DE202015009401U1

DE202015009401U1 - Fahrererfassungssystem

Info

Publication number: DE202015009401U1
Application number: DE202015009401.5U
Authority: DE
Original assignee: Future Motion Inc
Current assignee: Future Motion Inc
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2015-11-05
Publication date: 2017-06-19
Anticipated expiration: 2025-11-06
Also published as: CN209204611U; US9452345B2; EP3215242A4; US20160121198A1; AU2015342956B2; EP3215242B1; US20190015731A1; US20170007911A1; AU2015342956A1; US10307660B2; WO2016073786A1; US20180140934A1; EP3215242A1; US10143910B2; GB2547152A; US9717978B2; US20170151490A1; GB201707350D0; GB2547152B; US9861877B2

Abstract

Elektrofahrzeug, umfassend: – ein Brett mit ersten und zweiten Standflächenbereichen, wobei jeder eingerichtet ist, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Längsachse des Bretts ausgerichtet ist; – eine Radanordnung mit einem Bodenkontaktelement, das zwischen den ersten und zweiten Standflächenbereichen angeordnet ist und sich oberhalb dieser erstreckt; – eine Motoranordnung, die am Brett befestigt ist, und eingerichtet ist, um das Bodenkontaktelement um eine Achse herumzudrehen, um das Elektrofahrzeug anzutreiben; – zumindest einen Ausrichtungssensor, der eingerichtet ist, um eine Ausrichtungsinformation des Bretts zu messen; – einen ersten Erfassungsbereich, der im ersten Standflächenbereich angeordnet ist, wobei der erste Erfassungsbereich zwei druckempfindliche Messwandler umfasst, die voneinander beabstandet sind, so dass ein erster der beiden druckempfindlichen Messwandler einen ersten Bereich eines Fußes des Fahrers registriert und ein zweiter der beiden druckempfindlichen Messwandler einen zweiten Bereich desselben Fußes des Fahrers registriert; und – einen Motorregler, der eingerichtet ist, um eine Ausrichtungsinformation zu empfangen, die durch den Ausrichtungssensor und eine Fahrervorhanden-Information auf der Basis der Ausgaben der beiden druckempfindlichen Messwandler gemessen wird, und um zu bewirken, dass die Motoranordnung das Elektrofahrzeug auf der Basis der Brettausrichtungsinformation und der Fahrer-vorhanden-Information antreibt; – wobei der Motorregler ferner eingerichtet ist, um die Motoranordnung als Reaktion auf die Aktivierung von exakt keinem oder exakt einem der beiden druckempfindlichen Messwandler zu stoppen, wenn eine Geschwindigkeit des Elektrofahrzeugs unterhalb eines Schwellenwerts ist.

Description

Verweise
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität aus der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 62/075,658, eingereicht am 5. November 2014, die hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke enthalten ist. Die folgenden zugehörigen Anmeldungen und Gegenstände sind in ihren Gesamtheiten für alle Zwecke ebenfalls enthalten in: US-Patent Nr. 9,101,817 .
Anwendungsgebiet
Die vorliegende Offenbarung ist im Wesentlichen auf selbststabilisierende elektrische Fahrzeuge ausgerichtet. Insbesondere ist die Offenbarung auf Fahrererfassungssysteme und Verfahren für diese Fahrzeuge ausgerichtet.
Zusammenfassung
Die vorliegende Offenbarung sieht Systeme und Verfahren zum Bestimmen und/oder Bewerten einer Fahreranwesenheit auf einem elektrischen Fahrzeug, wie zum Beispiel einem selbstausbalancierenden Skateboard, vor.
In einigen Ausführungsformen kann ein Elektrofahrzeug ein Brett mit ersten und zweiten Standflächenbereichen, wobei jeder eingerichtet ist, um einem linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Bretts ausgerichtet sind; eine Radanordnung mit einem Bodenkontaktelement, das zwischen den ersten und zweiten Standflächenbereichen angeordnet ist und sich oberhalb dieser erstreckt; eine Motoranordnung, die am Brett befestigt ist, und eingerichtet ist, um das Bodenkontaktelement um eine Achse herum zu drehen, um das Elektrofahrzeug anzutreiben; zumindest einen Ausrichtungssensor, der eingerichtet ist, um eine Ausrichtungsinformation des Bretts zu messen; einen ersten Erfassungsbereich, der im ersten Standflächenbereich angeordnet ist, wobei der erste Erfassungsbereich einen ersten druckempfindlichen Messwandler umfasst; und einen Motorregler umfassen, der eingerichtet ist, um eine Ausrichtungsinformation, die durch den Ausrichtungssensor gemessen wird, und eine Fahrer-Vorhanden-Information auf der Basis einer Ausgabe des druckempfindlichen Messwandlers zu empfangen, und um zu bewirken, dass die Motoranordnung das Elektrofahrzeug auf der Basis der Brettausrichtungsinformation und der Fahrer-Vorhanden-Information antreibt.
In einigen Ausführungsformen kann ein elektrisches Skateboard eine Fußstandfläche mit ersten und zweiten Standflächenbereichen umfassen, wobei jede eingerichtet ist, um einen Fahrerfuß abzustützen, der im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse der Fußstandfläche ist; genau ein Bodenkontaktrad umfassen, das zwischen den ersten und zweiten Standflächenbereichen angeordnet ist und sich oberhalb dieser erstreckt, und eingerichtet ist, um sich um eine Achse zu drehen, um das Skateboard anzutreiben; zumindest einen Ausrichtungssensor umfassen, der eingerichtet ist, um eine Ausrichtung der Fußstandfläche zu messen; einen druckempfindlichen Messwandler umfassen, der auf dem ersten Standflächenbereich angeordnet ist, und einen Elektromotor umfassen, der eingerichtet ist, um eine Drehung des Rades auf der Basis der Ausrichtung der Fußstandfläche und einer Ausgabe des druckempfindlichen Messwandlers zu bewirken.
In einigen Ausführungsformen kann ein selbstausbalancierendes Elektrofahrzeug einen Rahmen, der eine Ebene definiert und eine Längsachse aufweist; einen ersten Standflächenbereich, der am Rahmen befestigt ist, und eingerichtet ist, um einen ersten Fuß eines Fahrers abzustützen, der im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Rahmens ausgerichtet ist; einen zweiten Standflächenbereich, der am Rahmen befestigt ist, und eingerichtet ist, um einen zweiten Fuß eines Fahrers abzustützen, der im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Rahmens ausgerichtet ist; ein Rad, das am Rahmen zwischen den Standflächenbereichen befestigt ist, das sich oberhalb und unterhalb der Ebene erstreckt und eingerichtet ist, um sich um eine Achse herum, die in der Ebene liegt, zu drehen; zumindest einen Ausrichtungssensor, der am Rahmen befestigt ist und eingerichtet ist, um eine Ausrichtungsinformation des Rahmens zu erfassen; einen druckempfindlichen Messwandler, der auf dem ersten Standflächenbereich angeordnet ist, und eingerichtet ist, um eine Fahrer-Vorhanden-Information auf der Basis einer Kraft, die auf den ersten Standflächenbereich aufgebracht wird, zu erfassen; einen Motorregler, der eingerichtet ist, um die Ausrichtungsinformation und die Fahrer-Vorhanden-Information zu erfassen und um ein Motorsteuerungssignal als Reaktion zu erzeugen; und einen Motor umfassen, der eingerichtet ist, um das Motorsteuerungssignal vom Motorregler zu empfangen und das Rad als Reaktion darauf zu drehen, wodurch das Skateboard angetrieben wird.
Merkmale, Funktionen und Vorteile können unabhängig in verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erreicht oder in weiteren anderen Ausführungsformen kombiniert werden, wobei weitere Details davon bezüglich der folgenden Beschreibung und Zeichnungen ersichtlich werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrers auf einem Elektrofahrzeug mit einer Radanordnung und Quer-, Längs- und Gierachsen.
2 ist eine Explosionsansicht der Radanordnung mit einem Radnabenmotor.
3 ist eine halbschematische Querschnittsansicht des Radnabenmotors, die entlang der Querachse aufgenommen ist.
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Bodenseite des Elektrofahrzeugs.
5 ist ein schematisches Schaubild von verschiedenen elektrischen Komponenten des Elektrofahrzeugs.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das exemplarisch Initialisierungs-, Standby- und Betriebsabläufe der elektrischen Komponenten darstellt.
7 ist eine Seitenansicht des Elektrofahrzeugs in einer ersten Ausrichtung.
8 ist eine Seitenansicht des Elektrofahrzeugs, das zu einer zweiten Ausrichtung bewegt wird, um einen Regelkreis für den Radnabenmotor zu aktivieren.
9 ist eine Seitenansicht des Elektrofahrzeugs, das zu einer dritten Ausrichtung bewegt wird, um den Radnabenmotor im Uhrzeigersinn anzutreiben.
10 ist eine Seitenansicht des Elektrofahrzeugs, das zu einer vierten Ausrichtung bewegt wird, um den Radnabenmotor gegen den Uhrzeigersinn anzutreiben.
11 ist eine halbschematische Vorderansicht des Elektrofahrzeugs, das zu einer fünften Ausrichtung bewegt wird, um eine Drehzahl des Radnabenmotors zu modulieren.
12 ist eine halbschematische Draufsicht des Elektrofahrzeugs, das zu einer sechsten Ausrichtung bewegt wird, um die Drehzahl des Radnabenmotors zu modulieren.
13 ist ein schematisches Schaubild eines Systems, das das Elektrofahrzeug in Verbindung mit einer drahtlosen elektronischen Vorrichtung umfasst.
14 ist ein schematisches Schaubild einer Softwareanwendung für die drahtlose elektronische Vorrichtung.
15 ist eine beispielhafte Bildschirmkopie der Softwareanwendung.
16 ist eine weitere beispielhafte Bildschirmkopie der Softwareanwendung, die eine Navigationsfunktion darstellt.
17 ist eine weitere beispielhafte Bildschirmkopie der Softwareanwendung, die eine weitere Navigationsfunktion darstellt.
18 ist eine halbschematische Bildschirmkopie der Softwareanwendung, die ein rotierendes Bild darstellt.
19 ist eine Darstellung von Abläufen, die durch eine Ausführungsform der Softwareanwendung ausgeführt wird.
20A und 20B sind, wenn sie zusammen betrachtet werden, eine weitere Darstellung von Abläufen, die durch eine Ausführungsform der Softwareanwendung ausgeführt wird.
21 ist ein schematisches Schaubild eines Systems, das die drahtlose elektronische Vorrichtung in Verbindung mit mehreren Elektrofahrzeugen umfasst.
22 ist ein schematisches Schaubild eines Systems, das das Elektrofahrzeug in Verbindung mit mehreren drahtlosen elektronischen Vorrichtungen umfasst.
23 ist ein schematisches Schaubild eines anschaulichen Datenverarbeitungssystems.
24 ist eine isometrische Explosionsansicht einer anschaulichen Fahrererfassungsvorrichtung mit einer Standfläche und einem druckempfindlichen Messwandler, der zur Anwendung in einem Elektrofahrzeug in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Offenbarung geeignet ist.
25 ist eine isometrisch zusammengesetzte Ansicht der Vorrichtung von 24.
26 ist eine schematische Draufsicht einer weiteren anschaulichen Fahrererfassungsvorrichtung mit ersten und zweiten Sensorelementen.
27 ist eine schematische Draufsicht, die die Vorrichtung von 26, die in einer Standfläche eines Elektrofahrzeugs integriert ist, gemäß den Aspekten der vorliegenden Offenbarung darstellt.
28 ist eine schematische Schnittansicht der Standfläche und einer Fahrererfassungsvorrichtung von 27, die entlang einer Linie 28-28 aufgenommen ist.
29 ist ein Ablaufdiagramm, das die Schritte in einem anschaulichen Ablaufverfahren für ein Elektrofahrzeug mit einem Fahrererfassungssystem gemäß den Aspekten der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Detaillierte Beschreibung
Ein Elektrofahrzeug mit einem Fahrererfassungssystem wird nachstehend beschrieben und anhand der beigefügten Zeichnungen dargestellt. Sofern nichts anderes festgelegt ist, können das Elektrofahrzeug und/oder seine verschiedenen Komponenten, jedoch nicht notwendigerweise, zumindest eine der Anordnungen, Komponenten, Funktionalitäten und/oder Varianten enthalten, die hier beschrieben, dargestellt und/oder enthalten sind. Außerdem können die Anordnungen, Komponenten, Funktionalitäten und/oder Varianten, die hier in Verbindung mit einem System oder Verfahren beschrieben, dargestellt und/oder enthalten sind, jedoch nicht notwendigerweise, in anderen ähnlichen Systemen oder Verfahren enthalten sein. Die folgende Beschreibung verschiedener Ausführungsformen ist lediglich beispielhafter Natur und es ist in keiner Weise beabsichtigt, die Erfindung, ihre Anwendung oder Verwendungen zu begrenzen.
Überblick
Ein Elektrofahrzeug, allgemein mit 100 bezeichnet, und Komponenten und Funktionalitäten in Verbindung damit sind in 1 bis 29 dargestellt. Das Fahrzeug 100 kann ein selbststabilisierendes und/oder selbstausbalancierendes Fahrzeug, wie z. B. ein elektrisch angetriebenes selbstausbalancierendes Einzelrad-Skateboard, sein. Das Fahrzeug 100 kann eine Fahrerstellung und/oder Bewegung aufweisen, die ähnlich einem Surfbrett oder Snowboard ist, was beim Fahrzeug 100 zu einem intuitiven Fahren führen kann und für eine erhöhte Sicherheit sorgt.
Wie in 1 dargestellt, kann das Fahrzeug 100 ein Brett 104 (oder eine Fußstandfläche oder einen Rahmen oder eine Plattform) umfassen, das eine Öffnung 108 zum Aufnehmen einer Radanordnung 112 zwischen ersten und zweiten Standflächenbereichen 116, 120 (oder Fußplatten) aufweist. Die ersten und zweiten Standflächenbereiche 116, 120 können aus demselben physikalischen Stück oder separaten Stücken sein. Die ersten und zweiten Standflächenbereiche 116, 120 können im Brett 104 enthalten sein. Die ersten und zweiten Standflächenbereiche 116, 120 können jeweils ausgerichtet werden, um einen Fahrerfuß abzustützen. Die ersten und zweiten Standflächenbereiche 116, 120 können jeweils eingerichtet sein, um einen linken oder einen rechten Fuß des Fahrers aufzunehmen.
Der Rahmen 104 kann eine Ebene definieren. Der erste Standflächenbereich 116 kann am Rahmen 104 montiert und eingerichtet werden, um einen ersten Fuß des Fahrers abzustützen. Der zweite Standflächenbereich 120 kann am Rahmen 104 montiert und eingerichtet sein, um einen zweiten Fuß des Fahrers abzustützen.
Die Radanordnung 112 kann zwischen den ersten und zweiten Standflächenbereichen 116, 120 angeordnet werden. Die ersten und zweiten Standflächenbereiche 116, 120 können auf gegenüberliegenden Seiten der Radanordnung 112 mit dem Brett 104 angeordnet werden, das dimensioniert ist, um einem Skateboard näherzukommen. In anderen Ausführungsformen kann das Brett einem Longboard-Skateboard, Snowboard, Surfbrett näherkommen, oder wünschenswerterweise anders dimensioniert werden. Die Standflächenbereiche 116, 120 des Bretts 104 können mit rutschfesten Materialbereichen 124, 128 (z. B. einem „Anti-Rutsch-Band“) bedeckt werden, um eine Fahrerbeherrschung zu unterstützen.
Die Radanordnung 112 kann ein Bodenkontaktelement 132 (z. B. einen Reifen, ein Rad oder einen Durchlaufkörper) umfassen. Wie dargestellt, umfasst das Fahrzeug 100 genau ein Bodenkontaktelement 132 und das genau eine Bodenkontaktelement ist zwischen den ersten und zweiten Standflächenbereichen 116, 120 angeordnet. Das Bodenkontaktelement 132 kann an einer Motoranordnung 136 montiert werden. Die Motoranordnung 136 kann am Brett 104 montiert werden. Die Motoranordnung 136 kann eine Achse 140 (sh. 2) umfassen, die mit dem Brett 104 durch eine oder mehrere Achsenhalterungen und eine oder mehrere Befestiger, wie z. B. eine Mehrzahl von Bolzen (sh. 2 und 4) verbunden werden kann. Die Motoranordnung 136 kann eingerichtet werden, um das Bodenkontaktelement 132 um (oder über) die Achse 140 herum zu drehen, um das Fahrzeug 100 anzutreiben. Die Motoranordnung 136 kann z. B. einen Motor, wie z. B. einen Radnabenmotor 144, umfassen, der eingerichtet ist, um das Bodenkontaktelement 132 um die Achse 140 herum zu drehen, um das Fahrzeug 100 entlang des Bodens anzutreiben. Der Motor kann ein Elektromotor sein.
Das Fahrzeug 100 kann eine Querachse A1, eine Längsachse A2 und eine Gierachse A3 aufweisen. Die Querachse A1 kann eine Achse sein, um die ein Reifen 132 durch die Motoranordnung 136 gedreht wird. Die Querachse A1 kann z. B. durch die Achse 140 hindurchgehen (z. B. kann die Querachse A1 parallel zur oder mit einer Längsrichtung der Achse 140 ausgerichtet sein). Die Längsachse A2 kann senkrecht zur Querachse A1 sein, und kann sich im Wesentlichen in eine Richtung erstrecken, in die das Fahrzeug 100 durch die Motoranordnung 136 angetrieben wird. Die Längsachse A2 kann sich in eine Längsrichtung des Bretts 104 erstrecken. Die Gierachse A3 kann senkrecht zur Querachse A1 und zur Längsachse A2 sein. Die Gierachse A3 kann z. B. eine Normale zu einer Ebene sein, die durch die Standflächenbereiche 116, 120 definiert ist.
Das Rad 132 kann am Rahmen 104 zwischen den Standflächenbereichen 116, 120 montiert werden. Das Rad 132 kann sich oberhalb und unterhalb der Ebene, die durch den Rahmen 104 definiert ist, erstrecken. Das Rad 132 kann eingerichtet werden, um sich um eine Achse (z. B. eine Querachse A1) herum zu drehen, die in der Ebene liegt. Zusätzlich kann die Längsachse A2 in der Ebene liegen, die durch den Rahmen 104 definiert ist. In einigen Ausführungsformen können die Quer- und Längsachsen die Ebene definieren.
Der Reifen 132 kann sich weit genug in eine Ferse-Zehe-Richtung befinden (z. B. in eine Richtung, die parallel zur Querachse A1 ist), sodass sich der Fahrer selbst in die Ferse/Zehe-Richtung unter Verwendung der eigenen Balance ausbalancieren kann. Der Reifen 132 kann schlauchlos sein oder mit einem Schlauch verwendet werden. Der Reifen 132 kann ein nicht pneumatischer Reifen sein. Der Reifen 132 kann z. B. „luftlos“, fest und/oder aus Schaum hergestellt werden. Der Reifen 132 kann ein Profil aufweisen, sodass der Fahrer das Fahrzeug 100 über einen Rand des Reifens 132 (und/oder das Brett um die Längsachse A2 und/oder Gierachse A3 herum drehen sh. 11 und 12) durch einen Fersen- und/oder Zehendruck lenken kann, um mit dem Fahrzeug 100 eine Kurve zu fahren.
Der Radnabenmotor 144 kann innerhalb des Reifens 132 (oder Rades) montiert und innenverzahnt sein oder direkt angetrieben werden. Die Verwendung eines Radnabenmotors kann Ketten und Riemen eliminieren und einen Formfaktor ermöglichen, der eine Wendigkeit, Gewichtsverteilung und Ästhetik beträchtlich verbessert. Eine Montage des Reifens 132 am Radnabenmotor 144 kann entweder durch ein zweiteiliges Design, das Nabenadapter verwenden kann, die am Radnabenmotor angeschraubt werden können, oder durch Formen eines Gehäuses des Radnabenmotors ausgeführt werden, sodass Montageflansche für eine Reifenflanke direkt auf dem Gehäuse des Radnabenmotors vorgesehen werden.
2 stellt eine Ausführungsform einer Radanordnung 112 mit anschraubbaren Nabenadaptern 148, 152 dar. Einer oder mehrere Befestiger, wie z. B. eine Mehrzahl von Bolzen 156, können eine erste Seite eines Radnabenmotors 144 mit dem Nabenadapter 148 verbinden. Der Radnabenmotor 144 und Nabenadapter 148 können in einer Öffnung 158 des Reifens 132 mit einem äußeren Montageflansch 148a des Adapters 148 positioniert werden, der benachbart zu einer Reifenflanke auf einer ersten Seite (nicht dargestellt) einer Öffnung 158 positioniert ist. Einer oder mehrere Befestiger, wie z. B. eine Mehrzahl von Bolzen 160, können den Nabenadapter 152 mit einer zweiten Seite des Radnabenmotors 144 verbinden, und einen äußeren Montageflansch 152a des Adapters 152, der zur Reifenflanke 162 benachbart ist, auf einer zweiten Seite der Öffnung 158 positionieren. Die Montageflansche 148a, 152a können mit den jeweiligen Reifenflanken in Eingriff sein, um ein Inneres des Reifens 132 für eine nachfolgende Befüllung abzudichten. Die Montageflansche 148a, 152a können mit einem Reifen 132 reibschlüssig in Eingriff stehen, um eine Drehung des Radnabenmotors 144 zum Reifen 132 zu übertragen.
Die Achse 140 kann durch eine mittlere Öffnung einer ersten Achsenhalterung 164 eingesetzt werden. Ein vergrößerter Kopfbereich 140a der Achse 140 kann durch die Achsenhalterung 164 gehalten werden. Die mittlere Öffnung der Halterung 164 kann z. B. einen verkleinerten Bereich mit einem Durchmesser aufweisen, der kleiner ist als ein Durchmesser des Bereichs 140a. Ein Gewindebereich 140b der Achse 140 kann sich fortlaufend durch eine Hülse 168, eine mittlere Öffnung (nicht dargestellt) des Nabenadapters 148, eine mittlere Öffnung 172 des Radnabenmotors 144, eine mittlere Öffnung eines Nabenadapters 152, eine mittlere Öffnung 176 eines Drehmomentenstabs 180 und eine mittlere Öffnung einer zweiten Achsenhalterung 184 erstrecken. Nachdem der Gewindebereich 140b durch die mittlere Öffnung der Halterung 184 ausgeweitet worden ist, kann eine Mutter 186 auf dem Gewindebereich 140b festgedreht werden, um die Radanordnung 112 insgesamt zu sichern. Die mittlere Öffnung der Halterung 184 kann z. B. einen verkleinerten Bereich mit einem Durchmesser aufweisen, der kleiner als ein Durchmesser der Mutter 186 ist.
Ein nicht kreisförmiges Element 190 kann fest an einem Stator (sh. 3) des Radnabenmotors 144 angeordnet werden. Wenn die Radanordnung 112 zusammen gesichert wird, kann das Element 190 in einen Schlitz 180a des Drehmomentenstabs 180 eingesetzt und der Drehmomentenstab 180 in einen Schlitz 184a der Halterung 184 eingesetzt werden. Der Schlitz 184a kann ähnlich wie ein Schlitz 164a der Halterung 164 geformt und/oder dimensioniert werden. Das Element 190 kann reibschlüssig mit der Halterung 184 in Eingriff stehen, um eine Drehung des Stators während des Betriebs des Radnabenmotors 144 zu verhindern.
Die Hülse 168 kann dimensioniert werden, um einen gewünschten Abstand der Radanordnungskomponenten zwischen den Halterungen 164, 184 vorzusehen. Ein erstes Ende der Hülse 168 kann z. B. in der oder benachbart zur mittleren Öffnung der Halterung 164 eingesetzt werden, ein zweites Ende der Hülse 168 kann benachbart zu einer Seite (nicht dargestellt) der Öffnung 172, die nahe dem Nabenadapter 148 ist, eingesetzt werden, und die Hülse 168 kann eine Länge zwischen ihren ersten und zweiten Enden aufweisen, die den gewünschten Abstand vorsieht.
Vorzugsweise ist der Radnabenmotor 144 ein direkt angetriebener bürstenloser Transversalflussmotor. Die Verwendung eines Transversalflussmotors kann hohe (im Wesentlichen) unmittelbare und dauerhafte Drehmomente ermöglichen, um eine Leistung des Elektrofahrzeugs zu verbessern.
3 stellt ein schematisches Beispiel einer direkt angetriebenen bürstenlosen Transversalflussausführungsform des Radnabenmotors 144 dar, der an der Querachse geteilt ist. Wie dargestellt, kann der Radnabenmotor 144 Magnete 192 umfassen, die auf einer Innenfläche einer Außenwand eines Rotors 194 montiert sind (oder daran fest gesichert sind). Der Rotor 194 kann fest an den Nabenadaptern 148, 152 angeordnet werden (sh. 2). Ein Stator 196 kann fest an einer Hülse 198 angeordnet werden, durch die sich eine mittlere Öffnung 172 erstreckt (sh. 2). Die Hülse 198 kann sich durch den Rotor 194 erstrecken. Die Hülse 198 kann fest am Element 190 angeordnet werden (sh. 2). Die Hülse 198 kann sich auf Lagern 200 bewegen, die am Rotor 194 angeordnet sind. In einigen Ausführungsformen können die Lager 200 an der Hülse 198 angeordnet werden und sich auf einem Rotor 194 bewegen. Phasenkabel 202 können sich durch die Öffnung 172 (oder eine andere geeignete Öffnung) erstrecken und können elektrisch eine oder mehrere elektrische Spulen 203 des Stators 196 mit einer oder mehreren anderen elektrischen Komponenten (sh. 4 und 5) des Fahrzeugs 100, wie z. B. eine Leistungsstufe, verbinden. Die eine oder mehrere elektrische Komponenten können den Radnabenmotor 144 auf der Basis der Eingaben eines Fahrers antreiben, um das Fahrzeug 100 anzutreiben und aktiv ausbalancieren (sh. 7 bis 12). Die eine oder mehrere elektrische Komponenten können z. B. eingerichtet werden, um eine Bewegung eines Bretts 104 um die Querachse herum zu erfassen, und den Radnabenmotor 144 antreiben, um den Reifen 132 in eine ähnliche Richtung um die Querachse herum zu drehen. Zusätzlich können eine oder mehrere elektrische Komponenten eingerichtet werden, um eine Bewegung des Bretts 104 um die Längsachse und/oder Gierachse herum zu erfassen, und ein Verhältnis modulieren, bei der der Motor auf der Basis dieser erfassten Bewegung angetrieben wird, was eine Leistung eines Fahrzeugs 100 erhöhen kann, insbesondere beim Kurvenfahren.
Die eine oder mehrere elektrische Komponenten können z. B. eingerichtet werden, um wahlweise die elektrischen Spulen auf der Basis von Eingaben eines Fahrers (z. B. eine Bewegung des Bretts 104) mit Strom zu versorgen, um ein elektromagnetisches Feld zum Aufbringen von Kräften auf die Magneten 192 zu erzeugen, um die gewünschte Drehung des Rotors 194 relativ zum Stator 196 zu bewirken.
In einigen Ausführungsformen kann der Radnabenmotor 144 ein Bürstennabenmotor sein. Alternativ kann das Elektrofahrzeug eine Vorrichtung und/oder einen Motor umfassen, der zum Antreiben der Nabe eines Rades geeignet ist, wie z. B. ein Kettenantrieb, ein Riemenantrieb, ein Zahnradantrieb und/oder ein bürstenloser Motor oder Bürstenmotor, der außerhalb der Radnabe angeordnet ist.
Vorzugsweise können der Radnabenmotor 144, der Reifen 132 und die Achsenhalterungen 164, 184 zusammen als Unteranordnung (z. B. eine Radanordnung 112) verbunden werden und danach im Gesamtfahrzeug integriert werden (z. B. funktionsfähig im Brett 104 installiert werden), um Reifenwechsel und Wartung zu ermöglichen. Die Unteranordnung kann funktionsfähig im Brett 104 durch Verbinden der Halterungen 164, 184 am Brett 104 mit einem oder mehreren entsprechenden Befestigern eingebaut werden, wie z. B. jeweilige Bolzen 204, 206 (sh. 2). 4 stellt Bolzen 204 dar, die die Halterung 184 mit einem Bereich des Bretts 104 verbinden. Die Bolzen 206 können ebenso die Halterung 164 mit einem gegenüberliegenden Bereich des Bretts 104 verbinden. Die Achsenhalterungen 164, 184 können eingerichtet werden, um vom Brett 104 entriegelt zu werden, und der Motor kann eingerichtet werden, um von einer oder mehreren elektrischen Komponenten, die im Brett 104 angeordnet sind, entfernt zu werden, um dem Fahrer zu ermöglichen, die Unteranordnung vom Brett 104 zu entfernen, um z. B. den Reifen zu wechseln oder eine andere Wartung bei der Radanordnung 112 und/oder beim Brett 104 auszuführen.
