HK1259391B

HK1259391B - Portable two-wheeled self-balancing personal transport vehicle

Info

Publication number: HK1259391B
Application number: HK19101760.5A
Authority: HK
Inventors: Daniel Bryan Laird EDNEY
Original assignee: P&N Phc, Llc
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2021-01-08

Claims

Selbstbalancierendes Transportfahrzeug (100), umfassend:
ein Trägerplattformgehäuse (110), umfassend ein oder mehrere Inertialsensoren, die betriebsfähig sind, um Daten bereitzustellen, die die Neigung der Trägerplattform anzeigen, einen ersten Fußauflageabschnitt (120) und einen zweiten Fußauflageabschnitt (130);

ein erstes Rad (140) in Verbindung mit dem ersten Fußauflageabschnitt (120) und ein zweites Rad (150) in Verbindung mit dem zweiten Fußauflageabschnitt (130), wobei das erste und das zweite Rad (140, 150) voneinander beabstandet und im Wesentlichen parallel zueinander sind;

einen ersten Antriebsmotor, der konfiguriert ist, um das erste Rad anzutreiben, und einen zweiten Antriebsmotor, der konfiguriert ist, um das zweite Rad anzutreiben;

mindestens einen Lastsensor, der betriebsfähig ist, um erste Lastdaten für den ersten Fußauflageabschnitt (120) bereitzustellen, und mindestens einen Lastsensor, der betriebsfähig ist, um zweite Lastdaten für den zweiten Fußauflageabschnitt (130) bereitzustellen; und

Steuerschaltung (700) in Verbindung mit dem ersten und dem zweiten Antriebsmotor und betriebsfähig, um Balancierdrehmomentsignale an das erste und das zweite Rad (140, 150) zum Selbstbalancieren des Trägerplattformgehäuses (110) als Reaktion auf die Neigungsdaten zu übertragen, und ferner betriebsfähig, um Lenkdrehmomentsignale an das erste und das zweite Rad (140, 150) als Reaktion auf die ersten und zweiten Lastdaten zu übertragen; dadurch gekennzeichnet, dass:
die ersten Lastdaten erste Vorderlastdaten und erste Rücklastdaten des ersten Fußauflageabschnitts (120) umfassen und die zweiten Lastdaten zweite Vorderlastdaten und zweite Rücklastdaten des zweiten Fußauflageabschnitts (130) umfassen; und

