einer Vorderseite des Fahrmoduls angeordnet.In this way, a wheel arrangement of the two drive wheels and the support wheel is achieved in the manner of a triangle. In other words, one of the three wheels is arranged in each corner of the triangle, which ensures that the driving module and thus the stationary vehicle are not tilted. According to an alternative embodiment, the support wheel, viewed in the direction of travel, is arranged on a front of the driving module.

Das Fahrmodul weist jeweils einen Antriebsmotor für je ein Antriebsrad, also vorliegend zwei Antriebsmotoren auf, die das jeweilige Antriebsrad antreiben. Die Richtungslenkung erfolgt hierbei vorzugsweise derart, dass die Radgeschwindigkeiten beider Antriebsmotoren zur Kurvenfahrt unterschiedlich eingestellt werden. Diese Richtungslenkung wird auch als „Torque Vectoring“ bezeichnet.The driving module each has a drive motor for each drive wheel, in the present case two drive motors that drive the respective drive wheel. The directional guidance is preferably carried out in such a way that the wheel speeds of both drive motors are set differently for cornering. This directional control is also referred to as “torque vectoring”.

Eine Ansteuerung des zumindest einen elektrischen Antriebsmotors erfolgt vorliegend beispielsweise mittels einer Steuereinheit, die Signale, insbesondere Steuerbefehle der zu befördernden Person, von Sensorelementen des Steuermoduls empfängt. Die Steuereinheit ist hierzu mit den Sensorelementen beispielsweise drahtgebunden oder drahtlos mit den Sensorelementen verbunden. Weiterhin ist die Steuereinheit mit zumindest einer Motoransteuerung verbunden. Die zumindest eine Motoransteuerung dient einem Ansteuern des zumindest einen elektrischen Antriebsmotors durch von der Steuereinheit bereitgestellte Steuersignale. Die Steuersignale generiert die Steuereinheit beispielsweise in Abhängigkeit der empfangenen Steuerbefehle der Sensorelemente.In the present case, the at least one electric drive motor is activated, for example, by means of a control unit which receives signals, in particular control commands from the person to be transported, from sensor elements of the control module. For this purpose, the control unit is connected to the sensor elements, for example by wire or wirelessly to the sensor elements. Furthermore, the control unit is connected to at least one motor control. The at least one motor control is used to control the at least one electric drive motor using control signals provided by the control unit. The control signals are generated by the control unit, for example, as a function of the received control commands from the sensor elements.

Hierbei erfolgt eine elektrische Energieversorgung der Steuereinheit, der Motoransteuerung sowie der Sensorelemente beispielsweise mittels des Akkumulators. In this case, the control unit, the motor control and the sensor elements are supplied with electrical energy, for example by means of the rechargeable battery.

Alternativ oder ergänzend werden die Antriebsräder beispielsweise mittels eines Riemens, beispielsweise eines Zahnriemens mittelbar von dem elektrischen Antriebsmotor oder den elektrischen Antriebsmotoren angetrieben.Alternatively or additionally, the drive wheels are driven indirectly by the electric drive motor or the electric drive motors, for example by means of a belt, for example a toothed belt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen teilweise in stark vereinfachter Darstellungen:

1 eine perspektivische Ansicht des Stehfahrzeuges,
2 eine detaillierte perspektivische Ansicht einer Kupplung zur Verbindung des Säulenelements mit dem Fahrmodul,
3 ein Blockschaltbild zur Steuerung des Stehfahrzeuges,
4 eine Darstellung geschwindigkeitsabhängiger Kurvenradien sowie
5 eine schematische Darstellung eines Beschleunigungs- bzw. Abbremsvorgangs.

An embodiment of the invention is explained below with reference to the figures. These show partly in very simplified representations:

1 a perspective view of the standing vehicle,
2nd 2 shows a detailed perspective view of a coupling for connecting the column element to the driving module,
3rd a block diagram for controlling the standing vehicle,
4th a representation of speed-dependent curve radii as well
5 a schematic representation of an acceleration or braking process.

Innerhalb der Figuren sind gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen dargestellt.Parts with the same effect are shown with the same reference symbols in the figures.