Es wird auf 1 und 4 Bezug genommen. Eine erste Rutschplatte 208 kann in einem ersten Ende eines Bretts 104 integriert werden (oder damit verbunden werden), das in der Nähe eines ersten Standflächenbereichs 116 ist, und eine zweite Rutschplatte 212 kann in einem zweiten Ende des Bretts 104 integriert werden (oder damit verbunden werden), das in der Nähe des zweiten Standflächenbereichs 120 ist. Die Rutschplatten 208, 212 können ersetzbar und/oder wahlweise entfernbar sein. Die Rutschplatten können zum Beispiel ersetzbare polymere Teile oder Komponenten umfassen. In einigen Ausführungsformen können die Rutschplatten eingerichtet werden, um dem Fahrer zu ermöglichen, das Fahrzeug 100 in einer rechtwinkeligen Ausrichtung zu stoppen (das heißt, durch Festsetzen eines Endes des Bretts gegen den Boden, nachdem der Fahrer seinen Fuß von einer Fahrererfassungsvorrichtung oder einem -schalter entfernt, was später detailliert beschrieben wird). Die jeweilige Rutschplatte kann durch Abrieb mit der Oberfläche des Bodens verschlissen werden, wenn das Ende des Bretts gegen den Boden festgesetzt wird (oder damit in Kontakt gebracht wird).
Das Fahrzeug 100 kann eine oder mehrere Seiten-Rutschplatten umfassen, die eingerichtet sind, um den Anstrich oder eine andere Oberfläche des Bretts 104 zu schützen, und/oder andernfalls das Fahrzeug 100 schützen, wenn das Fahrzeug 100 zum Beispiel auf eine Seite umgedreht wird und/oder entlang des Bodens auf seiner Seite gleitet. Die eine oder mehrere Seiten-Rutschplatten können zum Beispiel entfernbar mit einer oder mehreren gegenüberliegenden Längsseiten des Bretts verbunden werden (sich zum Beispiel im Wesentlichen parallel zur Längsachse erstrecken). 1 stellt eine erste Seiten-Rutschplatte 216 dar, die mit einer ersten Längsseite 104a des Bretts 104 verbunden ist. In 4 ist die Seiten-Rutschplatte 216 von einer ersten Längsseite 104a entfernt. Eine zweite Seiten-Rutschplatte (nicht dargestellt) kann ebenso entfernbar mit einer zweiten Längsseite 104b (wie in 4) des Bretts 104, die der ersten Längsseite 104a gegenüberliegt, verbunden werden. Die Seiten-Rutschplatten können im Elektrofahrzeug als ein oder mehrere entfernbare Teile oder Komponenten enthalten sein, und/oder können entfernbare polymere Teile oder Komponenten sein oder diese umfassen.
Eine entfernbare Verbindung der Rutschplatten und/oder der Seiten-Rutschplatten mit dem Brett kann dem Fahrer (oder einem anderen Anwender) ermöglichen, eine oder mehr dieser Platten wahlweise zu entfernen, die durch Abrieb verschlissen werden, und/oder die verschlissene Platte (Platten) mit einer oder mehr Ersatzplatten zu ersetzen.
Wie in 4 dargestellt, kann das Fahrzeug 100 einen Handgriff 220 umfassen. Der Handgriff 220 kann an einer Unterseite 104c des Bretts 104 angeordnet werden. Der Handgriff 220 kann in einem Gehäuse oder einer Umfassung von einer oder mehreren der elektrischen Komponenten enthalten sein.
In einigen Ausführungsformen kann der Handgriff 220 zwischen EIN- und AUS-Positionen betätigt werden. Der Handgriff 220 kann zum Beispiel schwenkbar mit dem Brett 104 verbunden werden, wobei die EIN-Position dem Handgriff 220 entspricht, der im Wesentlichen mit einer Unterseite 104c des Bretts 104 bündig ist, und wobei die AUS-Position dem Handgriff 220 entspricht, der von der Unterseite 104 weg schwenkbar ist (oder einklappbar ist), sodass der Handgriff 220 weg vom Standflächenbereich 120 hervorsteht.
Das Fahrzeug 100 kann einen geeigneten Mechanismus, eine Vorrichtung oder Anordnung zum Lösen des Handgriffs 220 von der EIN-Position umfassen. Das Fahrzeug 100 kann zum Beispiel einen Verriegelungsmechanismus 224 umfassen, der eingerichtet ist, um den Handgriff 220 zwischen einem verriegelten Zustand, der dem Handgriff 220 entspricht, bei dem verhindert wird, dass er sich von der EIN-Position zur AUS-Position bewegt, und einem entriegelten Zustand zu betätigen, der dem Handgriff 220 entspricht, dem ermöglicht wird, sich von der EIN-Position zur AUS-position zu bewegen. In einigen Ausführungsformen kann der Fahrer den Verriegelungsmechanismus 224 drücken, um den Handgriff vom verriegelten Zustand zum entriegelten Zustand zu betätigen. Der Fahrer kann den Handgriff 220 von der EIN-Position zur AUS-Position manuell bewegen. Der Fahrer kann den Handgriff 220 erfassen, das Fahrzeug 100 vom Boden aufheben und das Fahrzeug von einem Ort zum anderen tragen.
In einigen Ausführungsformen kann der Handgriff 220 einen Vorspannmechanismus, wie zum Beispiel eine Feder, umfassen, die den Handgriff 220 automatisch zur AUS-Position beim Betätigen zum entriegelten Zustand drücken. In einigen Ausführungsformen kann der Verriegelungsmechanismus 224 eingerichtet werden, um den Handgriff 220 in der AUS-Position wahlweise zu verriegeln.
Das Fahrzeug 100 kann eine geeignete Vorrichtung, Einrichtung, Mechanismus und/oder Anordnung umfassen, um zu verhindern, dass Wasser, Schmutz oder anderer Straßenschmutz durch das Bodenkontaktelement zum Fahrer übertragen wird. Wie in 1 dargestellt, kann das Fahrzeug 100 zum Beispiel erste und zweite Teil-Schutzblechbereiche 228, 232 umfassen. Der Bereich 228 ist gekoppelt mit einem ersten Standflächenbereich 116 dargestellt und der Bereich 232 ist gekoppelt mit dem zweiten Standflächenbereich 120 dargestellt. Der Bereich 228 kann verhindern, dass Schmutz vom Reifen 132 zu einem Bereich des Fahrers übertragen wird, der auf oder benachbart zum Standflächenbereich 116 positioniert ist, etwa wenn der Reifen 132 um die Querachse A1 herum gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Der Bereich 232 kann verhindern, dass Schmutz vom Reifen 132 zu einem Bereich des Fahrers übertragen wird, der auf oder benachbart zum Standflächenbereich 120 positioniert ist, etwa wenn der Reifen 132 um die Querachse A1 herum im Uhrzeigersinn gedreht wird.
Zusätzlich und/oder alternativ kann das Fahrzeug 100 ein vollständiges Schutzblech 240 umfassen, wie in 7 bis 10 dargestellt. Das Schutzblech 240 kann eingerichtet werden, um eine Übertragung von Schmutz vom Bodenkontaktelement zum Fahrer zu verhindern. Ein erster Bereich 240a des Schutzbleches 240 kann zum Beispiel mit dem ersten Standflächenbereich 116 gekoppelt werden, ein zweiter Bereich 240b des Schutzbleches 240 kann mit dem zweiten Standflächenbereich 120 gekoppelt werden, und ein mittlerer Bereich 240c des Schutzbleches 240 kann die ersten und zweiten Bereiche 240a, 240b des Schutzbleches 240 oberhalb eines Bereiches des Reifens 132 verbinden, der oberhalb einer oberen Seite des Bretts 104 hervorsteht, wie in 7 dargestellt.
Das Schutzblech 240 und/oder Schutzblechbereiche 228, 232 können an zumindest einem der Standflächenbereiche 116, 120 angeordnet und eingerichtet werden, um zu verhindern, das Wasser, das vom Rad 132 durchlaufen wird, auf den Fahrer spitzt. Das Schutzblech 240 kann an beiden Standflächenbereichen 116, 120 angeordnet werden und im Wesentlichen das Rad 132 vom Fahrer vollständig trennen, wie in 7 bis 10 dargestellt.
Das Schutzblech 240 kann ein elastisches Schutzblech sein. Das Schutzblech 240 kann zum Beispiel ein Blech aus einem im Wesentlichen flexiblen oder elastischen Material, wie zum Beispiel Kunststoff, umfassen (oder hergestellt sein). Eine erste Seite des elastischen Materials kann mit dem Standflächenbereich 116 (oder dem Brett 104, das in der Nähe des Standflächenbereiches 116 ist) und eine zweite Seite des elastischen Materials kann mit dem Standflächenbereich 120 (oder dem Brett 104, das in der Nähe des Standflächenbereiches 120 ist) gekoppelt werden. Eine Elastizität des elastischen Materials zwischen den ersten und zweiten Seiten kann das Schutzblech 240 weg vom Reifen 132 vorspannen, um einen adäquaten Abstand zwischen dem Schutzblech 240 und dem Reifen 132 vorzusehen, wie in 7 bis 10 dargestellt. Der adäquate Abstand kann verhindern, dass der Reifen das Schutzblech kontaktiert.
Das Schutzblech 240 (zum Beispiel der Bereich 240c) kann in Richtung des Reifens 132 zusammendrückbar sein, wenn zum Beispiel passiert, dass sich das Fahrzeug 100 umdreht, sodass der Bereich 240c mit dem Boden in Kontakt ist. Wenn das Fahrzeug 100 in eine geeignete Fahrposition zurückkehrt, wie zum Beispiel in 7 dargestellt, kann die Elastizität des elastischen Materials das Schutzblech in einer Position wiederherstellen, die den adäquaten Abstand vorsieht.
Das Schutzblech 240 kann sich quer über eine gesamte Breite des Reifens 132 in eine Richtung, die parallel zur Querachse A1 ist, in einer Weise erstrecken, die der ähnlich ist, die dem Teil-Schutzblechbereich 228 entspricht, der in 1 erweiternd dargestellt ist. Ebenso kann der Teil-Schutzblechbereich 232 sich quer über die gesamte Breite des Reifens 132 in die Richtung der Querachse A1 erstrecken.
Wie in 4 dargestellt, können die eine oder mehrere elektrische Komponenten des Fahrzeuges 100 eine Stromversorgung 250, einen Motorregler 254, eine Fahrererfassungsvorrichtung 262, einen Einschalter 266 und einen Ladestecker 268 umfassen. Die Stromversorgung 250 kann eine oder mehrere Batterien, die wieder aufladbar sein können, umfassen, zum Beispiel eine oder mehrere Lithium-Batterien, die gewichtsmäßig relativ leicht sind und eine hohe Leistungsdichte aufweisen. Die Stromversorgung 250 kann zum Beispiel eine oder mehrere Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien, eine oder mehrere Lithium-Polymer-Batterien, eine oder mehrere Lithium-Kobalt-Batterien, eine oder mehrere Lithium-Mangan-Batterien oder eine Kombination davon aufweisen. Die Stromversorgung 250 kann zum Beispiel sechszehn (16) A123 Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien (zum Beispiel eine Größenordnung 26650) umfassen. Die Batterien der Stromversorgung 250 können in einer 16S1P-Konfiguration angeordnet werden. Ein Mikrocontroller 269 und/oder ein oder mehrere Sensoren (oder zumindest ein Sensor) 270 können im Motorregler 254 enthalten sein oder damit verbunden werden (siehe 5). Zumindest einer der Sensoren 270 kann eingerichtet werden, um eine Ausrichtungsinformation (oder eine Ausrichtung) des Bretts 104 zu messen. Die Sensoren 270 können zum Beispiel eingerichtet werden, um eine Bewegung des Bretts 104 um und/oder entlang der Quer-, Längs- und/oder Gierachsen zu erfassen. Der Motor kann eingerichtet werden, um eine Drehung des Rades 132 auf der Basis der Ausrichtung des Bretts 104 zu bewirken. Insbesondere kann der Motorregler 254 eingerichtet werden, um eine Ausrichtungsinformation zu empfangen, die durch den zumindest einen Sensor der Sensoren 270 gemessen wird, und um zu bewirken, dass die Motoranordnung 254 das Elektrofahrzeug auf der Basis der Ausrichtungsinformation antreibt. Der Motorregler 254 kann zum Beispiel eingerichtet werden, um den Radnabenmotor 144 auf der Basis der empfangenen erfassten Bewegung des Bretts 104 von den Sensoren 270 über den Mikrocontroller 269 anzutreiben, um das Fahrzeug 100 anzutreiben und/oder aktiv auszubalancieren.
Eine oder mehrere der elektrischen Komponenten können im Brett 104 enthalten sein. Das Brett 104 kann zum Beispiel ein erstes umweltbedingtes Gehäuse umfassen, das die Stromversorgung 250 aufnehmen kann, und ein zweites umweltbedingtes Gehäuse umfassen, das den Motorregler 254 und die Fahrererfassungsvorrichtung 262 aufnehmen kann. Die umweltbedingten Gehäuse können die eine oder mehrere elektrische Komponenten vor dem Beschädigen, wie zum Beispiel durch Wassereinbruch, schützen.
Das Fahrzeug 100 kann eine oder mehrere Lichtbaugruppen umfassen, wie zum Beispiel eine oder mehrere Vorderlicht- und/oder Rücklichtbaugruppen. Eine erste Vorderlicht-/Rücklichtbaugruppe 272 (oder erste Lichtbaugruppe) kann zum Beispiel auf oder an einem ersten Endbereich des Bretts 104 (zum Beispiel an einem distalen Endbereich des ersten Standflächenbereiches 116) angeordnet werden (und/oder damit verbunden werden), und eine zweite Vorderlicht-/Rücklichtbaugruppe 276 kann auf oder an einem zweiten Endbereiches des Bretts 104 (zum Beispiel an einem distalen Endbereich des zweiten Standflächenbereiches 120) angeordnet werden (und/oder damit verbunden werden.) Der zweite Endbereich des Bretts 104 kann dem ersten Endbereich gegenüber liegen.
Die Vorderlicht-/Rücklichtbaugruppen 272, 276 können eingerichtet werden, um das Fahrzeug 100 reversibel zu beleuchten. Die Baugruppen 272, 276 können zum Beispiel die Richtung, in der sich das Fahrzeug 100 bewegt, durch eine Farbänderung anzeigen. Die Vorderlicht-/Rücklichtbaugruppen können zum Beispiel eine oder mehrere rote und weiße Hochleistungs-LEDs 278 (oder ansonsten einen oder mehrere geeignete Illuminatoren) umfassen, die eingerichtet sind, um Daten vom Mikrocontroller 269 (und/oder von einem Pitch-Sensor der Sensoren 270, wie zum Beispiel einen 3-Achsen-Gyrosensor 280 – siehe 5) zu empfangen und automatisch die Farbe von rot nach weiß (oder von weiß nach rot, oder von einer ersten Farbe zu einer zweiten Farbe) auf der Basis der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges 100 zu ändern, wobei weiße LEDs (oder eine erste Farbe) in die Bewegungsrichtung leuchten und rote LEDs (oder eine zweite Farbe) nach hinten leuchten (zum Beispiel entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung). Eine oder mehrere der Vorderlicht-/Rücklichtbaugruppen (oder ihre jeweiligen Illuminatoren) können zum Beispiel mit dem Mikrocontroller 269 über einen LED-Treiber 282 (siehe 5) verbunden werden, die im Motorregler 254 enthalten sein oder damit verbunden werden können. In einigen Ausführungsformen können die Illuminatoren RGB/RGBW-LEDs umfassen.
Die Illuminatoren 278 können in Rutschplatten 208, 212 angeordnet werden und/oder durch sie geschützt werden, wie in 4 dargestellt. Die Rutschplatten 208, 212 können zum Beispiel jeweilige Öffnungen 286, 290 umfassen. Die Illuminatoren 278 können in den jeweiligen Öffnungen 286, 290 angeordnet werden und durch sie hindurch leuchten. Die Öffnungen 286, 290 können dimensioniert werden, um zu verhindern, dass die Illuminatoren 278 den Boden kontaktieren. Die Öffnungen 286, 290 können zum Beispiel jeweils eine Tiefe aufweisen, die größer als eine Höhe der Illuminatoren 278 ist. In einigen Ausführungsformen können die Illuminatoren von den zugehörigen Rutschplatten trennbar sein, sodass die Rutschplatten ohne Entfernen der Illuminatoren entfernt werden können.
Wie in 4 dargestellt, sind die erste Rutschplatte 208 und ein erster Illuminator 278 an einem distalen Ende des ersten Standflächenbereiches 116 und die zweite Rutschplatte 212 und ein zweiter Illuminator 278 an einem distalen Ende des zweiten Standflächenbereiches 120 angeordnet. Jede der Rutschplatten kann eine Öffnung umfassen (zum Beispiel kann die Rutschplatte 208 die Öffnung 286 und die Rutschplatte 212 die Öffnung 290 umfassen, wie oben erwähnt), die eingerichtet ist, um dem Licht vom entsprechenden Illuminator zu ermöglichen, hindurchzuleuchten, während verhindert wird, dass der Illuminator den Boden kontaktiert.
Anschauliches elektrisches System
5 stellt ein Blockdiagramm von einer oder mehreren elektrischen Komponenten des Fahrzeuges 100 dar. Die elektrischen Komponenten können ein Stromversorgungs-Managementsystem 300, einen Gleichstrom zu Gleichstrom(DC/DC)-Wandler 304, eine bürstenlose Gleichstrom-(BLDC)Antriebslogik 306, eine Leistungsstufe 310, einen Drei-Achsen-Beschleunigungsmesser 314, einen oder mehrere Hall-Sensoren 318 und einen Motortemperatursensor 322 umfassen. Der DC-DC-Wandler 304, die BLDC-Antriebslogik 306 und die Leistungsstufe 310 können im Motorregler 254 enthalten sein und/oder damit verbunden werden. Der Beschleunigungsmesser 314 kann in den Sensoren 270 enthalten sein.
Ein aktives Ausbalancieren (oder eine Selbststabilisierung) des Elektrofahrzeuges kann durch die Anwendung eines Feedbackregelkreises oder -mechanismus erreicht werden, die in der einen oder mehrere elektrischen Komponenten eingesetzt sind. Der Feedbackregelmechanismus kann Sensoren 270 umfassen, die mit dem Motorregler 254 verbunden sind (und/oder darin enthalten sind).
Vorzugsweise umfasst der Feedbackregelmechanismus eine Proportional-Integral-Differenzial-(PID)Regelung, die einen oder mehrere Gyrosensoren (zum Beispiel einen Gyrosensor 280) und einen oder mehrere Beschleunigungsmesser (zum Beispiel einen Beschleunigungsmesser 314) verwendet. Der Gyrosensor 280 kann eingerichtet werden, um eine Schwenkbewegung der Fußstandfläche 104 um die Querachse herum zu messen. Der Gyrosensor 280 und der Beschleunigungsmesser 314 können gemeinsam eingerichtet werden, um einen Neigungswinkel des Bretts 104, wie zum Beispiel eine Ausrichtung der Fußstandfläche um die Quer-, Längs- und Gierachsen herum, zu schätzen (oder zu messen oder zu erfassen). In einigen Ausführungsformen können der Gyrosensor und Beschleunigungsmesser 314 gemeinsam eingerichtet werden, um eine Ausrichtungsinformation zu erfassen, die ausreicht, um den Neigungswinkel des Rahmens 104 einschließlich einer Schwenkbewegung um die Quer-, Längs- und Gierachsen zu schätzen.
Wie oben erwähnt, kann die Ausrichtungsinformation des Bretts 104 durch den Gyrosensor 280 und Beschleunigungsmesser 314 gemessen (oder erfasst) werden. Die jeweiligen Messungen (oder Erfassungssignale) vom Gyrosensor 280 und Beschleunigungsmesser 214 können unter Verwendung eines Komplementär- oder Kalman-Filter kombiniert werden, um einen Neigungswinkel des Bretts 104 zu schätzen (zum Beispiel eine Schwenkbewegung des Bretts 104 um die Quer-, Längs- und/oder Gierachsen herum, wobei die Schwenkbewegung um die Querachse herum einem Neigungswinkel entspricht, die Schwenkbewegung um die Längsachse herum einem Längs- oder Ferse-Zehen-Winkel entspricht, und eine Schwenkbewegung um die Gierachse herum einem Gierwinkel entspricht), während die Stöße von Unebenheiten, Straßenbelägen und Störgrößen in Folge der Lenkeingaben herausgefiltert werden. Der Gyrosensor 280 und Beschleunigungsmesser 314 können zum Beispiel mit dem Mikrocontroller 269 verbunden werden, der eingerichtet sein kann, um eine Bewegung des Bretts 104 um und entlang der Quer-, Längs- und Gierachsen entsprechend zu messen (siehe 1). Alternativ kann das Elektrofahrzeug jeden geeigneten Sensor und Feedbackregelkreis umfassen, der eingerichtet sind, um ein Fahrzeug selbst zu stabilisieren, wie zum Beispiel einen Ein-Achsen-Gyrosensor, der eingerichtet ist, um eine Schwenkbewegung des Bretts um die Querachse herum zu messen, einen Ein-Achsen-Beschleunigungsmesser, der eingerichtet ist, um einen Gravitationsvektor zu messen, und/oder einen anderen geeigneten Feedbackregelkreis, wie zum Beispiel eine Übertragungsfunktion mit geschlossenem Kreislauf. Jedoch können ein zusätzlicher Beschleunigungsmesser und Gyrosensor eine verbesserte Leistung und Funktionalität ermöglichen, wie zum Beispiel ein Erfassen, ob das Brett über seine Seite gerollt ist oder ob der Fahrer eine Drehung macht.
Der Feedbackregelkreis kann eingerichtet werden, um den Motor 144 anzutreiben, um einen Winkel des Bretts 104 bezüglich des Bodens zu reduzieren. Wenn der Fahrer in 1 zum Beispiel das Brett 104 nach unten neigen würde, sodass der erste Standflächenbereich 116 niedriger als der zweite Standflächenbereich 120 ist (zum Beispiel wenn der Fahrer das Brett 104 im Uhrzeigersinn um die Querachse A1 herum schwenkt), kann dann der Feedbackregelkreis den Motor 144 antreiben, um eine Drehung des Reifens 132 im Uhrzeigersinn um die Querachse A1 herum (siehe 9) und eine Kraft auf das Brett 104 gegen den Uhrzeigersinn bewirken.
Somit kann eine Bewegung des Elektrofahrzeuges durch den Fahrer erreicht werden, der sein Gewicht in Richtung seines Vorderfußes neigt. Ebenso kann eine Verlangsamung durch den Fahrer erreicht werden, der sich in Richtung seines hinteren Fußes lehnt. Ein regeneratives Bremsen kann verwendet werden, um das Fahrzeug zu verlangsamen. Eine nachhaltige Umkehrbetätigung kann durch den Fahrer erreicht werden, der sein Verlagern in Richtung seines hinteren Fußes aufrecht erhält.
Wie in 5 dargestellt, kann der Mikrocontroller 269 eingerichtet werden, um ein Signal zur BLDC-Antriebslogik 306 zu senden, die eine Information bezüglich der Ausrichtung und der Bewegung des Bretts 104 kommunizieren kann. Die BLDC-Antriebslogik 306 kann dann das Signal auswerten und mit der Leistungsstufe 310 kommunizieren, um folglich den Motor 104 anzutreiben. Die Hallsensoren 318 können ein Signal zur BLDC-Antriebslogik senden, um ein Feedback hinsichtlich eines im Wesentlichen unmittelbaren Drehzahlverhältnisses des Rotors des Motors vorzusehen. Der Motortemperatursensor 322 kann eingerichtet werden, um eine Temperatur des Motors 144 zu messen und diese gemessene Temperatur zur Logik 306 zu senden. Die Logik 306 kann einen Strombetrag, der dem Motor 144 zugeführt wird, auf der Basis der gemessenen Temperatur des Motors 144 begrenzen, um den Motor 144 vor einem Überhitzen zu schützen.
Bestimmte Modifikationen am PID-Regelkreis oder ein anderer geeigneter Feedback-Regelkreis können enthalten sein, um eine Leistung und Sicherheit des Elektrofahrzeuges zu verbessern. Eine Integriersättigung kann durch Begrenzen eines maximalen Integratorwerts verhindert werden, und eine Exponentialfunktion kann für einen Neigungsfehlerwinkel verwendet werden (zum Beispiel ein gemessener oder geschätzter Neigungswinkel des Bretts 104).
Alternativ oder zusätzlich können einige Ausführungsformen eine neurale Netzwerksteuerung, eine Fuzzy-Regelung, eine genetische Algorithmussteuerung, eine lineare quadratische Regulatorsteuerung, eine zustandsabhängige Riccati-Gleichungssteuerung oder andere Regelungsalgorithmen umfassen. In einigen Ausführungsformen können absolute oder relative Encoder enthalten sein, um ein Feedback der Motorposition vorzusehen.
Während einer Drehung kann der Neigungswinkel, wie oben erwähnt, durch den Ferse-Zehen-Winkel (z. B. eine Schwenkbewegung des Bretts um die Längsachse herum – siehe 11) moduliert werden, der die Leistung verbessern und verhindern kann, dass eine vordere innere Kante des Bretts 104 den Boden berührt. In einigen Ausführungsformen kann der Feedbackkreis eingerichtet werden, um die Drehzahl des Reifens zu erhöhen, zu verringern oder andernfalls zu modulieren, wenn das Brett um die Längs- und/oder Gierachsen geschwenkt wird. Diese Modulation der Drehzahl des Reifens kann eine Normalkraft zwischen einem Bereich des Bretts und dem Fahrer aufbringen, und den Fahrer mit einem Gefühl des „Carvens“ beim Kurvenfahren versorgen, ähnlich dem Gefühl beim Carven mit einem Snowboard durch Schnee oder einem Surfbrett durch das Wasser.
Sobald der Fahrer sich selbst auf dem Brett geeignet positioniert hat, kann der Regelkreis eingerichtet werden, um keine Aktivität auszuführen, bis der Fahrer das Brett zu einer vorbestimmten Ausrichtung bewegt. Ein Algorithmus kann z. B. im Feedback-Regelkreis enthalten sein, sodass der Regelkreis nicht aktiv ist (z. B. nicht den Motor antreibt), bis der Fahrer sein Gewicht benutzt, um das Brett auf eine ungefähre waagrechte Ausrichtung zu bringen (z. B. einen Null-Grad-Neigungswinkel – wie in 8 dargestellt). Sobald diese vorbestimmte Ausrichtung erfasst ist, kann dem Feedback-Regelkreis ermöglicht werden (oder aktiviert werden), um das Elektrofahrzeug auszubalancieren und einen Übergang des Elektrofahrzeugs von einem stationären Modus (oder Konfiguration oder Zustand oder Ausrichtung) zu einem Bewegungsmodus (oder Konfiguration oder Zustand oder Ausrichtung) zu ermöglichen.
Es wird wieder auf 5 Bezug genommen. Die eine oder mehrere elektrische Komponenten können eingerichtet werden, um die Stromversorgung 250 zu handhaben. Das Stromversorgungs-Managementsystem 300 kann z. B. ein Batterie-Managementsystem sein, das eingerichtet ist, um Batterien der Stromversorgung 250 davor zu schützen, überladen, tiefentladen und/oder kurzgeschlossen zu werden. Das System 300 kann einen Batteriezustand überwachen, einen Ladezustand in der Stromversorgung 250 überwachen und/oder die Sicherheit des Fahrzeugs erhöhen. Das Stromversorgungs-Managementsystem 300 kann mit einem Ladestecker 268 und der Stromversorgung 250 verbunden werden. Der Fahrer (oder ein anderer Nutzer) kann ein Ladegerät mit dem Stecker 268 verbinden und die Stromversorgung 250 über das System 300 wieder aufladen.
Zum Betrieb kann der Einschalter 266 aktiviert werden (z. B. durch den Fahrer). Die Aktivierung des Schalters 266 kann ein Strom-EIN-Signal zum Wandler 304 senden. Als Reaktion auf das Strom-EIN-Signal kann der Wandler 304 einen Gleichstrom von einem ersten Spannungsniveau, das durch die Stromversorgung 250 vorgesehen wird, auf ein oder mehrere andere Spannungsniveaus umwandeln. Die anderen Spannungsniveaus können sich vom ersten Spannungsniveau unterscheiden. Der Wandler 304 kann mit anderen elektrischen Komponenten über eine oder mehrere elektrische Komponenten verbunden werden, um diese elektrischen Komponenten mit geeigneten Spannungen zu versorgen.
Der Wandler 304 (oder eine andere geeignete Schaltung) kann das Strom-EIN-Signal zum Mikrocontroller 269 übertragen. Als Reaktion auf das Strom-EIN-Signal kann der Mikrocontroller Sensoren 270 und die Fahrer-Erfassungsvorrichtung 262 initialisieren.
