DE202014009768U1 - Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung - Google Patents

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Abstract

Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung, aufweisend ein Fahrgestell (1), eine Energieversorgungseinheit (2), ein Antriebs- und Lenksystem und eine Karosserie (3), wobei das Fahrgestell (1) eine Kugeleinheit (4) sowie ein erstes Hinterrad (5) und ein zweites Hinterrad (6) aufweist, und wobei das Antriebs- und Lenksystem mit der Energieversorgungseinheit (2) verbunden ist und wobei mittels der Energieversorgungseinheit (2) eine Energieversorgung des Antriebs- und Lenksystems bereitstellbar ist und wobei das Antriebs- und Lenksystem eine erste sowie eine zweite elektromotorische Antriebseinheit aufweist, wobei die erste Antriebseinheit dem ersten Hinterrad (5) zugeordnet ist und wobei durch die erste Antriebseinheit eine Drehbewegung des ersten Hinterrades (5) bereitstellbar ist, und wobei die zweite Antriebseinheit dem zweiten Hinterrad (6) zugeordnet ist und wobei durch die zweite Antriebseinheit eine Drehbewegung des zweiten Hinterrades (6) bereitstellbar ist, und wobei das Antriebs- und Lenksystem eine Eingabeinheit (7) und eine Steuerungseinheit (8) aufweist, wobei mittels der Eingabeeinheit (7) Fahr- und Lenksteuerungsbefehle eingebbar und an die Steuerungseinheit (8) übertragbar sind und wobei die Steuerungseinheit (8) mit der Eingabeeinheit (7) und den Antriebseinheiten verbunden ist und wobei mittels der Steuerungseinheit (8) erhaltene Fahr- und Lenksteuerungsbefehle in separate Steuerungsbefehle für jeder der Antriebseinheiten umsetzbar sind und wobei durch Antriebseinheiten gemäß den Steuerungsbefehlen die Drehbewegungen der Hinterräder (5, 6) bewirkbar sind und wobei durch die Drehbewegungen Antriebs- und Lenkzustände des Fahrzeuges steuerbar sind und wobei durch die Drehbewegungen ein aktiver Fahrbetrieb des Fahrzeuges in einem Balancezustand oder in einem Dreipunktauflagezustand bereitstellbar ist, wobei in dem Balancezustand ausschließlich die Hinterräder (5, 6) belastet sind und wobei in dem Dreipunktauflagezustand die Hinterräder (5, 6) und die Kugeleinheit (4) belastet sind, und wobei die Karosserie (3) eine verschließbare Kabine (9) mit einem längsverschieblichen U-förmigen Öffnungsabschnitt aufweist, und wobei die Abmessungen des Fahrzeuges in der Breite maximal 800 mm, in der Länge maxial 1200 mm und in der Höhe maximal 1200 mm betragen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung, insbesondere ausgebildet als einsitziges Fahrzeug.
  • Fahrzeuge zur Personen- und Lastenbeförderung sind aus dem Stand der Technik in verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Hierbei handelt es sich insbesondere um ein- oder zweispurige Kraftfahrzeuge, welche mithilfe einer Antriebseinheit, beispielsweise als Verbrennungs- oder Elektromotor oder als Hybridaggregat ausgebildet, eine Fortbewegung und einen Transport ermöglichen.
  • Insbesondere Fahrzeuge, welche eine Antriebseinheit aufweisen, benötigen im Betrieb eine vergleichsweise große Verkehrsfläche sowie platzaufwändige Abstellbereiche.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannten Fahrzeuge werden in Fertigungseinrichtungen des jeweiligen Fahrzeugherstellers gefertigt und anschließend zu ihrem jeweiligen Auslieferungsort transportiert. Bedingt durch die Dimension derartiger Fahrzeuge ist deren Transport zumeist mit einem erheblichen Aufwand verbunden, was insbesondere bei langen Transportwegen mit mehreren Umschlägen zu erheblichen Transportkosten führt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik ein motorisch betriebenes Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung bereitzustellen, welches zum einen geringe Herstellungskosten aufweist und welches zum anderen besonders einfach und kostengünstig transportiert und platzsparend betrieben und abgestellt werden kann.
  • Die Aufgabe wird durch Fahrzeug mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung, nachfolgend verkürzt als Fahrzeug bezeichnet, weist ein Fahrgestell mit einer Kugeleinheit, sowie mit einem ersten und einem zweiten Hinterrad auf.