Das in 1 dargestellte Stehfahrzeug 2 ist zur Beförderung einer Person ausgebildet. Hierzu weist das Stehfahrzeug ein Fahrmodul 4 mit einer Stehfläche 6 und zwei Antriebsrädern 8 auf. Die Stehfläche 6 weist im Ausführungsbeispiel zu einem leichteren „Aufstieg“ einen Bodenabstand B (auch als Einstiegshöhe bezeichnet) mit einem Wert im Bereich von 5cm bis 10cm und speziell im Bereich zwischen 6cm und 8cm auf.This in 1 standing vehicle shown 2nd is designed to transport one person. For this purpose, the standing vehicle has a driving module 4th with a standing surface 6 and two drive wheels 8th on. The standing area 6 has a ground clearance in the exemplary embodiment for easier “ascent” B (also known as entry height) with a value in the range of 5cm to 10cm and especially in the range between 6cm and 8cm.

Die Antriebsräder 8 sind in einer Fahrtrichtung F betrachtet seitlich an der Stehfläche 6 des Fahrmoduls 4 angeordnet und beispielsweise mittels einer Achse miteinander mechanisch verbunden. Im Ausführungsbeispiel weist das Fahrmodul 4 eine Einzelradaufhängung auf. D. h., dass die Antriebsräder nicht über eine Achse miteinander verbunden sind, sondern einzeln an dem Fahrmodul angeordnet sind.The drive wheels 8th are in one direction F viewed laterally on the standing surface 6 of the driving module 4th arranged and mechanically connected to each other for example by means of an axis. In the exemplary embodiment, the driving module 4th independent suspension. This means that the drive wheels are not connected to one another via an axle, but are arranged individually on the driving module.

Die Antriebsräder 8 werden im Betrieb des Stehfahrzeuges 2 von einem elektrischen Antriebsmotor 10 angetrieben, der im Fahrmodul 4 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel weist das Stehfahrzeug 2 zwei Antriebsmotoren 10, je einen Antriebsmotor 10 für ein Antriebsrad 8 auf. Der elektrische Antriebsmotor 10 ist derart ausgestaltet, dass er das Stehfahrzeug 2 auf Geschwindigkeiten mit einem Wert im Bereich von beispielsweise 10km/h bis 20km/h beschleunigt.The drive wheels 8th are in the operation of the standing vehicle 2nd from an electric drive motor 10th driven, in the driving module 4th is arranged. In the exemplary embodiment, the standing vehicle has 2nd two drive motors 10th , one drive motor each 10th for a drive wheel 8th on. The electric drive motor 10th is designed so that it is the standing vehicle 2nd accelerated to speeds with a value in the range of, for example, 10 km / h to 20 km / h.

Alternativ zu einem Zahnriemenantrieb können die Antriebsmotoren 10 jeweils direkt in den Antriebsrädern 8 verbaut sein und diese jeweils im Sinne eines In-Wheel-Motors bzw. Radnabenmotors direkt antreiben.The drive motors can be used as an alternative to a toothed belt drive 10th each directly in the drive wheels 8th be installed and drive them directly in the sense of an in-wheel motor or wheel hub motor.

Weiterhin weist das Stehfahrzeug 2 zur Steuerung des Antriebsmotors 10 ein Steuermodul 12 auf. Das Steuermodul 6 ist an einer Endseite eines Säulenelements 14 angeordnet. Unter Steuern des Antriebsmotors 10 wird vorliegend speziell eine Steuerung einer Beschleunigung und/oder einer Verzögerung in und entgegen der Fahrtrichtung F sowie eine Richtungslenkung („nach links“ oder „nach rechts“) des Stehfahrzeuges 2 verstanden.The standing vehicle also points 2nd to control the drive motor 10th a control module 12th on. The control module 6 is on one end side of a column member 14 arranged. Under the control of the drive motor 10th is specifically a control of an acceleration and / or deceleration in and against the direction of travel F as well as a directional control ("to the left" or "to the right") of the stationary vehicle 2nd Roger that.

An einer in Fahrtrichtung F betrachteten Rückseite R des Fahrmoduls 4 ist ein frei drehendes Stützrad zur Stabilisierung des Stehfahrzeuges 2 angeordnet. Vorliegend ist das Stützrad lediglich stellvertretend durch eine Halterung 16 für das Stützrad dargestellt. Unter frei drehend wird vorliegend speziell verstanden, dass das Stützrad nicht von dem elektrischen Antriebsmotor 10 angetrieben wird und es auch nicht mechanisch mit den Antriebsrädern 8 verbunden ist. Das Stützrad „rollt“ somit im Betrieb frei mit und dient ausschließlich einem „Umfall- und Umkippschutz“ des Stehfahrzeuges.On one in the direction of travel F considered back R of the driving module 4th is a freely rotating support wheel for stabilizing the standing vehicle 2nd arranged. In the present case, the support wheel is only representative of a bracket 16 shown for the jockey wheel. In the present case, freely rotating is understood to mean that the support wheel is not driven by the electric drive motor 10th is driven and it is not mechanical with the drive wheels 8th connected is. The jockey wheel thus “rolls” freely during operation and only serves to prevent the standing vehicle from falling over and toppling over.