Das Elektrofahrzeug kann einen oder mehrere Sicherheitsmechanismen umfassen, wie z. B. einen Einschalter 266 und/oder eine Fahrer-Erfassungsvorrichtung 262, um zu gewährleisten, dass sich der Fahrer auf dem Brett vor einem Eingreifen des Feedback-Regelkreises befindet. In einigen Ausführungsformen kann die Fahrer-Erfassungsvorrichtung 262 eingerichtet werden, um zu bestimmen, ob die Füße des Fahrers auf der Fußstandfläche angeordnet sind, und um ein Signal zu senden, um zu bewirken, dass der Motor 144 in einen aktiven Zustand eintritt, wenn bestimmt wird, dass die Füße des Fahrers auf der Fußstandfläche 104 angeordnet sind.
Die Fahrer-Erfassungsvorrichtung 262 kann einen geeigneten Mechanismus, eine Anordnung oder Vorrichtung zum Bestimmen umfassen, ob sich der Fahrer auf dem Elektrofahrzeug befindet. Die Vorrichtung 262 kann z. B. einen oder mehrere mechanische Knöpfe, einen oder mehrere kapazitive Sensoren, einen oder mehrere induktive Sensoren, einen oder mehrere optische Schalter, einen oder mehrere Kraftresistive Sensoren und/oder einen oder mehrere Dehnungsmessstreifen umfassen. Der eine oder mehrere mechanische Knöpfe können auf oder unter jeder oder auf beiden der ersten und zweiten Standflächenbereiche 116, 120 angeordnet werden (sh. 1). Der eine der mehreren mechanischen Knöpfe kann direkt (z. B. wenn auf den Standflächenbereichen angeordnet) oder indirekt (z. B. wenn unter den Standflächenbereichen angeordnet) gedrückt werden, um zu erfassen, ob sich der Fahrer auf dem Brett 104 befindet. Der eine oder mehrere kapazitive Sensoren und/oder der eine oder mehrere induktive Sensoren können auf oder nahe einer Oberfläche von jedem oder beiden Standflächenbereichen angeordnet werden, und können über eine Änderung bei der Kapazität oder eine Änderung bei der Induktivität entsprechend erfassen, ob sich der Fahrer auf dem Brett befindet. Ebenso können der eine oder mehrere optische Schalter auf oder nahe der Oberfläche von einem oder beiden Standflächenbereichen angeordnet werden. Der eine oder mehrere optische Schalter können auf der Basis eines optischen Signals erfassen, ob sich der Fahrer auf dem Brett befindet. Die eine oder mehrere Dehnungsmessstreifen können eingerichtet werden, um eine Brett- oder Achsenbiegsamkeit zu messen, die durch die Fahrerfüße übertragen wird, um zu erfassen, ob sich der Fahrer auf dem Brett befindet. In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 262 einen in der Hand gehaltenen „Totmann“-Schalter umfassen. Verschiedene Ausführungsformen und Aspekte bezüglich der Vorrichtung 262 weiter unten im Abschnitt, der anschauliche Fahrererfassungsvorrichtungen, System und Verfahren betitelt ist, erörtert.
Wenn die Vorrichtung 262 erfasst, dass sich der Fahrer auf dem Elektrofahrzeug geeignet positioniert hat, dann sendet die Vorrichtung 262 ein Fahrer-Vorhanden-Signal an den Mikrocontroller 269. Das Fahrer-Vorhanden-Signal kann das Signal sein, das bewirkt, dass der Motor 144 in den aktiven Zustand eintritt. Als Reaktion auf das Fahrer-Vorhanden-Signal (und/oder dass das Brett zur waagrechte Ausrichtung bewegt wird), kann der Mikrocontroller den Feedback-Regelkreis zum Antreiben des Motors 144 aktivieren. Als Reaktion auf das Fahrer-Vorhanden-Signal kann der Mikrocontroller 269 z. B. eine Brett-Ausrichtungsinformation (oder Messdaten) von den Sensoren 270 zur Logik 306 zum Bestromen des Motors 144 über eine Leistungsstufe 310 senden.
Wenn die Vorrichtung 262 erfasst, dass der Fahrer nicht länger geeignet positioniert oder nicht mehr auf dem Elektrofahrzeug vorhanden ist, kann die Vorrichtung 262 in einigen Ausführungsformen ein Fahrer-Nichtvorhanden-Signal zum Mikrocontroller 269 senden. Als Reaktion auf das Fahrer-Nichtvorhanden-Signal kann der Schaltkreis des Fahrzeugs 100 (z. B. der Mikrocontroller 269, die Logik 306 und/oder die Leistungsstufe 310) eingerichtet werden, um eine Drehzahl des Rotors bezüglich des Stators zu reduzieren, um das Fahrzeug 100 zu stoppen. Die elektrischen Spulen des Rotors können z. B. selektiv bestromt werden, um die Drehzahl des Rotors zu reduzieren. Als Reaktion auf das Fahrer-Nichtvorhanden-Signal kann der Schaltkreis in einigen Ausführungsformen eingerichtet werden, um die elektrischen Spulen mit einer relativ starken und/oder im Wesentlichen kontinuierlichen konstanten Spannung zu bestromen, um den Rotor bezüglich des Stators zu verriegeln, um zu verhindern, dass sich der Rotor relativ zum Stator dreht und/oder um den Rotor plötzlich zu stoppen.
In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug eingerichtet werden, um den Motor 144 aktiv anzutreiben, auch wenn der Fahrer nicht auf dem Fahrzeug (z. B. vorübergehend) vorhanden ist, was dem Fahrer ermöglichen kann, verschiedene Tricks auszuführen. Die Vorrichtung 262 kann z. B. eingerichtet werden, um das Senden des Fahrer-Nichtvorhanden-Signals an den Mikrocontroller für eine vorbestimmte Zeitdauer zu verzögern, und/oder der Mikrocontroller kann eingerichtet werden, um ein Senden des Signals zur Logik 306 zu verzögern, um den Strom zum Motor für eine vorbestimmte Zeitdauer zu trennen.
Das Elektrofahrzeug kann andere Sicherheitsmechanismen umfassen, z. B. einen Buzzer-Mechanismus. Der Buzzer-Mechanismus kann eingerichtet werden, um ein Audiosignal (oder Summen) an den Fahrer auszugeben, wenn der Schaltkreis innerhalb des Elektrofahrzeugs einen Fehler erfasst. Der Buzzer-Mechanismus kann z. B. ein Fehlersignal an den Fahrer ausgeben, wenn der Schaltkreis innerhalb des Elektrofahrzeugs keinen Diagnosetest durchläuft (sh. 6).
Anschauliches Betriebsverfahren
6 stellt mehrere Schritte eines Verfahrens (oder Betriebsabläufe), die allgemein mit 600 bezeichnet sind, dar, die durch das Fahrzeug 100 oder in Verbindung mit dem Fahrzeug 100 ausgeführt werden können. Obwohl verschiedene Schritte des Verfahrens 600 nachstehend beschrieben und in 6 dargestellt sind, müssen nicht alle Schritte notwendigerweise ausgeführt werden, und in einigen Fällen können sie in einer unterschiedlichen Reihenfolge als in der dargestellten Reihenfolge ausgeführt werden.
Das Verfahren 600 kann einen Initialisierungsablauf, einen Standby-Ablauf und einen Betriebsablauf umfassen. Der Initialisierungsablauf kann einen Schritt 602 zum Aktivieren eines Einschalters umfassen. Beim Schritt 602 kann der Fahrer z. B. den Schalter 266 drücken (sh. 4). Der Initialisierungsablauf kann dann zum Schritt 604 übergehen, um eine oder mehrere Diagnosen auszuführen. Der Schaltkreis des Fahrzeugs 100 kann z. B. einen oder mehrere Diagnosetests ausführen, um zu bestimmen, ob eine oder mehrere elektrische Komponenten richtig betätigt werden. Der Motorregler 254 kann z. B. beim Schritt 604 eine Selbst-Diagnose ausführen, um zu bestimmen, ob Komponenten davon, wie z. B. die Leistungsstufe, operativ sind.
Der Initialisierungsablauf kann einen Schritt 606 umfassen, um zu bestimmen, ob die Diagnose, die beim Schritt 606 ausgeführt wurde, durchlaufen ist. Wenn beim Schritt 606 bestimmt ist, dass die Diagnosen nicht durchlaufen wurden, dann kann das Verfahren 600 zu einem Schritt 608 übergehen, um ein Fehlersignal auszugeben, und zum Schritt 610 übergehen, um das Fahrzeug abzuschalten. Das Fahrzeug 100 kann z. B. ein hörbares Summen über den Buzzer-Mechanismus oder ein Lichtsignal ausgeben (z. B. durch Erleuchten der Illuminatoren 278), wenn bestimmt wird, dass die Diagnosen nicht durchlaufen wurden, und kann verhindern, dass der Motorregler 254 den Motor 144 mit Strom versorgt. In einigen Ausführungsformen kann das Abschalten des Fahrzeugs ein Verriegeln des Rotors bezüglich des Stators mit sich bringen. Der Motorregler kann z. B. die elektrischen Spulen des Stators mit einem im Wesentlichen konstanten Strom kontinuierlich bestromen, um zu verhindern, dass sich der Rotor relativ zum Stator dreht. Wenn jedoch beim Schritt 606 bestimmt wird, dass die Diagnosen durchlaufen wurden, kann dann der Initialisierungsablauf zum Schritt 612 übergehen, um die Sensoren 270 zu initialisieren.
Wie in 6 dargestellt, kann der Initialisierungsablauf dann zum Standby-Ablauf übergehen. Der Standby-Ablauf kann einen Schritt 614 zum Bestimmen umfassen, ob ein Fahrer erfasst wird. Der Schaltkreis des Fahrzeugs 100 kann z. B. bestimmen, ob der Fahrer erfasst ist, dass er geeignet auf dem Brett 104 (z. B. mit einem Fuß auf dem ersten Standflächenbereich 116 und den anderen Fuß auf dem zweiten Standflächenbereich 120, wie in 7 dargestellt) auf der Basis eines empfangenen Signals von der Fahrer-Erfassungsvorrichtung 262 positioniert ist. Wenn beim Schritt 614 bestimmt wird, dass der Fahrer nicht auf dem Fahrzeug erfasst ist, kann dann der Schritt 614 wiederholt werden, bis ein Fahrer erfasst ist. In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 262 im Wesentlichen das Fahrer-Vorhanden-Signal zum Schaltkreis kontinuierlich senden, wenn der Fahrer auf dem Fahrzeug positioniert ist, und/oder kann das Fahrer-Nichtvorhanden-Signal zum Schaltkreis im Wesentlichen kontinuierlich senden, wenn der Fahrer nicht auf dem Fahrzeug positioniert ist. In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 262 diese Signale auf der Basis der Position des Fahrers periodisch senden.
Wenn beim Schritt 614 bestimmt wird, dass ein Fahrer erfasst ist, der geeignet auf dem Brett 104 positioniert ist, wie in 7 dargestellt, kann dann der Standby-Ablauf zum Schritt 616 übergehen, um eine oder mehrere Messungen (z. B Ausrichtungsinformationen) von den Sensoren 270 (z. B. vom Gyrosensor 280 und Beschleunigungsmesser 314) einzulesen oder zu erhalten.
Der Standby-Ablauf kann einen Schritt 618 zum Bestimmen umfassen, ob das Brett 104 sich in der waagrechten Ausrichtung (oder einen anderen vordefinierten und/oder vorbestimmten Ausrichtung) befindet. Der Schaltkreis des Fahrzeugs 100 kann bestimmen, ob sich das Brett 104 in der waagrechten Ausrichtung auf der Basis der Messungen, die von den Sensoren 270 beim Schritt 616 erhalten werden, befindet. Wenn beim Schritt 618 bestimmt wird, dass sich das Brett nicht in der waagrechten Ausrichtung befindet, wie in 7 dargestellt, kann dann der Standby-Ablauf zum Schritt 614 zurückkehren.
Wenn jedoch beim Schritt 618 bestimmt wird, dass sich das Brett 104 in der waagerechten Ausrichtung befindet, wie in 8 dargestellt, kann dann der Standby-Ablauf zum Betriebsablauf (z. B. um das Selbstausbalancieren des Fahrzeugs zu initialisieren) über den Feedback-Regelkreis übergehen, ein Beispiel davon wird allgemein mit 620 in 6 bezeichnet. Der Kreis 620 kann eine Ausbalancierungs-Routine mit geschlossenem Kreis sein, die wiederholt werden kann, bis der Fahrer nicht mehr länger erfasst wird.
Der Kreis 620 kann einen Schritt 622 zum Einlesen oder Erhalten von einer oder mehreren Messungen von den Sensoren 270 umfassen. Beim Schritt 622 kann z. B. der Mikrocontroller 269 (oder eine andere Schaltung) Beschleunigungsmessungen des Bretts 104 entlang der Quer-, Längs- und Gierachsen vom Beschleunigungsmesser 314 erhalten, und kann Positionsmessungen des Bretts 104 über die Quer-, Längs- und Gierachsen vom Gyrosensor 280 erhalten.
Der Kreis 620 kann einen Schritt 624 zum Anwenden von Sensorabgleichen bei einer oder mehreren der Messungen, die beim Schritt 622 erhalten werden, umfassen. Die Abgleiche für den Beschleunigungsmesser und den Gyrosensor können z. B. beim Schritt 612 während einer Initialisierung bestimmt werden, die beim Schritt 624 für die Messungen, die beim Schritt 622 erhalten werden, angewendet werden, um im Wesentlichen die Sensorabweichungen zu korrigieren.
Der Kreis 620 kann einen Schritt 626 zum Kombinieren von Sensorwerten umfassen. Beim Schritt 626 kann z. B. der Mikrocontroller 269 Messungen vom Beschleunigungsmesser 314 und Gyrosensor 280, die beim Schritt 622 erhalten werden (einschließlich oder nicht einschließlich der angewendeten Abgleiche), mit dem Komplementär- oder Kalman-Filter kombinieren.
Der Kreis 620 kann einen Schritt 628 zum Berechnen (oder Bestimmen) des Neigungswinkels des Bretts 104 umfassen. Auf der Basis der kombinierten Messungen vom Beschleunigungsmesser 314 und Gyrosensor 280 kann der Mikrocontroller 628 beim Schritt 628 den Neigungswinkel bestimmen.
Wie oben beschrieben, kann der Neigungswinkel die Quer-, Längs- und Gierwinkel des Bretts 104 umfassen. Wie in 9 dargestellt, kann der Fahrer das Brett 104 um die Querachse A1 herum schwenken, um einen Neigungswinkel θ1 zu erzeugen, wodurch der Mikrocontroller beim Schritt 630 bestimmen kann, dass das Brett 104 einen Neigungswinkel θ1 auf der Basis der kombinierten Messungen (z. B. einer Ausrichtungsinformation) vom Beschleunigungsmesser 314 und Gyrosensor 280 aufweist. Wie dargestellt, kann der Neigungswinkel auf der Basis einer Ausrichtung des Bretts 104 bezüglich der waagerechten Ausrichtung bestimmt werden. Die waagerechte Ausrichtung kann auf der Basis eines gemessenen Gravitationsvektors bestimmt oder berechnet werden.
Der Kreis 620 kann einen Schritt 630 zum Berechnen eines Fehlwinkels umfassen. Der Fehlwinkel kann eine Schätzung oder Berechnung einer Verschiebung des Bretts von der waagrechten Ausrichtung auf der Basis einer Ausrichtungsinformation von den Sensoren 270 sein. In der in 9 dargestellten Ausrichtung kann der Mikrocontroller z. B. bestimmen, dass der Neigungswinkel θ1 der Fehlwinkel ist. Beim Schritt 630 kann der Mikrocontroller 269 den Fehlwinkel bezüglich einer Gravitationsvektormessung, die vom Beschleunigungsmesser 314 erhalten wird, berechnen (oder bestimmen).
Der Kreis 620 kann einen Schritt 632 zum Berechnen von P(Proportional-), I(Integral-) und D(Differenzial-)-Werten für das PID-Steuerungsschema umfassen. Diese Werte können verwendet werden, um Stöße von Unebenheiten auf dem Boden, vom Straßenbelag und/oder von Störgrößen infolge von unbeabsichtigten plötzlichen Längseingaben zu filtern.
Der Kreis 620 kann einen Schritt 634 zum Senden eines Motorbefehls (oder Motorsteuersignals) zum Motor 144 umfassen. Beim Schritt 634 kann der Motorregler das Motorsteuersignal als Reaktion auf die Ausrichtungsinformation, die von den Sensoren 270 empfangen wird, erzeugen. Der Motor 144 kann eingerichtet werden, um das Motorsteuersignal vom Motorregler 254 zu empfangen und um das Rad 132 als Reaktion auf die Ausrichtungsinformation zu drehen.
Beim Schritt 634 kann der Mikrocontroller 269 z. B. ein Signal an die Logik 306 mit einer Information senden, die dem berechneten Neigungswinkel, dem berechneten Fehlwinkel (der der berechnete Neigungswinkel oder eine Prozentzahl davon sein kann) und/oder den berechneten P-, I- und D-Werte entspricht. Auf der Basis dieser Information kann die BLDC-Antriebslogik 306 bestimmen, wie der Motor 144 entsprechend anzutreiben ist. Die Logik 306 kann z. B. bestimmen, dass der Rotor des Motors 144 im Uhrzeigersinn (in 9) bei einem ersten Verhältnis auf der Basis eines Neigungs- oder Fehlwinkels θ1 angetrieben werden sollte, um zu versuchen, das Brett 104 zurück zur waagerechten Ausrichtung zu bewegen, und einen entsprechenden Motorbefehl zur Leistungsstufe 310 senden. Die Leistungsstufe 310 kann dann den Motor 144 über Phasenkabel 202 (sh. 3) entsprechend bestromen. Wenn der Fahrer einen nach unten gerichteten Druck auf den Standflächenbereich 116 aufrechterhält, kann die Drehung im Uhrzeigersinn des Rotors des Motors 144 zu einem rechtsseitigen Antrieb des Fahrzeugs 100 in 9 führen.
Wie in 9 dargestellt, können als Reaktion auf den Motorbefehl die Illuminatoren 278, die mit dem Standflächenbereich 116 verbunden sind, weißes Licht WL, und Illuminatoren 278, die mit dem Standflächenbereich 120 verbunden sind, rotes Licht RL emittieren, wenn sich das Fahrzeug 100 nach rechts bewegt.
Es wird wieder Bezug auf 6 genommen. Der Kreis 620 kann einen Schritt 636 zum Bestimmen umfassen, ob der Fahrer erfasst ist (z. B. geeignet auf dem Brett 104 positioniert ist). Der Mikrocontroller kann diese Bestimmung auf der Basis eines Signals von der Fahrer-Erfassungsvorrichtung z. B. in einer Weise durchführen, die ähnlich der vom Schritt 614 ist. In einigen Ausführungsformen kann die Bestimmung, ob der Fahrer erfasst ist, auf dem Motordrehmoment (z. B. einer Reduzierung des Motordrehmoments unterhalb eines vordefinierten Schwellenwerts) oder Fahrzeugausrichtungen basieren, die anzeigen können, dass sich das Elektrofahrzeug nicht in der Fahrerbeherrschung befindet (z. B. ein überhöhter Quer-, Längs- und/oder Gierwinkel oder eine Modulation davon).
Wenn beim Schritt 636 bestimmt wird, dass der Fahrer nicht erfasst ist (dass er z. B. gefallen ist, abgesprungen ist oder anderweitig das Elektrofahrzeug verlassen hat), kann dann der Betriebsablauf zum Schritt 638 übergehen, um den Motor 144 zu stoppen, und um zum Schritt 614 zurückzukehren. Beim Schritt 638 kann das Stoppen des Motors das Verriegeln des Rotors bezüglich des Stators beinhalten, sodass das Bodenkontaktelement (z. B. die Reifen) das Drehen um die Querachse herum relativ zum Brett stoppt. Der Motorregler kann z. B. beim Schritt 638 die elektrischen Spulen des Stators mit einem im Wesentlichen kontinuierlichen, konstanten und/oder relativ großen elektrischen Strom bestromen, um ein im Wesentlichen konstantes und/oder starkes elektromagnetisches Feld zum Stoppen einer Drehung der Magneten des Rotors um die Querachse herum bezüglich des Stators zu erzeugen.
Wenn jedoch beim Schritt 636 bestimmt wird, dass der Fahrer erfasst ist (z. B. weiterhin geeignet auf dem Elektrofahrzeug positioniert ist), kann dann der Kreis 620 zum Schritt 622 zurückkehren und der Kreis 620 wiederholt werden. Bei einer nachfolgenden Wiederholung des Kreises 620 kann der Fahrer z. B. das Brett 104 zu einer Ausrichtung mit einem Neigungswinkel θ2 (sh. 9) bewegt haben. Der Neigungswinkel θ2 kann einer weiteren Schwenkbewegung des Bretts 104 um die Querachse A1 herum bezüglich der Ausrichtung des Bretts 104 entsprechen, wie in 9 dargestellt, sodass der Standflächenbereich 116 weiter nach unterhalb der waagrechten Ausrichtung und der Standflächenbereich 120 weiter nach oberhalb der waagrechten Ausrichtung bewegt worden ist. In dieser nachfolgenden Wiederholung des Kreises 620, kann die Schaltung des Fahrzeugs 100 den Rotor im Uhrzeigersinn bei einem zweiten Verhältnis auf der Basis des Neigungswinkels θ2 bestromen, um zu versuchen, das Brett 104 zurück zur waagerechten Ausrichtung zu bewegen. Das zweite Verhältnis kann größer als das erste Verhältnis sein.
Bei einer weiteren nachfolgenden Wiederholung des Kreises 620 kann der Fahrer das Brett 104 zu einer Ausrichtung mit einem Neigungswinkel θ3 (sh. 10) bewegt haben. Wie dargestellt, entspricht der Neigungswinkel θ3 einer Schwenkbewegung des Bretts 104 um die Querachse A1 herum, sodass der Standflächenbereich 120 nach unterhalb der waagrechten Ausrichtung und der Standflächenbereich 116 nach oberhalb der waagrechten Ausrichtung bewegt worden ist. In dieser nachfolgenden Wiederholung des Kreises 620 kann die Schaltung des Fahrzeugs 100 den Rotor des Motors 144 bestromen, um sich gegen den Uhrzeigersinn (wie in 10 dargestellt) bei einem dritten Verhältnis auf der Basis des Neigungswinkels θ3 zu drehen, um zu versuchen, das Brett 104 zurück zur waagrechten Ausrichtung zu bewegen. Wenn der Fahrer den nach unten gerichteten Druck auf den Standflächenbereich 120 aufrechterhält, kann die Drehung gegen den Uhrzeigersinn des Rotors des Motors 144 zu einem linksseitigen Antrieb des Fahrzeugs 100 in 10 führen. Ein Absolutwert des dritten Verhältnisses kann einem größeren Verhältnis als ein Absolutwert des ersten Verhältnisses entsprechen, da in 10 ein Winkel θ3 dargestellt ist, um eine höhere Größenordnung als Winkel θ1 in 9 aufzuweisen. Ebenso kann ein Absolutwert des dritten Verhältnisses eher einem kleineren Verhältnis als einem Absolutwert des zweiten Verhältnisses entsprechen, da der Winkel θ3 dargestellt ist, um eine kleinere Größenordnung als Winkel θ2 in 9 aufzuweisen.
Wie oben erwähnt, können die Lichtbaugruppen eine Farbe wechseln, wenn das Fahrzeug 100 die Richtung umkehrt. Als Reaktion auf die umgekehrte Richtung der Bewegung des Fahrzeugs 100 (bezüglich der Richtung der Bewegung, die in 9 dargestellt ist), wie in 10 dargestellt, können Illuminatoren 278, die mit dem Standflächenbereich 116 verbunden sind, z. B. vom erleuchteten weißen Licht zum Emittieren von rotem Licht RL schalten, und Illuminatoren 278, die mit dem Standflächenbereich 120 verbunden sind, können vom emittierten roten Licht zum emittierten weißen Licht WL schalten, wenn sich das Fahrzeug 100 nach links bewegt.
Insbesondere können Illuminatoren 28 der ersten Lichtbaugruppe (die z. B. am ersten Endbereich des Bretts 104 auf der rechten Seite von 9 angeordnet sind) eingerichtet werden, um Licht von einer ersten Farbe (z. B. weiß) auszugeben, wenn das Brett 104 allgemein in eine erste Richtung angetrieben wird (wie z. B. in 9 nach rechts angezeigt), und um Licht von einer zweiten Farbe (z. B. rot) auszugeben, wenn das Brett 104 allgemein in eine zweite Richtung angetrieben wird (z. B. nach links in 10).
Ebenso können Illuminatoren 278 der zweiten Lichtbaugruppe (die z. B. am zweiten Endbereich des Bretts 104 auf der linken Seite von 9 angeordnet sind), eingerichtet werden, um Licht der zweiten Farbe (z. B. rot) auszugeben, wenn das Brett 104 allgemein in die erste Richtung angetrieben wird (z. B. in 9 nach rechts angezeigt), und um Licht der ersten Farbe (z. B. weiß) auszugeben, wenn das Brett 104 allgemein in die zweite Richtung angetrieben wird (z. B. nach links in 10).
Das Fahrzeug 100 kann eine Drehkompensationsfunktion umfassen. Die Drehkompensationsfunktion kann eine Drehzahl einstellen, bei der der Motor 144 auf der Basis des Längswinkels des Bretts angetrieben wird. Der Fahrer kann zum Beispiel das Brett 104 von der waagerechten Ausrichtung zu einer gedrehten Ausrichtung um eine Längsachse A2 herum, wie in 11 dargestellt, durch Ändern eines Fersen- und/oder Zehendrucks, der auf das Brett 104 aufgebracht wird, schwenken, was zu einem Längswinkel θ 4 führt, wodurch der Schritt 628 von 6 ein Berechnen des Längswinkels θ 4 auf der Basis einer Ausrichtungsinformation von den Sensoren 270 enthalten kann. Wenn das Brett 104 auch um die Querachse (die zum Beispiel den Neigungswinkel θ 1 oder θ 3 aufweist, wie jeweils in 9 und 10 dargestellt) herum geschwenkt wird, kann dann beim Schritt 634 von 6 die Schaltung einen erhöhten Energiebetrag an den Motor 144 auf der Basis des Längswinkels θ 4 senden, um die Drehzahl des Rotors und somit des Reifens 132 zu erhöhen. Eine Größenordnung des erhöhten Energiebetrags kann auf einer Größenordnung des Längswinkels basieren, wobei eine größere Längswinkelgröße einer größeren Erhöhung der Energie entspricht, und eine kleinere Längswinkelgröße einer kleineren Erhöhung der Energie entspricht.
Die Drehkompensationsfunktion kann auch eine Drehzahl einstellen, bei der der Motor 144 auf der Basis einer Änderung beim Gierwinkel des Bretts 104 angetrieben wird. Der Fahrer kann zum Beispiel das Brett 104 von einer ersten Ausrichtung (wie in gestrichelten, doppelt gepunkteten Linien in 12 dargestellt) zu einer zweiten Ausrichtung (wie in durchgezogenen Linien in 12 dargestellt) um die Gierachse A3 herum schwenken, was zu einer Gierwinkeländerung θ 5 führt. Wenn in dieser zweiten Ausrichtung das Brett 104 auch ausgerichtet wird, um einen Neigungswinkel aufzuweisen, kann dann beim Schritt 634 von 6 die Schaltung einen erhöhten Energiebetrag an den Motor 144 auf der Basis der Gierwinkeländerung θ 5 senden, um die Drehzahl des Rotors und somit des Reifens 132 zu erhöhen.
7 bis 12 stellen einen Betätigungsablauf des Fahrzeugs 100 dar. 7 stellt den Fahrer auf dem Brett 104 in einer Startausrichtung dar. Die Startausrichtung kann einer Ausrichtung entsprechen, bei der die Fahrerfüße auf dem Standflächenbereich 120 nach unten drücken, um den Standflächenbereich 120 gegen den Boden zu spannen, und der anderen Ausrichtung entsprechen, bei der die Fahrerfüße auf dem Standflächenbereich 116 positioniert sind. Wie dargestellt, wird der rechte Fuß des Fahrers nach unten auf den Standflächenbereich 120 gedrückt, und der linke Fuß des Fahrers ist mit dem Standflächenbereich 116 in Kontakt. Das Brett 104 kann jedoch eingerichtet werden, um dem Fahrer zu ermöglichen, das Fahrzeug 100 in einer „Wechselhaltung“ („Switch Stance“) zu betätigen, wobei sich der linke Fuß auf dem Standflächenbereich 120 und der rechte Fuß auf dem Standflächenbereich 116 befindet. Bei (oder vor) der Startposition kann der Fahrer das Fahrzeug 100 durch Drücken des Schalters 266 (siehe 4) einschalten. In der Startposition kann die Schaltung des Fahrzeugs 100 eine Drehung des Rotors bezüglich des Stators (siehe 3) durch zum Beispiel Bestromen der elektrischen Spulen mit einem relativ starken und im Wesentlichen kontinuierlichen konstanten Strom (und/oder ein mechanisches Verriegeln und/oder einem Erzeugen einer erhöhten Reibung zwischen dem Rotor und dem Stator) verhindern oder aufhalten, was den Fahrer beim Bewegen des Bretts 104 zur waagrechten Ausrichtung unterstützen kann. Die Schaltung des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet werden, diese Drehbehinderung zu beseitigen, wenn die Ausrichtungsinformation von den Sensoren anzeigt, dass das Brett 104 zur waagrechten Ausrichtung bewegt worden ist.