  • Die Kugeleinheit wird vorliegend durch eine Kugel, vorzugsweise aus Vollgummimaterial, gebildet, welche in einer entsprechenden Aufnahmevorrichtung drehbar gelagert ist. Um ein Eindringen von Schmutz in die Aufnahmevorrichtung zu verhindern, ist zwischen der Kugel und der Aufnahmevorrichtung vorzugsweise ein Dichtungselement angeordnet.
  • Die beiden Hinterräder des Fahrzeuges sind vorzugsweise luftbereift.
  • Des Weiteren weist das Fahrzeug ein Antriebs- und Lenksystem mit einer ersten und einer zweiten elektromotorischen Antriebseinheit, nachfolgend verkürzt als erste beziehungsweise zweite Antriebseinheit bezeichnet, auf. Die erste Antriebseinheit ist erfindungsgemäß dem ersten Hinterrad zugeordnet und beispielsweise als elektrischer Radnabenmotor ausgebildet. Entsprechend ist die zweite Antriebseinheit erfindungsgemäß dem zweiten Hinterrad zugeordnet und ebenfalls beispielsweise als elektrischer Radnabenmotor ausgebildet. Die Antriebseinheiten sind erfindungsgemäß dazu in der Lage, eine Drehbewegung (Rotationsbewegung) des jeweils zugeordneten Hinterrades und somit einen Antrieb des Fahrzeuges bereitzustellen. Das Antriebs- und Lenksystem weist darüber hinaus eine Eingabeeinheit und eine Steuerungseinheit auf, wobei die Eingabeeinheit drahtgebunden oder drahtlos mit der Steuerungseinheit verbunden ist und wobei mittels der Eingabeeinheit Fahr- und Lenksteuerungsbefehle eingebbar und an die Steuerungseinheit übertragbar sind. Die Eingabeeinheit ist vorliegend beispielsweise als Joystick oder als Lenkradeinheit ausgebildet, über welche die Fahr- und Lenksteuerungsbefehle in Form von Beschleunigungs-, Brems- oder Lenkbefehlen eingebbar sind.
  • Die Steuerungseinheit ist erfindungsgemäß zudem mit den beiden Antriebseinheiten verbunden und dazu in der Lage, erhaltene Fahr- und Lenksteuerungsbefehle in Steuerungsbefehle für die Antriebseinheiten umzusetzen. Hierbei sind durch die Steuerungseinheit für jede Antriebseinheit separate Steuerungsbefehle bereitstellbar, sodass anhand der Fahr- und Lenksteuerungsbefehle eine unabhängige Ansteuerung der beiden Antriebseinheiten ermöglicht wird.
  • Anhand der Steuerungsbefehle sind durch die Antriebseinheiten die Drehbewegungen der Hinterräder und somit die Antriebs- und Lenkzustände des Fahrzeuges steuerbar. Das erfindungsgemäße Fahrzeug weist hierbei den besonderen Vorteil auf, dass durch die Drehbewegungen der Hinterräder gleichzeitig eine Fahrtbewegung, als Vor- oder Rückwärtsbewegung, sowie entsprechend eingegebene Richtungsänderungen des Fahrzeuges bereitstellbar sind. Während ein reiner Antrieb des Fahrzeuges zur Geradeausfahrt in Vor- oder Rückwärtsrichtung durch eine Gleichheit der Drehbewegungen der Hinterräder bewirkbar ist, werden entsprechende Richtungsänderungen des Fahrzeuges durch unterschiedliche Drehbewegungen der Hinterräder ermöglicht.
  • Mittels der Drehbewegungen der Hinterräder ist erfindungsgemäß ein aktiver Fahrbetrieb des Fahrzeuges sowohl in einem Balancezustand als auch alternativ in einem Dreipunktauflagezustand bereitstellbar. Unter einem aktiven Fahrbetrieb wird hierbei verstanden, dass durch die Antriebseinheiten die entsprechenden Drehbewegungen der Hinterräder initialisiert werden.