ein Nettolenkdrehmomentsignal der Steuerschaltung (700) ein Produkt eines ersten Faktors und eines zweiten Faktors umfasst, wobei der erste Faktor eine Lenkkrafteingabe umfasst, die durch die ersten Lastdaten und die zweiten Lastdaten bereitgestellt wird, und wobei der zweite Faktor einen konstanten Koeffizienten umfasst, der in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs variiert.
Selbstbalancierendes Transportfahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend mindestens einen Traggriff (170, 175), der entlang eines ersten Abschnitts des Trägerplattformgehäuses (110) angeordnet ist, der einen seitlichen Mittelpunkt des Gehäuses (110) umfasst, wobei der mindestens eine Tragegriff (170, 175) im Wesentlichen die Länge einer Seite des Trägerplattformgehäuses (110) überspannen kann.
Selbstbalancierendes Transportfahrzeug nach Anspruch 1, wobei mindestens zwei Lastsensoren betriebsfähig sind, um die ersten Vorderlastdaten und die ersten Rücklastdaten für den ersten Fußauflageabschnitt (120) bereitzustellen, und mindestens zwei Lastsensoren betriebsfähig sind, um die zweiten Vorderlastdaten und die zweiten Rücklastdaten für den zweiten Fußauflageabschnitt (130) bereitzustellen.
Selbstbalancierendes Transportfahrzeug nach Anspruch 3, wobei die mindestens zwei Lastsensoren, die betriebsfähig sind, um die ersten Lastdaten für den ersten Fußauflageabschnitt (120) bereitzustellen, und die mindestens zwei Lastsensoren, die betriebsfähig sind, um zweite Lastdaten für den zweiten Fußauflageabschnitt (130) bereitzustellen, in Verbindung mit jedem des ersten und des zweiten Fußauflageabschnitts (120, 130) angeordnet sind, um Signale zu erzeugen, um Gewichtsunterschiede zwischen einem Fersenabschnitt und einem Zehenabschnitt jedes Fußauflageabschnitts zu bestimmen.
Selbstbalancierendes Transportfahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Steuerschaltung (700) konfiguriert ist, um mindestens einen der folgenden Punkte durchzuführen: Übertragen eines oder mehrerer Signale zur Einstellung der Lenkung nach rechts, wenn die Gewichtsunterschiede Gewichtsverlagerungen in Richtung des linken Zehenabschnitts des ersten Fußauflageabschnitts (120) und des rechten Fersenabschnitts des zweiten Fußauflageabschnitts (130) anzeigen; und Übertragen eines oder mehrerer Signale zur Einstellung der Lenkung nach links, wenn die Gewichtsunterschiede Gewichtsverlagerungen in Richtung des linken Fersenabschnitts des ersten Fußauflageabschnitts (120) und des rechten Zehenabschnitts des zweiten Fußauflageabschnitts (130) anzeigen.
Selbstbalancierendes Transportfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mindestens vier Lastsensoren betriebsfähig sind, um die ersten Lastdaten für den ersten Fußauflageabschnitt (120) bereitzustellen, und mindestens vier Lastsensoren betriebsfähig sind, um die zweiten Lastdaten für den zweiten Fußauflageabschnitt (130) bereitzustellen.
Selbstbalancierendes Transportfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Lastsensoren auf einer Chassisstruktur innerhalb des Trägerplattformgehäuses (110) angebracht sind.
Selbstbalancierendes Transportfahrzeug nach Anspruch 7, wobei der mindestens eine Lastsensor, der betriebsfähig ist, um erste Lastdaten für den ersten Fußauflageabschnitt (120) bereitzustellen, eine erste Fußplatte trägt, die unterhalb des ersten Fußauflageabschnitts (120) positioniert ist, und der mindestens eine Lastsensor, der betriebsfähig ist, um zweite Lastdaten für den zweiten Fußauflageabschnitt (130) bereitzustellen, eine zweite Fußplatte trägt, die unterhalb des zweiten Fußauflageabschnitts (130) innerhalb des Trägerplattformgehäuses (110) positioniert ist.
Selbstbalancierendes Transportfahrzeug nach Anspruch 8, ferner umfassend mindestens zwei an der Chassisstruktur angebrachte Schwenkelemente, wobei mindestens ein Schwenkelement die erste Fußplatte trägt und unterhalb des ersten Fußauflageabschnitts (120) auf der Seite gegenüber dem mindestens einen Lastsensor angeordnet ist, der betriebsfähig ist, um die ersten Lastdaten bereitzustellen, und mindestens ein Schwenkelement die zweite Fußplatte trägt und unterhalb des zweiten Fußauflageabschnitts (130) auf der Seite gegenüber dem mindestens einen Lastsensor angeordnet ist, der betriebsfähig ist, um die zweiten Lastdaten bereitzustellen.
Selbstbalancierendes Transportfahrzeugnach nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuerschaltung (700) betriebsfähig ist, um das Vorhandensein und das Fehlen von Gewicht, das auf das Trägerplattformgehäuse (110) aufgebracht wird, auf der Grundlage der von dem mindestens einen Lastsensor gelieferten Daten zu bestimmen.
Selbstbalancierendes Transportfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuerschaltung (700) betriebsfähig ist, um auf der Grundlage der von dem mindestens einen Lastsensor gelieferten Daten zu bestimmen, ob Gewicht innerhalb eines vordefinierten Bereichs auf den ersten und den zweiten Fußauflageabschnitt des Trägerplattformgehäuses aufgebracht wird.
Selbstbalancierendes Transportfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei bei Geschwindigkeiten von weniger als 1 Meter pro Sekunde das Nettolenkdrehmomentsignal das Produkt eines konstanten Koeffizienten von größer oder gleich 0,2 und der Lenkkrafteingabe umfasst; bei Geschwindigkeiten von 1 bis 3 Metern pro Sekunde das Nettolenkdrehmomentsignal das Produkt eines konstanten Koeffizienten innerhalb eines Bereichs von 0,1 bis einschließlich 1,0 und der Lenkkrafteingabe umfasst; und bei Geschwindigkeiten von mehr als 3 Metern pro Sekunde das Nettolenkdrehmomentsignal ein Produkt eines konstanten Koeffizienten von kleiner oder gleich 0,4 und der Lenkkrafteingabe umfasst.
Selbstbalancierendes Transportfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuerschaltung (700) konfiguriert ist, um ein Fernsteuersignal über einen Fernsteuerpfad zu empfangen, wobei das Fernsteuersignal eine gewünschte Fahrtrichtung anzeigt und die Steuerschaltung (700) betriebsfähig ist, um ein Signal zur Einstellung der Lenkung in die gewünschte Fahrtrichtung zu übertragen.
Selbstbalancierendes Transportfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend: einen ersten Satz der Lastsensoren, die betriebsfähig sind, um mindestens erste und zweite Lastdaten für den ersten Fußauflageabschnitt bereitzustellen, und einen zweiten Satz der Lastsensoren, die betriebsfähig sind, um mindestens erste und zweite Lastdaten für den zweiten Fußauflageabschnitt bereitzustellen, wobei der erste und der zweite Satz von Lastsensoren jeweils mindestens zwei Lastsensoren umfasst.
Selbstbalancierendes Transportfahrzeug nach Anspruch 14, wobei die mindestens zwei Lastsensoren im ersten und zweiten Satz in Verbindung mit jedem des ersten und zweiten Fußauflageabschnitts angeordnet sind, um Signale zu erzeugen, um einen Gewichtsunterschied zwischen einem Fersenabschnitt und einem Zehenabschnitt jedes Fußauflageabschnitts zu bestimmen.