Zur elektrischen Energieversorgung des Antriebsmotors 10 weist das Stehfahrzeug einen Akkumulator 18 auf. Im Ausführungsbeispiel ist der Akkumulator 18 im Säulenelement 14 angeordnet, speziell in dieses integriert. Zudem ist das Säulenelement 14 in einer Länge L einstellbar ausgebildet, beispielsweise teleskopartig ausgebildet. Die Längeneinstellbarkeit dient einer Anpassung an eine Körpergröße der zu befördernden Person.For the electrical power supply of the drive motor 10th the stationary vehicle has an accumulator 18th on. In the exemplary embodiment is the accumulator 18th in the column element 14 arranged, specifically integrated into this. In addition, the column element 14 in length L adjustable, for example telescopic. The length adjustability serves to adapt to a body size of the person to be transported.

Das Fahrmodul 4 weist zudem ein erstes Kupplungselement 20, im Ausführungsbeispiel zwei erste Kupplungselemente 20 auf. Die beiden ersten Kupplungselemente 20 sind derart an dem Fahrmodul 4 angeordnet, dass jeweils in Fahrtrichtung F (analog zu den Antriebsrädern 8) betrachtet seitlich ein erstes Kupplungselement 20 angeordnet ist. Das Säulenelement 14 weist endseitig ein zweites Kupplungselement 22 auf. Unter endseitig wird vorliegend insbesondere das Ende des Säulenelements 14 verstanden, das dem Ende, an dem das Steuermodul 12 angeordnet ist, gegenüber liegt.The driving module 4th also has a first coupling element 20th , in the exemplary embodiment two first coupling elements 20th on. The first two coupling elements 20th are such on the driving module 4th arranged that each in the direction of travel F (analogous to the drive wheels 8th ) looks at a first coupling element from the side 20th is arranged. The pillar element 14 has a second coupling element at the end 22 on. In the present case, the end of the column element is in particular the end 14 understood that the end at which the control module 12th is arranged, is opposite.

Die beiden Kupplungselemente 20,22 sind zueinander korrespondierend ausgebildet, so dass sie eine trennbare Verbindung des Säulenelements 14 mit dem Fahrmodul 4 ermöglichen. Beispielsweise erfolgt die trennbare Verbindung mittels eines (elektrischen) Magnetelements. Weiterhin weisen die Kupplungselemente 20,22 auch Kontaktelemente 24, im Ausführungsbeispiel Steckkontakte zu einer elektrischen Verbindung des Säulenelements 14 und insbesondere des Akkumulators 18 mit dem Fahrmodul 4 und hier insbesondere mit dem Antriebsmotor 10 auf.The two coupling elements 20, 22 are designed to correspond to one another, so that they form a separable connection of the column element 14 with the driving module 4th enable. For example, the separable connection is made using a (electrical) magnetic element. Furthermore, the coupling elements 20, 22 also have contact elements 24th , In the exemplary embodiment, plug contacts for an electrical connection of the column element 14 and especially the accumulator 18th with the driving module 4th and here in particular with the drive motor 10th on.

Aufgrund dessen, dass das Stehfahrzeug 2 im Ausführungsbeispiel zwei erste Kupplungselemente 20 aufweist, ist das Säulenelement 14 und damit auch das Steuermodul 12 sowohl in Fahrtrichtung F betrachtet linksseitig als auch rechtsseitig an dem Fahrmodul 4 anordbar.Because of the fact that the standing vehicle 2nd in the exemplary embodiment two first coupling elements 20th has, is the column element 14 and with it the control module 12th both in the direction of travel F considered on the left as well as on the right on the driving module 4th can be arranged.