Der Fahrer kann das Brett 104 zur waagrechten Ausrichtung durch Verschieben seines Gewichts bewegen, wie in 8 dargestellt, um das Brett 104 um die Querachse A1 herum zu schwenken. Eine Bewegung des Bretts 104 zur waagrechten Ausrichtung kann ein aktives Ausbalancieren des Fahrzeugs 100 über den Regelkreis 620 initialisieren (siehe 6). In einigen Ausführungsformen kann die Schaltung des Fahrzeugs 100 eingerichtet werden, um den Kreis 620 zu initialisieren (oder um fortzufahren), nachdem das Brett 104 in der waagerechten Ausrichtung (oder einem Bereich von Ausrichtungen nahe der waagrechten Ausrichtung) für eine vorbestimmte Zeitdauer (zum Beispiel eine Sekunde) aufrechterhalten worden ist, was eine adäquate Verzögerung zur Gewährleistung vorsehen kann, dass der Fahrer das Fahrzeug 100 beherrscht.
Wie in 9 dargestellt, kann der Fahrer das Brett 104 um die Querachse A1 herum über den Winkel θ 1 schwenken, um das Fahrzeug 100 „vorwärts“ (das heißt nach rechts in 9) über eine Drehung im Uhrzeigersinn, die durch den Motor 144 vorgesehen wird, zu bewegen. Der Fahrer kann die Drehung im Uhrzeigersinn des Motors 144 erhöhen, und somit die Vorwärtsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 durch weiteres Schwenken des Bretts 104 im Uhrzeigersinn erhöhen, um zum Beispiel den Neigungswinkel θ 2 zu erzeugen.
Wenn der Fahrer die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 durch Drücken des Standflächenbereichs 116 weiter in Richtung des Bodens (zum Beispiel zum Neigungswinkel θ 2) erhöht, kann sich die Leistungsabgabe des Motors 144 einer maximalen Leistungsabgabe annähern. Bei der maximalen Leistungsabgabe des Motors 144 kann das Drücken des Standflächenbereichs 116 weiter in Richtung des Bodens dazu führen, dass ein vorderes Ende des Bretts den Boden bei einer relativ hohen Geschwindigkeit kontaktiert, was zu einem Unfall führen kann. Um eine Wahrscheinlichkeit eines Unfalls zu verhindern, kann das Fahrzeug 100 eine Leistungsspielraum-Anzeigefunktion umfassen, die eingerichtet ist, um dem Fahrer einen Spielraum zwischen einer derzeitigen Leistungsabgabe des Motors 144 und der maximalen Leistungsabgabe des Motors 144 anzuzeigen. Wenn zum Beispiel die derzeitige Leistungsabgabe des Motors 144 einen vorbestimmten Spielraum-Schwellenwert nahe der maximalen Leistungsabgabe erreicht (wenn zum Beispiel der Motor 144 bei einer relativ hohen Geschwindigkeit oder Drehzahl angetrieben wird und der Fahrer das Brett 104 zur Querachse θ 2 schwenkt), kann die Schaltung des Fahrzeugs 100 eingerichtet werden, um einen erhöhten Leistungsimpuls (zum Beispiel bei Überhöhung des Spielraum-Schwellenwerts, aber kleiner als oder gleich der maximalen Leistungsabgabe) an den Motor 144 zu senden, um den Fahrer zurückzudrücken und das Brett 104 zurück in Richtung der (und/oder zur) waagrechten Ausrichtung zu bewegen (oder in einigen Ausführungsformen auch noch weiter zurück). In einigen Ausführungsformen kann der Leistungsspielraumindikator ein Verhältnis zwischen der derzeitigen Leistungsabgabe und der maximalen Leistungsabgabe durch Emittieren eines Audiosignals (zum Beispiel vom Buzzer) oder eines visuellen Signals (zum Beispiel vom Tachometer) mitteilen. In einigen Ausführungsformen kann der Leistungsspielraumindikator eingerichtet werden, um auch einen Spielraum (oder Verhältnis) zwischen der derzeitigen Leistungsabgabe und der maximalen Leistungsabgabe anzuzeigen, wenn das Fahrzeug 100 umgekehrt angetrieben wird, wie in 10 dargestellt.
Während das Brett 104 geschwenkt wird, um einen Neigungswinkel bezüglich der waagrechten Ausrichtung aufzuweisen, wie in 9 und 10 dargestellt, kann der Fahrer das Brett 104 um die Längsachse A2 herum schwenken, wie in 11 dargestellt, um den Strom zum Motor zu modulieren.
Während das Brett 104 geschwenkt wird, um einen Neigungswinkel bezüglich der waagrechten Ausrichtung aufzuweisen, kann der Fahrer das Brett 104 auch um die Gierachse A3 herum schwenken, wie in 12 dargestellt, um den Strom zum Motor zu modulieren.
Anschauliche Peripheriesysteme und Software
In einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere Elektrofahrzeuge, die jeweils ähnlich dem Fahrzeug 100 sind und/oder dieses umfassen, durch eine oder mehrere periphere Vorrichtungen überwacht, verändert und/oder gesteuert werden. Beispiele dieser Systeme und zugehörige Komponenten sind in 13 bis 23 dargestellt.
13 stellt ein anschauliches System dar, das üblicherweise mit 700 bezeichnet ist. Das System 700 kann das Fahrzeug 100 in Verbindung mit einer drahtlosen elektronischen Vorrichtung 710 umfassen. Die Vorrichtung 710 kann irgendeine geeignete drahtlose elektronische Vorrichtung einschließlich eines Senders TX und/oder eines Empfängers RX sein. Die Vorrichtung 710 kann zum Beispiel ein Smartphone, Tablet-Computer oder irgendeine andere drahtlose elektronische Vorrichtung sein, die Daten drahtlos senden und/oder empfangen kann.
Die Vorrichtung 710 kann eingerichtet werden, um Firmware des Fahrzeugs 100 (zum Beispiel des Mikrocontrollers 269) drahtlos aufzuwerten und/oder zu ändern. Die Vorrichtung 710 kann zum Beispiel ein verschlüsseltes Firmware-Paket von einem Server 720 über ein Netzwerk, zum Beispiel ein Cloud-Netzwerk, herunterladen. Die Vorrichtung 710 kann das Paket von einem Sender TX der Vorrichtung 710 zu einem Empfänger RX des Fahrzeugs 100 senden. In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 100 einen Sender TX zum Datensenden hinsichtlich des Betätigungszustands des Fahrzeugs 100 an einen Empfänger RX der Vorrichtung 710 umfassen. Der Empfang der Daten durch die Vorrichtung 710 kann die Vorrichtung 710 veranlassen, um das Paket vom Server 720 herunterzuladen.
Die Vorrichtung 710 kann einen Prozessor (oder eine Prozessoreinheit – siehe 23), eine Speichervorrichtung (siehe 23) und ein Programm 800 (oder eine Softwareanwendung) mit einer Mehrzahl von Anweisungen, die in der Speichervorrichtung gespeichert sind, umfassen. Die Mehrzahl von Anweisungen kann durch den Prozessor ausgeführt werden, um Daten, die vom Fahrzeug 100 gesendet werden, zu empfangen, die empfangenen Daten vom Fahrzeug 100 auf einer grafischen Benutzeroberfläche (GUI) der Vorrichtung 710 darzustellen, eine Komponentenkonfiguration des Fahrzeugs 100 auf der GUI der Vorrichtung 710 darzustellen, die Daten zum Fahrzeug 100 zu senden, eine oder mehrere Komponenten des Fahrzeugs 100 neu zu konfigurieren (oder zu ändern), eine oder mehrere Komponenten des Fahrzeugs 100 zu steuern und/oder eine oder mehrere der Funktionen, die in 14 bis 20 dargestellt sind, auszuführen.
14 stellt ein schematisches Blockdiagramm von verschiedenen Funktionen dar, die in der Anwendung 800 enthalten sein können. Die Anwendung 800 kann eine Fahrmodus-Selektorfunktion 802 umfassen. Die Funktion 802 kann eingerichtet werden, um dem Fahrer (oder einem anderen Nutzer) zu ermöglichen, einen Fahrmodus des Fahrzeugs 100 auszuwählen und/oder zu wechseln. Die Funktion 802 kann zum Beispiel einen Höchstgeschwindigkeitslimit-Selektor 804, einen höchsten Beschleunigungslimit-Selektor 806, einen Regelkreisverstärkungs-Selektor 808 und/oder einen Drehkompensationsparameter-Selektor 810 umfassen. Der Selektor 804 kann zum Beispiel ermöglichen, dass ein Höchstgeschwindigkeitslimit des Fahrzeugs (zum Beispiel des Rotors bezüglich des Stators) ausgewählt wird (und/oder festgelegt wird). Der Fahrer kann zum Beispiel ein Anfänger sein, wodurch der Selektor 804 verwendet werden kann, um das Höchstgeschwindigkeitslimit auf eine relativ geringe Geschwindigkeit, wie zum Beispiel zwei Meilen pro Stunde (MPH) festzulegen. Zu einem späteren Zeitpunkt und/oder wenn der Fahrer erfahrener beim Betätigen des Elektrofahrzeugs wird, kann der Fahrer den Selektor 804 verwenden, um das Höchstgeschwindigkeitslimit (zum Beispiel auf 8 MPH) zu erhöhen. In einem weiteren Beispiel kann das Elektrofahrzeug durch mehrere Nutzer verwendet werden, von denen zumindest einer ein Anfänger sein kann und von denen zumindest einer erfahrener sein kann. Der Selektor 804 kann verwendet werden, um das Höchstgeschwindigkeitslimit auf eine geringere Geschwindigkeit für den Anfänger und auf eine höhere Geschwindigkeit für den erfahreneren Fahrer festzulegen. Der Selektor 806 kann auch verwendet werden, um ein höchstes Beschleunigungslimit des Elektrofahrzeugs (zum Beispiel des Rotors bezüglich des Stators) auszuwählen.
Der Selektor 808 kann eingerichtet werden, um einer Verstärkung des Regelkreises des Elektrofahrzeugs (siehe zum Beispiel den Feedback-Regelkreis 620 in 6) zu ermöglichen, verringert, erhöht oder anderweitig moduliert zu werden. Die Verstärkung kann zum Beispiel ein Verhältnis bestimmen, bei dem die Drehzahl des Rotors des Motors 144 geändert wird, je nachdem, wie der Neigungswinkel (zum Beispiel der Neigungswinkel) des Bretts 104 verändert worden ist. Bei Verwendung des Selektors 808, um die Verstärkung auf ein niedrigeres Niveau festzulegen, kann eine erste Änderung beim Neigungswinkel einer geringeren Beschleunigung des Elektrofahrzeugs entsprechen. Durch Verwendung des Selektors, um die Verstärkung auf ein höheres Niveau festzulegen, kann die erste Änderung beim Neigungswinkel einer größeren Beschleunigung des Elektrofahrzeugs entsprechen. Ein Festlegen der Verstärkung kann eine Änderung einer oder mehrerer Verstärkungen des PID-Regelkreises umfassen, wie zum Beispiel eine proportionale Verstärkung (Kp), eine integrale Verstärkung (Ki) und/oder eine derivative Verstärkung (Kd). Ein Ändern der proportionalen Verstärkung kann jedoch ein Fahrgefühl des Fahrzeugs im Vergleich zur Änderung der integralen Verstärkung und/oder derivativen Verstärkung extremer ändern.
Der Selektor 810 kann eingerichtet werden, um einem oder mehreren Drehkompensationsparametern zu ermöglichen, ausgewählt und/oder festgelegt zu werden. Der Selektor 810 kann zum Beispiel dem Nutzer ermöglichen, auszuwählen, ob der Längswinkel verwendet wird, um den Motorbefehl zu modulieren, und/oder eine Verstärkung entsprechend einem Verhältnis zwischen dem Längswinkel und der Modulation des Motorbefehls festzulegen. Der Selektor 810 kann auch dem Nutzer ermöglichen, auszuwählen, ob eine Gierwinkeländerung verwendet wird, um den Motorbefehl zu modulieren, und/oder eine Verstärkung entsprechend eines Verhältnisses zwischen der Gierwinkeländerung und der Modulation des Motorbefehls festzulegen.
Die Anwendung 800 kann eine Batteriestatusfunktion 812 aufweisen. Die Funktion 812 kann auf der GUI einen Betrag einer verfügbaren Leistung, die bei der Stromversorgung (zum Beispiel einer oder mehreren Batterien) des Elektrofahrzeugs verbleibt, darstellen oder dem Nutzer auf andere Art mitteilen. Die Funktion 812 kann zum Beispiel eine restliche Batterieleistung als Prozentzahl und/oder eine Distanz darstellen, die der entspricht, wie weit die restliche Leistung das Elektrofahrzeug noch antreiben kann. Wenn das Elektrofahrzeug an ein Ladegerät zum Wiederaufladen der Stromversorgung angeschlossen wird, kann dann die Funktion 812 eine Zeitdauer anzeigen (oder mitteilen), bis die Stromversorgung vollständig wieder aufgeladen ist.
Die Anwendung 800 kann eine Kilometerzählerfunktion 814 umfassen. Die Funktion 814 kann eine Gesamtdistanz anzeigen (oder anders mitteilen), dass das Elektrofahrzeug gefahren oder betätigt worden ist. Die Schaltung des Elektrofahrzeugs kann zum Beispiel Daten, die repräsentativ für eine Gesamtdrehzahl des Reifens des Elektrofahrzeugs sind, an die drahtlose elektronische Vorrichtung senden. Die drahtlose elektronische Vorrichtung kann dann die Distanz, der durch die Funktion 814 mitgeteilt wird, auf der Basis der gesendeten Daten darstellen (oder aktualisieren).
Die Anwendung 800 kann einen Lichtmodus-Selektor 816 umfassen. Das Elektrofahrzeug kann eine Mehrzahl von Lichtmodi, wie zum Beispiel einen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Lichtmodus, umfassen. Der erste Lichtmodus kann eingerichtet werden, um die Vorderlicht/Rücklicht-Baugruppen (die Farbe der Illuminatoren der Baugruppen auf der Basis der Bewegungsrichtung des Elektrofahrzeugs wechseln) umkehrbar zu beleuchten. Der zweite Lichtmodus kann eingerichtet werden, um die Vorderlicht/Rücklicht-Baugruppen nicht umkehrbar zu beleuchten (zum Beispiel die Farben auf der Basis der Bewegungsrichtung nicht zu wechseln). Der dritte Lichtmodus kann eingerichtet werden, um helleres Licht von den Vorderlicht/Rücklicht-Baugruppen auszugeben (zum Beispiel für Nachtfahrten). Der vierte Lichtmodus kann eingerichtet werden, um dunkleres Licht von den Vorderlicht/Rücklicht-Baugruppen auszugeben (zum Beispiel für Tagesfahrten). Der fünfte Lichtmodus kann eingerichtet werden, um die Illuminatoren von einer oder beiden Vorderlicht/Rücklicht-Baugruppen aufzuleuchten (um zum Beispiel die Sichtbarkeit des Elektrofahrzeugs zu erhöhen).
Der Selektor 816 kann eine Auswahl von einem oder mehreren Modi von der Mehrzahl der Lichtmodi ermöglichen. Der Fahrer kann zum Beispiel den Selektor 816 verwenden, um den ersten Lichtmodus und den dritten Lichtmodus auszuwählen, was dazu führt, dass die Vorderlicht/Rücklicht-Baugruppen umkehrbar erleuchtet werden und ein größeres Lichtausmaß emittiert wird. Der Fahrer kann nachfolgend den Selektor 816 verwenden, um den dritten Lichtmodus zu deaktivieren, und den vierten Lichtmodus wählen, um den Stromverbrauch des Elektrofahrzeugs zu verringern. In einigen Ausführungsformen kann der Selektor 816 verwendet werden, um die Vorderlicht/Rücklicht-Baugruppen zwischen den EIN- und AUS-Modi zu schalten.
Die Anwendung 800 kann eine Informationsfunktion 818 umfassen. Die Funktion 818 kann eingerichtet werden, um eine Diagnose-, Service-, Fehler- und/oder Fehlersucheinformation vom Elektrofahrzeug zu erfassen, und diese Informationen für den Nutzer anzuzeigen (oder anders mitzuteilen). Die Funktion 818 kann zum Beispiel Informationen (oder Daten) erfassen und/oder anzeigen, die repräsentativ sind für, bezeichnend sind für, dementsprechend sind für und/oder in Zusammenhang stehen mit: einer Batteriespannung, derzeitigen Strom in Ampere, Gesamtamperestunden, regenerierte oder erneuerte Amperestunden (zum Beispiel einen Betrag der elektrischen Energie, die durch regeneratives Bremsen wieder gewonnen wird), derzeitiger Neigungswinkel des Bretts, Sicherheitsspielraum (zum Beispiel repräsentativ für die derzeitige Leistungsabgabe des Motors bezüglich der maximalen Leistungsabgabe des Motors, wie zum Beispiel die derzeitige Leistungsabgabe, die durch einen Prozentsatz der maximalen Leistungsabgabe dargestellt wird), derzeitige Motortemperatur, Historie der Motortemperaturen, gesamte Batteriezyklen und/oder Anzeige eines Betriebszustands von einem der vorhergehenden.
Die Anwendung 800 kann eine Sicherheitsfunktion 820 umfassen. Die Funktion 820 kann eingerichtet werden, um eine nicht autorisierte Nutzung des Elektrofahrzeugs zu verhindern. Die Funktion 820 kann zum Beispiel eingerichtet werden, um das Elektrofahrzeug zwischen einem eingeschalteten Modus und einem nicht eingeschalteten Modus umzuschalten. Der eingeschaltete Modus kann dem Motor des Elektrofahrzeugs ermöglichen, mit Strom versorgt zu werden. Der ausgeschaltete Modus kann verhindern, dass der Motor des Elektrofahrzeugs mit Strom versorgt wird (und/oder elektrisch und/oder mechanisch den Rotor bezüglich des Stators zu verriegeln).
In einigen Ausführungsformen kann an einen Eigentümer und/oder autorisierten Fahrer eines besonderen Elektrofahrzeugs (oder einen Satz von Elektrofahrzeugen) eine persönliche Identifikationsnummer (PIN), die der des besonderen Elektrofahrzeugs (oder einem Satz von Elektrofahrzeugen) entspricht, ausgestellt werden, wodurch die Funktion 820 dem Eigentümer und/oder dem autorisierten Fahrer ermöglicht, die PIN einzugeben, um das Elektrofahrzeug zwischen dem eingeschalteten und ausgeschalteten Modus umzuschalten. Eine vordefinierte relative Nähe einer drahtlosen elektronischen Vorrichtung mit einer autorisierten PIN für ein entsprechendes Elektrofahrzeug kann das Elektrofahrzeug in einigen Ausführungsformen zum eingeschalteten Modus umschalten. In einigen Ausführungsformen kann das Entfernen der drahtlosen elektronischen Vorrichtung mit der autorisierten PIN von der vordefinierten relativen Nähe das Elektrofahrzeug zum ausgeschalteten Modus umschalten.
Die Funktion 820 kann der vordefinierten relativen Nähe ein Einstellen ermöglichen. Die Funktion 820 kann zum Beispiel dem autorisierten Nutzer ermöglichen, die Nähe zwischen einem relativ kurzen Abstand (zum Beispiel fünf Meter) und einem relativ großem Abstand (zum Beispiel 15 Meter) zu schalten. Das Festlegen der Nähe zum kurzen Abstand kann für eine persönliche Verwendung geeignet sein. Das Festlegen der Nähe mit großem Abstand kann für Situationen geeignet sein, in denen das Elektrofahrzeug durch eine andere Gruppe, wie zum Beispiel einem Mieter oder einem Freund, geeignet sein. In einigen Ausführungsformen kann die Funktion 820 das Elektrofahrzeug zum Ausschaltmodus umschalten, wenn ein gemessener Abstand zwischen der drahtlosen elektronischen Vorrichtung und dem Elektrofahrzeug darauf hinweist, dass die drahtlose elektronische Vorrichtung nicht durch einen Fahrer des Elektrofahrzeugs ausgeführt wird. Die Nähe der drahtlosen elektronischen Vorrichtung (oder der Abstand dazwischen) kann durch eine geeignete Vorrichtung, Mechanismus, Einrichtung oder System, wie zum Beispiel ein Satelliten-Navigationssystem (GPS) oder einen oder mehrere andere geeignete Näherungssensoren, gemessen oder geschätzt werden.
Die Anwendung 800 kann eine Mitteilungsfunktion 822 umfassen. Die Funktion 822 kann eine Mitteilung vom Elektrofahrzeug empfangen, dass das Elektrofahrzeug angeschaltet ist (oder eingeschaltet ist). Die Funktion 822 kann eine Mitteilung vom Elektrofahrzeug empfangen, wenn der Strom in der Stromversorgung ein vordefiniertes Niveau erreicht, wie zum Beispiel von oder unter 20 %. Die Funktion 822 kann eine oder mehrere dieser Mitteilungen dem Nutzer anzeigen (oder anderweitig mitteilen).
Die Anwendung 800 kann eine Navigationsfunktion 824 umfassen. Die Funktion 824 kann eine Streckenkarte darstellen, die durch das Elektrofahrzeug aufgenommen ist. Die Karte kann Fahrzeugstatistiken umfassen, wie zum Beispiel eine Durchschnittsgeschwindigkeit für eine oder mehrere der Strecken, eine Höchstgeschwindigkeit für eine oder mehrere der Strecken, eine höchste Kurvengeschwindigkeit für eine oder mehrere der Strecken und/oder eine höchste Beschleunigung für eine oder mehrere der Strecken. Die Strecken können identifiziert werden, basierend auf zumindest einem Teil der GPS-Ortung von entweder dem Fahrzeug oder der drahtlosen elektronischen Vorrichtung, oder einer Ortung über ein anderes geeignetes System. Die Fahrzeugstatistiken können auf der Basis von zumindest einem Teil der Motorreglerinformationen, die vom Fahrzeug zur drahtlosen elektronischen Vorrichtung gesendet werden, bestimmt werden.
Die Funktion 824 kann dem Nutzer ermöglichen, die Karte, eine oder mehrere besondere Routen und/oder Daten, die dazu entsprechen, mit einer oder mehreren anderen Gruppen über ein oder mehrere soziale Netzwerke, wie zum Beispiel FACEBOOK^® oder TWITTER^®, gemeinsam zu benutzen. Die Funktion 824 kann eine Karte eines derzeitigen Ortes des Nutzers darstellen und einen Kreis (oder eine andere Form) auf der Karte überlagern, der anzeigt, wie weit das Elektrofahrzeug angesichts eines derzeitigen Stromniveaus innerhalb der Stromversorgung fahren kann (zum Beispiel Fahrzeugreichweite). Die Karte kann Orte mit nahegelegenen Ladestationen darstellen. Die Ladestationen können öffentliche Elektrofahrzeug-Ladestationen und/oder Orte von einzelnen Elektrofahrzeug-Liebhabern umfassen, die vorab identifiziert wurden, um anderen zu ermöglichen, in elektrische Steckdosen an ihren jeweiligen Häusern oder Geschäften einzustecken.
Die Anwendung 800 kann eine Trainingsfunktion 826 umfassen. Die Funktion 826 kann eingerichtet werden, um einen Fahrer durch eine Lernentwicklung hinsichtlich verschiedener Funktionen des Elektrofahrzeugs zu führen. Die Lernentwicklung kann eine Reihe von Lehrvideos umfassen. Jedes der Lehrvideos kann auf eine unterschiedliche Funktion des Elektrofahrzeugs bezogen werden. Jedes Video kann durch eine oder mehrere geführte Übungen verfolgt werden. Wenn der Fahrer die eine oder mehrere geführte Übungen erfolgreich vollendet, kann dann die Funktion 826 eine neue Funktion des Elektrofahrzeugs freigeben. Die neue Funktion kann eine Funktion sein, die vorher für den Fahrer nicht verfügbar war.
15 stellt ein beispielhaftes Bildschirmfoto auf einem Startbildschirm 900 der Software-Anwendung dar. Wie dargestellt, kann der Bildschirm 900 ein Feld 902 umfassen. Das Feld 902 kann einen Prozentsatz eines restlichen Batteriestroms (in diesem Beispiel 88 %) und diesen Prozentsatz in einem Balkendiagramm darstellen. Der Bildschirm 900 kann ein Feld 904 umfassen, das eine geschätzte Fahrzeugreichweite (in diesem Fall 5,3 Meilen) darstellt, die das Elektrofahrzeug auf der Basis des Prozentsatzes des restlichen Batteriestroms fahren kann. Die Felder 902 und/oder 904 können ein Beispiel der Funktion 812 sein.
Der Bildschirm 900 kann ein Fahrmodus-Selektorfeld 906 umfassen. Das Feld 906 kann ein Beispiel der Funktion 802 sein. Das Feld 906 kann dem Nutzer ermöglichen, einen von mehreren Fahrmodi zu wählen, wie z. B. einen Lernmodus, Geschwindigkeitsmodus oder Trickmodus. Der Lernmodus kann zur Anwendung durch einen Anfänger beim Lernen, wie das Elektrofahrzeug zu betätigen ist, geeignet sein. Der Lernmodus kann einem unteren Höchstgeschwindigkeitslimit, einem unteren Höchstbeschleunigungslimit und/oder einer relativ kleinen (oder keiner) Drehkompensation entsprechen. Der Geschwindigkeits- (oder Umwandel-)Modus kann für Fahrer geeignet sein, die schnelles Fahren auf dem Elektrofahrzeug von einer Stelle zur anderen wünschen. Der Geschwindigkeitsmodus kann z. B. einem höheren Höchstgeschwindigkeitslimit, einem höchsten Beschleunigungslimit und/oder einer moderaten Drehkompensation entsprechen. Der Trickmodus kann für Fahrer geeignet sein, die ein Ausführen verschiedener Tricks auf dem Elektrofahrzeug wünschen. Der Trickmodus kann z. B. einem moderaten Höchstgeschwindigkeitslimit, einem höchsten Beschleunigungslimit und/oder einer höheren Drehkompensation entsprechen.
Der Nutzer kann den Lernmodus durch Antippen auf ein Lernfeld 908, den Geschwindigkeitsmodus durch Antippen des Geschwindigkeitsfelds 910 und den Trickmodus durch Antippen des Trickfelds 912 auswählen. Die Auswahl von einem der Modi kann einem Ausschalten von einem oder mehreren der anderen Modi entsprechen.
Die Auswahl eines Fahrmodus kann zu einer Anzeige eines Felds 914 führen. Das Feld 914 kann eine oder mehrere Betätigungsparameter des ausgewählten Fahrmodus darstellen. Wenn der Geschwindigkeitsmodus z. B. ausgewählt wird, wie in 15 dargestellt, kann dann das Feld 914 ein Höchstgeschwindigkeitsfeld 916, ein Beschleunigungsfeld 918, ein Kurvenfahrtfeld 920 und ein Reichweitenfeld 922 darstellen. Das Feld 916 kann ein Höchstgeschwindigkeitslimit für den Geschwindigkeitsmodus darstellen und/oder dem Nutzer ermöglichen, das Höchstgeschwindigkeitslimit für den Geschwindigkeitsmodus festzulegen. Das Feld 918 kann ein Höchstbeschleunigungslimit für den Geschwindigkeitsmodus darstellen und/oder dem Nutzer ermöglichen, das Höchstbeschleunigungslimit für den Geschwindigkeitsmodus festzulegen. Das Feld 920 kann ein Verhältnis anzeigen und/oder dem Nutzer ermöglichen, ein Verhältnis festzulegen, bei dem eine Modulation des Längswinkels und/oder des Gierwinkels in die Modulation der Drehzahl des Rotors um die Querachse herum eingeschlossen ist. Das Feld 922 kann darstellen, wie einer oder mehrere Betätigungsparameter (oder Einstellungen) des Geschwindigkeitsmodus eine Reichweite beeinflussen können, die das Elektrofahrzeug fahren kann. Wenn z. B. die Betätigungsparameter eine größere Energiemenge verbrauchen, kann dann das Feld 922 eine kürzere Reichweite anzeigen, wie dargestellt. Ebenso kann das Feld 914 Betätigungsparameter darstellen und/oder einem oder mehreren ähnlichen Betätigungsparametern ermöglichen, für den Lernmodus und Trickmodus festgelegt zu werden.