  • Der Fahrbetrieb im Balancezustand sieht erfindungsgemäß vor, dass die Kugeleinheit entlastet ist und eine Lastabführung in den Untergrund ausschließlich über die Hinterräder erfolgt. Die Balancierung erfolgt in diesem Fall um die gemeinsame Achse der Hinterräder, wobei sich das Fahrzeug das Prinzip der dynamischen Stabilisierung zu Nutze macht, bei welchem eine Selbstbalancierung durch eine bereitgestellte Gewichtsverlagerung erfolgt. Die Gewichtsverlagerung wird im vorliegenden Fall mittels der Drehbewegungen und einer dadurch bewirkbaren Verlagerung der Aufstandspunkte relativ zu dem Fahrzeugschwerpunkt initialisiert. Die Kugeleinheit dient im Falle des Fahrbetriebes im Balancezustand ausschließlich zur Abstützung des Fahrzeuges im Stand und zur Verhinderung eines unerwünschten Kippens nach vorn, beispielsweise während eines Gefahrenbremsmanövers. Um darüber hinaus im Fahrbetrieb im Balancezustand ein unerwünschtes Kippen des Fahrzeuges nach hinten, beispielsweise während einer Beschleunigungsphase, zu verhindern, kann das Fahrzeug zudem im Heckbereich ein Stützrad oder eine Stützkugel aufweisen.
  • In dem erfindungsgemäß auch realisierbaren Fahrbetrieb des Fahrzeuges im Dreipunktauflagezustand liegt ein Betriebszustand vor, bei dem sowohl die Hinterräder, als auch die Kugeleinheit belastet sind, wobei der Belastungszustand der Kugeleinheit in diesem Fall durch eine teilweise Balancierung, wie obenstehend beschrieben, variiert werden kann. Der Dreipunktauflagezustand stellt sich erfindungsgemäß auch im Stand des Fahrzeuges oder bei einem passiven Fahrbetrieb, beispielsweise bei einem Schieben des Fahrzeuges, bei welchem durch die Antriebseinheiten keine Drehbewegungen der Hinterräder initialisiert werden, ein.
  • Aufgrund ihrer Beschaffenheit ist die Kugel der Kugeleinheit während des Fahrbetriebes im Dreipunktauflagezustand erfindungsgemäß dazu in der Lage, bei einer Richtungsänderung des Fahrzeuges, ihre Rotationsrichtung passiv an die Richtungsänderung des Fahrzeuges anzupassen.
  • Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrzeuges besteht also darin, dass mit dem selben Fahrzeug zwei unterschiedliche aktive Fahrbetriebszustände, nämlich zum ersten ein aktiver Fahrbetrieb im Balancezustand und zum zweiten ein aktiver Fahrbetrieb im Dreipunktauflagezustand, sowie ferner ein passiver Fahrbetrieb im Dreipunktauflagezustand realisiert werden können.
  • Sowohl aufgrund der Bereitstellung der Lenkbewegung durch die Hinterräder, als auch durch die passive Anpassbarkeit der Rotationsrichtung der Kugel, kann bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug auf eine separate Lenkvorrichtung, beispielsweise ein lenkbares Vorderrad, verzichtet werden, wodurch insbesondere die Herstellungskosten für das Fahrzeug niedrig gehalten werden können. Ferner besteht durch diese Lösung der Lenkung die Möglichkeit, besonders kleine Lenkradien zu erreichen.
  • Die notwendige Energieversorgung des Antriebs- und Lenksystems erfolgt erfindungsgemäß über eine Energieversorgungseinheit, welche mit dem Antriebs- und Lenksystem verbunden oder alternativ direkt in das Antriebs- und Lenksystem integriert ist. Die Energieversorgungseinheit umfasst einen Energiespeicher in Form eines Akkumulators, der insbesondere als Lithium-Ionen-Akku ausgebildet sein kann. Optional können zusätzliche elektronische Schaltungen zur Energieregelung der Energieversorgungseinheit zugeordnet sein. Als weiteres Merkmal weist das erfindungsgemäße Fahrzeug eine Karosserie mit einer verschließbaren Kabine auf.
  • Die Kabine ist hierbei vorzugsweise so ausgebildet, dass diese einen entlang der Fahrzeuglängsachse nach hinten verschiebbaren Öffnungsabschnitt aufweist, wobei der Öffnungsabschnitt im geschlossenen Zustand der Kabine den Fahrzeugführer und den Fahrzeuginnenraum umschließt und so die seitlichen Begrenzungen sowie die dachseitige Begrenzung des Fahrzeuginnenraumes bildet und wobei der Öffnungsabschnitt durch ein Verschieben in den Heckbereich des Fahrzeuges den Fahrzeuginnenraum freigibt. Der verschiebbare Öffnungsabschnitt weist die Grundform eines U-Profils mit Öffnung nach unten auf. Durch den verschiebbaren Öffnungsabschnitt ermöglicht das erfindungsgemäße Fahrzeug dem Fahrzeugführer als besonderen Vorteil ein aufrechtes und somit ergonomisch optimiertes Einsteigen.