Das Steuermodul 12 weist zur Steuerung eine Bedieneinheit 26 auf. Zudem weist das Steuermodul 12 ein Armauflageelement 28 auf. Das Armauflageelement 28 dient einem Auflegen des steuernden Armes der zu befördernden Person während der Fahrt. Die Bedieneinheit 26 und das Armauflageelement 28 sind im Ausführungsbeispiel in Fahrtrichtung F betrachtet hintereinander angeordnet.The control module 12th has a control unit for control 26 on. In addition, the control module 12th an armrest element 28 on. The armrest element 28 serves to hang up the steering arm of the person to be transported while driving. The control unit 26 and the armrest element 28 are in the embodiment in the direction of travel F considered arranged one behind the other.

Zudem ist das Steuermodul 12 in und entgegen der Fahrtrichtung F verschiebbar, d.h. das Steuermodul 12 ist an die Anthropometrie, insbesondere an die Unterarmlänge der zu befördernden Person anpassbar, sodass eine bequeme Steuerung des Stehfahrzeuges 2 gewährleistet ist. Zur Berücksichtigung der bereits erwähnten Händigkeit der zu befördernden Person ist das Armauflageelement 28 zusätzlich abnehmbar an dem Steuermodul 12 angeordnet und insbesondere um einen Winkel von 180° um eine Hochachse H gedreht erneut an dem Steuermodul 12 anordenbar. Weiterhin ist ein Betrieb des Stehfahrzeuges 2 mit abmontiertem Armauflageelement 28 ermöglicht.In addition, the control module 12th in and against the direction of travel F movable, ie the control module 12th is adaptable to anthropometry, in particular to the length of the forearm of the person to be transported, so that the standing vehicle can be conveniently controlled 2nd is guaranteed. The armrest element is to take into account the handedness of the person to be transported, as already mentioned 28 additionally removable on the control module 12th arranged and in particular rotated by an angle of 180 ° about a vertical axis H on the control module 12th can be arranged. There is also an operation of the standing vehicle 2nd with dismantled armrest element 28 enables.

Das Steuermodul 12 weist weiterhin ein Griffelement 30 auf. Im Ausführungsbeispiel ist das Griffelement 30 an dem Armauflageelement 28 angeordnet und dient einem Ziehen und/oder Tragen des Stehfahrzeuges 2 oder des Säulenelements 14. Alternativ ist das Griffelement 30 an dem Säulenelement 14 angeordnet.The control module 12th also has a grip element 30th on. In the exemplary embodiment, the grip element 30th on the armrest element 28 arranged and serves to pull and / or carry the standing vehicle 2nd or the column element 14 . Alternatively, the handle element 30th on the column element 14 arranged.

Die Bedieneinheit 26 weist zumindest ein Bedienelement 32, vorzugsweise mehrere Bedienelemente 32 auf. Bei dem zumindest einen Bedienelement 32 handelt es sich insbesondere um ein berührungssensitives Bedienelement, insbesondere ohne mechanisch bewegbare Bauteile. Somit weist das Bedienelement 32 insbesondere keine bewegbaren Bauteile wie z.B. Hebel auf.The control unit 26 has at least one control element 32 , preferably several controls 32 on. With the at least one control element 32 it is in particular a touch-sensitive control element, in particular without mechanically movable components. Thus, the control element 32 in particular, no movable components such as levers.

Das zumindest eine Bedienelement 32 dient einer Steuerung des Antriebsmotors 10, insbesondere einer Beschleunigung in Fahrtrichtung F oder einer Verzögerung sowie einer Richtungslenkung. Hierzu ist das Bedienelement 32 beispielsweise nach Art eins Touchpads oder Touchscreens ausgebildet.At least one control 32 is used to control the drive motor 10th , especially acceleration in the direction of travel F or a delay as well as a directional control. This is the control element 32 for example, designed in the manner of a touchpad or touchscreen.

Alternativ ist das zumindest eine Bedienelement 32 als ein mechanisches Bedienelement beispielsweise nach Art eines Joysticks, speziell nach Art eines Thumbsticks ausgebildet. Weiterhin alternativ oder zusätzlich ist eine Kombination aus den bereits genannten berührungssensitiven Bedienelementen und mechanischen Bedienelementen denkbar.Alternatively, this is at least one control element 32 designed as a mechanical control element, for example in the manner of a joystick, specifically in the manner of a thumbstick. Furthermore, alternatively or additionally, a combination of the touch-sensitive control elements and mechanical control elements already mentioned is conceivable.

Weiterhin weist die Bedieneinheit 26 ein Anzeigeelement 34 beispielsweise zur Anzeige einer Geschwindigkeit und/oder des Ladezustands des Akkumulators 18 auf.Furthermore, the control unit 26 a display element 34 for example to display a speed and / or the state of charge of the battery 18th on.