Der Bildschirm 900 kann ein Leuchtmodusfeld 924 umfassen. Das Feld 924 kann ein Beispiel der Funktion 816 sein. Das Feld 924 kann dem Nutzer ermöglichen, die Vorderlicht-/Rücklicht-Baugruppen zwischen zwei oder mehreren Leuchtmodi, wie z. B. einem AUS-Modus und einem EIN-Modus, umzuschalten. Der AUS-Modus kann den Illuminatoren der Vorderlicht-/Rücklicht-Baugruppen entsprechen, die kein Licht aussenden. Der EIN-Modus kann den Illuminatoren der Vorderlicht-/Rücklicht-Baugruppen entsprechen, die Licht aussenden.
Der Bildschirm 900 kann einen Indikator 926 umfassen. Der Indikator 926 kann angeben, wie oder durch was eine Protokollvorrichtung 710 mit dem Fahrzeug 100 verbunden ist (sh. 13). Wie in 15 angezeigt, kann die Vorrichtung 710 mit dem Fahrzeug 100 über ein Bluetooth-Protokoll verbunden werden (z. B. damit in Verbindung stehen). In anderen Ausführungsformen kann die drahtlose elektronische Vorrichtung jedoch das Elektrofahrzeug über ein anderes Protokoll, das zum Senden von Daten, vorzugsweise drahtlos, geeignet ist, von einer Schaltung zur anderen verbinden.
Der Bildschirm 900 (und andere Bildschirme der Anwendung 800) können ein oder mehrere Symbole umfassen, die einem Nutzer ermöglichen, zwischen verschiedenen Funktionen der Anwendung 800 zu schalten. Die Bildschirme der Anwendung 800 können z. B. die Symbole 928, 930, 932, 934 umfassen. Das Symbol 928 kann ein Fahrmodus/Startbildschirm-Symbol sein, das die Anwendung 800 zum Bildschirm 900 schalten kann, wenn es durch den Nutzer angetippt (oder anders ausgewählt) wird. Das Symbol 930 kann ein Navigationssymbol sein, das eine Anwendung 800 zu einem oder mehreren Navigationsbildschirmen schalten kann, wenn es durch den Nutzer ausgewählt wird. Die Auswahl des Symbols 930 kann z. B. zu einer Anzeige eines Menüs führen, das dem Nutzer ermöglicht, entweder den Bildschirm 1000 oder 1100 auszuwählen (sh. 16 und 17). Das Symbol 932 kann ein Konfigurationssymbol sein, das die Funktionen 818 und/oder 820 (sh. 14) auf einem Bildschirm 1200 (sh. 18) darstellen kann, wenn es durch den Anwender ausgewählt wird. Das Symbol 934 kann ein Trainingssymbol sein, das die Anwendung 800 zu einem oder mehreren Trainingsbildschirmen schaltet, wenn es durch den Nutzer ausgewählt wird. Der eine oder mehrere Trainingsbildschirme können durch eine oder mehrere Betätigungen fortschreiten, wobei Beispiele von ihnen in 19 und 20 dargestellt sind.
In 16 stellt der Bildschirm 1000 ein Beispiel einer Navigationsfunktion 824 dar (sh. 14). Wie in 16 dargestellt, kann der Bildschirm 1000 eine Karte darstellen, die üblich mit 1004 bezeichnet ist. Die Karte 1004 kann eine oder mehrere Strecken, die das Fahrzeug 100 fährt, darstellen, wie z. B. eine erste Strecke 1008 (dargestellt in gestrichelten doppelt-gepunkteten Linien), eine zweite Strecke 1012 (dargestellt in strichpunktierten Linien) und eine dritte Strecke 1016 (dargestellt in gestrichelten Linien). Für eine oder mehrere der Strecken kann die Karte 1004 eine oder mehrere Statistiken für das Elektrofahrzeug entlang der jeweiligen Route darstellen. Die Karte 1004 kann z. B. eine Durchschnittsgeschwindigkeitsstatistik (z. B. 6 MPH) für das Elektrofahrzeug entlang der Strecke 1008, einen Ort, an dem das Elektrofahrzeug eine oberste (oder maximale) Kurvenfahrtgeschwindigkeit erreicht, einen Ort, an dem das Elektrofahrzeug eine Höchstbeschleunigung erreicht und einen Ort, an dem das Elektrofahrzeug eine Höchstgeschwindigkeit erreicht, darstellen. Werte der höchsten Kurvengeschwindigkeit, Beschleunigung und Geschwindigkeit können auf der Karte 1004 (z. B. in der Nähe der zugehörigen Orte) dargestellt werden. Die Karte 1004 kann auch Statistiken für die Strecken 1012, 1016 darstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Karte 1004 gleichzeitig Statistiken für alle dargestellten Strecken darstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Karte 1004 Statistiken nur für eine Teilmenge der Strecken darstellen, die durch den Nutzer ausgewählt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Karte 1004 ein selektives Darstellen und/oder gemeinsames Nutzen von speziellen Strecken ermöglichen (z. B. durch Antippen einer speziellen Strecke, um Zugriff auf eine Anzeigesteuerung und/oder Steuerung eines gemeinsamen Benutzens für die spezielle Route zu haben).
In 17 stellt der Bildschirm 1100 ein weiteres Beispiel der Navigationsfunktion 824 dar (sh. 14). Wie in 17 dargestellt, kann der Bildschirm 1100 eine Karte darstellen, die üblich mit 1104 bezeichnet ist. Die Karte 1104 kann eine derzeitige Position des Elektrofahrzeugs darstellen. Die Funktion 824 kann einen Kreis 1108 (oder eine andere Form, Kontur oder Umgrenzung) auf der Karte 1104 darüberlegen, um anzugeben, wie weit das Elektrofahrzeug auf der Basis eines derzeitigen Leistungsniveaus bei der Stromzuführung des Elektrofahrzeugs fahren kann (z. B. eine Reichweite des Elektrofahrzeugs). Die Karte 1104 kann Orte (und/oder Umgebungen) von einer oder mehreren Ladestationen darstellen. Die Karte 1104 kann z. B. zwei Ladestationen, die innerhalb des Kreises 1108 angeordnet sind, und eine Ladestation, die außerhalb des Kreises 1108 angeordnet ist, darstellen. Die Darstellung der derzeitigen Position des Elektrofahrzeugs, die Orte der Ladestationen und/oder der Kreis 1108 kann dem Nutzer helfen, eine Fahrrichtung zu bestimmen, und/oder bestimmen, ob eine besondere Ladestation zum Aufladen der Stromversorgung des Elektrofahrzeugs besucht wird. Der Nutzer kann z. B. auf der Basis der Karte 1104 entscheiden, um zu einer der Ladestationen, die innerhalb des Kreises 1108 angeordnet sind, zu fahren.
In einigen Ausführungsformen kann die Karte 1104 von 17 eine Karte 1004 von 16 umfassen. Die Karte 1104 kann z. B. eine Anzeige von Strecken, die durch das Elektrofahrzeug aufgenommen sind, und Statistiken für diejenigen Strecken umfassen.
18 ist ein Bildschirmschema 1200 mit den Funktionen 818, 820. Der Bildschirm 1200 (und/oder andere Bildschirme der Anwendung) kann ein Bild 1204 umfassen, das sich auf der Basis des Neigungswinkels (z. B. Quer-, Längs- und/oder Gierwinkel) des Elektrofahrzeugs drehen kann. Die Drehung des Bilds 1204 kann z. B. auf einer Sensorinformation (oder Ausrichtungsinformation) vom Elektrofahrzeug-Gyrosensor- und Beschleunigungsmesser basieren. Die Softwareanwendung kann z. B. ein Signal empfangen, das auf eine Sensorinformation gemäß dem Elektrofahrzeug hinweist, das sich von der Ausrichtung, die in 7 dargestellt ist, bis zur Ausrichtung, die in 8 dargestellt ist, bewegt. Als Reaktion auf dieses Signal kann die Software-Anwendung eine Anzeige des Bildes 1204 von einer ersten Position (dargestellt in durchgezogenen Linien) bis zu einer zweiten Position (dargestellt in gestrichelten doppelt-punktierten Linien) entsprechend drehen. Die Software-Anwendung kann ebenso ein Bild 1204 drehen, um eine Bewegung um die Längsachse und/oder Gierachse herum anzuzeigen. Wie in 18 dargestellt, kann das Bild 1204 ein Bild des Elektrofahrzeugs sein. In anderen Ausführungsformen kann das Bild jedoch ein Bild eines anderen Gegenstands oder einer Form oder eines Bildes einer Textur sein.
Die Drehung des Bildes 1204 kann dem Nutzer ermöglichen, eine Bewegung des Elektrofahrzeugs aus der Ferne zu betrachten und/oder eine Genauigkeit der Sensorinformation zweckdienlich zu veranschaulichen. Die Drehung des Bildes 1204 kann z. B. dem Nutzer ermöglichen, Informationen, die durch die Funktion 818 vorgesehen sind, zu verifizieren und/oder anders zu interpretieren. Wie oben beschrieben, kann die Funktion 818 Diagnose-, Service-, Fehler- und/oder Fehlersuchinformationen für den Nutzer darstellen. Der Nutzer kann das Elektrofahrzeug z. B. manuell neigen und visuell verifizieren, dass die Schaltung im Elektrofahrzeug den Neigungswinkel durch visuelles Vergleichen einer Neigung des Bildes 1204 mit dem tatsächlichen Elektrofahrzeug genau berechnet.
Die Drehung des Bildes 1204 kann eine Sicherheit des Elektrofahrzeugs erhöhen. Die Drehung des Bildes 1204 kann z. B. anzeigen, dass eine nicht autorisierte Gruppe das Elektrofahrzeug bewegt, wodurch der Nutzer Zugang zur Funktion 820 haben kann, um das Elektrofahrzeug vom eingeschalteten Modus zum ausgeschalteten Modus umzuschalten, um eine unautorisierte Anwendung des Elektrofahrzeugs zu verhindern.
In einigen Ausführungsformen kann das Bild 1204 ein Hintergrundbild der Software-Anwendung sein. Das Bild 1204 kann z. B. „hinter“ einer von beiden Funktionen 818, 820 dargestellt werden. In einigen Ausführungsformen kann das Bild 1204 auf einem oder mehreren der Bildschirme der Software-Anwendung erscheinen, wenn die Software-Anwendung ein Signal erhält, das anzeigt, dass das Elektrofahrzeug eingeschaltet worden ist, was die Sicherheit des Elektrofahrzeugs erhöhen kann. In einigen Ausführungsformen kann das Bild 1204 von einem oder mehreren der Bildschirme der Software-Anwendung verschwinden, wenn die Software-Anwendung ein Signal empfängt, das anzeigt, dass das Elektrofahrzeug ausgeschaltet worden ist.
Erstes anschauliches Verfahren zum Anweisen eines Nutzers
19 stellt mehrere Schritte eines Verfahrens dar, das üblich mit 1300 bezeichnet ist, das durch die Software-Anwendung, wie z. B. durch die Trainingsfunktion 826 (sh. 14), ausgeführt werden kann. Obwohl verschiedene Schritte des Verfahrens 1300 nachstehend beschrieben und in 19 dargestellt sind, müssen nicht notwendigerweise alle Schritte ausgeführt, und in einigen Fällen können sie in einer unterschiedlichen Reihenfolge als die dargestellte Reihenfolge ausgeführt werden.
Das Verfahren 1300 kann einen Schritt 1302 umfassen, das einen ersten Satz von Anweisungen an den Nutzer vorsieht. Der erste Satz von Anweisungen kann sich auf ein erstes Produktmerkmal des Elektrofahrzeugs, wie z. B. ein grundsätzliches Ausbalancieren, beziehen. Der erste Satz von Anweisungen kann Text-, Audio- und/oder Videoanweisungen umfassen, die durch die Software-Anwendung der drahtlosen elektronischen Vorrichtung für den Anwender vorgesehen werden. Das Vorsehen des ersten Satzes von Anweisungen kann z. B. ein Darstellen eines Lehrvideos an den Nutzer beinhalten, um den Nutzer zu schulen, inwiefern ein erster Vorgang, der sich auf das grundsätzliche Ausbalancieren bezieht, auszuführen ist, wie z. B. ein Schwenken des Bretts von einer Startposition (sh. 7) mit einem Ende des Bretts auf dem Boden bis zur waagrechten Ausrichtung (sh. 8), um den Feedback-Regelkreis zu aktivieren.
Das Verfahren 1300 kann einen Schritt 1304 aufweisen, um den Nutzer durch eine erste Übung, die sich auf das erste Produktmerkmal bezieht, zu führen. Beim Schritt 1304 kann die Software-Anwendung z. B. (durch Text, Audio und/oder Video) den Nutzer führen, um den ersten Ablauf auszuführen. Beim Schritt 1304 kann die Software-Anwendung z. B. eingerichtet werden, um Sprachanweisungen durch einen Sprecher in der drahtlosen elektronischen Vorrichtung auszugeben. Die Sprachanweisungen können den Nutzer dazu führen, um das Brett in der Startposition zu positionieren, seine Füße auf den ersten und zweiten Fußplatten zu platzieren und/oder das Brett zur waagrechten Ausrichtung zu bewegen.
Das Verfahren 1300 kann einen Schritt 1306 umfassen, um zu bestimmen, ob die erste Übung erfolgreich ausgeführt (oder vollendet) wurde. Beim Schritt 1306 kann ein Signal vom Elektrofahrzeug zur drahtlosen elektronischen Vorrichtung gesendet werden. Das Signal kann Informationen umfassen, aus der die Software-Anwendung bestimmen kann, ob die erste Übung erfolgreich ausgeführt wurde, wie z. B. eine Sensorinformation und/oder eine andere Information vom Mikrocontroller zum Elektrofahrzeug. Die Software-Anwendung kann auf der Basis des Signals bestimmen, ob die erste Übung erfolgreich ausgeführt wurde.
Wenn beim Schritt 1306 bestimmt wird, dass die erste Übung nicht erfolgreich ausgeführt wurde (z. B. dass das Brett nicht zur waagerechten Ausrichtung bewegt wurde), kann dann das Verfahren 1300 zum Schritt 1302 zurückkehren und der erste Satz von Anweisungen und/oder ein Satz von Anweisungen, die dem ersten Satz ähnlich sind, kann für den Nutzer in der drahtlosen elektrischen Vorrichtung durch die Software-Anwendung vorgesehen werden.
Wenn jedoch beim Schritt 1306 bestimmt wird, dass die erste Übung erfolgreich ausgeführt wurde, kann dann das Verfahren 1300 zum Schritt 1308 übergehen, um ein zweites Produktmerkmal des Elektrofahrzeugs freizuschalten. Das zweite Produktmerkmal kann ein Merkmal des Elektrofahrzeugs sein, das vorher ausgeschaltet war. Das zweite Produktmerkmal kann im Wesentlichen schwieriger als das erste Produktmerkmal betätigt werden, und/oder ein Produktmerkmal sein, das komplexer ist und/oder auf eine Funktion des ersten Produktmerkmals aufbaut. Das zweite Produktmerkmal kann z. B. ein dauerhaftes Vorwärtsbewegungsmerkmal sein, das ein Aufrechterhalten eines Neigungswinkels des Bretts enthält, um das Brett nach vorn anzutreiben, wie in 9 dargestellt.
Wie in 19 dargestellt, kann das Verfahren 1300 einen Schritt 1310 umfassen, um einen zweiten Satz von Anweisungen an den Nutzer vorzusehen. Der zweite Satz von Anweisungen kann sich auf das zweite Produktmerkmal beziehen. Beim Schritt 1310 kann die Software-Anwendung z. B. ein Anweisungsvideo auf der drahtlosen elektronischen Vorrichtung vorsehen, die dem Nutzer zeigt, wie die vordere Fußplatte nach unten zu halten ist, um das Elektrofahrzeug nach vorn anzutreiben, und wie dem Brett zu ermöglichen ist, zur waagrechten Ausrichtung zurückzukehren, um das Elektrofahrzeug zu stoppen.
Das Verfahren 1300 kann ähnlich zu den jeweiligen Schritten 1304, 1306 einen Schritt 1312 umfassen, um den Nutzer durch eine zweite Übung zu führen, die sich auf die zweite Produktfunktion bezieht, und einen Schritt 1314 umfassen, um zu bestimmen, ob die zweite Übung erfolgreich ausgeführt wurde. Wenn beim Schritt 1314 bestimmt wird, dass die zweite Übung nicht erfolgreich ausgeführt wurde, kann dann das Verfahren 1300 zum Schritt 1310 zurückkehren. Wenn jedoch beim Schritt 1314 bestimmt wird, dass die zweite Übung erfolgreich ausgeführt wurde, kann dann das Verfahren 1300 zum Schritt 1316 übergehen, um ein drittes Produktmerkmal freizuschalten. Das dritte Produktmerkmal kann komplexer als die ersten und zweiten Produktmerkmale sein, und/oder kann ein Betätigungswissen der ersten und/oder zweiten Produktmerkmale erfordern, um sicher ausgeführt zu werden.
Zweites anschauliches Verfahren zum Anweisen eines Nutzers
20A und 20B sind jeweilige erste und zweite Teile eines Ablaufdiagramms und werden gemeinsam als 20 bezeichnet.
20 stellt mehrere Schritte eines Verfahrens dar, das üblich mit 1400 bezeichnet wird, das durch die Software-Anwendung ausgeführt wird, wie z. B. eine Trainingsfunktion 826 (sh. 14). Das Verfahren 1400 kann z. B. eine Ausführungsform des Verfahrens 1300 von 19 sein. Obwohl verschiedene Schritte des Verfahrens 1400 nachstehend beschrieben und in 20 dargestellt sind, müssen nicht notwendigerweise alle ausgeführt werden, und in einigen Fällen können sie in einer unterschiedlichen Reihenfolge als die dargestellte Reihenfolge ausgeführt werden.
Wie dargestellt, kann das Verfahren 1400 einen Schritt 1402 zum Darstellen eines Anweisungsvideos eines grundsätzlichen Ausbalancierens umfassen. Beim Schritt 1402 kann das Anweisungsvideo zum grundsätzlichen Ausbalancieren auf der drahtlosen elektronischen Vorrichtung durch die Software-Anwendung an den Fahrer (oder Nutzer) dargestellt werden.
Das Verfahren 1400 kann einen Schritt 1404 zum Führen des Fahrers durch eine Übung zum grundsätzlichen Ausbalancieren führen. Beim Schritt 1404 kann die Software-Anwendung z. B. den Fahrer führen, um die Übung zum grundsätzlichen Ausbalancieren auf dem Elektrofahrzeug auszuführen. In einigen Ausführungsformen kann die Software-Anwendung bestimmen, ob die Übung zum grundsätzlichen Ausbalancieren erfolgreich ausgeführt wurde.
Das Verfahren 1400 kann einen Schritt 1406 zum Freischalten einer Vorwärtsbewegungsfunktion mit langsamer Geschwindigkeit (z. B. 2 MPH) und eine Stoppfunktion umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die Software-Anwendung die Vorwärtsbewegungsfunktion mit langsamer Geschwindigkeit freischalten, nachdem (oder nur nachdem) bestimmt worden ist, dass die Übung zum grundsätzlichen Ausbalancieren erfolgreich ausgeführt (oder vollendet) wurde.
Das Verfahren 1400 kann einen Schritt 1408 zum Darstellen eines Vorwärtsbewegungs- und Stopp-Anweisungsvideos umfassen, und ein Schritt 1410 zum Führen des Fahrers durch eine Vorwärtsbewegungs- und Stopp-Übung umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die Software-Anwendung bestimmen, ob die Vorwärtsbewegungs- und Stopp-Übung erfolgreich ausgeführt wurde.
Das Verfahren 1400 kann einen Schritt 1412 zum Freischalten einer Zehen-seitigen Drehfunktion umfassen, wie z. B. eine Modulation der Drehzahl des Rotors des Motors auf der Basis einer Schwenkbewegung des Bretts um die Längsachse herum in eine Richtung, die zu der entgegengesetzt ist, die in 11 dargestellt ist. In einigen Ausführungsformen kann die Software-Anwendung die Zehen-seitige Drehfunktion freischalten, nachdem (oder nur nachdem) bestimmt worden ist, dass die Vorwärtsbewegungs- und Stopp-Übung erfolgreich ausgeführt wurde.
Das Verfahren 1400 kann einen Schritt 1414 zum Darstellen eines Zehen-Drehung-Anweisungsvideos und einen Schritt 1416 zum Führen des Fahrers durch eine Übung zum Zehen-seitigen Drehen umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die Software-Anwendung bestimmen, ob die Übung zum Zehen-seitigen Drehen erfolgreich ausgeführt wurde.
Das Verfahren 1400 kann einen Schritt 1418 zum Freischalten einer höheren Geschwindigkeitsfunktion, wie z. B. eine Vorwärtsbewegung bei einer Geschwindigkeit von bis zu 8 MPH, umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die Software-Anwendung die höhere Geschwindigkeitsfunktion freischalten, nachdem (oder nur nachdem) bestimmt worden ist, dass die Übung zum Zehen-seitigen Drehen erfolgreich ausgeführt wurde.
Das Verfahren 1400 kann einen Schritt 1420 zum Darstellen eines Geschwindigkeitsmodulations-Anweisungsvideos umfassen. Das Geschwindigkeitsmodulations-Anweisungsvideo kann z. B. dem Fahrer einen Geschwindigkeitsmodulationsablauf zum Erhöhen des Neigungswinkels darstellen, um die Geschwindigkeit des Elektrofahrzeugs zu erhöhen, und zum Verkleinern des Neigungswinkels darstellen, um die Geschwindigkeit des Elektrofahrzeugs zu verringern.
Das Verfahren 1400 kann einen Schritt 1422 zum Führen des Fahrers durch eine Geschwindigkeitsmodulations-Übung umfassen. Die Software-Anwendung kann z. B. beim Schritt 1422 den Fahrer führen, um einen oder mehrere Schritte des Geschwindigkeitsmodulationsablaufs auszuführen.
Das Verfahren 1400 kann einen Schritt 1424 zum Freischalten einer Umkehrfunktion umfassen, wie z. B. eine Umkehrbewegung als Ergebnis, um die hintere Fußplatte unter der waagrechten Ausrichtung aufrechtzuerhalten, wie in 10 dargestellt. In einigen Ausführungsformen kann die Software-Anwendung die Umkehrbewegungsfunktion freischalten, nachdem (oder nur nachdem) bestimmt worden ist, dass die Geschwindigkeitsmodulations-Übung erfolgreich ausgeführt wurde.
Das Verfahren 1400 kann einen Schritt 1426 zum Darstellen eines Umkehr-Anweisungsvideos und einen Schritt 1428 zum Führen des Fahrers durch eine Umkehrübung umfassen. In einigen Ausführungsformen kann die Software-Anwendung bestimmen, ob die Umkehrübung erfolgreich ausgeführt wurde.
Das Verfahren 1400 kann ähnlich den Schritten 1412, 1414, 1416 einen Schritt 1430 zum Freischalten einer Fersen-seitigen Drehfunktion, einen Schritt 1432 zum Darstellen eines Fersendrehungs-Anweisungsvideos und einen Schritt 1434 zum Führen des Fahrers durch eine Übung zum Fersen-seitigen Drehen umfassen, wobei ein Beispiel von ihnen in 11 dargestellt ist.
Das Verfahren 1400 kann einen Schritt 1436 zum Freischalten einer Höchstgeschwindigkeitsfunktion umfassen, wie z. B. eine Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung bei einer Geschwindigkeit von bis zu 12 MPH. In einigen Ausführungsformen kann die Software-Anwendung die Höchstgeschwindigkeitsfunktion freischalten, nachdem (oder nur nachdem) bestimmt worden ist, dass die Übung zum Fersen-seitigen Drehen erfolgreich ausgeführt wurde.
Das Verfahren 1400 kann einen Schritt 1438 zum Darstellen eines Carving-Anweisungsvideos umfassen, das dem Fahrer darstellen kann, wie Drehungen bei hoher Geschwindigkeit unter Verwendung einer Modulation von einem oder mehreren der Längs- und Gierwinkel auszuführen sind, um die Drehzahl des Rotors relativ zum Stator zu modulieren.
Das Verfahren 1400 kann einen Schritt 1440 zum Führen des Fahrers durch eine Carving-Übung umfassen, in der der Fahrer angewiesen wird, eine Mehrzahl von Drehungen bei relativen Höchstgeschwindigkeiten durch eine Modulation der Längs- und/oder Gierwinkel zu komplettieren.
Das Verfahren 1400 kann einen Schritt 1442 zur Vergabe eines Zertifikats eines Trainingsabschlusses (oder virtuellen Zertifikats) an den Fahrer umfassen. Die Vergabe des Zertifikats kann darauf basieren, ob durch die Software-Anwendung bestimmt wird, dass die Carving-Übung, und/oder irgendeine der anderen Übungen, erfolgreich abgeschlossen wurden. In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 1400 eine Vergabe eines Zertifikats auf der Basis einer erfolgreichen Ausführung von einer oder mehreren der vorab ausgeführten Übungen bei einem der Schritte 1404, 1410, 1416, 1422, 1428, 1434 umfassen. Der Schritt 1418 kann z. B. ein Freischalten der Höchstgeschwindigkeitsfunktion und Vergabe eines Zertifikats auf der Basis eines erfolgreichen Abschlusses der Übung zum Zehen-seitigen Drehen umfassen.
Anschauliche Kommunikationssysteme
21 stellt ein System dar, das üblich mit 1500 bezeichnet wird. Das System 1500 kann ein Elektrofahrzeug 100 und ein Elektrofahrzeug 1502, das ähnlich wie das Fahrzeug 100 sein kann, in Verbindung mit der drahtlosen elektronischen Vorrichtung 710 umfassen. Das Fahrzeug 1502 kann z. B. einen Sender und einen Empfänger, ähnlich denjenigen von Fahrzeug 100 (sh. 13), umfassen, die eine drahtlose Datenkommunikationsverbindung zwischen der Vorrichtung 710 und dem Fahrzeug 1502 errichten können. Das System 1500 kann wünschenswert in einer Situation sein, in der ein Nutzer eine drahtlose Verbindung zu beiden Fahrzeugen 100, 1502 wünscht, um eine Konfiguration von einem der Fahrzeuge 100, 1502 zu überwachen und/oder zu ändern. Der eine Nutzer kann z. B. ein Elternteil, das das Fahrzeug 100 fahren kann, und ein Kind des Elternteils sein, das das Fahrzeug 1502 fahren kann. Die drahtlose Datenkommunikationsverbindung, die zwischen der Vorrichtung 710 und den Fahrzeugen 100, 1502 ausgebildet ist, kann dem Elternteil, während das Kind fährt, ermöglichen, den Fahrmodus des Fahrzeugs 1502 zu ändern, um die Fähigkeiten des Kindes anzupassen und um den Fahrmodus des Fahrzeugs 100 zu ändern, um einen Stromverbrauch des Fahrzeugs 100 an den des Fahrzeugs 1502 anzupassen.
Das System 1500 kann der Vorrichtung 710 ermöglichen, die jeweiligen Konfigurationen der Fahrzeuge 100, 1502, entweder unabhängig oder im Wesentlichen gleichzeitig, zu überwachen und/oder zu ändern. Ein Techniker kann z. B. die Vorrichtung 710 betätigen, um die jeweilige Firmware der Fahrzeuge 100, 1502 im Wesentlichen gleichzeitig zu Aktualisieren, oder dem Techniker zu ermöglichen, die Fahrzeuge 100, 1502 sequentiell zu aktualisieren.
In einigen Ausführungsformen kann das System 1500 dem Techniker oder einem anderen Nutzer ermöglichen, die elektrischen Komponenten des Fahrzeugs 1502 neu zu konfigurieren, um eine Konfiguration der elektrischen Komponenten des Fahrzeugs 100 anzupassen. Ein Fahrer des Fahrzeugs 1502 kann z. B. mit einem Fahrer des Fahrzeugs 100 befreundet sein. Das Fahrzeug 100 kann eine Konfiguration aufweisen (z. B. eine besondere Verstärkung, und/oder andere Einstellungen), die sich der Fahrer des Fahrzeugs 1502 zum Anwenden für das Fahrzeug 1502 wünscht, wodurch einer der Fahrer die Vorrichtung 710 verwenden kann, um die Konfiguration des Fahrzeugs 100 (z. B. über die Software-Anwendung) zu lesen, und um folglich das Fahrzeug 1502 neu zu konfigurieren. In einigen Ausführungsformen kann die Software-Anwendung eine Funktion umfassen, die das Fahrzeug 1502 automatisch neu konfiguriert, um eine Konfiguration des Fahrzeugs 100 anzupassen.