  • Die Karosserie besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff- oder Kunststoffverbundmaterial, sodass ein besonders niedriges Gewicht des Fahrzeuges bereitstellbar ist.
  • Das erfindungsgemäße Fahrzeug zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass dessen äußere Abmessungen so ausgebildet sind, dass das Fahrzeug eine Breite von maximal 800 mm, eine Länge von maximal 1200 mm und eine Höhe von maximal 1200 mm aufweist und gleichzeitig im Fahrzeuginnenraum ein ausreichendes Platzangebot für den Fahrzeugführer bereitgestellt wird.
  • Die maximalen Abmessungen des Fahrzeuges ermöglichen besonders vorteilhaft dessen Transport auf einer Europoolpalette, welche durch die genormten Abmessungen von 1200 mm × 800 mm gekennzeichnet ist, nachfolgend auch verkürzt als Europalette bezeichnet. Gegenüber herkömmlichen Methoden zum Transport von Fahrzeugen, kann der Transport eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges auf einer Europalette mit deutlich niedrigeren Transportkosten bereitgestellt werden. Dieser Vorteil resuliert zum einen aus dem verringerten Platzbedarf des Fahrzeuges auf der Europalette und zum anderen aus dem vergleichsweise geringen Gewicht des Fahrzeuges.
  • Ferner besteht aufgrund der geringen Abmessungen und des geringen Gewichts der Vorteil, dass das Fahrzeug mit einem üblichen Fahrstuhl transportiert werden kann.
  • In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Energieversorgungseinheit entlang einer Längsachse des Fahrzeuges verschlieblich angeordnet ist. Je nach Ausführungsvariante des Fahrzeuges sind hierbei nur die Energieversorgungseinheit oder auch zusätzliche Komponenten wie elektronische Schaltungen zur Energieregelung längsverschieblich ausgebildet.
  • Mittels einer Längsverschiebung der Energieversorgungseinheit ist als besonderer Vorteil eine Schwerpunktverschiebung des Fahrzeuges bereitstellbar, wobei die Schwerpunktverschiebung insbesondere zur Bereitstellung des Fahrbetriebes im Balancezustand oder zur teilweisen Entlastung der Kugeleinheit im Dreipunktauflagezustand dient. Durch diese Weiterbildung kann auch bei unterschiedlichen Sitzpositionen oder Beladungszuständen der Schwerpunkt so eingestellt werden, dass ein Fahrbetrieb in Balancezustand möglich ist.
  • Die Längsverschiebung der Energieversorgungseinheit kann vorliegend manuell durch einen Benutzer des Fahrzeuges oder automatisiert anhand einer Ermittlung des Beladungszustandes des Fahrzeuges durchgeführt werden. In einer besonders vorteilhaften Variante wird im Ruhezustand durch geeignete automatische Längsverschiebung der Schwerpunkt so eingestellt, dass die Kugeleinheit stärker belastet und eine höhere Standsicherheit beim Einsteigen des Nutzers erreicht wird.
  • Darüber hinaus sieht eine bevorzugte Variante des Fahrzeuges vor, dass der Energieversorgungseinheit eine Ladeeinheit zugeordnet ist, mittels derer ein kabelloses Laden der Energieversorgungseinheit bereitstellbar ist. Die Ladeeinheit ist hierbei insbesondere als induktive Ladeeinheit ausgebildet, welche induktiv mit einer entsprechenden, ortsfesten Ladestation koppelbar ist.
  • Auf ein, bei herkömmlichen Elektrofahrzeugen übliches, Anschließen der Energieversorgungseinheit an eine Ladestation oder eine Steckdose mittels Ladekabel kann somit bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug vorteilhaft verzichtet werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Variante des Fahrzeuges ist die Kugeleinheit höhenverstellbar ausgebildet.
  • Die Höhenverstellbarkeit ermöglicht hierbei, insbesondere während des Fahrbetriebs im Balancezustand, dass die Kugeleinheit teilweise oder vollständig eingefahren werden kann und somit während des Fahrbetriebes ein unerwünschter Kontakt der Kugel mit dem Untergrund, insbesondere bei Unebenheiten, verhinderbar ist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fahrzeuges weisen die beiden Antriebseinheiten jeweils einen Torquemotor auf, durch welchen die Drehbewegung des zugehörigen Hinterrades bewirkbar ist.