Alternativ sind das Anzeigeelement 34 und das zumindest eine Bedienelement 32 kombiniert, d.h. dass die Bedieneinheit 26 beispielsweise ein Bedienelement 32 nach Art eines Touchscreens aufweist, welches sowohl die zuvor genannten Zustandsgrößen anzeigt, als auch einer Steuerung dient.Alternatively, the display element 34 and at least one control element 32 combined, that is, the control unit 26 for example an operating element 32 in the manner of a touchscreen, which both displays the aforementioned state variables and also serves as a control.

In 2 ist eine vergrößerte, detaillierte perspektivische Ansicht einer Kupplung zur Verbindung des Säulenelements mit dem Fahrmodul gezeigt.In 2nd an enlarged, detailed perspective view of a coupling for connecting the column element to the driving module is shown.

Das erste Kupplungselement 20 weist eine Aufnahme 36, im Ausführungsbeispiel eine zylinderförmige und stutzenartige Aufnahme 36 auf. Das zweite Kupplungselement 22 weist ein Magnetelement 38 auf. Das Magnetelement 38 ist im Ausführungsbeispiel zylinderartig und insbesondere korrespondierend zu der zylinderförmigen Aufnahme 36 ausgebildet. Zum Montieren des Säulenelements 14 an dem Fahrmodul 4 wird das zweite Kupplungselement 22 in einer Längsrichtung V (also von oben) auf das erste Kupplungselement 20 geführt. Speziell nimmt hierbei die Aufnahme 36 das Magnetelement 38 im Wesentlichen formschlüssig auf.The first coupling element 20th assigns a shot 36 , in the exemplary embodiment a cylindrical and neck-like receptacle 36 on. The second coupling element 22 has a magnetic element 38 on. The magnetic element 38 is cylindrical in the exemplary embodiment and in particular corresponds to the cylindrical receptacle 36 educated. For mounting the column element 14 on the driving module 4th becomes the second coupling element 22 in a longitudinal direction V (ie from above) on the first coupling element 20th guided. Specifically, the recording takes 36 the magnetic element 38 essentially form-fitting.

Alternativ weist das erste Kupplungselement 20 das Magnetelement 38 auf und das zweite Kupplungselement 22 weist die Aufnahme 36 auf.Alternatively, the first coupling element 20th the magnetic element 38 on and the second coupling element 22 points out the recording 36 on.

Das Magnetelement 38 ist im Ausführungsbeispiel als ein schaltbarer Permanentmagnet ausgebildet und somit eine Kombination aus einem Permanentmagnetelement und einem Elektromagneten. Beim Anordnen des Säulenelements 14 an dem Fahrmodul 4 übt das Permanentmagnetelement des Magnetelements 38 eine magnetische Haltekraft auf das erste Kupplungselement 20 aus und fixiert somit das Säulenelement 14 an dem Fahrmodul 4. Die beiden Kupplungselemente 20,22 bilden somit eine Kupplung 37, insbesondere eine Magnetkupplung aus. Zur Unterstützung der magnetischen Haltekraft weisen das zweite Kupplungselement 22 und die Aufnahme 36, insbesondere eine Haftplatte 35 am Grund der Aufnahme 36, im Ausführungsbeispiel ein ferromagnetisches Material auf. Zum Lösen der Kupplung 37 wird der Elektromagnet des Magnetelements 38 mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt und somit aktiviert. Der Elektromagnet ist dabei derart ausgerichtet und/oder angeordnet bzw bestromt, dass zum Lösen der Kupplung 37 das von ihm erzeugte magnetische Feld dem des Permanentmagnetelements entgegen wirkt. Mit anderen Worten: Der Elektromagnet hebt im aktivierten Zustand die magnetische Haltekraft des Permanentmagnetelements auf.The magnetic element 38 is designed in the exemplary embodiment as a switchable permanent magnet and thus a combination of a permanent magnet element and an electromagnet. When arranging the column member 14 on the driving module 4th practices the permanent magnet element of the magnetic element 38 a magnetic holding force on the first coupling element 20th and thus fixes the column element 14 on the driving module 4th . The two coupling elements 20.22 thus form a clutch 37 , in particular a magnetic coupling. To support the magnetic holding force, the second coupling element 22 and the recording 36 , especially an adhesive plate 35 at the bottom of the recording 36 , a ferromagnetic material in the exemplary embodiment. To release the clutch 37 becomes the electromagnet of the magnetic element 38 supplied with an electrical voltage and thus activated. The electromagnet is aligned and / or arranged or energized such that the clutch is released 37 the magnetic field generated by him counteracts that of the permanent magnet element. In other words, the electromagnet in the activated state cancels the magnetic holding force of the permanent magnet element.