22 stellt ein System dar, das üblich mit 1600 bezeichnet wird. Das System 1600 kann ein Fahrzeug 100 in Verbindung mit der Vorrichtung 710 und eine drahtlose elektronische Vorrichtung 1610 umfassen. Eine erste drahtlose Datenkommunikationsverbindung kann zwischen der Vorrichtung 710 und dem Fahrzeug 100 und eine zweite drahtlose Datenkommunikationsverbindung kann zwischen der Vorrichtung 1610 und dem Fahrzeug 100 ausgebildet werden. Die Vorrichtung 1610 kann ähnlich der Vorrichtung 710 sein. Die Vorrichtung 1610 kann z. B. eine Software-Anwendung, die ähnlich der Anwendung 800 ist (sh. 14), verwenden.
Das System 1600 kann zum Trainieren eines Fahrers des Fahrzeugs 100 nützlich sein. Ein Lernender kann z. B. die Vorrichtung 710 halten und auf dem Fahrzeug 100 positioniert werden, und ein Trainer kann die Vorrichtung 1610 halten und entfernt vom Fahrzeug 100 positioniert sein. Der Lernende kann die Software-Anwendung verwenden, die auf der Vorrichtung 710 läuft, um eine Konfiguration des Fahrzeugs 100 zu überwachen und/oder zu ändern, und/oder Trainingsinformationen über die Funktion 826 (sh. 14) zu empfangen. Der Trainer kann die Software-Anwendung, die auf der Vorrichtung 1610 läuft, verwenden, um eine Konfiguration des Fahrzeugs 100 ebenso zu überwachen und/oder zu ändern, und/oder Trainingsinformationen zur Vorrichtung 710 über das Fahrzeug 100 senden. In einigen Ausführungsformen können die Vorrichtungen 710, 1610 in direkter Verbindung miteinander über eine oder mehrere drahtlose Datenkommunikationsverbindungen sein, und der Lernende und der Trainer können eine Konfiguration des Fahrzeugs 100 durch eine gemeinsame Datenkommunikationsverbindung, die zwischen einer der Vorrichtungen und dem Elektrofahrzeug errichtet ist, überwachen und/oder ändern, und/oder die Trainingsinformationen gemeinsam benutzen.
Anschauliches Datenverarbeitungssystem
23 stellt ein Datenverarbeitungssystem 2300, auch als Computer bezeichnet, in Verbindung mit Aspekten der vorliegenden Offenbarung dar. In diesem Beispiel ist das Datenverarbeitungssystem 2300 ein anschauliches Datenverarbeitungssystem zum Durchführen einer oder mehrere der Operationen und/oder Funktionen, die in 1 bis 22, und 24 bis 29 und/oder in Relation dazu beschrieben sind. In einigen Beispielen können insbesondere Vorrichtungen, die Ausführungsformen von Datenverarbeitungssystemen sind (z.B. Onboard-Computer, Chips und elektronische Systeme) programmiert oder anderweitig konfiguriert werden, um Funktionen, wie z.B. eine Motorsteuerung, Hysterese-Algorithmen, Fahrer-Vorhanden-Informationssignalverarbeitung, Stromversorgungsmanagement, Mikrocontrollervorgänge und/oder eine Sensorsteuerung, auszuführen.
Das Datenverarbeitungssystem 2300 kann einen Kommunikationsrahmen 2302 umfassen. Der Kommunikationsrahmen 2302 sieht Kommunikationen zwischen einer Prozessoreinheit 2304, einem Speicher 2306, einem Dauerspeicher 2308, einer Verbindungseinheit 2310, einer Input-/Output-(I/O-)Einheit 2312 und einer Anzeige 2314 vor. Der Speicher 2306, Dauerspeicher 2308, Kommunikationseinheit 2310, Input-/Output-(I/O-)Einheit 2312 und Anzeige 2314 sind Beispiele von Ressourcen, die durch die Prozessoreinheit 2304 über den Kommunikationsrahmen 2302 zugänglich sind.
Die Prozessoreinheit 2304 dient zum Verwerten von Anweisungen für die Software, die in den Speicher 2306 geladen werden können. Die Prozesseinheit 2304 kann eine Anzahl von Prozessoren, einen Multicore-Processor oder einige andere Prozessortypen aufweisen, abhängig von der besonderen Durchführung. Ferner kann die Prozessoreinheit 2304 unter Verwendung einer Anzahl von heterogenen Prozesssystemen eingesetzt werden, in denen ein Hauptprozessor mit sekundären Prozessoren auf einem Einzelchip vorhanden ist. Als ein weiteres anschauliches Beispiel kann die Prozessoreinheit 2304 ein symmetrisches Multi-Prozessor-System sein, das mehrere Prozessoren desselben Typs enthält.
Der Speicher 2306 und der Dauerspeicher 2308 sind Beispiele von Speichervorrichtungen 2316. Eine Speichervorrichtung ist ein Hardwareteil, das Informationen, wie z. B. Daten, Programmcodes in funktionaler Form, und andere geeignete Informationen ohne Beschränkung entweder auf einer vorübergehenden Basis oder einer permanenten Basis speichern kann.
Die Speichervorrichtungen 2316 können auch als computerlesbare Speichervorrichtungen in diesen Beispielen bezeichnet werden. Der Speicher 2306 kann in diesen Beispielen z. B. ein Arbeitsspeicher oder eine andere geeignete flüchtige oder nicht-flüchtige Speichervorrichtung sein. Der Dauerspeicher 2308 kann verschiedene Formen in Abhängigkeit der besonderen Ausführung annehmen.
Der Dauerspeicher 2308 kann z. B. eine oder mehrere Komponenten oder Vorrichtungen enthalten. Der Dauerspeicher 2308 kann z. B. eine Festplatte, ein Flashspeicher, eine wiederbeschreibbare optische Platte, ein wiederbeschreibbares Magnetband oder irgendeine Kombination der obigen sein. Das Medium, das durch den Dauerspeicher 2308 verwendet wird, kann auch entfernbar sein. Eine entfernbare Festplatte kann z. B. für den Dauerspeicher 2308 verwendet werden.
Die Kommunikationseinheit 2310 sieht in diesen Beispielen Verbindungen mit anderen Datenverarbeitungssystemen oder Vorrichtungen vor. In diesen Beispielen ist die Kommunikationseinheit 2310 eine Netzwerkkarte. Die Kommunikationseinheit 2310 kann Verbindungen durch die Verwendung von einer oder beiden physikalischen und drahtlosen Kommunikationsverbindungen vorsehen.
Die Input-/Output-(I/O-)Einheit 2312 ermöglicht den Input und Output von Daten mit anderen Vorrichtungen, die mit dem Datenverarbeitungssystem 2300 verbunden sein können. Die Input-/Output-(I/O-)Einheit 2312 kann eine Verbindung für eine Nutzereingabe durch ein Keyboard, eine Maus und/oder irgendeine andere geeignete Eingabevorrichtung vorsehen. Ferner kann die Input-/Output-(I/O-)Einheit 2312 eine Ausgabe an einen Drucker senden. Die Anzeige 2314 sieht einen Mechanismus vor, um Informationen für einen Nutzer darzustellen.
Die Anweisungen für das Betriebssystem, die Anwendungen und/oder Programme können in den Speichervorrichtungen 2316 angeordnet werden, die in Verbindung mit der Prozessoreinheit 2304 über den Kommunikationsrahmen 2302 sind. In diesen anschaulichen Beispielen befinden sich die Anweisungen in einer funktionalen Form auf dem Permanentspeicher 2308. Diese Anweisungen können in einen Speicher 2306 zum Ausführen durch die Prozessoreinheit 2304 geladen werden. Die Abläufe der verschiedenen Ausführungsformen können durch die Prozessoreinheit 2304 unter Verwendung von computerimplementierten Anweisungen ausgeführt werden, die in einem Speicher, wie z. B. dem Speicher 2306, angeordnet werden können.
Diese Anweisungen werden als Programmanweisungen, Programmcode, computernutzbarer Programmcode oder computerlesbarer Programmcode bezeichnet, die durch einen Prozessor in die Prozessoreinheit 2304 eingelesen und ausgeführt werden können. Der Programmcode in verschiedenen Ausführungsformen kann auf unterschiedlichen physikalischen oder computerlesbaren Speichermedien, wie z. B. dem Speicher 2306 oder Dauerspeicher 2308, enthalten sein.
Der Programmcode 2318 ist in funktionaler Form auf dem computerlesbaren Medium 2320 angeordnet, das selektiv entfernbar ist, und kann auf das Datenverarbeitungssystem 2300 zur Ausführung durch die Prozessoreinheit 2304 geladen oder dazu übertragen werden. Der Programmcode 2318 und das computerlesbare Medium 2320 bilden das Computerprogramm-Produkt 2322 in diesen Beispielen. In einem Beispiel kann das computerlesbare Medium 2320 ein computerlesbares Speichermedium 2324 oder ein computerlesbares Signalmedium 2326 sein.
Das computerlesbare Speichermedium 2324 kann z. B. eine optische oder magnetische Platte umfassen, die in ein Laufwerk oder eine andere Vorrichtung, die ein Teil des Dauerspeichers 2308 sind, zum Übertragen auf eine Speichervorrichtung, wie z. B. eine Festplatte, die ein Teil des Dauerspeichers 2308 ist, eingesetzt oder angeordnet werden. Das computerlesbare Speichermedium 2324 kann auch die Form eines Dauerspeichers, wie z. B. eine Festplatte, einen USB-Stick (Thumb Drive) oder einen Flashspeicher, annehmen, der mit dem Datenverarbeitungssystem 2300 verbunden ist. In einigen Fällen kann das computerlesbare Speichermedium 2324 nicht vom Datenverarbeitungssystem 2300 entfernbar sein.
In diesen Beispielen ist das computerlesbare Speichermedium 2324 eine physikalische oder konkrete Speichervorrichtung, die verwendet wird, um den Programmcode 2318 eher als in einem Medium zu speichern, das den Programmcode 2318 verbreitet oder überträgt. Das computerlesbare Speichermedium 2324 wird auch als eine computerlesbare konkrete Speichervorrichtung oder computerlesbare physikalische Speichervorrichtung bezeichnet. Mit anderen Worten ist das computerlesbare Speichermedium 2324 ein Medium, das durch eine Person berührt werden kann.
Alternativ kann der Programmcode 2318 zum Datenverarbeitungssystem 2300 unter Verwendung eines computerlesbaren Signalmediums 2326 übertragen werden. Das computerlesbare Signalmedium 2326 kann z. B. ein Programmcode 2318 sein, das ein verbreitetes Datensignal enthält. Das computerlesbare Signalmedium 2326 kann z. B. ein elektromagnetisches Signal, optisches Signal und/oder irgendein anderer geeigneter Signaltyp sein. Diese Signale können über Kommunikationsverbindungen, wie z. B. eine drahtlose Kommunikationsverbindung, ein Lichtwellenleiterkabel, koaxiales Kabel, einen Leitungsdraht und/oder irgendein anderer geeigneter Kommunikationsverbindungstyp, übertragen werden. Mit anderen Worten können die Kommunikationsverbindung und/oder die Verbindung physikalisch oder drahtlos in den anschaulichen Beispielen sein.
In einigen anschaulichen Ausführungsformen kann der Programmcode 2318 über ein Netzwerk zum Dauerspeicher 2308 von einer anderen Vorrichtung oder Datenverarbeitungssystem durch das computerlesbare Signalmedium 2326 zur Verwendung innerhalb des Datenverarbeitungssystem 2300 heruntergeladen werden. Der Programmcode, der in einem computerlesbaren Speichermedium in einem Server-Datenverarbeitungssystem gespeichert ist, kann z. B. über ein Netzwerk vom Server zum Datenverarbeitungssystem 2300 heruntergeladen werden. Das Datenverarbeitungssystem, das den Programmcode 2318 vorsieht, kann ein Server-Rechner, Client-Rechner oder irgendeine andere Vorrichtung sein, die den Programmcode 2318 speichern und übertragen können.
Die unterschiedlichen Komponenten, die für das Datenverarbeitungssystem 2300 dargestellt sind, sind nicht für Architektureinschränkungen in der Weise vorgesehen, in der unterschiedliche Ausführungsformen eingesetzt werden können. Die unterschiedlichen anschaulichen Ausführungsformen können in einem Datenverarbeitungssystem umgesetzt werden, das Komponenten zusätzlich zu oder anstatt derjenigen umfasst, die für das Datenverarbeitungssystem 2300 dargestellt sind. Andere in 23 dargestellte Komponenten können von den anschaulichen dargestellten Beispielen variiert werden. Die unterschiedlichen Ausführungsformen können unter Verwendung einer Hardwarevorrichtung oder -system, die einen Programmcode verwerten können, umgesetzt werden. Als ein Beispiel kann das Datenverarbeitungssystem 2300 organische Komponenten, die mit anorganischen Komponenten integriert sind, umfassen und/oder können insgesamt organische Komponenten, mit Ausnahme der von einem menschlichen Wesen, aufweisen. Eine Speichervorrichtung kann z. B. einen organischen Halbleiter aufweisen.
In einem weiteren anschaulichen Beispiel kann die Prozessoreinheit 2304 die Form einer Hardwareeinheit einnehmen, die Schaltungen aufweist, die für eine besondere Verwendung hergestellt oder konfiguriert sind. Dieser Hardwaretyp kann Operationen ausführen, ohne dass ein in einen Speicher von einer zu konfigurierenden Speichervorrichtung zu ladender Programmcode benötigt wird, um die Operationen auszuführen.
Wenn z. B. die Prozessoreinheit 2304 die Form einer Hardwareeinheit einnimmt, kann die Prozessoreinheit 2304 ein Schaltkreissystem, ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC), ein programmierbarer Logikbaustein oder irgendein anderer geeigneter Hardwaretyp sein, die eingerichtet sind, um eine Anzahl von Operationen auszuführen. Die Vorrichtung ist mit einem programmierbaren Logikbaustein eingerichtet, um die Anzahl von Operationen auszuführen. Die Vorrichtung kann später neu konfiguriert oder permanent konfiguriert werden, um die Anzahl von Operationen auszuführen. Beispiele von programmierbaren Logikbausteinen umfassen z. B. ein Programmable Logic Array, Programmable Array Logic, Field Programmable Logic Array, Field Programmable Gate Array und andere geeignete Hardwarevorrichtungen. Bei diesem Ausführungstyp kann der Programmcode 2318 weggelassen werden, weil die Prozesse für die unterschiedlichen Ausführungsformen in einer Hardwareeinheit eingesetzt sind.
In einem noch weiteren anschaulichen Beispiel kann die Prozessoreinheit 2304 unter Verwendung einer Kombination von Prozessoren, die in Computern und Hardwareeinheiten gefunden werden, eingesetzt werden. Die Prozessoreinheit 2304 kann eine Anzahl von Hardwareeinheiten und eine Anzahl von Prozessoren aufweisen, die eingerichtet sind, um den Programmcode 2318 zu verwerten. Mit diesem dargestellten Beispiel können einige der Prozesse in der Anzahl von Hardwareeinheiten eingesetzt werden, während die anderen Prozesse in der Anzahl von Prozessoren eingesetzt werden können.
In einem weiteren Beispiel kann ein Bussystem verwendet werden, um den Kommunikationsrahmen 2302 einzusetzen, und kann einen oder mehrere Busse, wie z. B. einen Systembus oder einen Input-/Output-Bus, aufweisen. Das Bussystem kann natürlich unter Verwendung irgendeines geeigneten Architekturtyps eingesetzt werden, der einen Datentransfer zwischen unterschiedlichen Komponenten oder Vorrichtungen vorsieht, die am Bussystem angeordnet sind.
Die Kommunikationseinheit 2310 kann zusätzlich eine Anzahl von Vorrichtungen umfassen, die Daten senden, Daten empfangen oder sowohl Daten senden und empfangen. Die Kommunikationseinheit 2310 kann z. B. ein Modem oder ein Netzwerkadapter, zwei Netzwerkadapter oder irgendeine Kombination davon sein. Ferner kann ein Speicher z. B. der Speicher 2306 oder ein Cache-Speicher sein, z. B. der, der in einem Interface und Memory Controller Hub gefunden wird, die im Kommunikationsrahmen 2302 vorhanden sein können.
Die Ablaufdiagramme und Blockdiagramme, die hier beschrieben sind, stellen die Architektur, Funktionalität und Ablauf von möglichen Anwendungen der Systeme, Verfahren und Computerprogramm-Produkte gemäß der verschiedenen anschaulichen Ausführungsformen dar. In dieser Hinsicht kann jeder Block in den Ablaufdiagrammen oder Blockdiagrammen ein Modul, Segment oder Codebereich darstellen, der eine oder mehrere ausführbare Anweisungen zum Ausführen der spezifischen logischen Funktionen oder Funktionen aufweist. Es ist zu beachten, dass in einigen alternativen Anwendungen die Funktionen, die in einem Block vermerkt sind, außerhalb der Reihenfolge, die in den Figuren vermerkt sind, auftreten können. Die Funktionen von zwei Blöcken, die hintereinander dargestellt sind, können z. B. im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, oder die Funktionen der Blöcke können manchmal in umgekehrter Reihenfolge in Abhängigkeit der enthaltenen Funktionalität ausgeführt werden.
Anschauliche Fahrererfassungsvorrichtungen, Systeme und Verfahren
Wie in 24 bis 28 dargestellt, beschreibt dieser Abschnitt anschauliche Fahrererfassungssysteme und Verfahren. Diese Fahrererfassungssysteme und Verfahren beziehen sich auf verschiedene Beispiele der Fahrererfassungsvorrichtung, die oben beschrieben ist (z.B. Vorrichtung 262).
24 und 25 stellen einen anschaulichen druckempfindlichen Messwandler dar, der zur Anwendung in einem Fahrererfassungssystem geeignet ist. 26 ist eine Draufsicht eines ähnlichen druckempfindlichen Messwandlers. 27 ist eine Draufsicht eines Elektrofahrzeugs mit derartigen mehreren Messwandlern in entsprechenden Standflächenbereichen. 28 ist eine schematische Schnittansicht des Systems von 27.
Allgemein können eine Fahrererfassungsvorrichtung, ein System oder Sensor für ein persönliches Elektrofahrzeug mit keinem oder mehreren Bodenkontaktelementen (z.B. Räder) einen flexiblen, elastischen oder steifen Schaltkreis mit einem oder mehreren Erfassungselementen aufweisen, die in einem einzelnen Substrat integriert sind. Der Fahrererfassungssensor umfasst einen druckempfindlichen Messwandler, der eingerichtet ist, um eine erfasste Kraft oder Druck in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Ein druckempfindlicher Messwandler kann eine oder mehrere vollständig leitfähige Schichten und/oder eine oder mehrere teilweise leitfähige Schichten aufweisen. In einigen Beispielen kann eine teilweise leitfähige Schicht anteilig leitfähig sein, so dass die Leitfähigkeit der Schicht anteilig zum aufgebrachten Druck oder Kraft ist. In einigen Beispielen, in denen z.B. eine oder mehrere der Schichten teilweise leitfähig sind, kann (können) das Sensorelement(-elemente) einen kraftempfindlichen Widerstand umfassen, wie z.B. den Force Sensing Resistor^®, hergestellt durch Sensotronics LLC. Eine Schicht kann in diesem Zusammenhang eine Breite und Länge aufweisen, die im Wesentlichen größer als ihre Dicke oder Tiefe ist. Folglich kann eine Schicht als eine Weite beschrieben werden.
Ein kraftempfindlicher Widerstand (FSR) umfasst ein Material oder eine Schicht, die einen elektrischen Widerstand als Reaktion auf eine Kraft, die auf die Schicht aufgebracht wird, vorhersehbar ändert. Insbesondere nimmt der elektrische Widerstand eines kraftempfindlichen Widerstands ab, wenn eine Kraft aufgebracht wird, z.B. proportional. Kraftempfindliche Widerstände können ein oder mehrere leitfähige Polymere umfassen. In einigen Beispielen kann das kraftempfindliche Widerstandsmaterial die Form einer Polymerplatte, Polymerschicht oder druckbare Tinte einnehmen. Druckbare kraftempfliche Widerstandstinten können siebgedruckt oder anderweitig auf ein Filmsubstrat, wie z.B. einen Polyethylen-Terephthalat-(PET)Film, aufgebracht werden. In all den Beispielen kann der Begriff FSR verwendet werden, um die spezifische Schicht eines Messwandlers zu beschreiben, der z.B. das leitfähige Polymer umfasst. In einigen Beispielen kann der Begriff FSR verwendet werden, um sich auf einen Messwandler zu beziehen, der eine oder mehrere Schichten eines FSR-Materials umfasst.
Der Fahrererfassungssensor, der unter Verwendung von Herstellungsverfahren für gedruckte Schaltungen konstruiert werden kann, kann einen Messwandler mit einer oder mehreren leitfähigen Schichten umfassen. Ein Paar von vollständig und/oder anteilig leitfähigen Schichten kann z.B. von einander beabstandet und einander zugewandt sein. Zumindest eine der beiden Schichten kann elastisch oder flexibel sein, so dass die Schicht verschoben wird, wenn eine Kraft aufgebracht wird, wodurch die andere Schicht kontaktiert wird und einen elektrischen Stromkreis komplettiert. Wie oben erwähnt, kann eine der Schichten einen kraftempfindlichen Widerstand umfassen, so dass die elektrische Leitfähigkeit dieser Schicht in Abhängigkeit der aufgebrachten Kraft variabel ist (der Schichtwiderstand ist z.B. anteilig zur aufgebrachten Kraft). In Beispielen, die einen kraftempfindlichen Widerstand umfassen, wird der Messwandler insgesamt als Reaktion auf einen aufgebrachten Druck anteilig sein. In Beispielen, die nur vollständig leitfähige Schichten umfassen, wird die Messwandlerreaktion im Wesentlichen binär (d.h., EIN/AUS) sein.
Eine Schicht des Fahrererfassungssensors kann eine relativ kleine Verschiebung aufweisen, so dass die Verschiebung nicht durch den Fahrer feststellbar ist. Eine Durchbiegung oder Verschiebung eines Sensors kann z.B. in einem Bereich von ungefähr 0,005 bis 0,020 Zoll liegen. Wenn insbesondere ein Fahrer eine Aktivierungskraft oder -druck auf einen Sensor aufbringt, kann ein Trennungsabstand zwischen den Schichten um ungefähr 0,005 bis 0,020 Zoll reduziert werden. Dieser Betrag dient nur zur Veranschaulichung, und andere Trenn- und/oder Verschiebungsabstände können geeignet sein. Eine Deaktivierung des Fahrererfassungssensorelements (z.B. durch Entfernung eines Aktivierungsdrucks oder einer Aktivierungskraft) kann in den verbundenen leitfähigen Schichten dazu führen, dass sie sich relativ zueinander bewegen, um den Trennabstand wieder herzustellen. Wie oben beschrieben, kann z.B. eine oder können beide Schichten ein elastisches Material aufweisen.
In einigen Beispielen wird ein Messwandler vom FSR-Typ verwendet, um ein robusteres Fahrererfassungssystem zu ermöglichen. Verschiedene Faktoren können z.B. einen Ausgangsbetrag eines Drucks bewirken, der durch den Fahrererfassungssensor platziert wird, wie z.B. die Aufbringung von zusätzlichen Schichten eines Materials oberhalb und/oder unterhalb des Sensors. Ein Vorteil eines FSR wird in dieser Situation seine anteilige Reaktion aufweisen, im Gegensatz zu einem reinen binären Sensor. Obwohl der Sensor durch den Ausgangsdruck bis zu einem gewissen Maß aktiviert werden kann, wird der FSR nur teilweise leitfähig sein. Folglich kann ein Schwellenwert festgelegt werden, oberhalb dessen der Sensor eine Fahreranwesenheit anzeigen wird, und unterhalb dessen der Sensor anzeigen wird, dass kein Fahrer anwesend ist. Dieser Schwellenwert kann oberhalb des Ausgangsniveaus festgelegt werden, um falsche positive Messwerte zu vermeiden.
In einigen Beispielen kann der Fahrererfassungssensor durch Einschließen des Fahrererfassungssensors oder eines Messwandlerelements in einem wasserdichten Gehäuse, z.B. unter Verwendung einer wasserdichten Verklebung, witterungsbeständig hergestellt werden. Eine luft- oder dampf-durchlässige, wasserundurchlässige Entlüftung, wie z.B. ein Gore-Vent, kann enthalten sein, um dem Fahrererfassungssensor zu ermöglichen, sich Änderungen beim atmosphärischen Druck anzupassen, während eine wasserdichte Abdichtung aufrechterhalten wird. Ein geeignetes Beispiel dieser Entlüftung ist ein TEMISH^® Venting System, S-NTF-Serie, hergestellt durch Nitto Denko Corporation.
In einigen Beispielen können mehrere Erfassungszonen (z.B. ist jede durch einen jeweiligen Erfassungsmesswandler definiert) in einem einzelnen Fahrererfassungssensor enthalten sein. Die Verwendung von mehreren Zonen kann eine erhöhte Genauigkeit, ein besseres Ansprechverhalten auf unterschiedliche Druckquellen ermöglichen, und/oder können unterschiedliche Zustände ermöglichen, um einen Betrieb zu beginnen, einen Betrieb fortzusetzen und/oder einen Betrieb des Fahrzeugs zu stoppen.
In einem Beispiel kann ein Fahrzeug, wie z.B. ein selbststabilisierendes Skateboard, erste und zweite Erfassungszonen mit verbundenen aktiven Bereichen unter der Ferse und dem Zeh des Fahrers umfassen. Die ersten und zweiten Erfassungszonen können z.B. voneinander durch einen Zwischenraum oder einen anderen Bereich getrennt sein, der sich im Wesentlichen parallel zu einer Fahrrichtung des Skateboards und/oder im Wesentlichen senkrecht zu einer Querachse eines zentral angeordneten Rads des Skateboards erstreckt. Mit anderen Worten kann ein druckempfindlicher Messwandler benachbart zu und seitlich beabstandet von einem weiteren druckempfindlichen Messwandlers sein, so dass die druckempfindlichen Messwandler eingerichtet sind, um unterhalb eines vorderen Bereichs und eines hinteren Bereichs des Fußes des Fahrers jeweils angeordnet zu sein. In einigen Ausführungsformen kann der Fahrererfassungssensor mit sehr widerstandsfähigen Polycarbonat-/PET-Materialien hergestellt und mit einem breiten wasserdichten Rand abgedichtet werden.
In einem beispielhaften Vorgang kann ein aktives Ausbalancieren initialisiert oder als Reaktion auf beide gedrückte Zonen ausgelöst werden. Das Drücken von nur einer (oder zumindest einer) Zone kann ein fortgesetztes Fahren erlauben (z.B. ein fortgesetztes aktives Ausbalancieren). Diese Betriebskonfiguration kann relativ aggressive fersenseitige und zehenseitige Drehungen erlauben, bei denen der Fahrer eine Ferse oder einen Zeh anheben kann, während der andere Teil des Fußes mit der Skateboard-Tragfläche in Kontakt bleibt (z.B. durch Niederdrücken einer zugehörigen Erfassungszone).
Wenn in einigen Beispielen der Fahrer das Skateboard (oder einen anderen Fahrzeugtyp, der den Fahrererfassungssensor enthält) unterhalb einer sicheren Geschwindigkeit verlangsamt, die durch eine Software oder Firmware (wie z.B. die, die in einem zugehören Motorregler enthalten ist) spezifiziert ist, kann das System eingerichtet sein, um ein aktives Ausbalancieren des Fahrzeugs zu stoppen, wenn der Nutzer eine Ferse oder einen Zeh vom Board anhebt oder anderweitig entfernt. Folglich kann ein Entfernungsdruck von einer zugehörigen Erfassungszone dem Fahrzeug ermöglichen, um zum Stehen zu kommen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann durch eine geeignete Vorrichtung oder ein Verfahren gemessen oder erfasst werden. Eine Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung kann z.B. mit der Drehzahl eines Fahrzeugrads verbunden werden.
In einigen Beispielen kann der Fahrererfassungssensor unter Verwendung von Schaltungsdruckverfahren hergestellt werden, die in der Folientastaturindustrie und/oder der druckempfindlichen Widerstands-(FSR-)Industrie typisch sind. In einigen Ausführungsformen können Leiterbahnschichten durch eine Abstandsschicht getrennt werden, die verhindern kann, dass der Fahrererfassungssensor ausgelöst wird, wenn keine Belastung vorliegt.
In einigen Ausführungsformen kann der Fahrererfassungssensor auf einem steifen Teil eines Fußpads des Fahrzeugs angeordnet und zwischen einer rutschfesten (z. B. eines Anti-Rutsch-Bandes) Schicht, die über dem Fahrererfassungssensor angeordnet ist, und einem steifen Teil des Fußpads, das unter dem Fahrererfassungssensor angeordnet ist, zwischengelegt werden. Diese Konfiguration kann eine Sensorzuverlässigkeit verbessern. In einer derartigen Konfiguration kann der Fahrererfassungssensor z. B. keine beweglichen Teile aufweisen, oder die Teile können sich nicht signifikant zueinander bewegen. Infolge der gedruckten Art von einigen Sensoren (und/oder anderen Faktoren) können zusätzliche Erfassungszonen ohne signifikant erhöhte Kosten hinzugefügt werden.
