EP2644232A1 - Golfwagen mit intuitiver Steuerung und neuartigen Rädern - Google Patents
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- EP2644232A1 EP2644232A1 EP13162023.9A EP13162023A EP2644232A1 EP 2644232 A1 EP2644232 A1 EP 2644232A1 EP 13162023 A EP13162023 A EP 13162023A EP 2644232 A1 EP2644232 A1 EP 2644232A1
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- A63B55/60—Wheeled carriers specially adapted for golf bags
- A63B55/61—Wheeled carriers specially adapted for golf bags motorised
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- A63B2220/80—Special sensors, transducers or devices therefor
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Definitions
- the present invention relates to a independently movable in a direction of travel golf cart (hereinafter also referred to as “trolley” or caddy ”) with a frame, wheels, an energy storage, at least two drives and a controller.
- the document DE 203 07 742 U1 discloses a trolley for carrying a golf bag.
- the trolley has a linkage comprising an upper part and a lower part, which are connected by a hinge.
- a linkage comprising an upper part and a lower part, which are connected by a hinge.
- In the middle of the upper part of the linkage means for controlling a motor is arranged. It is a rotary handle, with which the engine can be switched to forward or reverse operation and with which a respective speed of the trolley can be regulated.
- the document DE 20 2007 005 290 U1 reveals a golf caddy.
- the Caddy has a steering switching device, which consists of two manually operated steering switches. These are each designed as a key switch, so that they automatically return to their inoperative switching position after a press of their push buttons again.
- the steering switches can be assigned via a microprocessor, which is located in a control module and is part of the control module, each specific rotational speed differences of two drive motors, each corresponding to a turning radius, which is driven by the Caddy. Furthermore, proportional switches in the form of strain gauges are disclosed.
- US 3,976,151 A discloses a self propelled golf cart that has means to automatically follow a golfer.
- a self-propelled traveling cart comprising: a frame; at least three wheels; an energy store; at least two drives integrated into the frame, each of the drives coupled to another of the wheels, with driven wheels preferably opposite to the direction of travel; and a controller for the drives.
- the frame comprises a tube and a handle, the handle being rotatably mounted about an axis of the tube; wherein the controller is at least partially integrated in the handle and wherein the controller comprises a signal transmitter, a Signal sensor and an evaluation unit, wherein the signal transmitter / signal sensor is firmly connected to the handle and the signal sensor / signal transmitter is firmly connected to the tube; wherein the signal sensor is adapted to detect rotational movements of the signal generator relative to the signal sensor and to send as an input signal to the evaluation unit; and wherein the evaluation unit is connected to the signal sensor and the drives to convert the input signals into control signals for the drives.
- the controller is at least partially integrated in the handle and wherein the controller comprises a signal transmitter, a Signal sensor and an evaluation unit, wherein the signal transmitter / signal sensor is firmly connected to the handle and the signal sensor / signal transmitter is firmly connected to the tube; wherein the signal sensor is adapted to detect rotational movements of the signal generator relative to the signal sensor and to send as an input signal to the evaluation unit; and wherein
- an autonomously movable in a direction of travel golf cart comprising: a frame; at least three wheels; an energy store; at least two drives integrated into the frame, each of the drives coupled to another of the wheels, with driven wheels preferably opposite to the direction of travel; and a controller for the drives, wherein the frame comprises a tube and a handle, wherein the handle is movably mounted on the tube; wherein the controller is at least partially integrated into the handle and wherein the controller comprises a signal generator, a signal sensor and an evaluation unit, wherein the signal transmitter is arranged at a distance from the signal generator; wherein the signal transmitter is fixedly connected to the handle and the signal sensor is firmly connected to the tube, or wherein the signal sensor is firmly connected to the handle and the signal transmitter fixed to the tube and wherein the signal transmitter and the signal sensor magnetic, inductive, capacitive or optical interact with each other via a corresponding field; wherein the signal sensor is adapted to detect movements of the signal transmitter relative to the signal sensor and to send as
- the handle is coaxial with one end of the tube.
- the handle is additionally mounted axially displaceable relative to the tube or mounted tiltably relative to the tube.
- the signal sensor is adapted to detect rotational and translational movements of the signal generator relative to the signal sensor or rotational and tilting movements of the signal generator and to send to the evaluation unit.
- the signal transmitter and the signal sensor interact inductively, capacitively or optically with one another.
- a range-dependent RFID receiver which is preferably integrated into the handle and communicates with the evaluation unit, and a Radio Frequency IDentification (RFID) transmitter are provided which a user of the car carries with him, preferably in the Area of his hand, with which the user steers the car, wherein the evaluation unit is arranged to issue control signals only when the RFID transmitter and the RFID receiver are sufficiently close relative to each other.
- RFID Radio Frequency IDentification
- the drive can have a position sensor in order to be able to transmit position signals to the evaluation unit, from which an inclination or a gradient of the terrain can be derived, on which the carriage is located.
- a sense of rotation and a rotational intensity of the handle with the signal sensor can be detected.
- the frame has one or more longitudinal tubes, which extend substantially parallel to the direction of travel, and one or more transverse tubes, which extend substantially perpendicular to the direction of travel, wherein the drives are integrated in the transverse tubes and the Handle coupled to one of the longitudinal or the transverse tubes.
- an independently movable in a direction of travel golf cart comprising: a frame; at least three wheels; an energy store; at least two drives in the frame are integrated, wherein each of the drives is coupled to another of the wheels, wherein the driven wheels are preferably opposite to the direction of travel; and a controller for the drives; each wheel comprising: a rim base, a plurality of, in particular three, spokes, a wheel hub and a corresponding plurality of spoke pins each connecting the rim well to the wheel hub via one of the spokes, the rim well having a hollow cylindrical body with an inner and an outer circumferential surface, extending axially along an axis of rotation, the hub being coaxial with the axis of rotation, each spoke pin having a bolt head, the outer shroud having for each of the spokes a radially oriented recess adapted to receive one of the bolt heads, each spoke Has at least one passage opening.
- the wheel also has fixing and centering pins.
- the wheel hub has a hollow cylindrical body, in the outer circumferential surface of openings for non-positive and / or positive reception of the spoke pins are provided.
- each of the spoke pins has a thread.
- depressions receive the bolt heads in a form-fitting manner.
- Fig. 1 shows a perspective view of a golf cart 10, which will also be referred to as "carriage” 10 hereinafter.
- the carriage 10 is used for Transporting a golf bag in which a plurality of golf clubs is stored.
- the cart 10 is powered by a motor so that a user's physical effort to move his bag from one location to another is significantly reduced.
- the carriage 10 has a frame or frame 12 and wheels 14.
- the carriage 10 has, for example, three wheels 14, namely a front wheel 16 and two rear wheels 18.
- the rear wheels 18 are rotatably mounted coaxially about a common axis of construction and rotation (eg Y-axis) extending along a transverse direction of the carriage 10. It is understood that the carriage 10 may also have more than three wheels 14.
- the frame 12 has a plurality of tubes 20 and 22, such as longitudinal tubes 20 and cross tubes 22.
- a first longitudinal tube 20-1 and two transverse tubes 22-1 and 22-2 define an eg T-shaped base of the frame.
- the transverse tubes 22-1 and 22-2 are arranged coaxially with the axis of rotation of the rear wheels 18.
- the longitudinal tube 20-1 is preferably oriented perpendicular to the transverse direction.
- the wheels 14 are rotatably mounted.
- the rear wheels 18 are driven, wherein the front wheel 16 can be mounted loosely rotating.
- the tubes 20-1, 22-1 and 22-2 can meet in a common point of intersection of the T-shaped base and are connected to each other, eg welded or glued. From this point of intersection may further extend another longitudinal tube 20-2 which rises at an angle ⁇ with respect to a horizontal plane (XY plane) in which the T-shaped base lies.
- the second longitudinal tube 20-2 has a preferably horizontally oriented (free) end 24, where a (hand) handle 26 is movably mounted.
- the frame 12 has the tubes 20 and 22 and the handle 26.
- the handle 26 may be rotatably mounted about an axis of rotation 28 (parallel to the X-axis) relative to the end 24 of the second longitudinal tube 20-2.
- the handle 26 can be rotated clockwise or counterclockwise. A corresponding rotational movement is indicated by an arrow 30. Turning the handle 26 clockwise, the carriage 10 moves to the right (R). If the handle 26 is turned counterclockwise, the carriage 10 moves to the left (L).
- the handle 26 may be compared to the longitudinal tube 20-2 additionally axially, that is displaceably mounted in the X direction, as it is by a Arrow 32 is indicated.
- the handle 26 can also be tilted about another axis of rotation 28 '(parallel to the Z-axis) relative to the second longitudinal tube 20-2 to initiate travel of the carriage 10 to the left or right (see arrow 30').
- the alternative axis of rotation 28 ' is preferably perpendicular to the plane in which the T-shaped base of the frame 12 is disposed.