Aufgrund dessen, dass hierdurch keine Haltekraft mehr auf die beiden Kupplungselemente 20,22 wirkt, kann die zu befördernde Person das Säulenelement 14 von dem Fahrmodul 4 trennen.Due to the fact that this no longer holds the two coupling elements 20.22 acts, the person to be transported can use the column element 14 from the driving module 4th separate.

Das Säulenelement 14 weist weiterhin eine Gehäusewandung 40 auf. Die Gehäusewandung 40 erstreckt sich im Ausführungsbeispiel in Längsrichtung über das zweite Kupplungselement 22 und damit auch über das Magnetelement 38. D.h. die Gehäusewandung 40 umgibt das zweite Kupplungselement 22 umfangsseitig.The pillar element 14 still has a housing wall 40 on. The housing wall 40 extends in the exemplary embodiment in the longitudinal direction over the second coupling element 22 and therefore also via the magnetic element 38 . Ie the housing wall 40 surrounds the second coupling element 22 circumferential.

Das erste Kupplungselement 20 weist zudem eine Außenwandung 42 und einen zwischen der Außenwandung 42 und der Aufnahme 36 ausgebildeten Führungsschlitz 44 auf.The first coupling element 20th also has an outer wall 42 and one between the outer wall 42 and recording 36 trained guide slot 44 on.

Zur Erhöhung einer mechanischen Stabilität des Stehfahrzeuges 2 und insbesondere des an dem Fahrmodul 4 angeordneten Säulenelements 14, ist die Gehäusewandung 40 im montierten Zustand in dem Führungsschlitz 44 angeordnet, beispielsweise teleskopartig eingeschoben.To increase the mechanical stability of the stationary vehicle 2nd and in particular that on the driving module 4th arranged column element 14 , is the housing wall 40 in the assembled state in the guide slot 44 arranged, for example telescopically inserted.

3 zeigt schematisch die Funktionsweise der Ansteuerung der elektrischen Antriebsmotoren 10. Mittels des Steuermoduls 12 werden einerseits Lenkbefehle, andererseits Beschleunigungsbefehle aufgenommen, die der Fahrzeugführer mit seiner Hand eingibt. Zur Erfassung der Befehle kann ein einzelnes Bedienelement oder je ein Bedienelement 9a für Beschleunigungs-/Bremsbefehle und ein weiteres Bedienelement 9b für Lenkbefehle vorgesehen sein. Die Befehle werden mit einer ersten Vorrichtung 13a der Steuereinheit 13 aufgenommen. Das Ermitteln je eines Steuersignals für jeden der elektrischen Antriebsmotoren 10 erfolgt in der ersten Vorrichtung 13a auf Basis der Befehle des Fahrzeugführers und in Abhängigkeit von der erfassten aktuellen Geschwindigkeit. 3rd shows schematically the operation of the control of the electric drive motors 10th . Using the control module 12th on the one hand steering commands and on the other hand acceleration commands which the driver enters with his hand are recorded. A single control element or one control element each can be used to record the commands 9a for acceleration / braking commands and another control element 9b be provided for steering commands. The commands come with a first device 13a the control unit 13 added. Determining a control signal for each of the electric drive motors 10th takes place in the first device 13a based on the commands of the vehicle driver and depending on the detected current speed.

Die Steuersignale bestimmen die Drehzahlen der elektrischen Antriebsmotoren 10 und damit der Antriebsräder. Sie werden einer ersten und zweiten Motorkontrolleinheit 13b, 13c in pulsweitenmodulierter Form zugeführt. Der Datenaustausch zwischen der ersten Vorrichtung 13a und den beiden Motorkontrolleinheiten 13b, 13c findet über einen seriellen Datenbus statt.The control signals determine the speeds of the electric drive motors 10th and thus the drive wheels. They become a first and second engine control unit 13b , 13c fed in pulse width modulated form. The data exchange between the first device 13a and the two engine control units 13b , 13c takes place via a serial data bus.