In Bezug auf 24 und 25 ist ein anschauliches Fahrererfassungssystem 2400 in Explosionsansichten und zusammengefassten Ansichten dargestellt. Das System 2400 weist ein Beispiel einer Fahrererfassungsvorrichtung 262 auf und ist zur Anwendung in dem oben beschriebenen System bezüglich 5 geeignet. Das System 2400 umfasst einen druckempfindlichen Messwandler 2402, der zwischen einer rutschfesten Schicht 2404 und einem Standflächenbereich 2404 eines elektrischen Skateboards, wie z. B. das oben beschriebene Fahrzeug 100, angeordnet (d. h. zwischengelegt) ist.
Der druckempfindliche Messwandler 2402, der bezüglich eines krafterfassenden oder kraftempfindlichen Messwandlers austauschbar ist, kann eine jeweilige geeignete Struktur und/oder Vorrichtung umfassen, die eingerichtet ist, um eine erfasste mechanische Kraft in ein elektrisches Signal umzuwandeln. In dem in 24 dargestellten Beispiel weist der druckempfindliche Messwandler eine obere kraftempfindliche Widerstands-(FSR-)Schicht 2408 und eine untere leitfähige Schicht 2410 auf, die durch eine Zwischenraum- oder Abstandsschicht 2412 getrennt ist. In diesem Beispiel umfasst die Abstandsschicht zwei Bereiche, einen ersten Abstandsbereich 2412A und einen zweiten Abstandsbereich 2412B.
Die FSR-Schicht 2408 kann jede geeignete Schicht mit einem elektrischen Widerstand umfassen, der sich als Reaktion auf eine aufgebrachte Kraft vorhersehbar ändert. Die FSR-Schicht 2408 kann z. B. eine leitfähige Polymertinte umfassen, die auf ein PET-Filmsubstrat aufgebracht wird. In einigen Beispielen kann das Substrat eher ein leitfähiges Polymer als die gedruckte Tinte aufweisen. Die FSR-Schicht 2408 kann als teilweise leitfähig und/oder variabel leitfähig bezeichnet werden.
Die leitfähige Schicht 2410 kann jedes geeignete leitfähige Material umfassen, wie z. B. eine teilweise elektrische Schaltung. Die leitfähige Schicht 2410 kann z. B. ein Muster aus Silber oder Kupfer umfassen, die gedruckt oder anderweitig auf ein Filmsubstrat aufgebracht werden. In einigen Beispielen kann das Muster formschlüssige oder ineinandergreifende Bereiche umfassen (z. B. Finger).
Im Betrieb kann die FSR-Schicht 2408 zur leitfähigen Schicht 2410 durch eine aufgebrachte mechanische Kraft (z. B. Druck), wie z. B. durch den Fuß eines Fahrers, verschoben werden. Ein Kontakt zwischen den beiden Schichten führt zu einer Vollendung einer elektrischen Schaltung, das einem zu erzeugenden Signal ermöglicht, anzuzeigen, dass ein Fahrer vorhanden ist. Weil die FSR-Schicht einen variablen Widerstand aufweist, können zusätzliche Informationen kommuniziert oder gemessen werden, z. B. auf der Basis des Strombetrags, der durch die Schaltung fließt. In einigen Fällen, wie oben beschrieben, kann ein bestimmtes Ausgangs-Aktivierungsniveau durch Drücken des FSR- und der leitfähigen Schichten zwischen der rutschfesten Schicht 2404 und dem Standflächenbereich 2404 bewirkt werden. Wie in 24 dargestellt, kann die leitfähige 2410 einen Bereich umfassen, der durch eine Öffnung 2414 im Standflächenbereich 2406 hindurchgeht, um einen geeigneten elektrischen Konnektor 2416 zu verbinden. Der Konnektor 2416 kann jeden geeigneten elektrischen Konnektor umfassen, der eingerichtet ist, um den Messwandler 2402 in Kommunikation mit einem Regler, wie z. B. einem Motorregler 254 und/oder Mikrocontroller 269 (siehe 5), anzuordnen.
Ein Abstandshalter 2412 kann jedes geeignete nicht-leitfähige Material, zum Beispiel dielektrisches Material, umfassen, das eingerichtet ist, um die FSR-Schicht 2408 und leitfähige Schicht 2410, ohne eine aufgebrachte Kraft, getrennt zu halten. In einigen Beispielen kann der Abstandshalter 2412 eine oder mehrere Schichtbereiche (z.B. Bereich 2412A und 2412B) mit einer Dicke umfassen, die größer ist als die einer leitfähigen Schicht 2410, und die auf gegenüberliegenden lateralen Seiten der leitfähigen Schicht angeordnet sind, wodurch die FSR-Schicht 2408 oberhalb der leitfähigen Schicht gehalten wird. In einigen Beispielen kann der Abstandshalter 2412 eine oder mehrere Bereiche umfassen, die eingerichtet sind, um zwischen der FSR-Schicht 2408 und der leitfähigen Schicht 2410 zwischengelegt zu sein, so dass die Abstandsbereiche nur auf einem Umfang der Schichten angeordnet sind, wodurch den zentralen oder mittleren Bereichen von jeder Schicht ein freies Zusammenwirken überlassen wird.
Die rutschfeste Schicht 2404 kann oberhalb des Messwandlers 2402 angeordnet werden und kann jedes geeignete Material umfassen, das eingerichtet ist, um eine langlebige, eine Traktion verbessernde Oberfläche für einen Fahrerfuß vorzusehen.
Die rutschfeste Schicht 2404 kann zum Beispiel ein rutschfestes Material, ein Anti-Rutsch-Band, eine texturierte Schicht und/oder dergleichen oder irgendeine Kombination von diesen umfassen. Die rutschfeste Schicht 2404 kann eine ähnliche Dimension wie der Messwandler 2402 haben oder größer sein, so dass der Messwandler auch in gewissem Maße durch die rutschfeste Schicht geschützt ist. Die rutschfeste Schicht 2404 kann ein Beispiel der Bereiche 124, 128 sein, die oben beschrieben sind.
Die FSR-Schicht 2408 ist beschrieben worden, wenn sie oberhalb der leitfähigen Schicht 2410 angeordnet ist. In einigen Beispielen kann jedoch diese Anordnung umgekehrt werden, so dass die FSR-Schicht die untere Schicht ist. Einige Beispiele können mehr oder weniger jeden Schichttyp umfassen. Ein Messwandler/Sensor kann zum Beispiel nur eine einzige FSR-Schicht umfassen. Jede geeignete Kombination von Schichten kann verwendet werden.
26 stellt einen anschaulichen druck- oder kraftempfindlichen Sensorbereich 2420 dar, der zur Anwendung in einem Fahrererfassungssystem, wie zum Beispiel dem System 2400, geeignet ist. Ähnlich wie der Messwandler 2402 kann der Sensorbereich 2420 in diesem System, zum Beispiel durch Zwischenlegen des Sensorbereichs zwischen einer Anti-Rutsch-Bandschicht und einem steifen Bereich des Boards oder der Standfläche des Fahrzeugs enthalten sein. Wie weiter unten beschrieben, kann der Sensorbereich 2420 eine Mehrzahl von nebeneinander liegenden druck- oder kraft-empfindlichen Messwandler umfassen, wobei jeder von ihnen einen unterschiedlichen aktiven Bereich oder eine getrennte Erfassungszone definiert.
Wie in 26 dargestellt, umfasst der Sensorbereich 2420 einen ersten druckempfindlichen Messwandler 2422, der einen ersten aktiven Bereich 2424 (oder eine getrennte Zone) definiert; einen zweiten druckempfindlichen Messwandler 2426, der einen zweiten aktiven Bereich 2428 (oder eine getrennte Zone) definiert; eine wasserdichte Umschließung oder ein Gehäuse 2430, das die Messwandler 2422 und 2424 einschließt; eine Entlüftung 2432, die eingerichtet ist, um ein barometrisches Gleichgewicht eines Innenraums innerhalb des Gehäuses 2430 mit einer äußeren Umgebung zuzulassen; und elektrische Kontakte 2434, 2436, 2438, die in elektrischer Kommunikation mit den Messwandlern stehen.
Jeder der Messwandler 2422 und 2426 kann zumindest teilweise leitfähige erste und zweite Schichten umfassen, die durch eine Abstandsschicht getrennt sind. In einigen Beispielen umfasst einer oder beide Messwandler eine elastische erste leitfähige Schicht, die von einer zweiten leitfähigen Schicht beabstandet ist und ihr gegenüberliegt, so dass eine auf die erste leitfähige Schicht aufgebrachte Kraft bewirkt, dass die erste leitfähige Schicht mit der zweiten leitfähigen Schicht in Kontakt ist. In einigen Beispielen umfassen einer oder beide Messwandler eine FSR-Schicht, vergleichbar mit der oben Beschriebenen bezüglich 24 bis 25.
Die Kontakte 2434 und 2436 können jeweils elektrisch mit den Messwandlern 2422 und 2426 verbunden werden. Der Kontakt 2438 kann eine Erdverbindung sein. Wenn eine Kraft oder ein Druck auf die erste Zone 2424 aufgebracht wird (zum Beispiel durch einen Fahrerfuß), wobei ein Trennungsabstand zwischen den ersten und zweiten Schichten des Messwandlers 2422 reduziert oder aufgelöst wird, kann eine Fahrer-Vorhanden-Information (zum Beispiel ein Signal, dass ein Fahrer vorhanden ist) an den Kontakt 2434 ausgegeben werden. Ebenso kann eine Kraft oder ein Druck, die auf die zweite Zone 2428 aufgebracht werden, eine ähnliche Ausgabe zum Kontakt 2436 bewirken. Diese Signale können mit dem Motorregler kommunizieren, das die Fahrer-Vorhanden-Information verwendet, um einen geeigneten Zustand für die Motoranordnung des Fahrzeugs zu bestimmen (zum Beispiel ein Stoppen oder Drehen des Rades in eine Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung). In einigen Beispielen kann der Kontakt 2434 eine Antriebsleitung (zum Beispiel ein Zehen-Antriebsleitung) sein, die mit dem ersten Messwandler 2422 verbunden ist, der Kontakt 2436 eine Antriebsleitung (zum Beispiel ein Fersen-Antriebsleitung) sein, die mit dem zweiten Messwandler 2426 verbunden ist; und der Kontakt 2438 eine Erfassungsleitung sein.
In einer beispielhaften Anwendung eines Sensorbereichs 2420 kann der Sensorbereich in einer Plattform eines selbststabilisierenden Fahrzeugs (zum Beispiel Fahrzeug 100) positioniert oder eingebunden werden, so dass die erste Zone 2424 mit einem ersten Bereich eines Nutzerfußes (zum Beispiel einem Zehenbereich) und eine zweite Zone 2428 mit einem zweiten Bereich des Nutzerfußes (zum Beispiel einem Fersenbereich) registriert wird. Eine gleichzeitige Aktivierung der Zonen 2424 und 2428 kann ein aktives Ausbalancieren des Fahrzeugs zum Beispiel über den Empfang der Fahrer-Vorhanden-Information von jeweiligen Kontakten 2434 und 2436 durch einen Motorregler initialisieren. Sobald sich das Fahrzeug in einem aktiven Ausbalancierungsmodus oder -status befindet, kann der Nutzer die Standfläche neigen (zum Beispiel in eine Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zur Fersen-Zehen-Richtung ist), um das Fahrzeug entlang einer Fahrrichtung anzutreiben.
Nachdem das Fahrzeug eine vorbestimmte oder ausgewählte Grenzgeschwindigkeit (zum Beispiel 3 MPH) erreicht, kann das Motorregler (oder ein anderes Steuergerät) eingerichtet werden, um ein aktives Ausbalancieren des Fahrzeugs fortzusetzen, zum Beispiel durch Antreiben des Motors, auch wenn ein Druck von einer oder mehreren der Zonen 2424 und 2428 entfernt wird. Dies kann zum Beispiel beim Ausführen von Fersen- und/oder Zehen-Seitendrehungen auftreten. Wenn jedoch das Fahrzeug unterhalb der vorbestimmten oder ausgewählten Grenzgeschwindigkeit betrieben wird, kann das Entfernen von Druck von einer oder beiden Zonen eingerichtet werden, um ein aktives Ausbalancieren des Fahrzeugs zu stoppen und/oder zu verlangsamen. Das Entfernen von Druck von der Zone 2428 (die zum Beispiel mit der Fahrerferse verbunden ist) kann zum Beispiel eingerichtet werden, um ein Signal, dass ein Fahrer nicht vorhanden ist, an den Motorregler über den Kontakt 2436 zu senden. Wenn das Fahrzeug unterhalb der Grenzgeschwindigkeit fährt, kann die Fahrer-Vorhanden-Information, die eine Abwesenheit des Fahrers anzeigt, bewirken, dass der Motorregler den Motor abschaltet und/oder ein Antriebssignal zum Motor sendet, das ausreichend ist, um das Fahrzeug zur Ruhe zu bringen. Ebenso kann ein Entfernen des Drucks von der Zone 2424 eingerichtet werden, um das Fahrzeug zur Ruhe zu bringen, wenn es unterhalb der vorbestimmten Geschwindigkeit fährt, auch wenn die Zone 2428 aktiviert ist (oder umgekehrt).
Ein Steuergerät oder eine Steuerschaltung für den Motor kann eine Hysterese enthalten, um die Modi des Fahrzeugs vorhersagbarer oder intuitiver zu ändern. Eine Steuerschaltung, vergleichbar mit einem Schmitt-Trigger oder in diesem enthalten, kann verwendet werden, um das Fahrzeug zu einem fortgesetzten Betrieb bei höheren Geschwindigkeiten und zu einem Nichtbetrieb bei geringeren Geschwindigkeiten unter Spannung zu setzen. Ein Spannungsschwellenwert und/oder eine Auszeitfestlegung können zu diesem Zweck einstellbar sein. Siehe unten für eine zusätzliche Beschreibung eines anschaulichen Betriebsverfahrens.
27 und 28 stellen ein Fahrererfassungssystem 2500 mit Aspekten, die mit dem Fahrererfassungssystem 2400 vergleichbar sind, und einen Sensorbereich 2420 dar, und die für eine Anwendung in einem Elektrofahrzeug, wie z. B. dem Fahrzeug 100, geeignet sind. Das System 2500 weist ein Beispiel einer Fahrererfassungsvorrichtung 262 auf und ist zur Anwendung im oben beschriebenen System bezüglich 5 geeignet. Das System 2500 kann ein Fahrzeug, wie z. B. ein selbststabilisierendes Skateboard 2502 mit einer Radanordnung 2504, das mit einer Standfläche 2506 verbunden ist, umfassen. Diese Radanordnung und die Standfläche sind im Wesentlichen mit denjenigen, die oben beschrieben sind, bezüglich des Fahrzeugs 100, Radanordnung 112 und Standfläche 104 vergleichbar.
Wie in 27 und 28 dargestellt, kann eine erste Fahrererfassungseinheit 2508 (auch als Fahrererfassungsvorrichtung, Erfassungsbereich oder Sensorbereich bezeichnet) in einem ersten Fußpad 2510 der Standfläche 2506 eingebunden, damit gekoppelt, verbunden, eingebettet oder angeordnet werden. Die Fahrererfassungseinheit 2508 kann mit dem Sensorbereich 2420 von 26 vergleichbar sein. Die Einheit 2508 kann z. B. erste und zweite Erfassungsmesswandler 2512 und 2514 umfassen, die in einem wasserdichten Gehäuse 2516 eingeschlossen sind, die eine Entlüftung 2518 (vergleichbar mit der Entlüftung 2432) aufweist, die eingerichtet ist, um ein barometrisches Gleichgewicht zwischen einem Innenraum und einer äußeren Umgebung zu ermöglichen.
Wie in 28 dargestellt, kann die Einheit 2508 zwischen einer rutschfesten Schicht 2520, wie z. B. einem Anti-Rutsch-Band, und einem Brettbereich 2522 einer Standfläche 2506 zwischengelegt werden. Der Brettbereich 2522 ist ein im Wesentlichen steifer Bereich der Standfläche 2506. Der Brettbereich 2522 kann z. B. ein Sperrholz-, Glasfaser- und/oder anderes im Wesentlichen steifes Material aufweisen. In einigen Beispielen kann das Gehäuse 2516 in einer wasserfesten Weise mit der rutschfesten Schicht 2520 und/oder dem Brettbereich 2522 verbunden werden.
Der Messwandler 2512 kann eine erste und eine zweite leitfähige Schicht 2524, 2526 umfassen, die durch eine Abstandsschicht 2528 getrennt sind. Ebenso kann der Messwandler 254 eine dritte und eine vierte leitfähige Schicht 2530, 2532 umfassen, die durch eine Abstandsschicht 2534 getrennt sind. Wie oben beschrieben, können diese leitfähigen Schichten eine oder mehrere FSR-Schicht (Schichten) umfassen. Jeder Messwandler kann eingerichtet werden, um ein variables Ausgabesignal (z. B. kraftproportional) vorzusehen, ein binäres EIN/AUS-Signal zu schaffen, oder zwischen diesen beiden Arten auswählbar zu sein.
Im in 28 dargestellten Beispiel ist die Entlüftung 2518 in einem Schnittstellenbereich zwischen dem Gehäuse 2516 und einem Brettbereich 2522 angeordnet. In einigen Beispielen kann die Entlüftung jedoch in anderen geeigneten Positionen, benachbart oder peripher zum Gehäuse 2516, positioniert werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Loch oder eine Öffnung 2535 im Brettbereich 2522 direkt unter der Entlüftung 2518 (oder in einer anderen geeigneten Stelle) ausgebildet werden, wodurch die Entlüftung 2518 in einer Fluidverbindung mit der äußeren Umgebung angeordnet wird. Diese Anordnung kann eine größere Luftströmung in und aus dem Innenraum der Fahrererfassungseinheit 2508 ermöglichen, in der Innenraummesswandler 2512 und 2514 angeordnet sind.
Wie in 28 dargestellt, kann ein Fahrerfuß die Fahrererfassungseinheit 2508 mit einer Kraft niederdrücken, die im Wesentlichen variabel zwischen zwei Kraftvektoren ausbalanciert ist. Insbesondere beschreibt ein Zehenkraftvektor 2536 die Normalkraft, die auf das Fußpad 2510 (und somit auf die Einheit 2508) durch einen vorderen oder Zehenbereich des Fahrerfußes aufgebracht wird. Ebenso beschreibt ein Fersenkraftvektor 2538 die Normalkraft, die auf das Fußpad 2510 durch einen hinteren oder Fersenbereich des Fahrerfußes. In einigen Beispielen kann der Brett- oder Standflächenbereich des Fahrzeugs eher eine andere als eine flache Form aufweisen. Ein Standflächenbereich und/oder Fußpad kann z. B. konkav, konvex oder sonst nicht planar sein. Obwohl eine planare Standfläche mit zugehörigen Normalkräften beschrieben ist, bezieht sich eine ähnliche Funktionalität auf nicht planare Anordnungen.
Während der Nutzung des Fahrzeugs kann der Fahrerfuß, der in 28 mit 2540 bezeichnet ist, die Einheit 2508 mit einer Kraft niederdrücken, die sowohl durch die Ferse als auch den Zeh aufgebracht wird. Mit anderen Worten kann die Kraft durch Kraftvektoren 2536 und 2538 gleichzeitig aufgebracht werden. Folglich können beide Messwandler 2512 und 2514 aktiviert werden, wodurch bewirkt wird, dass sie mit jeweiligen Fahrer-Vorhanden-Informationssignalen mit einem Motorregler kommunizieren, der mit der Radanordnung 2504 verbunden ist. Ein Empfang dieser Signale durch den Motorregler kann eingerichtet werden, um ein aktives Ausbalancieren des Skateboards 2502 zu initiieren.
Sobald das Skateboard 2502 bei oder oberhalb einer ausgewählten Grenzgeschwindigkeit fährt, kann der Motorregler das Senden von Antriebssignalen zum Motor (z. B. zum fortgesetzten aktiven Ausbalancieren) fortsetzen, auch wenn der Motorregler ein Signal, dass kein Fahrer vorhanden ist, von einem der druckempfindlichen Messwandler (d. h. Messwandler 2512 oder 2514) empfangen. Der Messwandler 2512 und/oder 2514 kann deaktiviert werden oder das Senden eines Signals aufgrund des vom Fahrer entfernten Drucks vom jeweiligen Bereich des Fußpads (z. B. durch Anheben eines Zehen- oder Fersenbereichs des Fußes) einstellen. Wenn jedoch das Skateboard 2502 unterhalb der ausgewählten Grenzgeschwindigkeit fährt, kann der Motorregler eingerichtet werden, um das Fahrzeug zur Ruhe zu bringen (z. B. durch Abschalten des Motors), wenn einer oder mehrere der Sensormesswandler deaktiviert sind (z. B. nicht gedrückt werden).
Bezüglich 27 kann eine zweite Fahrererfassungseinheit 2542, die im Wesentlichen mit der ersten Einheit 2508 identisch ist, in einem zweiten Fußpad 2544 einer Standfläche 2506 integriert, damit gekoppelt, verbunden, eingebettet oder angeordnet werden. Die Einheit 2542 kann z. B. erste und zweite Erfassungsmesswandler 2546 und 2548 umfassen, die in einem wasserdichten Gehäuse 2550 eingeschlossen sind, die eine Entlüftung 2552 aufweist, die eingerichtet ist, um ein barometrisches Gleichgewicht zwischen einem Innenraum und einer äußeren Umgebung zu ermöglichen. Außerdem kann die Einheit 2542 zwischen einer rutschfesten Schicht 2554, wie z. B. einem Anti-Rutsch-Band, und einem relativ steifen Brettbereich 2556 der Standfläche 2506 zwischengelegt werden. Alle diese Komponenten sind im Wesentlichen mit den entsprechenden Komponenten der ersten Einheit 2508 vergleichbar. In einigen Beispielen ist die zweite Einheit 2542 nicht vorhanden.
In einigen Ausführungsformen kann eine Deaktivierung einer ausgewählten Anzahl (z. B. eine) der druckempfindlichen Messwandler oder eine vorbestimmte Konfiguration von ausgewählten Messwandlern eingerichtet werden, um das Fahrzeug zur Ruhe zu bringen, wenn es unterhalb der Grenzgeschwindigkeit fährt. In einigen Ausführungsformen kann ein aktives Ausbalancieren initialisiert werden, wenn alle Messwandler 2512, 2514, 2546, 2548 (oder eine andere vorbestimmte Anzahl oder zugehörige Konfiguration) aktiviert sind. In einigen Ausführungsformen kann eine Aktivierung und/oder Deaktivierung der Messwandler eingerichtet werden, um die Antriebssignale zum Motor der Radanordnung 2504 über den Motorregler zu modulieren, wenn das Skateboard 2502 mit oder oberhalb der Grenzgeschwindigkeit fährt.
Zusätzliches anschauliches Betriebsverfahren
Dieser Abschnitt beschreibt ein anschauliches Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, wie z. B. das Fahrzeug 100, mit einem Fahrererfassungssystem, wie z. B. dem System 2400; siehe 29. Die Aspekte der Fahrererfassungsvorrichtungen und -systeme, die oben beschrieben sind, können in den nachstehend beschriebenen Verfahrensschritten verwendet werden. Gegebenenfalls kann Bezug auf vorab beschriebene Komponenten und Systeme genommen werden, die beim Ausführen von jedem Schritt verwendet werden können. Diese Bezugnahmen dienen der Darstellung und es ist nicht beabsichtigt, die möglichen Wege zum Ausführen eines besonderen Verfahrensschritts zu begrenzen.
29 ist ein Ablaufdiagramm, das Schritte darstellt, die in einem anschaulichen Verfahren ausgeführt werden, und kann nicht den kompletten Ablauf oder alle Schritte des Ablaufs vortragen. 29 stellt mehrere Verfahrensschritte dar, die allgemein mit 3000 bezeichnet sind, die in Verbindung mit Fahrzeugen, die Fahrererfassungssysteme aufweisen, gemäß den Aspekten der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden. Obwohl verschiedene Verfahrensschritte 3000 nachstehend beschrieben und in 29 dargestellt sind, müssen nicht alle Schritte notwendigerweise ausgeführt werden, und in einigen Fällen können sie in einer unterschiedlichen Reihenfolge als in der dargestellten ausgeführt werden. Zusätzlich können die Verfahrensschritte 3000 mit einem oder mehreren Verfahrensschritten, die oben bezüglich der Systeme 2400 und/oder Verfahren 600 beschrieben sind, kombiniert werden.
Beim Schritt 3002 erfasst das Steuerungssystem eines Elektrofahrzeugs, das einen Prozessor und/oder Steuergerät umfassen kann, das Vorhandensein eines Fahrers auf dem Elektrofahrzeug. Zur Vereinfachung wird das Elektrofahrzeug als Brett bezeichnet. Jedes geeignete Fahrzeug, wie z. B. das oben beschriebene Fahrzeug 100, kann verwendet werden. Eine Erfassung des Fahrers kann in jeder geeigneten Art ausgeführt werden. Der Fahrer kann z. B. unter Verwendung eines oder mehrerer druckempfindlicher Messwandler, wie z. B. einem Messwandler 2402, erfasst werden. Wie oben erläutert, kann ein derartiger druckempfindlicher Messwandler einen kraftempfindlichen Widerstand FSR umfassen, und kann daher eine proportionale Reaktion auf eine aufgebrachte Kraft oder Druck, wie z. B. durch den Fahrerfuß, aufweisen. Wie bezüglich 27 bis 28 beschrieben, kann der Messwandler außerdem zwei Erfassungszonen umfassen, eine, die mit einem vorderen oder einem Zehenbereich des Fußes in Verbindung ist, und eine weitere, die mit einem hinteren oder Fersenbereich des Fußes in Verbindung ist. In diesem Beispiel ändert eine Erfassung des Fahrer vorhanden den Zustand eines aktiven Ausbalancierungssystems auf dem Fahrzeug nicht.
Beim Schritt 3004 erfasst das Steuerungssystem, dass das Brett im Wesentlichen nivelliert ist. Mit anderen Worten hat ein Neigungswinkel des Bretts einen Zustand oder einen Bereich erreicht, der durch das System als „waagerecht“ oder „nicht mehr in Ruhe“ definiert ist. Ein Fahrer kann z. B. beide Füße auf dem Brett anordnen und bewirken, dass die Fußstandfläche im Wesentlichen parallel zum Boden ist. Eine Erfassung eines Brettwinkels kann durch jedes geeignete Verfahren unter Verwendung irgendeines geeigneten Sensors und/oder Detektors ausgeführt werden, wie oben bezüglich 5 und 6 beschrieben.
Wenn beim Steuerungssystem Schritt 3006 erfüllt ist, dass der Fahrer vorhanden ist und sich das Brett in einer Nivellierungsposition befindet, kann ein aktives Ausbalancieren eingeschaltet werden. Ein aktives Ausbalancieren und Fahren des Fahrzeugs bezüglich des Verfahrens 600 ist oben beschrieben.
Bei den Schritten 3008 und 3010 kann das System eine Änderung von Fahrer vorhanden erfassen und entsprechend reagieren. Beim Schritt 3008 kann das System erfassen, dass der gesamte Fuß des Fahrers vom Brett entfernt worden ist. Die Drucksensoren in sowohl der Zehenzone als auch der Fersenzone eines Fußpads können z. B. nicht mehr aktiviert werden. In diesem Fall kann das System annehmen, dass der Fahrer nicht mehr auf dem Fahrzeug ist und kann den Fahrzeugmotor beim Schritt 3012 stoppen, entweder sofort oder nach einer ausgewählten Verzögerung. Beim Schritt 3010 kann das System andererseits erfassen, dass nur ein Bereich des Fahrerfußes vom Brett entfernt worden ist. Nur die Zehen-Erfassungszone oder nur die Fersen-Erfassungszone können z. B. ein auszulösendes Stoppen bewirken. Dies kann z. B. während einer Drehung auftreten, wenn ein Fahrer seine oder ihre Zehen (oder Ferse) anhebt, um ein Ausbalancieren aufrechtzuerhalten. Als Reaktion auf diesen teilweisen Ausfall einer Fahrererfassung umfasst der Schritt 3014 das Prüfen der Fahrzeuggeschwindigkeit. Wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb eines ausgewählten Schwellenwerts befindet, wird das Brett den Betrieb im aktiven Modus fortsetzen. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit sich unterhalb des Schwellenwerts befindet (z. B. 3 Meilen/Stunde), kann das System den Fahrzeugbetrieb beim Schritt 3012 stoppen.
Obwohl ein einzelner Sensorbereich, d. h. unter einem einzelnen Fuß, mit mehreren Unterzonen beschrieben worden ist, können einzelne Beispiele auch einen zweiten Sensorbereich unter dem anderen Fuß des Fahrers verwenden. Jede geeignete Kombination von Sensorbereichen und/oder Zonen kann verwendet werden. Zusätzlich kann jeder geeignete Typ eines Sensors oder Messwandlers verwendet werden, wie z. B. ein FSR-Messwandlertyp und/oder ein vollständig leitfähiger Messwandler.