- FIG. 2 is a modification of the car 10 of Fig. 1 shown, which is reflected in particular in the area of the handle 26.
- the handle 26 or its longitudinal axis, which is not described here, is oriented perpendicular to the travel direction 34 (X-direction) or to the main extension direction of the longitudinal tubes 20-1 and 20-2.
- Driving commands "left-hand drive” and “right-hand drive” can be effected by axial displacement, ie movement in the Y-direction, of the handle 26 relative to the end 24 of the longitudinal tube 20-2 (see arrow 32 '), the axial displacement being along an axis of rotation 28 ", which in turn is required for a" forward drive “and a” reverse drive.
- a rotation of the handle 26 about the rotation axis 28" (Y-axis) in this variant causes a drive forwards (V) or back (Z).
- the grip 26 for the "left-hand or right-hand drive” can also be rotatably mounted about an axis of rotation 28 ".
- the axis of rotation 28 '" is perpendicular to the plane of the drawing Fig. 2 ie oriented parallel to the Z direction.
- a clockwise rotation causes a drive to the right and a counterclockwise rotation to drive to the left as the carriage 10 advances.
- the forward travel is also caused in this case by a rotation about the axis 28 '.
- Fig. 3 shows an interior of the car 10 the Fig. 1 wherein the rear wheels 18 are not shown.
- the output shafts 42-1 and 42-2 are in turn aligned coaxially to the construction axis along the transverse direction.
- the wheels 18 are not shown sitting in the assembled state of the carriage 10 on the output shafts 42-1 and 42-2.
- the drives 40 may, for example, be realized by electric motors.
- the drives 40 may each be connected to an (optional) position sensor 44.
- the attitude sensor 44 can be used to determine whether the carriage 10 is oriented inclined to the horizontal (uphill, downhill, also in combination with yawing, etc).
- the position sensors 44 may also be arranged at locations other than the drives 40. It is advisable to calibrate the position sensors 44 in the horizontal.
- the actuators 40 are powered by an energy storage 46, such as an energy storage device.
- a battery 48 supplied with (electrical) energy.
- the battery 48 is connected via a cable 50 and a plug 52 with a connector receptacle 54.
- the plug receptacle 54 is e.g. integrated into the second longitudinal tube 20-2 and accessible from the outside, so that the battery 48 can be charged separately from the carriage 10 and externally.
- the battery 48 may also be integrated into the frame 12.
- the plug receptacle 54 serves to connect the energy store 46 to an external energy source not shown here for the purpose of charging.
- lines 56 are provided which transport energy and / or signals between the individual components of the carriage 10.
- the lines may be integrated in the frame 12.
- the plug receptacle 54 may be connected via a first line 56-1 to the handle 26 and / or a controller 60, which will be explained in more detail below.
- the plug receptacle 54 may also be connected to one of the two drives 40.
- Fig. 3 is the recording 54 with the second drive 40-2 connected via a second line 56-2, which in turn is connected via a third line 56-3 with the first drive 40-1. It is understood that the lines 56 can also be drawn between other components of the carriage 10.
- Fig. 4 shows the handle 26 of the Fig. 1 in detail, wherein in particular an inner life of the handle 26 is shown.
- the controller 60 may be integrated with the handle 26.
- the controller 60 has a signal generator 62, a signal sensor 64, which may both be arranged in a housing 66, and an evaluation unit 68.
- a signal generator 62 an exciter magnet is considered below by way of example.
- a signal sensor 64 a group of magnetic field sensors, such as e.g. Hall sensors, considered. It is understood that in addition to the magnetic action principle shown here by way of example, it is also possible to work inductively, capacitively or optically.
- a microprocessor may be used as the evaluation unit 68, which has stored in its program memory corresponding evaluation and control programs to generate the desired control signals for the drives 40 from the values measured with the signal sensor 64.
- the signal generator 62 or the signal sensor 64 is firmly connected to the handle 26, wherein the handle 26 relative to the frame 12 movable (rotatable and possibly displaceable) is mounted.
- the counter component (sensor 64 / encoder 62) is then fixedly connected to the frame 12 and in particular to the end 24 of the tube 20-2.
- the signal sensor 64 senses magnetic field changes in a location-sensitive manner and converts these into corresponding output signals which are sent to the evaluation unit 68. In the evaluation unit 68, these signals are evaluated and converted into corresponding control signals, which are then transmitted to the drives 40-1 and 40-2.
- the actuators 40-1 and 40-2 are operated synchronously when the carriage 10 is to travel forwards or backwards. The actuators 40-1 and 40-2 are operated differently when the carriage 10 is to go to the left or right. additionally
- the evaluation unit 68 can generate further control signals based on signals supplied by the position sensor (s) 44 which, for example, brake the carriage 10 when the carriage 10 is to be moved downhill.
- the drives 40 can be more strongly controlled to compensate for the slope, so that the car 10 is usually self-propelled at a constant or at a speed adapted to the environment. The user does not need to expend any force to move the carriage 10, except to change the position of the handle 26 according to his driving desire.
- the evaluation unit is connected via lines 70 to the signal sensor 64.
- an (individually) coded transmitter-receiver unit, or a component thereof, can also be seated in the grip sleeve 72, so that the evaluation unit 68 can only be activated if a corresponding counterpart is arranged in the immediate vicinity of the handle 26 is.
- This unit may e.g. be realized in the form of an RFID receiver 74 and an RFID chip 76.
- the RFID receiver 74 may be, e.g. front side, be integrated into the grip sleeve 72, whereas the RFID chip 76 is carried by the user of the carriage 10, such as. in the form of a bracelet.
- Fig. 5 shows one of the drives 40 in an isolated perspective view.
- the (coaxial) rotation and mounting axis of Fig. 1 is indicated by a dot-dash line.
- the position sensor 44 is arranged on a printed circuit board not designated here in detail, which in turn is connected directly to the drive 40 (for example, inside the front side).
- the drive 40 is to be installed in the frame 12 in such an orientation that the position sensor 44 is preferably in a horizontal plane when the carriage 10 is in a horizontal plane.
- the position sensor 44 provides detection of the terrain. So (automatic) accelerations are possible when driving uphill as well as braking maneuvers when driving downhill. Similarly, tilting on slopes can cause tipping over in time be prevented by the controller prevents a drive into a critical area.
- Fig. 6 shows an exploded view of one of the wheels 14 of the Fig. 1 , wherein the front wheel 16 differs from the rear wheel 18 only in the dimensioning.
- the rear wheels (diameter eg 300 mm) are usually larger, and possibly also wider, than the or the front wheels 16 (diameter eg 180 mm).
- the structure of the front wheel 16 is otherwise preferably equal to the structure of the rear wheel 18th
- the exemplary wheel 14 of the Fig. 6 has a tire 100 with an unspecified profile in the circumferential direction and a rim 102.
- the rim 102 includes a rim base 104, one or more spokes 106, a hub 108 and a corresponding plurality of spoke pins 110 for securing the spokes 106 between the rim base 104 and the hub 108.
- the rim base 104 has a body 112 which is formed as a hollow cylinder.
- the body 112 has an inner circumferential surface 114 and an outer circumferential surface 116.
- the rim base 104 is disposed with the hub 108 coaxially along a (rotary) axis 118.
- the spokes 106 are oriented in the radial direction. In the example of Fig. 6 For example, three spokes 106-1 to 106-3 are shown, which are each arranged at an angle of 120 ° relative to each other.
- the spokes 106 may include a plate-shaped body 120 having a preferably centered through-hole 122 in the radial direction to guide the spoke pin 110 through the body 120.
- the spoke pin 110 is formed correspondingly long.
- the hub 108 which is preferably also cylindrical in shape, has corresponding openings 124 for receiving the spoke pins 110 in its outer jacket.
- the openings 124 may be provided with an internal thread.
- the openings 124 may be blind holes.
- the hub 108 may incorporate a quick release (not shown) to secure the wheel to its axis of rotation, such as on one of the output shafts 42 (see FIG. Fig. 2 ).
- the spoke pin 110 may have at its radially outer end a bolt head 125, which in a correspondingly sized recess 126 can be received in the outer circumferential surface 116 of the rim base 104.
- the recess 126 may be formed so that the bolt head 125 is positively received (not shown).
- a bolt head 125 opposite end of the spoke pin 110 may be formed conically to sit in the correspondingly shaped opening 124 of the hub 108, for example in a press fit.
- spoke pin 110 is preferably as long in the axial direction as the rim base 104 and the hub 108, optional additional locating and centering pins 130 may be provided that extend between the spoke 106 and the hub 108 as well as between the hub Spoke 106 and the rim base 104 are arranged.
- the pins 130 are preferably disposed around the spoke pin 110 (left and right thereof).
- a big advantage of the wheel 14 is its construction. To manufacture the wheel no expensive injection molding tools are required.
- the in the Fig. 6 components shown can be produced, for example, by machining.