4 visualisiert eine Beschränkung auf jeweilige minimale Kurvenradien, auf die die Lenkungsansteuerung der Antriebsräder je nach Geschwindigkeit beschränkt werden. Dabei zeigt das innerste Oval den kleinsten anzunehmenden Kurvenradius bei einer Geschwindigkeit von annähernd Null km/h. Bei höheren Geschwindigkeiten, in 4 die äußeren Ovale, sind entsprechend größere Kurvenradien nötig, um einen sicheren Fahrzustand zu gewährleisten. 4th visualizes a restriction to the respective minimum curve radii, to which the steering control of the drive wheels are limited depending on the speed. The innermost oval shows the smallest curve radius that can be assumed at a speed of approximately zero km / h. At higher speeds, in 4th the outer ovals, correspondingly larger curve radii are necessary to ensure a safe driving condition.

Ein Schema, nach dem sich die Ansteuerung der Antriebsräder beim Anfahren vollzieht, ist in 5 dargestellt. Es werden verschiedene Betriebsarten unterschieden.A diagram according to which the drive wheels are actuated when moving off is shown in 5 shown. There are different operating modes.

Um das gesamte Anfahrmoment zu kompensieren und damit die gesamte installierte elektrische Leistung zu reduzieren, ist das Anfahren aus dem Stand mit Fußkraftunterstützung als Funktion implementiert. Das heißt, dass der Fahrer das Fahrzeug mit einem Fuß anschieben kann, um das Losbrechmoment der Motoren und den Rollwiderstand des Fahrzeugs zu überwinden. Da während des Anschiebens auch der Beschleunigungsbefehl gegeben werden muss, erzielt man einen zusätzlichen Sicherheitsgewinn. Der Fahrer signalisiert somit aktiv dem System seinen Fahrerwunsch. Erkannt wird das Anschieben durch den Motorpositionssensor in Form der Motordrehzahl. Um die Funktion möglichst komfortabel zu gestalten, erkennt die Software die Anschiebegeschwindigkeit, behält diese unabhängig vom Fahrerwunsch für eine Zeit bei und setzt erst im Anschluss die Fahrzeugbeschleunigung gemäß Fahrerwunsch fort.In order to compensate for the entire starting torque and thus to reduce the total installed electrical power, starting from a standing start with foot power assistance is implemented as a function. This means that the driver can push the vehicle with one foot in order to overcome the breakaway torque of the motors and the rolling resistance of the vehicle. Since the acceleration command must also be given during pushing, an additional safety gain is achieved. The driver thus actively signals the driver's request to the system. Pushing is recognized by the motor position sensor in the form of the motor speed. In order to make the function as convenient as possible, the software recognizes the pushing speed, maintains this for a time regardless of the driver's request and only then continues to accelerate the vehicle according to the driver's request.

Durch einmaliges Betätigen des Beschleunigungssensors am Steuermodul wird das Fahrzeug aus dem Stand in den Fahrmodus versetzt. Erfolgt in einem bestimmten Zeitinterfall eine erneute Aktivierung beschleunigt das Fahrzeug gemäß Fahrerwunsch. Somit ist auch ein Anfahren ohne Fußkraftunterstützung möglich.
Das Stehfahrzeug verfügt vorzugsweise nicht etwa über eine Reibbremse sondern wird vielmehr über die Motoransteuerung abgebremst.By pressing the acceleration sensor on the control module once, the vehicle is switched from standstill to driving mode. If it is reactivated in a certain time interval, the vehicle accelerates according to the driver's request. This means that starting is also possible without foot power assistance.
The standing vehicle preferably does not have a friction brake, but is rather braked via the motor control.

Beim Beschleunigen bzw. Abbremsen wird vorzugsweise eine Rampenfunktion verwendet, die in 5 dargestellt ist. Die Rampenfunktion wird vorzugsweise bei allen Betriebsarten verwendet, also beispielsweise Beschleunigen, Verzögern, Kurvenfahrt. Das Anfahren des Fahrzeuges erfolgt durch eine synchrone Ansteuerung der beiden Antriebsmotoren. Aus Komfortgründen werden beide Motoren über eine Rampenfunktion angesteuert. Grundprinzip ist hierbei, dass Zeitinkremente über einen Zähler aufaddiert werden und damit über eine stufenweise Erhöhung die beiden Antriebsmotoren angesteuert werden.When accelerating or braking, a ramp function is preferably used, which in 5 is shown. The ramp function is preferably used in all operating modes, e.g. acceleration, deceleration, cornering. The vehicle is started by synchronous control of the two drive motors. For reasons of comfort, both motors are over controlled a ramp function. The basic principle here is that time increments are added up via a counter and the two drive motors are thus controlled by a stepwise increase.