Ausgewählte Beispiele und Ausführungsformen
Das Folgende beschreibt zusätzliche Aspekte und Merkmale der offenbarten Ausführungsformen, die ohne Einschränkung als eine Reihe von nummerierten Absätzen dargestellt sind. Jeder dieser Absätze kann mit einem oder mehreren anderen Absätzen und/oder mit einer Offenbarung einer vorher in dieser Anmeldung, einschließlich der Materialien, die durch Bezugnahme zum Verweis enthalten sind, in geeigneter Weise kombiniert werden. Einige der nachstehenden Absätze beziehen sich ausdrücklich auf andere Absätze und begrenzen diese weiter, wobei Beispiele von einigen der geeigneten Kombinationen ohne Begrenzung vorgesehen sind.

A. Ein Elektrofahrzeug umfasst ein Brett mit ersten und zweiten Standflächenbereichen, wobei jeder eingerichtet ist, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen; eine Radanordnung, die zwischen den ersten und zweiten Standflächenbereichen angeordnet ist und ein Bodenkontaktelement umfasst; eine Motoranordnung, die am Brett befestigt ist, und eingerichtet ist, um das Bodenkontaktelement um eine Achse herum zu drehen, um das Elektrofahrzeug anzutreiben; zumindest einen Sensor, der eingerichtet ist, um eine Ausrichtungsinformation des Bretts zu messen; und einen Motorregler, der eingerichtet ist, um eine Ausrichtungsinformation zu empfangen, die durch den Sensor gemessen wird, und um zu bewirken, dass die Motoranordnung das Elektrofahrzeug auf der Basis der Ausrichtungsinformation antreibt; wobei das Elektrofahrzeug genau ein Bodenkontaktelement umfasst.
A1. Fahrzeug gemäß Absatz A, wobei die Motoranordnung einen Radnabenmotor umfasst.
A2. Fahrzeug gemäß Absatz A1, wobei der Radnabenmotor innenverzahnt ist.
A3. Fahrzeug gemäß Absatz A1, wobei der Radnabenmotor ein Direktantrieb ist.
A4. Fahrzeug gemäß Absatz A, ferner umfassend: eine erste Lichtbaugruppe, die an einem ersten Endbereich des Bretts angeordnet ist; und eine zweite Lichtbaugruppe, die an einem zweiten Endbereich des Bretts angeordnet ist; wobei die erste Lichtbaugruppe eingerichtet ist, um Licht einer ersten Farbe auszugeben, wenn das Brett im Wesentlichen in eine erste Richtung angetrieben wird, und Licht einer zweiten Farbe auszugeben, wenn das Brett im Wesentlichen in eine zweite Richtung angetrieben wird; und wobei die zweite Lichtbaugruppe eingerichtet ist, um Licht der zweiten Farbe auszugeben, wenn das Brett im Wesentlichen in die erste Richtung angetrieben wird, und Licht der ersten Farbe auszugeben, wenn das Brett im Wesentlichen in die zweite Richtung angetrieben wird.
A5. Fahrzeug gemäß Absatz A4, wobei die erste Farbe weiß und die zweite Farbe rot ist.
A6. Fahrzeug gemäß Absatz A, wobei der zumindest eine Sensor einen Gyrosensor und ein Beschleunigungsmeter umfasst, die gemeinsam eingerichtet sind, um einen Neigungswinkel des Bretts zu schätzen.
B. Ein elektrisches Skateboard umfasst eine Fußstandfläche mit ersten und zweiten Standflächenbereichen, wobei jeder eingerichtet ist, um einen Fahrerfuß abzustützen; genau ein Bodenkontaktrad, das zwischen den ersten und zweiten Standflächenbereichen angeordnet ist, und eingerichtet ist, um sich um eine Achse herum zu drehen, um das Skateboard anzutreiben; zumindest einen Sensor, der eingerichtet ist, um eine Ausrichtung der Fußstandfläche zu messen; und einen Elektromotor, der eingerichtet ist, um eine Drehung des Rades auf der Basis der Ausrichtung der Fußstandfläche zu bewirken.
B1. Skateboard gemäß Absatz B, wobei der Motor ein Radnabenmotor ist.
B2. Skateboard gemäß Absatz B, ferner aufweisend: eine erste Lichtbaugruppe, die an einem distalen Ende des ersten Standflächenbereichs angeordnet ist; und eine zweite Lichtbaugruppe, die an einem distalen Ende des zweiten Standflächenbereichs angeordnet ist; wobei die erste Lichtbaugruppe eingerichtet ist, um Licht einer ersten Farbe auszugeben, wenn das Brett im Wesentlichen in eine erste Richtung angetrieben wird, und Licht einer zweiten Farbe auszugeben, wenn das Brett im Wesentlichen in eine zweite Richtung angetrieben wird; und wobei die zweite Lichtbaugruppe eingerichtet ist, um Licht der zweiten Farbe auszugeben, wenn das Brett im Wesentlichen in die erste Richtung angetrieben wird, und Licht der ersten Farbe auszugeben, wenn das Brett im Wesentlichen in die zweite Richtung angetrieben wird.
B3. Skateboard gemäß Absatz B, wobei zumindest der eine Sensor einen Gyrosensor umfasst, der eingerichtet ist, um eine Schwenkbewegung der Fußstandfläche um eine Querachse herum zu messen.
B4. Skateboard gemäß Absatz B3, wobei der zumindest eine Sensor ferner einen Beschleunigungsmesser umfasst, und wobei der Gyrosensor und der Beschleunigungsmesser gemeinsam eingerichtet sind, um eine Ausrichtung der Fußstandfläche um die Quer-, Längs- und Gierachsen zu messen.
B5. Skateboard gemäß Absatz B, das ferner eine Fahrererfassungsvorrichtung umfasst, die eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob die Füße eines Fahrers auf der Fußstandfläche angeordnet sind, und um ein Signal zu senden, das bewirkt, dass der Motor in einen aktiven Zustand eintritt, wenn bestimmt ist, dass die Füße des Fahrers auf der Fußstandfläche angeordnet sind.
C. Ein selbstausbalancierendes Elektrofahrzeug umfasst: einen Rahmen, der eine Ebene definiert; einen ersten Standflächenbereich, der am Rahmen montiert und eingerichtet ist, um einen ersten Fuß eines Fahrers abzustützen; einen zweiten Standflächenbereich, der am Rahmen montiert ist, und eingerichtet ist, um einen zweiten Fuß eines Fahrers abzustützen; ein Rad, das am Rahmen zwischen den Standflächenbereichen montiert ist, das sich oberhalb und unterhalb der Ebene erstreckt, und eingerichtet ist, um sich um eine Achse herum zu drehen, die in der Ebene liegt; zumindest einen Sensor, der am Rahmen montiert ist, und eingerichtet ist, um eine Ausrichtungsinformation des Rahmens zu erfassen; einen Motorregler, der eingerichtet ist, um die Ausrichtungsinformation vom Sensor zu empfangen, und um ein Motorsteuersignal als Reaktion auf die Ausrichtungsinformation zu erzeugen; und einen Motor, der eingerichtet ist, um das Motorsteuersignal vom Motorregler zu empfangen, und um das Rad als Reaktion darauf zu drehen, um somit das Skateboard anzutreiben.
C1. Elektrofahrzeug gemäß Absatz C, wobei der Motor ein elektrischer Direktantrieb-Radnabenmotor ist.
C2. Elektrofahrzeug gemäß Absatz C, wobei der zumindest eine Sensor einen Gyrosensor und einen Drei-Achsen-Beschleunigungsmesser umfasst, die gemeinsam eingerichtet sind, um eine Ausrichtungsinformation zu erfassen, die ausreichend ist, um einen Neigungswinkel des Rahmens einschließlich einer Schwenkbewegung um die Quer-, Längs- und Gierachsen herum zu schätzen.
C3. Elektrofahrzeug gemäß Absatz C, das ferner aufweist: eine erste Rutschplatte und einen ersten Illuminator, die an einem distalen Ende des ersten Standflächenbereichs angeordnet sind, und eine zweite Rutschplatte und einen zweiten Illuminator, die an einem distalen Ende des zweiten Standflächenbereichs angeordnet sind, wobei jede Rutschplatte eine Öffnung umfasst, die eingerichtet ist, um Licht vom entsprechenden Illuminator zu ermöglichen, hindurch zu scheinen, während verhindert wird, dass der Illuminator den Boden kontaktiert.
C4. Elektrofahrzeug gemäß Absatz C3, wobei der erste Illuminator eingerichtet ist, um Licht einer ersten Farbe auszugeben, wenn der Rahmen im Wesentlichen in eine erste Richtung angetrieben wird, und Licht einer zweiten Farbe auszugeben, wenn der Rahmen im Wesentlichen in eine zweite Richtung angetrieben wird, und wobei der zweite Illuminator eingerichtet ist, um Licht der zweiten Farbe auszugeben, wenn der Rahmen im Wesentlichen in die erste Richtung angetrieben wird, und um Licht der ersten Farbe auszugeben, wenn der Rahmen im Wesentlichen in die zweite Richtung angetrieben wird.
C5. Elektrofahrzeug gemäß Absatz C, das ferner ein Schutzblech aufweist, das zumindest an einem der Standflächenbereiche angeordnet ist, und eingerichtet ist, um zu verhindern, dass Wasser, das durch das Rad durchlaufen wird, auf einen Fahrer spritzt.
C6. Elektrofahrzeug gemäß Absatz C5, wobei das Schutzblech an sowohl dem ersten als auch zweiten Standflächenbereich angeordnet ist und im Wesentlichen das Rad vom Fahrer vollständig trennt.
D0. Ein Elektrofahrzeug, umfassend: ein Brett mit ersten und zweiten Standflächenbereichen, wobei jeder eingerichtet ist, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Längsachse des Bretts ausgerichtet ist; eine Radanordnung mit einem Bodenkontaktelement, das zwischen den ersten und zweiten Standflächenbereichen angeordnet ist und sich oberhalb dieser erstreckt; eine Motoranordnung, die am Brett befestigt ist, und eingerichtet ist, um das Bodenkontaktelement um eine Achse herumzudrehen, um das Elektrofahrzeug anzutreiben; zumindest einen Ausrichtungssensor, der eingerichtet ist, um eine Ausrichtungsinformation des Bretts zu messen; einen ersten Erfassungsbereich, der im ersten Standflächenbereich angeordnet ist, wobei der erste Erfassungsbereich einen ersten druckempfindlichen Messwandler umfasst; und einen Motorregler, der eingerichtet ist, um eine Brettausrichtungsinformation, die durch den Ausrichtungssensor gemessen wird, und eine Fahrer-Vorhanden-Information auf der Basis einer Ausgabe des ersten druckempfindlichen Messwandlers zu empfangen, und um zu bewirken, dass die Motoranordnung das Elektrofahrzeug auf der Basis der Brettausrichtungsinformation und der Fahrer-Vorhanden-Information antreibt.
D1. Fahrzeug gemäß Absatz D0, wobei der erste Erfassungsbereich ferner einen zweiten druckempfindlichen Messwandler umfasst, der benachbart zum und seitlich vom ersten druckempfindlichen Messwandler beabstandet ist, so dass der erste druckempfindliche Messwandler und der zweite druckempfindliche Messwandler eingerichtet sind, um jeweils unterhalb eines vorderen Bereichs und eines hinteren Bereichs des linken oder rechten Fußes des Fahrers angeordnet zu sein.
D2. Fahrzeug gemäß einem der Absätze D0 bis D1, wobei der erste druckempfindliche Messwandler in einer oberen Fläche des ersten Standflächenbereichs eingebettet ist.
D3. Fahrzeug gemäß Absatz D2, wobei der erste druckempfindliche Messwandler zwischen einer rutschfesten Schicht und einer steifen Schicht des ersten Standflächenbereichs zwischengelegt ist.
D4. Fahrzeug gemäß einem der Absätze D0 bis D3, wobei der erste druckempfindliche Messwandler in einem wasserdichten Gehäuse eingeschlossen ist.
D5. Fahrzeug gemäß Absatz D4, wobei das wasserdichte Gehäuse eine luftdurchlässige, wasserbeständige Entlüftung umfasst.
D6. Fahrzeug gemäß einem der Absätze D0 bis D5, wobei der erste druckempfindliche Messwandler einen kraftempfindlichen Widerstand aufweist.
D7. Fahrzeug gemäß einem der Absätze D0 bis D6, wobei der erste druckempfindliche Messwandler eine elastische, erste leitfähige Schicht aufweist, die von einer zweiten leitfähigen Schicht beabstandet ist und ihr gegenüber liegt, so dass eine auf die erste leitfähige Schicht aufgebrachte Kraft bewirkt, dass die erste leitfähige Schicht mit der zweiten leitfähigen Schicht in Kontakt ist.
E0. Elektrisches Skateboard, umfassend: eine Fußstandfläche mit ersten und zweiten Standflächenbereichen, wobei jede eingerichtet ist, um einen Fahrerfuß abzustützen, der im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse der Fußstandfläche ausgerichtet ist; genau ein Bodenkontaktrad, das zwischen den ersten und zweiten Standflächenbereichen angeordnet ist und sich oberhalb dieser erstreckt, und eingerichtet ist, um sich um eine Achse herum zu drehen, um das Skateboard anzutreiben; zumindest einen Ausrichtungssensor, der eingerichtet ist, um eine Ausrichtung der Fußstandfläche zu messen; einen druckempfindlichen Messwandler, der auf dem ersten Standflächenbereich angeordnet ist; und einen Elektromotor, der eingerichtet ist, um eine Drehung des Rades auf der Basis der Ausrichtung der Fußstandfläche und einer Ausgabe des druckempfindlichen Messwandlers zu bewirken.
E1. Skateboard gemäß Absatz E0, wobei der druckempfindliche Messwandler eine Abstandsschicht aufweist, die zwischen einer kraftempfindlichen Widerstandsschicht und einer elektrischen Schaltungsschicht angeordnet ist.
E2. Skateboard gemäß Absatz E0, wobei der druckempfindliche Messwandler eine Abstandsschicht aufweist, die zwischen einer elektrisch leitfähigen Schicht und einer teilweisen elektrisch leitfähigen Schicht mit einer Leitfähigkeit die proportional zu einer darauf aufgebrachten Kraft ist, angeordnet ist.
E3. Skateboard gemäß einem der Absätze E0 bis E2, wobei der druckempfindliche Messwandler eine elastische, erste leitfähige Schicht aufweist, die von einer zweiten leitfähigen Schicht beabstandet ist und ihr gegenüberliegt, so dass die erste leitfähige Schicht verschiebbar ist, um mit der zweiten leitfähigen Schicht in elektrischem Kontakt zu stehen, wodurch die Ausgabe des druckempfindlichen Messwandlers erzeugt wird.
E4. Skateboard gemäß einem der Absätze E0 bis E3, wobei der druckempfindliche Messwandler mit einem Motorregler kommuniziert, der eingerichtet ist, um den Elektromotor zu steuern.
E5. Skateboard gemäß Absatz E4, das ferner einen Drehzahlsensor umfasst, der eingerichtet ist, um eine Raddrehzahlinformation für den Motorregler vorzusehen, wobei der Motorregler eingerichtet ist, um den Motor auf der Basis der Ausgabe des druckempfindlichen Messwandlers und der Raddrehzahlinformation zu steuern.
E6. Skateboard gemäß einem der Absätze E0 bis E5, wobei der druckempfindliche Messwandler in einem wasserdichten Gehäuse eingeschlossen ist.
E7. Skateboard gemäß einem der Absätze E0 bis E6, wobei der druckempfindliche Messwandler einen kraftempfindlichen Widerstand umfasst.
F0. Selbstausbalancierendes Elektrofahrzeug, umfassend: einen Rahmen, der eine Ebene definiert und eine Längsachse aufweist; einen ersten Standflächenbereich, der am Rahmen montiert ist, und eingerichtet ist, um einen ersten Fuß eines Fahrers abzustützen, der im Wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse des Rahmens ausgerichtet ist; einen zweiten Standflächenbereich, der am Rahmen montiert ist, und eingerichtet ist, um einen zweiten Fuß eines Fahrers abzustützen, der im Wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse des Rahmens ausgerichtet ist; ein Rad, das am Rahmen zwischen den Standflächenbereichen montiert ist, das sich oberhalb und unterhalb der Ebene erstreckt, und eingerichtet ist, um sich um eine Achse herum zu drehen, die in der Ebene liegt; zumindest einen Ausrichtungssensor, der am Rahmen montiert ist, und eingerichtet ist, um eine Ausrichtungsinformation des Rahmens zu erfassen; einen druckempfindlichen Messwandler, der auf dem ersten Standflächenbereich angeordnet ist, und eingerichtet ist, um eine Fahrer-Vorhanden-Information auf der Basis einer Kraft, die auf den ersten Standflächenbereich aufgebracht wird, zu erfassen; einen Motorregler, der eingerichtet ist, um die Ausrichtungsinformation und die Fahrer-Vorhanden-Information zu empfangen, und um ein Motorsteuersignal als Reaktion zu erzeugen; und einen Motor, der eingerichtet ist, um das Motorsteuersignal vom Motorregler zu empfangen, und um das Rad als Reaktion darauf zu drehen, um somit das Skateboard anzutreiben.
F1. Elektrofahrzeug gemäß Absatz F0, wobei der Motorregler eingerichtet ist, um eine Motordrehung zu ermöglichen, wenn der druckempfindliche Messwandler erfasst, dass die Kraft derzeit auf den ersten Standflächenbereich aufgebracht wird.
F2. Elektrofahrzeug gemäß einem der Absätze F0 bis F1, wobei der druckempfindliche Messwandler ein erster druckempfindlicher Messwandler ist, wobei das Fahrzeug ferner einen zweiten druckempfindlichen Messwandler aufweist, der seitlich zum ersten druckempfindlichen Messwandler benachbart ist, wobei die ersten und zweiten druckempfindlichen Messwandler jeweils eine erste getrennte Erfassungszone und eine zweite getrennte Erfassungszone aufweisen.
F3. Elektrofahrzeug gemäß einem der Absätze F0 bis F2, wobei der druckempfindliche Messwandler zumindest eine teilweise elektrisch leitfähige Schicht umfasst.
F4. Elektrofahrzeug gemäß Absatz F3, wobei der druckempfindliche Messwandler einen kraftempfindlichen Widerstand umfasst.
F5. Elektrofahrzeug gemäß einem der Absätze F0 bis F4, wobei der druckempfindliche Messwandler in einem wasserdichten Gehäuse eingeschlossen ist.
F6. Elektrofahrzeug gemäß einem der Absätze F0 bis F5, wobei der druckempfindliche Messwandler zwischen einer oberen rutschfesten Schicht und einem steifen Bereich des ersten Standflächenbereichs zwischengelegt ist.

Fazit
Die Offenbarung, die oben dargestellt ist, kann mehrere verschiedene Erfindungen mit unabhängigem Nutzen umfassen. Obwohl jede diese Erfindungen in ihrer bevorzugten Form (Formen) offenbart worden ist, sind die spezifischen Ausführungsformen davon, wie hier offenbart und dargestellt, nicht in einem begrenzenden Sinn zu betrachten, weil verschiedene Änderungen möglich sind. Insoweit Abschnittsüberschriften innerhalb dieser Offenbarung verwendet werden, dienen diese Überschriften nur organisatorischen Zwecken. Der Gegenstand der Beispiele umfasst alle neuen und nicht offensichtliche Kombinationen und Sub-Kombinationen der verschiedenen Elemente, Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind. Die folgenden Ansprüche weisen insbesondere auf bestimmte Kombinationen und Sub-Kombinationen hin, die als neu und nicht offensichtlich betrachtet werden. Andere Kombinationen und Sub-Kombinationen von Merkmalen, Funktionen, Elementen und/oder Eigenschaften können in Anmeldungen, die eine Priorität von dieser oder einer verwandten Anmeldung beanspruchen, beansprucht werden. Diese Ansprüche, ob sie im Umfang zu den Originalansprüchen breiter, enger, gleich oder unterschiedlich sind, sind auch so zu betrachten, als wenn sie innerhalb des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung enthalten sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 9101817 [0001]

Claims

Elektrofahrzeug, umfassend: – ein Brett mit ersten und zweiten Standflächenbereichen, wobei jeder eingerichtet ist, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Längsachse des Bretts ausgerichtet ist; – eine Radanordnung mit einem Bodenkontaktelement, das zwischen den ersten und zweiten Standflächenbereichen angeordnet ist und sich oberhalb dieser erstreckt; – eine Motoranordnung, die am Brett befestigt ist, und eingerichtet ist, um das Bodenkontaktelement um eine Achse herumzudrehen, um das Elektrofahrzeug anzutreiben; – zumindest einen Ausrichtungssensor, der eingerichtet ist, um eine Ausrichtungsinformation des Bretts zu messen; – einen ersten Erfassungsbereich, der im ersten Standflächenbereich angeordnet ist, wobei der erste Erfassungsbereich zwei druckempfindliche Messwandler umfasst, die voneinander beabstandet sind, so dass ein erster der beiden druckempfindlichen Messwandler einen ersten Bereich eines Fußes des Fahrers registriert und ein zweiter der beiden druckempfindlichen Messwandler einen zweiten Bereich desselben Fußes des Fahrers registriert; und – einen Motorregler, der eingerichtet ist, um eine Ausrichtungsinformation zu empfangen, die durch den Ausrichtungssensor und eine Fahrervorhanden-Information auf der Basis der Ausgaben der beiden druckempfindlichen Messwandler gemessen wird, und um zu bewirken, dass die Motoranordnung das Elektrofahrzeug auf der Basis der Brettausrichtungsinformation und der Fahrer-vorhanden-Information antreibt; – wobei der Motorregler ferner eingerichtet ist, um die Motoranordnung als Reaktion auf die Aktivierung von exakt keinem oder exakt einem der beiden druckempfindlichen Messwandler zu stoppen, wenn eine Geschwindigkeit des Elektrofahrzeugs unterhalb eines Schwellenwerts ist.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei der erste druckempfindliche Messwandler zumindest eine teilweise elektrisch leitfähige Schicht umfasst.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 2, wobei der erste druckempfindliche Messwandler einen kraftempfindlichen Widerstand aufweist.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die druckempfindlichen Messwandler durch eine feste obere Schicht abgedeckt sind, die direkt an den druckempfindlichen Messwandlern anliegt, und wobei die feste obere Schicht ein rutschfestes Material aufweist.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei das Bodenkontaktelement sich lateral über zumindest einen Großteil einer Breite des Bretts erstreckt.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei der erste druckempfindliche Messwandler in einem wasserdichten Gehäuse eingeschlossen ist.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 6, wobei das wasserdichte Gehäuse zumindest eine luftdurchlässige, wasserbeständige Entlüftung umfasst.
Elektrofahrzeug, umfassend: – ein Brett mit ersten und zweiten Standflächenbereichen, wobei jeder eingerichtet ist, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Bretts ausgerichtet ist; – eine Radanordnung mit einem Bodenkontaktelement, das zwischen den ersten und zweiten Standflächenbereichen angeordnet ist und sich oberhalb dieser erstreckt; – eine Motoranordnung, die am Brett befestigt ist, und eingerichtet ist, um das Bodenkontaktelement um eine Achse herumzudrehen, um das Elektrofahrzeug anzutreiben; – zumindest einen Ausrichtungssensor, der eingerichtet ist, um eine Ausrichtungsinformation des Bretts zu messen; – einen Erfassungsbereich, der in einem der Standflächenbereiche angeordnet ist und zwei druckempfindliche Messwandler umfasst, die voneinander beabstandet sind, so dass ein erster der beiden druckempfindlichen Messwandler einen ersten Bereich eines Fußes des Fahrers registriert und ein zweiter der beiden druckempfindlichen Messwandler einen zweiten Bereich desselben Fußes des Fahrers registriert; und – einen Motorregler, der eingerichtet ist, um eine Ausrichtungsinformation zu empfangen, die durch den Ausrichtungssensor und eine Fahrervorhanden-Information auf der Basis der Ausgaben der beiden druckempfindlichen Messwandler gemessen wird, und um zu bewirken, dass die Motoranordnung das Elektrofahrzeug auf der Basis der Brettausrichtungsinformation und der Fahrer-vorhanden-Information antreibt; – wobei der Motorregler ferner eingerichtet ist, um die Motoranordnung als Reaktion auf die Aktivierung von exakt keinem der beiden druckempfindlichen Messwandler stoppt.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 8, das ferner einen Geschwindigkeitssensor aufweist, der eingerichtet ist, um eine Radgeschwindigkeitsinformation für den Motorregler vorzusehen, und wobei der Motorregler eingerichtet ist, um die Motoranordnung als Reaktion auf eine Aktivierung von exakt keinem der beiden druckempfindlichen Messwandler nur zu stoppen, wenn eine Geschwindigkeit des Elektrofahrzeugs unterhalb eines Schwellenwerts ist.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 8, wobei die beiden druckempfindlichen Messwandler eingerichtet sind, um jeweils unterhalb eines vorderen Bereichs und eines hinteren Bereichs desselben Fußes des Fahrers angeordnet zu sein.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 8, wobei die beiden druckempfindlichen Messwandler in einer oberen Fläche des ersten Standflächenbereichs eingebettet sind.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 11, wobei die beiden druckempfindlichen Messwandler zwischen einer rutschfesten Schicht und einer steifen Schicht des ersten Standflächenbereichs zwischengelegt sind.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 8, wobei die beiden druckempfindlichen Messwandler in einem wasserdichten Gehäuse eingeschlossen sind.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 13, wobei in das wasserdichte Gehäuse eine luftdurchlässige, wasserbeständige Entlüftung umfasst.
Elektrofahrzeug, umfassend: – ein Brett mit ersten und zweiten Standflächenbereichen, wobei jeder eingerichtet ist, um einen linken oder rechten Fuß eines Fahrers aufzunehmen, der im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Bretts ausgerichtet ist; – eine Radanordnung mit einem Bodenkontaktelement, das zwischen den ersten und zweiten Standflächenbereichen angeordnet ist und sich oberhalb dieser erstreckt; – eine Motoranordnung, die am Brett befestigt ist, und eingerichtet ist, um das Bodenkontaktelement um eine Achse herumzudrehen, um das Elektrofahrzeug anzutreiben; – zumindest einen Ausrichtungssensor, der eingerichtet ist, um eine Ausrichtungsinformation des Bretts zu messen; – einen Erfassungsbereich, der in einem der Standflächenbereiche angeordnet ist, wobei der Erfassungsbereich zwei Sensorzonen umfasst, die voneinander beabstandet sind, so dass eine erste der beiden Sensorzonen einen ersten Bereich eines Fußes des Fahrers registriert und eine zweite der beiden Sensorzonen einen zweiten Bereich desselben Fußes des Fahrers registriert; und – einen Motorregler, der eingerichtet ist, um eine Brettausrichtungsinformation, die durch den Ausrichtungssensor gemessen wird, und eine Fahrervorhanden-Information auf der Basis der Ausgaben der beiden Sensorzonen gemessen wird, und um zu bewirken, dass die Motoranordnung das Elektrofahrzeug auf der Basis der Brettausrichtungsinformation und der Fahrer-vorhanden-Information antreibt; wobei der Motorregler eingerichtet ist, um den Motor als Reaktion auf eine Aktivierung der beiden Sensorzonen zu aktivieren, und um die Motoranordnung als Reaktion auf die Aktivierung von exakt keiner der Sensorzonen zu stoppen.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 15, wobei der Motorregler eingerichtet ist, um den Motor als Reaktion auf die Aktivierung von zumindest einer der beiden Sensorzonen aktiv zu halten.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 15, das ferner einen Geschwindigkeitssensor aufweist, der eingerichtet ist, um eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu messen, und wobei der Motorregler eingerichtet ist, um den Motor als Reaktion auf eine Aktivierung von zumindest einer der Sensorzonen aktiv zu halten, sofern die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht unter eine vorbestimmte Minimalgeschwindigkeit fällt, wobei in diesem Fall der Motorregler eingerichtet ist, um die Motoranordnung als Reaktion auf die Aktivierung von exakt einer der Sensorzonen zu stoppen und den Motor als Reaktion auf die Aktivierung von beiden Sensorzonen aktiv zu halten.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 15, wobei die beiden Sensorzonen eingerichtet sind, um jeweils unterhalb eines vorderen Bereichs und eines hinteren Bereichs desselben Fußes des Fahrers angeordnet zu sein.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 15, wobei jede Sensorzone erste und zweite Leiterbahnschichten umfasst, die durch eine Abstandsschicht getrennt sind.
Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 15, wobei der Motorregler eingerichtet ist, um den Motor nur als Reaktion auf eine Aktivierung von beiden Sensorzonen zu aktivieren.