- the spokes 106 are interchangeable. The user can order spokes 106 and remove and install them yourself.
- the spoke 106 may be made of various materials, such as carbon, wood, glass, metal, etc., especially in arbitrary colors.
- the wheel 14 of the Fig. 6 and in particular the spokes 106 are characterized by a high strength and durability, especially when aluminum is used for the production.
- Fig. 7 shows a partial perspective view of another embodiment of a handle 26 'in an exploded view, which like the handle 26 of Fig. 2 relative to the tube 20-2 and the end 24 is oriented.
- the handle 26 ' extends substantially along the transverse direction Y, is oriented horizontally (preferably horizontally) and has a carrier element 300, a gripping sleeve 302 and at least one connecting element 304. Further, a lid member 306 is provided.
- the end 24 of the tube 20-2, the connecting element 304, the carrier element 300, the gripping sleeve 302 and the cover element 306 are arranged coaxially to a longitudinal axis 308 of the handle 26 ', which extends parallel to the transverse direction Y.
- the connecting element 304 is non-rotatable with the End 24 connected and may have an LED 307 to indicate the state of charge of the battery.
- the carrier element (eg a flat steel) 300 is rotatably and axially immovably connected to the connecting element 304.
- the grip sleeve 302 is movable, preferably floating, mounted on the carrier element 300.
- the lid member 308 is rotatably and axially immovably connected to the support member 300.
- the gripping sleeve 302 is mounted on the carrier element 300 in such a way that the gripping sleeve 302 - in relation to which it is rigid with the frame 12 (FIG. Fig.
- the signal transmitter 62 (not shown) and signal sensor or receiver 64 are spaced apart from each other, connected to the carrier element 300 (fixed to the frame) and the grip sleeve 302 (movable) and communicate with each other via a field. If the relative position of the movable sensor component (signal generator 62 or signal sensor 64) changes, there is a change in the local field strength, which can be measured and evaluated.
- Fig. 8 shows a sectional view of the handle 26 'along a plane VIII-VIII in Fig. 7 , In the Fig. 8 you look in the Z direction on the XY plane of the Fig. 7 ,
- the connecting element 304 has a hollow-cylindrical body 312, which is designed to receive the carrier element 300.
- the support member 300 extends through the body 312.
- a preferably multi-pole plug 310 can be provided on the carrier element 300, which can be coupled non-rotatably and immovably to a counterpart (not shown here) which is rigidly connected to the frame 12 (non-rotatably). It is understood that the counterpart can also be integrated into the body 312, so that it no longer has to be hollow-cylindrical.
- the lid member 306 rotatably and immovably be attached to the support member 300, for example.
- the lid member 306 is then also rigidly connected to the frame 12 of the carriage 10.
- the lid member 306 may include the RFID receiver 74 (see Fig. 4 ). In this case, the evaluation unit 68 and the RFID receiver 74 are electrically connected.
- the grip sleeve 302 has a sleeve-shaped body 314 which is movably mounted on the carrier element 300.
- the bodies 312 and 314 are shaped accordingly. Between the bodies 312 and 314, bearings (e.g., a sealing silicone mass or the like) not shown in detail may be provided to permit relative movement between the bodies 312 and 314.
- the body 314 sits radially on the outside, preferably without direct contact, on the body 312.
- a gripping sleeve 316 can rest radially on the outside, which is preferably elastic in order to create a good haptic feel for the user.
- the handle cover 316 may be made of sponge rubber or leather, for example, and have a thickness of a few millimeters. The handle cover can easily protrude above the body 314 at both axial ends. When assembled, the handle cover 316 may abut the connecting element 304 and the cover element 306 in the axial direction, in particular in order to axially fix the grip sleeve 302, wherein the fixing furthermore permits the relative movements required for the control of the carriage 10.
- the handle cover 316 is replaceable and preferably fits in a press fit on the body 314.
- the axial modular design of the overall assembly allows for easy assembly and disassembly.
- Fig. 9 shows a sectional view taken along the plane VIIII - VIIII of Fig. 7 by the carrier element 300 and the gripping sleeve 302.
- the carrier element 300 is here exemplarily implemented in the form of a cuboid piece of steel, on which a printed circuit board 318 is fixed, which carries an integrated chip (IC) 320.
- the IC 320 implements both the evaluation unit 68 and the signal sensor 64.
- the signal sensor is implemented by Hall sensors 322, which interact with a (permanent) magnet 324 as a signal generator 62.
- the magnet 324 is held by a magnetic holder 326 on an inner wall of the body 314 and is thus fixedly connected to the grip sleeve 302.
- the IC 320 may also include a microprocessor
- the game S1 illustrates the relative mobility in the axial direction and may be on the order of 1.5 to 2 mm.
- the game S2 illustrates the radial mobility and may also be in the order of 1.5 to 2 mm.
- a speed control can be effected via a force of the user on the grip sleeve 302. Pressing forwards more (V) increases the speed. Pulling it backwards (H) can reduce the speed, while at the same time supporting steering movements. In the simplest case, only forward and rearward travel is assisted, with cornering being achieved by lifting one of the rear wheels, which in turn can be effected by pressing the handle 26 'down (negative Z direction).
- the evaluation unit 68 is able to effect the desired accelerations / direction changes on the basis of the forces exerted on the handle 26 '. For this, the field changes are evaluated accordingly. Controlled braking is possible. An automatic braking e.g. on the mountain or in an inclined position is possible. For this purpose, corresponding procedures can be stored in the microprocessor, which intervene with corresponding parameters at the sensors 44 and / or 64.
- a driving movement of the carriage 10 takes place with a damped reaction time to the operation of the handle. With very strong pressure on the handle, the acceleration is preferably carried out not jerky.
- a straight-ahead driving or freewheeling mode is ensured by the evaluation unit 68.
- the motors In park mode and in stand-by mode, the motors are actively braked, ie, the motors must be able to be controlled in both directions at standstill to prevent the carriage 10 from rolling forward or backward.
- a temperature monitoring of the motors can be provided to compensate for fluctuations in efficiency. The heat development of the motors has to be considered.
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen selbstständig in einer Fahrrichtung verfahrbaren Golfwagen (nachfolgend auch als "Trolley" oder Caddy" bezeichnet) mit einem Rahmen, Rädern, einem Energiespeicher, mindestens zwei Antrieben und einer Steuerung.
- Es sind elektrisch angetriebene Golfwagen bekannt, die ästhetisch wenig ansprechend, teuer und unpraktisch sind. Die Lenkung bzw. Steuerung der Wagen ist oft kompliziert. Die Räder der Wägen gehen oft zu Bruch und lassen sich nur schwer bis überhaupt nicht reparieren.
- Das Dokument
DE 203 07 742 U1 offenbart einen Trolley zum Transport einer Golftasche. Der Trolley weist ein Gestänge auf, das einen oberen Teil und einen unteren Teil umfasst, die durch ein Scharnier miteinander verbunden sind. In der Mitte des oberen Teils des Gestänges ist ein Mittel zur Steuerung eines Motors angeordnet. Es handelt sich um einen Drehgriff, mit dem der Motor in den Vorwärts- bzw. Rückwärtsbetrieb geschaltet werden und mit dem eine jeweilige Geschwindigkeit des Trolleys reguliert werden kann. - Das Dokument
DE 20 2007 005 290 U1 offenbart einen Golf-Caddy. Der Caddy weist eine Lenkschalteinrichtung auf, die aus zwei manuell betätigbaren Lenkschaltern besteht. Diese sind jeweils als Tastschalter ausgebildet, so dass sie nach einer Druckbetätigung ihrer Druckknöpfe wieder selbsttätig in ihre unwirksame Schaltstellung zurückkehren. Den Lenkschaltern können über einen Mikroprozessor, der sich in einem Steuermodul befindet und Bestandteil des Steuermoduls ist, jeweils bestimmte Drehzahldifferenzen zweier Antriebsmotoren zugeordnet werden, die jeweils einem Kurvenradius entsprechen, der vom Caddy gefahren wird. Des Weiteren werden Proportionalschalter in Form von Dehnungsmessstreifen offenbart. - Das Dokument
US 3,976,151 A offenbart einen selbst angetriebenen Golfwagen, der über Mittel verfügt, um einem Golfspieler automatisch zu folgen. - Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Golfwagen bereitzustellen.
- Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein selbstständig in einer Fahrrichtung verfahrbarer Golfwagen offenbart, mit: einem Rahmen; mindestens drei Rädern; einem Energiespeicher; mindestens zwei Antrieben, die in den Rahmen integriert sind, wobei jeder der Antriebe an ein anderes der Räder gekoppelt ist, wobei sich angetriebenen Räder vorzugsweise quer zur Fahrrichtung gegenüberliegen; und einer Steuerung für die Antriebe. Insbesondere weist der Rahmen ein Rohr und einen Griff auf, wobei der Griff drehbar um eine Achse des Rohrs gelagert ist; wobei die Steuerung zumindest teilweise in den Griff integriert ist und wobei die Steuerung einen Signalgeber, einen Signalsensor und eine Auswerteeinheit aufweist, wobei der Signalgeber /Signalsensor fest mit dem Griff verbunden ist und der Signalsensor/Signalgeber fest mit dem Rohr verbunden ist; wobei der Signalsensor angepasst ist, Rotationsbewegungen des Signalgebers relativ zum Signalsensor zu erfassen und als Eingangssignal an die Auswerteeinheit zu senden; und wobei die Auswerteinheit mit dem Signalsensor und den Antrieben verbunden ist, um die Eingangssignale in Steuersignale für die Antriebe umzuwandeln.
- Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein selbstständig in einer Fahrrichtung verfahrbarer Golfwagen vorgeschlagen, mit: einem Rahmen; mindestens drei Rädern; einem Energiespeicher; mindestens zwei Antrieben, die in den Rahmen integriert sind, wobei jeder der Antriebe an ein anderes der Räder gekoppelt ist, wobei sich angetriebenen Räder vorzugsweise quer zur Fahrrichtung gegenüberliegen; und einer Steuerung für die Antriebe, wobei der Rahmen ein Rohr und einen Griff aufweist, wobei der Griff beweglich am Rohr gelagert ist; wobei die Steuerung zumindest teilweise in den Griff integriert ist und wobei die Steuerung einen Signalgeber, einen Signalsensor und eine Auswerteeinheit aufweist, wobei der Signalgeber beabstandet zum Signalgeber angeordnet ist; wobei der Signalgeber fest mit dem Griff verbunden ist und der Signalsensor fest mit dem Rohr verbunden ist, oder wobei der Signalsensor fest mit dem Griff und der Signalgeber fest mit dem Rohr verbunden ist und wobei der Signalgeber und der Signalsensor magnetisch, induktiv, kapazitiv oder optisch über ein entsprechendes Feld miteinander wechselwirken; wobei der Signalsensor angepasst ist, Bewegungen des Signalgebers relativ zum Signalsensor zu erfassen und als Eingangssignal an die Auswerteeinheit zu senden; und wobei die Auswerteinheit mit dem Signalsensor und den Antrieben verbunden ist, um die Eingangssignale in Steuersignale für die Antriebe umzuwandeln.
- Vorzugsweise ist der Griff koaxial zu einem Ende des Rohrs angeordnet.
- Insbesondere ist der Griff zusätzlich axial verschieblich relativ zum Rohr gelagert oder gegenüber dem Rohr kippbar gelagert.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Signalsensor angepasst, Rotations- und Translationsbewegungen des Signalgebers relativ zum Signalsensor bzw. Rotations- und Kippbewegungen des Signalgebers zu erfassen und an die Auswerteeinheit zu senden.
- Ferner ist es von Vorteil, wenn der Signalgeber und der Signalsensor induktiv, kapazitiv oder optisch miteinander wechselwirken.
- Bei einer weiteren Variante sind ein reichweitenabhängigen RFID-Empfänger, der vorzugsweise in den Griff integriert ist und mit der Auswerteeinheit kommuniziert, und ein Radio-Frequency-IDentification-(RFID-)Sender vorgesehen, den ein Nutzer des Wagens mit sich führt, vorzugsweise im Bereich seiner Hand, mit welcher der Nutzer den Wagen lenkt, wobei die Auswerteeinheit eingerichtet ist, Steuersignale nur dann auszugeben, wenn der RFID-Sender und der RFID-Empfänger ausreichend nah relativ zueinander angeordnet sind.
- Außerdem kann der Antrieb einen Lagesensor aufweisen, um Lagesignale an die Auswerteeinheit senden zu können, aus denen eine Neigung oder ein Gefälle des Geländes ableitbar ist, auf welchem sich der Wagen befindet.
- Insbesondere sind ein Drehsinn und eine Drehintensität des Griffs mit dem Signalsensor erfassbar.
- Auch ist es von Vorteil, wenn der Rahmen ein oder mehrere Längsrohre, die sich im Wesentlichen parallel zur Fahrrichtung erstrecken, und ein oder mehrere Querrohre, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Fahrrichtung erstrecken, aufweist, wobei die Antriebe in die Querrohre integriert sind und der Griff an eines der Längs- oder der Querrohre koppelt.
- Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein selbstständig in einer Fahrrichtung verfahrbarer Golfwagen vorgeschlagen, mit: einem Rahmen; mindestens drei Rädern; einem Energiespeicher; mindestens zwei Antrieben, die in den Rahmen integriert sind, wobei jeder der Antriebe an ein anderes der Räder gekoppelt ist, wobei sich die angetriebenen Räder vorzugsweise quer zur Fahrrichtung gegenüberliegen; und einer Steuerung für die Antriebe; wobei jedes Rad aufweist: ein Felgenbett, mehrere, insbesondere drei, Speichen, eine Radnabe und entsprechend viele Speichenbolzen, die jeweils das Felgenbett mit der Radnabe über eine der Speichen verbindet, wobei das Felgenbett einen hohlzylindrischen Körper mit einer inneren und einer äußeren Mantelfläche aufweist, der sich axial entlang einer Drehachse erstreckt, wobei die Radnabe koaxial zur Drehachse angeordnet ist, wobei jeder Speichenbolzen einen Bolzenkopf aufweist, wobei der Außenmantel für jede der Speichen eine radial orientierte Vertiefung aufweist, die jeweils zur Aufnahme eines der Bolzenköpfe angepasst ist, wobei jede Speiche mindestens eine Durchgangsöffnung aufweist.
- Gemäß einer besonderen Ausgestaltung weist das Rad ferner Fixier- und Zentrierstifte auf.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Radnabe einen hohlzylindrischen Körper auf, in dessen äußerer Mantelfläche Öffnungen zur kraft- und/oder formschlüssigen Aufnahme der Speichenbolzen vorgesehen sind.
- Insbesondere weist jeder der Speichenbolzen ein Gewinde auf.
- Weiter ist es von Vorteil, wenn die Vertiefungen die Bolzenköpfe formschlüssig aufnehmen.
- Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische perspektivische Ansicht eines Golfwagens gemäß der Erfindung;
- Fig. 2
- eine Teilansicht einer Abwandlung des Golfwagens der
Fig. 1 ; - Fig. 3
- den Golfwagen der
Fig. 1 in Phantomlinien zwecks Veranschaulichung eines Innenlebens; - Fig. 4
- eine Detailansicht eines Griffs des Golfwagens der
Fig. 1 ; - Fig. 5
- eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Antriebs;
- Fig. 6
- eine Explosionszeichnung eines Rads der
Fig.1 ; - Fig. 7
- eine perspektivische Explosionsdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Griffs;
- Fig. 8
- eine erste Schnittansicht der
Fig. 7 ; und - Fig. 9
- eine zweite Schnittansicht der
Fig. 7 . - In der nachfolgenden Beschreibung der Figuren werden gleiche Elemente und Merkmale mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile und Merkmale mit gleichen Bezugszahlen übertragen werden können. Lageangaben, wie z.B. "oben", "unten", "seitlich", "quer", "längs" etc., sind auf die unmittelbar beschriebene Figur bezogen und bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. In einigen Figuren ist ein kartesisches Koordinatensystem mit den Achsen X, Y, und Z gezeigt.