Da es bevorzugt auch möglich sein soll, das Stehfahrzeug zu ziehen, ist eine Freilauffunktion der Motoransteuerung implementiert, die verhindert, dass die dem Motor vorgeschaltete Brückenschaltung angesteuert wird während das Fahrzeug gezogen wird.Since it should preferably also be possible to pull the stationary vehicle, a free-running function of the motor control is implemented, which prevents the bridge circuit connected upstream of the motor from being driven while the vehicle is being pulled.

Durch den Fahrzeugführer oder mit Hilfe von Umfeldsensoren können verschiedene Geschwindigkeitsbereiche konfiguriert werden, die eine maximale Höchstgeschwindigkeit vorgeben, beispielsweise v1 = 8 km/h im Fußgängerbereich bzw. Fußweg und v2 = 12 km/h auf einem Fahrradweg.Different speed ranges can be configured by the driver or with the help of environment sensors, which specify a maximum maximum speed, for example v1 = 8 km / h in the pedestrian area or footpath and v2 = 12 km / h on a bicycle path.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.The invention is not restricted to the exemplary embodiment described above. Rather, other variants of the invention can also be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all of the individual features described in connection with the exemplary embodiment can also be combined with one another in other ways without departing from the subject matter of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 19648419 A1 [0004]

Claims

Method for controlling a stationary vehicle (2) with two drive wheels (8) which can be driven by electric drive motors (10), comprising the steps: Recording steering and / or acceleration commands by means of a control module (12), - Detecting the speed of the stationary vehicle (2), - transmitting the commands to a control unit (13), - determining a control signal for each of the electric drive motors (10) on the basis of the commands and as a function of the detected speed, - Controlling the respective electric drive motor (10) by means of the respective control signal.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the respective control signal is determined from a first of a second piece of information, the first piece of information comprising a target speed of the stationary vehicle (2) and depending on the acceleration command, and the second piece of information comprising a reduction in the drive speed of the respective drive wheel and by which detected speed of the stationary vehicle (2) and the steering command depends.

Procedure according to Claim 2 , characterized in that the target speed of the standing vehicle (2) according to the first information is additionally dependent on the detected speed of the standing vehicle (2) and on the steering command.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the respective electric drive motor (10) is actuated during a steering movement of the stationary vehicle (2) in such a way that the drive wheel (8) on the inside of the curve has a lower drive speed or a reverse direction of rotation compared to the drive wheel on the outside ( 8).

Procedure according to Claim 4 , characterized in that below a threshold value of the detected speed, in particular essentially 0 km / h, the drive wheel (8) on the inside of the curve is driven with a direction of rotation opposite to the drive wheel (8) on the outside of the curve and above the threshold value with a lower drive speed compared to the outer drive wheel (8).

Method according to one of the preceding claims, characterized by the step of determining the control signals during a steering movement of the standing vehicle (2): - Calling up a steering angle corresponding to the detected speed of the standing vehicle (2) and / or calling up a speed related to the detected speed of the standing vehicle (2) a corresponding reduction in the drive speed of the drive wheel on the inside of the curve compared to the drive wheel on the outside of the curve, in particular using a look-up table.

Method according to one of the preceding claims, characterized by the step of determining the control signals during a steering movement of the standing vehicle (2): - Calling up a maximum target speed of the standing vehicle (2) corresponding to the steering command, in particular with the aid of a look-up table.

Procedure according to one of the Claims 2 to 7 , characterized in that the target speed of the stationary vehicle (2) is increased or decreased accordingly in accordance with the first information, provided that a positive or negative acceleration command has been received by the control module (12).

Standing vehicle (2) for the transportation of a person, comprising: - a driving module (4) with a standing surface (6) and two drive wheels (8) which are arranged on the driving module (4), each have an electric drive motor (10) arranged in the drive module (4) for driving the respective drive wheel (8), - an accumulator (18) for supplying energy to the electric drive motors (10), - A control module (12), which is arranged on a column element (14), for receiving steering and / or acceleration commands and for the dependent control of the electric drive motors (10) - A control unit (13), which is designed to steer the stationary vehicle (2) to independently adapt the respective speed of the drive wheels (8) by transmitting corresponding control signals to the electric drive motors (10).

Standing vehicle (2) after Claim 9 , characterized in that the control unit (13) is designed to carry out a method according to one of the Claims 1 to 8th to execute.