  • Die Anwendung von Torquemotoren bietet vorliegend insbesondere die Vorteile, dass zum einen durch die bereitstellbaren hohen Antriebsdrehmomente eine gute Beschleunigung und eine hohe Dynamik des Fahrzeuges bereitstellbar sind und dass zum anderen definierte Winkelstellungen möglich sind, wodurch eine präzise Lenkung erreichbar ist. Ferner besteht der Vorteil, dass ein solcher Torquemotor als Radnabenmotor unmittelbar an dem jeweiligen Hinterrad angeordnet und somit auf zusätzliche Einrichtungen zur Kraftübertragung, wie etwa Getriebe oder sonstige Übertragungsglieder, verzichtet werden kann. Zudem sind Torquemotoren vergleichsweise geräusch- und wartungsarm und weisen einen hohen Wirkungsgrad auf.
  • In einer weiteren vorteilhaften Variante des Fahrzeuges ist der Steuerungseinheit eine GPS-Sende- und Empfangseinheit zugeordnet.
  • Mittels der GPS-Sende- und Empfangseinheit werden vorteilhaft zum einen eine Ortung des Fahrzeuges und zum anderen eine Navigation per GPS-Signal ermöglicht.
  • Die Eingabeeinheit weist in einer bevorzugten Weiterbildung des Fahrzeuges ein Empfangsmittel zum Empfang fernübertragener Fahr- und Lenksteuerungsbefehle auf. Die fernübertragenen Fahr- und Lenksteuerungsbefehle werden mittels der Steuerungseinheit in entsprechende Steuerungsbefehle für die Antriebseinheiten umgesetzt, sodass in der vorliegenden Weiterbildung als besonderer Vorteil eine Fernsteuerung des Fahrzeuges ermöglicht wird.
  • Fernübertragene Fahr- und Lenksteuerungsbefehle können im vorliegenden Fall beispielsweise auf Basis von GPS-Navigationsdaten bereitgestellt werden, welche in diesem Fall durch eine GPS-Sende- und Empfangseinheit der Steuerungseinheit gemäß Anspruch 4 in entsprechende Steuerungsbefehle für die Antriebseinheiten umgesetzt werden.
  • Zusätzlich sieht eine vorteilhafte Weiterbildung des Fahrzeuges vor, dass das Empfangsmittel zum Empfang fernübertragener Fahr- und Lenksteuerungsbefehle als Schnittstelle zum Anschließen eines tragbaren Empfangsgerätes, insbesondere eines Smartphones ausgebildet ist. Der Vorteil einer derartigen Ausbildung des Empfangsmittels besteht insbesondere darin, dass für die Übertragung der Fahr- und Lenksteuerungsbefehle ein Datennetz des Empfangsgerät, beispielsweise ein GSM- oder LTE-Netz, verwendet werden kann und somit keine gesonderten Einrichtungen zur Übertragung der Fahr- und Lenksteuerungsbefehle vorgesehen werden müssen.
  • Zudem kann bei einer derartigen Schnittstelle die Möglichkeit vorgesehen werden, das Empfangsgerät während des Betriebes des Fahrzeuges zu laden.
  • Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel anhand von
  • 1 schematische Perspektivansicht von unten
  • 2 schematische Perspektivansicht von oben
  • 3 schematische Seitenansicht
  • 4 schematische Ansicht Unterseite
  • 5 schematische Seitenansicht mit offener Kabine
  • 6 schematische Ansicht Transportzustand
  • 7 schematischt Detailansicht Eingabeeinheit
  • 8 offene Seitenansicht mit längsverschieblicher Energieversorgungseinheit näher erläutert.
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges von schräg unten. Das Fahrzeug weist ein Fahrgestell 1 mit einer Kugeleinheit 4, sowie mit einem ersten Hinterrad 5 und einem zweiten Hinterrad 6 auf., wobei die Kugel der Kugeleinheit 4 vorliegend aus einem Vollgummimaterial besteht und die Hinterräder 5 und 6 luftbereift sind.
  • Des Weiteren weist das Fahrzeug ein Antriebs- und Lenksystem und eine Energieversorgungseinheit 2, vorliegend als Lithium-Ionen-Akku ausgebildet, auf, wobei mittels der Energieversorgungseinheit 2 eine Energieversorgung des Antriebs- und Lenksystems bereitstellbar ist. Der Energieversorgungseinheit 2 ist zudem eine Ladeeinheit 13 zugeordnet, welche vorliegend als induktive Ladeeinheit ausgebildet ist und welche ein kabelloses Laden der Energieversorgungseinheit 2 ermöglicht.