-
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Golfwagens 10, der nachfolgend auch kurz als "Wagen" 10 bezeichnet werden wird. Der Wagen 10 dient zum Transportieren einer Golftasche, in welcher eine Vielzahl von Golfschlägern aufbewahrt wird. Der Wagen 10 ist motorisch angetrieben, so dass eine körperliche Anstrengung eines Nutzers, um seine Tasche von einem Ort zu einem anderen Ort zu bewegen, erheblich reduziert wird. Der Wagen 10 weist einen Gestell bzw. Rahmen 12 und Räder 14 auf. Der Wagen 10 weist z.B. drei Räder 14 auf, nämlich ein Vorderrad 16 und zwei Hinterräder 18. Die Hinterräder 18 sind koaxial um eine gemeinsame Bau- und Drehachse (z.B. Y-Achse) drehbar gelagert, die sich entlang einer Querrichtung des Wagens 10 erstreckt. Es versteht sich, dass der Wagen 10 auch mehr als drei Räder 14 aufweisen kann. - Der Rahmen 12 weist eine Vielzahl von Rohren 20 und 22 auf, wie z.B. Längsrohre 20 und Querrohre 22. Ein erstes Längsrohr 20-1 und zwei Querrohre 22-1 und 22-2 definieren eine z.B. T-förmige Basis des Gestells. Die Querrohre 22-1 und 22-2 sind koaxial zur Drehachse der Hinterräder 18 angeordnet. Das Längsrohr 20-1 ist vorzugsweise senkrecht zur Querrichtung orientiert. Im Bereich der freien Enden der Rohre 20-1, 22-1 und 22-2 sind die Räder 14 drehbar gelagert. Im Beispiel der
Fig. 1 , wie es nachfolgend noch genauer erläutert werden wird, sind die Hinterräder 18 angetrieben, wobei das Vorderrad 16 lose drehend gelagert sein kann. Die Rohre 20-1, 22-1 und 22-2 können sich in einem gemeinsamen Schnittpunkt der T-förmigen Basis treffen und sind dort miteinander verbunden, z.B. verschweißt oder verklebt. Von diesem Schnittpunkt aus kann sich ferner ein weiteres Längsrohr 20-2 erstrecken, das mit einem Winkel α gegenüber einer horizontalen Ebene (XY-Ebene) ansteigt, in welcher die T-förmige Basis liegt. Das zweite Längsrohr 20-2 weist ein vorzugsweise horizontal orientiertes (freies) Ende 24 auf, wo ein (Hand-)Griff 26 beweglich gelagert angeordnet ist. Der Rahmen 12 weist die Rohre 20 und 22 sowie den Griff 26 auf. - Der Griff 26 kann um eine Drehachse 28 (parallel zur X-Achse) relativ zum Ende 24 des zweiten Längsrohrs 20-2 drehbar gelagert sein. Der Griff 26 kann im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden. Eine entsprechende Drehbewegung ist durch einen Pfeil 30 angedeutet. Dreht man den Griff 26 im Uhrzeigersinn, fährt der Wagen 10 nach rechts (R). Dreht man den Griff 26 gegen den Uhrzeigersinn, so fährt der Wagen 10 nach links (L). Der Griff 26 kann gegenüber dem Längsrohr 20-2 zusätzlich axial, d.h. in X-Richtung, verschieblich gelagert sein, wie es durch einen Pfeil 32 angedeutet ist. Durch axiales nach vorne (V) Bewegen des Griffs 26 relativ zum Ende 24 des zweiten Längsrohrs 20-2 fährt der Wagen 10 geradeaus nach vorn, wie es durch einen Pfeil 34 angedeutet ist, der die "normale" Fahrrichtung wiedergibt. Zieht man den Griff 26 in axialer Richtung nach hinten, fährt der Wagen 10 zurück (Z), d.h. entgegengesetzt der Fahrrichtung 34. Es versteht sich, dass eine Überlagerung von Bewegungen bzw. Richtungen jederzeit möglich ist.
- Alternativ kann der Griff 26 auch um eine andere Drehachse 28' (parallel zur Z-Achse) relativ zum zweiten Längsrohr 20-2 verkippt werden, um eine Fahrt des Wagens 10 nach links oder rechts einzuleiten (vgl. Pfeil 30'). Die alternative Drehachse 28' steht vorzugsweise senkrecht auf der Ebene, in welcher die T-förmige Basis des Rahmens 12 angeordnet ist.
- Bezug nehmend auf
Fig. 2 ist eine Abwandlung des Wagens 10 derFig. 1 gezeigt, die sich insbesondere im Bereich des Griffs 26 widerspiegelt. Der Griff 26 bzw. dessen hier nicht näher bezeichnete Längsachse ist senkrecht zur Fahrrichtung 34 (X-Richtung) bzw. zur Haupterstreckungsrichtung der Längsrohre 20-1 und 20-2 orientiert. - In einer ersten Variante der Grifflagerung in
Fig. 2 können Fahrbefehle "Linksfahrt" und "Rechtsfahrt" durch ein axiales Verschieben, d.h. Bewegen in Y-Richtung, des Griffs 26 gegenüber dem Ende 24 des Längsrohrs 20-2 bewirkt werden (vgl. Pfeil 32'), wobei die axiale Verschiebung entlang einer Drehachse 28" erfolgt, die wiederum für eine "Vorwärtsfahrt" und eine "Rückwärtsfahrt" benötigt wird. Eine Rotation des Griffs 26 um die Drehachse 28" (Y-Achse) bewirkt bei dieser Variante eine Fahrt nach vorn (V) oder zurück (Z). Alternativ kann der Griff 26 für die "Links- bzw. Rechtsfahrt" auch um eine Drehachse 28'" drehbar gelagert sein. Die Drehachse 28'" steht senkrecht auf der Zeichnungsebene derFig. 2 , d.h. ist parallel zur Z-Richtung orientiert. In diesem Fall bewirkt eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn eine Fahrt nach rechts und eine Drehbewegung gegen den Uhrzeigersinn eine Fahrt nach links, wenn der Wagen 10 nach vorn fährt. Die Vorwärtsfahrt wird auch in diesem Fall durch eine Rotation um die Achse 28' hervorgerufen. -
Fig. 3 zeigt ein Innenleben des Wagens 10 derFig. 1 , wobei die Hinterräder 18 nicht gezeigt sind. - Innerhalb der freien Enden der Querrohre 22-1 und 22-2 sind, vorzugsweise formschlüssig, Antriebe 40-1 und 40-2 angeordnet, deren Abtriebswellen 42-1 und 42-2 wiederum koaxial zur Bauachse entlang der Querrichtung ausgerichtet sind. Die nicht dargestellten Räder 18 sitzen im zusammengebauten Zustand des Wagens 10 auf den Abtriebswellen 42-1 und 42-2. Die Antriebe 40 können bspw. durch E-Motoren realisiert sein.
- Die Antriebe 40 können jeweils mit einem (optionalen) Lagesensor 44 verbunden sein. Der Lagesensor 44 kann benutzt werden, um zu bestimmen, ob der Wagen 10 geneigt gegenüber der Horizontalen orientiert ist (bergauf, bergab, auch in Kombination mit Gierbewegungen, etc). Selbstverständlich können die Lagesensoren 44 auch an anderen Orten als bei den Antrieben 40 angeordnet sein. Es empfiehlt sich, die Lagesensoren 44 in der Horizontalen zu kalibrieren.
- Die Antriebe 40 werden von einem Energiespeicher 46, wie z.B. einem Akku 48, mit (elektrischer) Energie versorgt. Der Akku 48 ist über ein Kabel 50 und einen Stecker 52 mit einer Steckeraufnahme 54 verbindbar. Die Steckeraufnahme 54 ist z.B. in das zweite Längsrohr 20-2 integriert und von außen zugänglich, damit der Akku 48 getrennt vom Wagen 10 und extern aufgeladen werden kann. Selbstverständlich kann der Akku 48 ebenfalls in den Rahmen 12 integriert sein. In diesem Fall dient die Steckeraufnahme 54 zur Anbindung des Energiespeichers 46 an eine hier nicht dargestellte externe Energiequelle zwecks Aufladung.
- Ferner sind Leitungen 56 vorgesehen, die Energie und/oder Signale zwischen den einzelnen Komponenten des Wagens 10 transportieren. Die Leitungen können in den Rahmen 12 integriert sein. Die Steckeraufnahme 54 kann über eine erste Leitung 56-1 mit dem Griff 26 und/oder einer Steuerung 60 verbunden sein, die nachfolgend noch näher erläutert werden wird. Die Steckeraufnahme 54 kann ferner mit einem der beiden Antriebe 40 verbunden sein. Im Beispiel der
Fig. 3 ist die Aufnahme 54 mit dem zweiten Antrieb 40-2 über eine zweite Leitung 56-2 verbunden, der wiederum über eine dritte Leitung 56-3 mit dem ersten Antrieb 40-1 verbunden ist. Es versteht sich, dass die Leitungen 56 auch zwischen anderen Komponenten des Wagens 10 gezogen werden können. -
Fig. 4 zeigt den Griff 26 derFig. 1 im Detail, wobei insbesondere ein Innenleben des Griffs 26 gezeigt ist. - Die Steuerung 60 kann in den Griff 26 integriert sein. Die Steuerung 60 weist einen Signalgeber 62, einen Signalsensor 64, die beide in einem Gehäuse 66 angeordnet sein können, sowie eine Auswerteeinheit 68 auf. Als Signalgeber 62 wird nachfolgend exemplarisch ein Erregermagnet betrachtet. Als Signalsensor 64 wird nachfolgend exemplarisch eine Gruppe von Magnetfeldsensoren, wie z.B. Hall-Sensoren, betrachtet. Es versteht sich, dass neben dem hier exemplarisch gezeigten magnetischen Wirkprinzip auch induktiv, kapazitiv oder optisch gearbeitet werden kann.
- Als Auswerteeinheit 68 kann bspw. ein Mikroprozessor eingesetzt werden, der in seinem Programmspeicher entsprechende Auswerte- und Steuerprogramme gespeichert hat, um aus den mit dem Signalsensor 64 gemessenen Werten die gewünschten Steuersignale für die Antriebe 40 zu erzeugen. Vorzugsweise ist entweder der Signalgeber 62 oder der Signalsensor 64 mit dem Griff 26 fest verbunden, wobei der Griff 26 gegenüber dem Rahmen 12 beweglich (drehbar und ggf. verschieblich) gelagert ist. Die Gegenkomponente (Sensor 64/Geber 62) ist dann fest mit dem Gestell 12 und insbesondere mit dem Ende 24 des Rohrs 20-2 verbunden.