  • Das Antriebs- und Lenksystem umfasst, wie in 3 dargestellt, eine Steuerungseinheit 8 sowie eine erste und eine zweite Antriebseinheit (nicht explizit dargestellt), wobei die Steuerungseinheit 8 mit den Antriebseinheiten verbunden ist und wobei die Antriebseinheiten vorliegend als Radnabenmotoren und insbesondere als Torquemotoren ausgebildet sind und wobei jeweils die erste Antriebseinheit dem ersten Hinterrad 5 und die zweite Antriebseinheit dem zweiten Hinterrad 6 zugeordnet ist.
  • Ferner weist das Fahrzeug gemäß den 1 bis 8 eine Karosserie 3 mit einer verschließbaren Kabine 9 und einem vorderen Stoßfänger 10 auf. Die Karosserie 3 besteht vorliegend aus einem Kunststoffmaterial und ist mit dem Fahrgestell 1 verbunden.
  • Das Antriebs- und Lenksystem weist, wie beispielsweise in 5 dargestellt, eine Eingabeeinheit 7 auf, welche vorliegend in Form eines Lenkrades ausgebildet ist und mittels derer Fahr- und Lenksteuerungsbefehle eingebbar sind. Die Eingabeeinheit 7 ist erfindungsgemäß drahtlos oder drahtgebunden mit der Steuerungseinheit 8 verbunden, sodass die eingegebenen Fahr- und Lenksteuerungsbefehle von der Eingabeeinheit 7 an die Steuerungseinheit 8 übertragbar bereitstellbar sind. Die Steuerungseinheit 8 ist vorliegend dazu in der Lage, anhand der erhaltenen Fahr- und Lenksteuerungsbefehle für jede Antriebseinheit separate Steuerungsbefehle zu generieren, auf deren Basis durch die Antriebseinheiten entsprechende Drehbewegungen der Hinterräder 5, 6 bewirkbar sind.
  • Mittels der Drehbewegungen der Hinterräder 5, 6 sind die entsprechend gewünschten Fahrzustände des Fahrzeuges bereitstellbar, wobei bei gleichen Drehbewegungen der Hinterräder 5, 6 reine Vor- oder Rückwärtsbewegungen und bei unterschiedlichen Drehbewegungen der Hinterräder 5, 6 Richtungsänderungen des Fahrzeuges bewirkbar sind. Ein besonderer Vorteil des Fahrzeuges in der vorliegenden Ausführungsform besteht somit darin, dass sämtliche Fahrrichtungsänderungen mittels der Hinterräder 5, 6 bereitstellbar sind. Auf eine separate Lenkung des Fahrzeuges, beispielsweise mittels elektrischer oder elektrohydraulischer Lenkung, und die damit verbundenen Zusatzkosten kann somit vorteilhaft verzichtet werden.
  • Das Fahrzeug ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel dazu in der Lage, sowohl einen aktiven Fahrbetrieb in einem Balancezustand, als auch einen aktiven Fahrbetrieb in einem Dreipunktauflagezustand bereitzustellen. Der aktive Fahrbetrieb im Balancezustand sieht hierbei vor, dass die Kugeleinheit 4 entlastet ist und dass die Lastabführung in den Untergrund ausschließlich über die Hinterräder 5, 6 erfolgt. Das Fahrzeug arbeitet in diesem Fall nach dem Prinzip der dynamischen Stabilisierung. Die Kugeleinheit 4 dient in einem solchen Fahrbetrieb ausschließlich zur Abstützung des Fahrzeuges im Stand.
  • Demgegenüber sieht der aktive Fahrbetrieb im Dreipunktauflagezustand vor, dass sowohl die Kugeleinheit 4, als auch die Hinterräder 5, 6 auf dem Untergrund aufliegen und somit eine Lastabführung in den Untergrund über alle drei Punkte des Fahrzeuges erfolgt.
  • Die Kugeleinheit 4 dient als zusätzlicher Auflagepunkt auch bei einem passiven Bewegen des Fahrzeuges, beispielsweise während eines Schiebevorgangs, bei welchem durch die Antriebseinheiten keine aktiven Drehbewegungen der Hinterräder 5, 6 generiert werden.
  • 4 zeigt eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Fahrzeuges. Das Fahrzeug ist vorliegend als einsitziges Fahrzeug, insbesondere zum Personentransport ausgelegt, wobei im Heckbereich des Fahrzeuges ein zusätzlicher Stauraum (nicht dargestellt) zum Transport kleiner Lasten angeordnet ist. Die verschließbare Kabine 9 ist vorliegend teilweise transparent ausgebildet und weist im Wesentlichen zwei gegenüberliegende Seiten- und einen obenliegenden Dachabschnitt auf. Die Kabine 9 ist zudem mittels einer Mechanik (nicht dargestellt) so an der Karosserie 3 angeordnet, dass diese durch eine Längsverschiebung in Richtung des Fahrzeuhecks geöffnet und so der Innenraum des Fahrzeuges freigegeben werden kann, wie 5 zeigt. Durch die vollständig nach hinten verschiebbare Kabine 9 wird als weiterer Vorteil des Fahrzeuges für einen Fahrzeugführer (nicht dargestellt) ein besonders komfortables Einsteigen in einer stehenden Position ermöglicht.
  • Das erfindungsgemäße Fahrzeug zeichnet sich vorliegend zudem dadurch aus, dass die Abmessungen des Fahrzeuges in der Breite 800 mm, in der Länge 1200 mm und in der Höhe 1200 mm betragen. Der besondere Vorteil dieser Ausbildung des Fahrzeuges besteht darin, dass dieses, wie 6 verdeutlicht, auf einer Europoolpalette 12 (die Palette selbst ist nicht Bestandteil der Erfindung) transportiert werden kann. Aufgrund der Anordenbarkeit des Fahrzeuges auf einer Europoolpalette kann insbesondere ein sehr platzsparender und somit kostengünstiger Transport ermöglicht werden.
  • Zudem weist das Fahrzeug auch im komplett montierten Zustand nur einen geringen Platzbedarf und ein vergleichsweise geringes Gewicht auf und kann daher besonders einfach und unkompliziert gehandhabt werden. Beispielsweise wird es in diesem Zusammenhang ermöglicht, dass das Fahrzeug in einem herkömmlichen Aufzug, insbesondere in einem Wohngebäude, transportiert werden kann.
  • 7 zeigt die Eingabeeinheit 7 in einer Detailansicht. Gemäß der hier dargestellten Ausführungsform weist die Eingabeeinheit 7 ein Empfangsmittel (nicht dargestellt) in Form einer Schnittstelle zum Anschluss eines tragbaren Empfangsgerätes 11 auf, wobei das Empfangsgerät 11 vorliegend als Smartphone ausgebildet ist.
  • Über das Empfangsgerät 11 ist das Empfangsmittel dazu in der Lage, insbesondere über ein Datennetz, fernübertragene Fahr- und Lenksteuerungsbefehle zu empfangen und diese für die Eingabeeinheit 7 verfügbar bereitzustellen. Die hier aufgeführte Ausführungsform ermöglicht es als besonderen Vorteil, dass die Fahr- und Lenksteuerungsbefehle im Vorfeld einer Fahrt auf das Empfangsgerät 11 geladen und, beispielsweise mittels einer App, an die Eingabeeinheit 7 übertragen und anschließend durch die Steuerungseinheit 8 in die entsprechenden Steuerungsbefehle umgewandelt werden können. Auf diese Weise können insbesondere ein autonomer Fahrbetrieb und, je nach Anwendungsfall, eine Fernsteuerung des Fahrzeuges ermöglicht werden.