- Der Signalsensor 64 erfasst Magnetfeldänderungen ortssensitiv und wandelt diese in entsprechende Ausgangssignale um, die an die Auswerteeinheit 68 geleitet werden. In der Auswerteeinheit 68 werden diese Signale ausgewertet und in entsprechende Steuersignale umgewandelt, die dann an die Antriebe 40-1 und 40-2 übermittelt werden. Die Antriebe 40-1 und 40-2 werden synchronbetrieben, wenn der Wagen 10 vorwärts oder rückwärts fahren soll. Die Antriebe 40-1 und 40-2 werden unterschiedlich betrieben, wenn der Wagen 10 nach links oder rechts fahren soll. Zusätzlich kann die Auswerteeinheit 68 auf Basis von Signalen, die der bzw. die Lagesensoren 44 liefern, weitere Steuersignale erzeugen, die den Wagen 10 z.B. bremsen, wenn der Wagen 10 bergab bewegt werden soll. Bei einer Fahrt bergauf können die Antriebe 40 stärker angesteuert werden, um die Steigung zu kompensieren, so dass der Wagen 10 üblicherweise mit einer konstanten oder aber mit einer an die Umgebung angepassten Geschwindigkeit selbstständig fährt. Der Nutzer muss keine Kraft aufwenden, um den Wagen 10 zu bewegen, außer die Lage des Griffs 26 gemäß seines Fahrwunsches zu ändern.
- Die Auswerteeinheit ist über Leitungen 70 mit dem Signalsensor 64 verbunden.
- Zum Zwecke eines Diebstahlschutzes kann in der Griffhülse 72 ferner eine (individuell) codierte Sender-Empfänger-Einheit, bzw. eine Komponente davon, sitzen, so dass die Auswerteeinheit 68 nur dann aktivierbar ist, wenn ein entsprechendes Gegenstück in unmittelbarer Nähe des Griffs 26 angeordnet ist. Diese Einheit kann z.B. in Form eines RFID-Empfängers 74 und eines RFID-Chips 76 realisiert sein. Der RFID-Empfänger 74 kann, z.B. stirnseitig, in die Griffhülse 72 integriert sein, wohingegen der RFID-Chip 76 vom Nutzer des Wagens 10 mitgeführt wird, wie z.B. in Form eines Armbands. Durch diese Maßnahme ist auch gewährleistet, dass der Wagen 10 nicht selbsttätig losfährt, sondern nur wenn der Nutzer es auch tatsächlich will, indem der Nutzer dann seine Hand an oder um den Griff 26 legt.
-
Fig. 5 zeigt einen der Antriebe 40 in isolierter perspektivischer Ansicht. Die (koaxiale) Dreh- und Montageachse derFig. 1 ist durch eine strichpunktierte Linie angedeutet. Der Lagesensor 44 ist auf einer hier nicht näher bezeichneten Leiterplatte angeordnet, die wiederum direkt (z.B. stirnseitig innen) mit dem Antrieb 40 verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung des Antriebs 40 mit dem Lagesensor 44 ist der Antrieb 40 in einer derartigen Orientierung in den Rahmen 12 einzubauen, dass der Lagesensor 44 vorzugsweise in einer horizontalen Ebene liegt, wenn der Wagen 10 auf einer horizontalen Ebene steht. Der Lagesensor 44 sorgt für eine Erkennung des Geländes. So sind (automatische) Beschleunigungen bei Bergauffahrten sowie Abbremsmanöver bei Bergabfahrten möglich. Ebenso kann bei Schrägfahrten am Hang ein Umkippen rechtzeitig verhindert werden, indem die Steuerung eine Weiterfahrt in einen kritischen Bereich unterbindet. -
Fig. 6 zeigt eine Explosionszeichnung eines der Räder 14 derFig. 1 , wobei sich das Vorderrad 16 vom Hinterrad 18 lediglich in der Dimensionierung unterscheidet. Die Hinterräder (Durchmesser z.B. 300 mm) sind üblicherweise größer, und ggf. auch breiter, als das bzw. die Vorderräder 16 (Durchmesser z.B. 180 mm). Der Aufbau des Vorderrads 16 ist ansonsten vorzugsweise gleich dem Aufbau des Hinterrads 18. - Das exemplarische Rad 14 der
Fig. 6 weist einen Reifen 100 mit einem nicht näher bezeichneten Profil in umfänglicher Richtung und eine Felge 102 auf. Die Felge 102 weist ein Felgenbett 104, eine oder mehrere Speichen 106, eine Nabe 108 und entsprechend viele Speichenbolzen 110 zum Fixieren der Speiche bzw. Speichen 106 zwischen dem Felgenbett 104 und der Nabe 108 auf. Das Felgenbett 104 weist einen Körper 112 auf, der hohlzylindrisch ausgebildet ist. Der Körper 112 weist eine innere Mantelfläche 114 und eine äußere Mantelfläche 116 auf. Das Felgenbett 104 ist mit der Nabe 108 koaxial entlang einer (Dreh-) Achse 118 angeordnet. Die Speichen 106 sind in radialer Richtung orientiert. Im Beispiel derFig. 6 sind drei Speichen 106-1 bis 106-3 gezeigt, die z.B. jeweils mit einem Winkel von 120° relativ zueinander angeordnet sind. - Die Speichen 106 können einen plattenförmigen Körper 120 aufweisen, der in der radialen Richtung eine, vorzugsweise mittig angeordnete, Durchgangsöffnung 122 aufweist, um den Speichenbolzen 110 durch den Körper 120 zu führen. Der Speichenbolzen 110 ist entsprechend lang ausgebildet. Die Nabe 108, die vorzugsweise ebenfalls zylinderförmig ausgebildet ist, weist in ihrem Außenmantel entsprechende Öffnungen 124 zur Aufnahme der Speichenbolzen 110 auf. Die Öffnungen 124 können mit einem Innengewinde versehen sein. Die Öffnungen 124 können Blindlöcher sein. In die Nabe 108 kann ein (nicht dargestellter) Schnellverschluss integriert sein, um das Rad auf seiner Drehachse zu befestigen, wie z.B. auf einer der Abtriebswellen 42 (vgl.
Fig. 2 ). - Der Speichenbolzen 110 kann an seinem radial außen liegenden Ende einen Bolzenkopf 125 aufweisen, der in einer entsprechend dimensionierten Vertiefung 126 in der äußeren Mantelfläche 116 des Felgenbetts 104 aufgenommen werden kann. Die Vertiefung 126 kann so ausgebildet sein, dass der Bolzenkopf 125 formschlüssig aufgenommen wird (nicht dargestellt). Im Falle einer formschlüssigen Aufnahme wird der Speichenbolzen 110 lediglich in die Nabe 108 gesteckt, nicht aber mit der Nabe 108 verschraubt. Zu diesem Zweck kann ein dem Bolzenkopf 125 gegenüberliegendes Ende des Speichenbolzens 110 konisch ausgebildet sein, um in der entsprechend ausgebildeten Öffnung 124 der Nabe 108 z.B. in einem Presssitz zu sitzen.
- Da der Speichenbolzen 110 vorzugsweise in der axialen Richtung genauso bzw. annähernd so lange wie das Felgenbett 104 und die Nabe 108 ist, können optional zusätzliche Fixier- und Zentrierstifte 130 vorgesehen sein, die sowohl zwischen der Speiche 106 und der Nabe 108 als auch zwischen der Speiche 106 und dem Felgenbett 104 angeordnet sind. Die Stifte 130 sind vorzugsweise um den Speichenbolzen 110 herum angeordnet (links und rechts davon).
- Ein großer Vorteil des Rads 14 ist seine Bauweise. Zur Herstellung des Rads sind keine teuren Spritzgusswerkzeuge erforderlich. Die in der
Fig. 6 gezeigten Komponenten können z.B. spanend hergestellt werden. Die Speichen 106 sind austauschbar. Der Nutzer kann Speichen 106 bestellen und selbst aus- und einbauen. Die Speiche 106 kann aus verschiedenen Materialien, wie z.B. aus Karbon, Holz, Glas, Metall etc., hergestellt werden, insbesondere in beliebig wählbaren Farben. Das Rad 14 derFig. 6 und insbesondere die Speichen 106 zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit und Haltbarkeit aus, besonders, wenn Aluminium zur Herstellung verwendet wird. -
Fig. 7 zeigt eine perspektivische Teilansicht einer weiteren Ausführungsform eines Griffs 26' in einer Explosionsdarstellung, der wie der Griff 26 derFig. 2 relativ zum Rohr 20-2 bzw. dessen Ende 24 orientiert ist. Der Griff 26' erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Querrichtung Y, ist horizontal (vorzugsweise waagerecht) orientiert und weist ein Trägerelement 300, eine Griffhülse 302 und zumindest ein Verbindungselement 304 auf. Ferner ist ein Deckelelement 306 vorgesehen. Das Ende 24 des Rohrs 20-2, das Verbindungselement 304, das Trägerelement 300, die Griffhülse 302 und das Deckelelement 306 sind koaxial zu einer Längsachse 308 des Griffs 26' angeordnet, die sich parallel zur Querrichtung Y erstreckt. Das Verbindungselement 304 ist drehfest mit dem Ende 24 verbunden und kann eine LED 307 aufweisen, um den Ladezustand des Akkus anzuzeigen. Das Trägerelement (z.B. ein Flachstahl) 300 ist drehfest und axial unverschieblich mit dem Verbindungselement 304 verbindbar. Die Griffhülse 302 ist beweglich, vorzugsweise schwimmend, auf dem Trägerelement 300 gelagert. Das Deckelelement 308 ist drehfest und axial unverschieblich mit dem Trägerelement 300 verbindbar. Die Griffhülse 302 ist so auf dem Trägerelement 300 gelagert, dass die Griffhülse 302 - gegenüber dem starr mit dem Gestell 12 (Fig. 1 ) verbundenen Trägerelement 300 - nach vorn (V), hinten (H), links (L) und rechts (R) gedrückt werden kann. Diese (translatorischen) Relativbewegungen sind über die eingesetzte Sensorik und die Auswerteeinheit 68 erfass- und auswertbar. Wie zuvor sind der Signalgeber 62 (nicht dargestellt) und Signalsensor bzw. Empfänger 64 beabstandet zueinander angeordnet, mit dem Trägerelement 300 (gestellfest) und der Griffhülse 302 (beweglich) verbunden und kommunizieren über ein Feld miteinander. Wenn sich die Relativposition der beweglichen Sensorkomponente (Signalgeber 62 oder Signalsensor 64) ändert, kommt es zu einer Änderung der lokalen Feldstärke, die mess- und auswertbar ist. -
Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht des Griffs 26' entlang einer Ebene VIII-VIII inFig. 7 . In derFig. 8 blickt man in der Z-Richtung auf die XY-Ebene derFig. 7 . - Das Verbindungselement 304 weist einen hohlzylindrischen Körper 312 auf, der zur Aufnahme des Trägerelements 300 ausgebildet ist. Das Trägerelement 300 reicht durch den Körper 312 hindurch. Am Trägerelement 300 kann ein vorzugsweise mehrpoliger Stecker 310 vorgesehen sein, der (drehfest) mit einem (hier nicht dargestellten) Gegenstück, das starr mit dem Gestell 12 verbunden ist, drehfest und unverschieblich koppelbar ist. Es versteht sich, dass das Gegenstück auch in den Körper 312 integriert sein kann, so dass dieser dann nicht mehr hohlzylindrisch ausgebildet sein muss.
- Am gegenüberliegenden Ende des Trägerelements 300 kann das Deckelelement 306 drehfest und unverschieblich auf das Trägerelement 300 z.B. aufgesteckt werden. Das Deckelelement 306 ist dann ebenfalls starr mit dem Gestell 12 des Wagens 10 verbunden. Das Deckelelement 306 kann die RFID-Empfänger 74 (siehe
Fig. 4 ) umfassen. In diesem Fall stehen die Auswerteeinheit 68 und der RFID-Empfänger 74 elektrisch in Verbindung. - Die Griffhülse 302 weist einen hülsenförmigen Körper 314 auf, der beweglich auf dem Trägerelement 300 gelagert ist. Die Körper 312 und 314 sind dazu entsprechend geformt. Zwischen den Körpern 312 und 314 können hier nicht näher gezeigte Lager (z.B. eine dichtende Silikonmasse oder Ähnliches) vorgesehen sein, die eine Relativbewegung zwischen den Körpern 312 und 314 zulassen.
- Im Beispiel der
Fig. 8 sitzt der Körper 314 radial außen, vorzugsweise ohne direkten Kontakt, auf dem Körper 312. Auf dem Körper 314 kann radial außen eine Griffhülle 316 aufsitzen, die vorzugsweise elastisch ausgebildet ist, um beim Nutzer ein gutes haptisches Gefühl zu erzeugen. Die Griffhülle 316 kann z.B. aus Moosgummi oder Leder hergestellt sein und eine Dicke von einigen Millimetern aufweisen. Die Griffhülle kann an beiden axialen Enden leicht über den Körper 314 ragen. Im zusammengebauten Zustand kann die Griffhülle 316 in axialer Richtung an das Verbindungselement 304 und an das Deckelelement 306 stoßen, insbesondere um die Griffhülse 302 axial zu fixieren, wobei die Fixierung weiterhin die für die Steuerung des Wagens 10 erforderlichen Relativbewegungen zulässt. Die Griffhülle 316 ist austauschbar und sitzt vorzugsweise in einem Presssitz auf dem Körper 314. Der axial-modulare Aufbau der Gesamtanordnung ermöglicht eine einfache Montage und Demontage. -
Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht entlang der Ebene VIIII - VIIII derFig. 7 durch das Trägerelement 300 und die Griffhülse 302. Das Trägerelement 300 ist hier exemplarisch in Form eines quaderförmigen Stücks Stahl implementiert, auf dem eine Leiterplatte 318 befestigt ist, die einen integrierten Chip (IC) 320 trägt. Der IC 320 implementiert hier sowohl die Auswerteeinheit 68 als auch den Signalsensor 64. Der Signalsensor ist durch Hall-Sensoren 322 implementiert, die mit einem (Permanent-) Magneten 324 als Signalgeber 62 wechselwirken. Der Magnet 324 wird von einem Magnethalter 326 an einer Innenwandung des Körpers 314 gehalten und ist so fest mit der Griffhülse 302 verbunden. Der IC 320 kann auch einen Mikroprozessor aufweisen - Zurückkehrend zu
Fig. 8 ist sind zwei Spiele S1 und S2 zwischen den Körpern 312 und 314 gezeigt. Das Spiel S1 verdeutlicht die relative Beweglichkeit in der axialen Richtung und kann in einer Größenordnung von 1,5 bis 2 mm liegen. Das Spiel S2 verdeutlicht die radiale Beweglichkeit und kann ebenfalls in einer Größenordnung von 1,5 bis 2 mm liegen. - Eine Geschwindigkeitsregelung kann über eine Krafteinwirkung des Nutzers auf die Griffhülse 302 bewirkt werden. Stärkeres Drücken nach vorn (V) erhöht die Geschwindigkeit. Ein Ziehen nach hinten (H) kann die Geschwindigkeit reduzieren, wobei gleichzeitig Lenkbewegungen unterstützt werden können. Im einfachsten Fall wird nur die Fahrt nach vorn und hinten unterstützt, wobei die Kurvengängigkeit durch Anheben eines der Hinterräder erreicht wird, was wiederum durch Druck auf den Griff 26' nach untern (negative Z-Richtung) bewirkt werden kann.
- Die Auswerteeinheit 68 ist in der Lage, aufgrund der auf den Griff 26' ausgeübten Kräfte die gewünschten Beschleunigungen/Richtungswechsel zu bewirken. Dazu werden die Feldänderungen entsprechend ausgewertet. Ein kontrolliertes Bremsen ist möglich. Ein automatisches Bremsen z.B. am Berg oder bei Schräglage ist möglich. Dazu können im Mikroprozessor entsprechende Prozeduren hinterlegt sein, die bei entsprechenden Parametern an den Sensoren 44 und/oder 64 eingreifen.
- Unterschiedliche Modi können als Prozeduren hinterlegt sein, wie z.B.:
- 1. Auszustand: wenn Akku nicht mehr angeschlossen ist oder wenn die Steuerung nach einer Entladung des Akkus abgeschaltet hat; die LED 307 ist aus; der Wagen 10 lässt sich nur noch mit erhöhtem Kraftaufwand bewegen.
- 2. Stand-By: dieser Modus ist automatisch nach dem Anschließen des Akkus aktiv; die LED 307 leuchtet z.B. rot; die aktuelle Position des Wagens 307 wird gehalten; ein Wegziehen des Wagens 10 ist dann nur mit blockierenden Rädern möglich; eine Diebstahlsicherung greift ein, wenn der Wagen 10 unbefugt bewegt wird; Umschalten in "Parken" durch RFID-Schlüssel 76 möglich.
- 3. Parken: nach Aktivieren aus dem Stand-By-Modus; oder automatisch nach Abbremsen auf die Geschwindigkeit Null; LED 307 leuchtet z.B. grün; die Position des Wagens 10 wird gehalten; bei starken Bremskräften kann LED 307 blinken oder in einer anderen Farbe leuchten.