  • Die 8 zeigt ferner eine offene Seitenansicht des Fahrzeuges mit Fahrer und Energieversorgungseinheit 2, wobei die Energieversorgungseinheit 2 vorliegend im Innenraum des Fahrzeuges angeordnet und längsverschieblich ausgebildet ist. Die Längsverschieblichkeit wird hierbei durch die entgegengerichteten Pfeile veranschaulicht. Mittels der Längsverschieblichkeit der Energieversorgungseinheit 2 ist eine Schwerpunktverschiebung des Fahrzeuges bereitstellbar, wobei die Schwerpunktverschiebung insbesondere zur Bereitstellung des Fahrbetriebes im Balancezustand oder zur teilweisen Entlastung der Kugeleinheit 4 im Dreipunktauflagezustand dient. Die Längsverschiebung der Energierversorgungseinheit 2 erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel vollautomatisch anhand einer über Sensoren in der Kugeleinheit 4 und in den Hinterrädern 5, 6 ermittelten Lastverteilung des Fahrzeuges.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fahrgestell
    2
    Energieversorgungseinheit
    3
    Karosserie
    4
    Kugeleinheit
    5
    erstes Hinterrad
    6
    zweites Hinterrad
    7
    Eingabeeinheit
    8
    Steuerungseinheit
    9
    Kabine
    10
    Stoßfänger
    11
    Empfangsgerät
    12
    Europoolpalette
    13
    Ladeeinheit

Claims (8)

  1. Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung, aufweisend ein Fahrgestell (1), eine Energieversorgungseinheit (2), ein Antriebs- und Lenksystem und eine Karosserie (3), wobei das Fahrgestell (1) eine Kugeleinheit (4) sowie ein erstes Hinterrad (5) und ein zweites Hinterrad (6) aufweist, und wobei das Antriebs- und Lenksystem mit der Energieversorgungseinheit (2) verbunden ist und wobei mittels der Energieversorgungseinheit (2) eine Energieversorgung des Antriebs- und Lenksystems bereitstellbar ist und wobei das Antriebs- und Lenksystem eine erste sowie eine zweite elektromotorische Antriebseinheit aufweist, wobei die erste Antriebseinheit dem ersten Hinterrad (5) zugeordnet ist und wobei durch die erste Antriebseinheit eine Drehbewegung des ersten Hinterrades (5) bereitstellbar ist, und wobei die zweite Antriebseinheit dem zweiten Hinterrad (6) zugeordnet ist und wobei durch die zweite Antriebseinheit eine Drehbewegung des zweiten Hinterrades (6) bereitstellbar ist, und wobei das Antriebs- und Lenksystem eine Eingabeinheit (7) und eine Steuerungseinheit (8) aufweist, wobei mittels der Eingabeeinheit (7) Fahr- und Lenksteuerungsbefehle eingebbar und an die Steuerungseinheit (8) übertragbar sind und wobei die Steuerungseinheit (8) mit der Eingabeeinheit (7) und den Antriebseinheiten verbunden ist und wobei mittels der Steuerungseinheit (8) erhaltene Fahr- und Lenksteuerungsbefehle in separate Steuerungsbefehle für jeder der Antriebseinheiten umsetzbar sind und wobei durch Antriebseinheiten gemäß den Steuerungsbefehlen die Drehbewegungen der Hinterräder (5, 6) bewirkbar sind und wobei durch die Drehbewegungen Antriebs- und Lenkzustände des Fahrzeuges steuerbar sind und wobei durch die Drehbewegungen ein aktiver Fahrbetrieb des Fahrzeuges in einem Balancezustand oder in einem Dreipunktauflagezustand bereitstellbar ist, wobei in dem Balancezustand ausschließlich die Hinterräder (5, 6) belastet sind und wobei in dem Dreipunktauflagezustand die Hinterräder (5, 6) und die Kugeleinheit (4) belastet sind, und wobei die Karosserie (3) eine verschließbare Kabine (9) mit einem längsverschieblichen U-förmigen Öffnungsabschnitt aufweist, und wobei die Abmessungen des Fahrzeuges in der Breite maximal 800 mm, in der Länge maxial 1200 mm und in der Höhe maximal 1200 mm betragen.
  2. Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung nach Anspruch 1, wobei die Energieversorgungseinheit (2) entlang einer Längsachse des Fahrzeuges verschlieblich angeordnet ist und wobei mittels einer Längsverschiebung der Energieversorgungseinheit (2) eine Schwerpunktverschiebung des Fahrzeuges bereitstellbar ist.
  3. Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Energieversorgungseinheit (2) eine Ladeeinheit (13) zugeordnet ist und wobei mittels der Ladeeinheit ein kabelloses Laden der Energieversorgungseinheit (2) bereitstellbar ist.
  4. Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kugeleinheit (4) höhenverstellbar ausgebildet ist.
  5. Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinheiten jeweils einen Torquemotor aufweisen.
  6. Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steuerungseinheit (8) eine GPS-Sende- und Empfangseinheit zugeordnet ist.
  7. Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eingabeeinheit (7) ein Empfangsmittel zum Empfang fernübertragener Fahr- und Lenksteuerungsbefehle aufweist.
  8. Fahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung nach Anspruch 7, wobei das Empfangsmittel als eine Schnittstelle zum Anschließen eines tragbaren Empfangsgerätes (11), insbesondere eines Smartphones, ausgebildet ist.
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