- 4. Fahren: der Wagen 10 fährt, wobei die Motoren aktiv angesteuert werden; die LED 307 leuchtet z.B. grün; beim Betätigen des Griffs 26 bzw. 26' beschleunigt der Wagen 10 entsprechend der aufgewandten Kraft; beim Ziehen des Griffs verzögert der Wagen 10; beim Lenken folgt der Wagen 10; Umschalten in "Parken" möglich durch Abbremsen auf die Geschwindigkeit Null.
- 5. Freifahrt: diese Fahrweise ohne Nutzerkontakt wird erreicht, wenn der Nutzer keine Kraft mehr ausübt oder den Griff loslässt; der Wagen 10 fährt kurz weiter und bremst dann ab; nach dem Abbremsen wird in den Parkmodus gewechselt.
- Eine Fahrbewegung des Wagens 10 erfolgt mit einer gedämpften Reaktionszeit auf die Betätigung des Griffs. Bei sehr starkem Druck auf den Griff wird die Beschleunigung vorzugsweise nicht ruckartig ausgeführt. Eine Geradeausfahrt im Fahr- oder Freilaufmodus wird durch die Auswerteeinheit 68 gewährleistet. Im Parkmodus und im gesicherten Modus (Stand-By) werden die Motoren aktiv gebremst, d.h. die Motoren müssen im Stillstand in beide Richtungen gesteuert werden können, um zu verhindern, dass der Wagen 10 vorwärts oder rückwärts wegrollen kann. Optional kann eine Temperaturüberwachung der Motoren vorgesehen sein, um Wirkungsgradschwankungen auszugleichen. Die Wärmeentwicklung der Motoren ist zu beachten.
- Text zu den Bezugszeichen der
Fig. 4 und5 :68 Auswerteeinheit 74 RFID-Empfänger am Griffende (Diebstahlschutz) 76 RFID-Chip 200 Elektronik im Griff 202 Magnetfeldsensor 204 Bohrung für Kabel 206 Leiterplatte mit Lagesensor direkt am Motor montiert 208 Motor kann so montiert werden, dass Lagesensor waagerecht ist 210 Lagesensor 212 Motor
Claims (16)
- Selbstständig in einer Fahrrichtung (34) verfahrbarer Golfwagen (10) mit:einem Rahmen (12);mindestens drei Rädern (14);einem Energiespeicher (46);mindestens zwei Antrieben (40), die in den Rahmen (12) integriert sind, wobei jeder der Antriebe (40) an ein anderes der Räder (14) gekoppelt ist, wobei sich angetriebenen Räder (18) vorzugsweise quer (Y) zur Fahrrichtung (34) gegenüber liegen; undeiner Steuerung (60) für die Antriebe (60).
- Selbstständig in einer Fahrrichtung (34) verfahrbarer Golfwagen (10) mit:einem Rahmen (12);mindestens drei Rädern (14);einem Energiespeicher (46);mindestens zwei Antrieben (40), die in den Rahmen (12) integriert sind, wobei jeder der Antriebe (40) an ein anderes der Räder (14) gekoppelt ist, wobei sich angetriebenen Räder (18) vorzugsweise quer (Y) zur Fahrrichtung (34) gegenüberliegen; undeiner Steuerung (60) für die Antriebe (60), wobei der Rahmen (12) ein Rohr (20) und einen Griff (26) aufweist,wobei der Griff (26) beweglich am Rohr (20) gelagert ist;wobei die Steuerung zumindest teilweise in den Griff (26) integriert ist und wobei die Steuerung (60) einen Signalgeber (62), einen Signalsensor (64) und eine Auswerteeinheit (68) aufweist, wobei der Signalgeber (62) beabstandet zum Signalsensor (64) angeordnet ist;wobei der Signalgeber (62) fest mit dem Griff (26) verbunden ist und der Signalsensor (64) fest mit dem Rohr (20) verbunden ist oder wobei der Signalsensor (64) fest mit dem Griff (26) und der Signalgeber (62) fest mit dem Rohr (20) verbunden ist und wobei der Signalgeber (62) und der Signalsensor (64) magnetisch, induktiv, kapazitiv oder optisch über ein entsprechendes Feld miteinander wechselwirken;wobei der Signalsensor (64) angepasst ist, Bewegungen (30, 32) des Signalgebers (62) relativ zum Signalsensor (64) zu erfassen und als Eingangssignal an die Auswerteeinheit (68) zu senden; undwobei die Auswerteinheit (68) mit dem Signalsensor (64) und den Antrieben (40) verbunden ist, um die Eingangssignale in Steuersignale für die Antriebe (40) umzuwandeln.
- Golfwagen nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Rahmen (12) ein Rohr (20) und einen Griff (26) aufweist, wobei der Griff (26) drehbar (30) um eine Achse (28) des Rohrs (20) gelagert ist;
wobei die Steuerung zumindest teilweise in den Griff (26) integriert ist und wobei die Steuerung (60) einen Signalgeber (62), einen Signalsensor (64) und eine Auswerteeinheit (68) aufweist;
wobei der Signalgeber (62)/Signalsensor (64) fest mit dem Griff (26) verbunden ist und der Signalsensor (64)/Signalgeber (62) fest mit dem Rohr (20) verbunden ist;
wobei der Signalsensor (64) angepasst ist, Rotationsbewegungen (30, 32) des Signalgebers (62) relativ zum Signalsensor (64) zu erfassen und als Eingangssignal an die Auswerteeinheit (68) zu senden; und
wobei die Auswerteinheit (68) mit dem Signalsensor (64) und den Antrieben (40) verbunden ist, um die Eingangssignale in Steuersignale für die Antriebe (40) umzuwandeln. - Golfwagen nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Griff (26) koaxial zu einem Ende (24) des Rohrs (20-2) angeordnet ist.
- Golfwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Griff (26) zusätzlich axial verschieblich relativ zum Rohr (20-2) gelagert ist oder gegenüber dem Rohr (20) kippbar gelagert ist.
- Golfwagen nach Anspruch 5, wobei der Signalsensor (64) angepasst ist, Rotations- und Translationsbewegungen (30, 32) des Signalgebers (62) relativ zum Signalsensor (64) bzw. Rotations- und Kippbewegungen des Signalgebers (62) zu erfassen und an die Auswerteeinheit (68) zu senden.
- Golfwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Signalgeber (62) und der Signalsensor (64) induktiv, kapazitiv oder optisch miteinander wechselwirken.
- Golfwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ferner ein reichweitenabhängigen RFID-Empfänger (74), der vorzugsweise in den Griff (26) integriert ist und mit der Auswerteeinheit (68) kommuniziert, und ein RFID-Sender (76) vorgesehen sind, den ein Nutzer des Wagens (10) mit sich führt, vorzugsweise im Bereich seiner Hand, mit welcher der Nutzer den Wagen lenkt, wobei die Auswerteeinheit (68) eingerichtet ist, Steuersignale nur dann auszugeben, wenn der RFID-Sender (76) und der RFID-Empfänger (74) ausreichend nah relativ zueinander angeordnet sind.
- Golfwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei jeder der Antriebe (40) einen Lagesensor (44) aufweist, um Lagesignale an die Auswerteeinheit (68) senden zu können, aus denen eine Neigung oder ein Gefälle des Geländes ableitbar ist, auf welchem sich der Wagen (10) befindet.
- Golfwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Drehsinn und eine Drehintensität des Griffs (26) mit dem Signalsensor (64) erfassbar sind.
- Golfwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Rahmen (12) ein oder mehrere Längsrohre (20), die sich im Wesentlichen parallel zur Fahrrichtung(34) erstrecken, und ein oder mehrere Querrohre (22), die sich im Wesentlichen senkrecht zur Fahrrichtung (34) erstrecken, aufweist, wobei die Antriebe (40) in die Querrohre (22) integriert sind und der Griff (26) an eines der Längs- oder der Querrohre (20, 22) koppelt.
- Golfwagen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei jedes Rad (14) aufweist:ein Felgenbett (104),mehrere, insbesondere drei, Speichen (106),eine Radnabe (108) undentsprechend viele Speichenbolzen (110), die jeweils das Felgenbett (104) mit der Radnabe (108) über eine der Speichen (106) verbinden;wobei das Felgenbett (104) eine hohlzylindrischen Körper (112) mit einer inneren und ∈wobei die Radnabe (108) koaxial zur Drehachse (118) angeordnet ist,wobei jeder Speichenbolzen (110) einen Bolzenkopf (125) aufweist,wobei der Außenmantel (116) für jede der Speichen (106) eine radial orientierte Vertiefung (126) aufweist, die jeweils zur Aufnahme eines der Bolzenköpfe (125) angepasst ist,wobei jede Speiche (106) mindestens eine Durchgangsöffnung (122) aufweist.
- Golfwagen nach Anspruch 12, wobei das Rad (14) ferner Fixier- und Zentrierstifte (130) aufweist.
- Golfwagen nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Radnabe (108) einen hohlzylindrischen Körper aufweist, in dessen äußerer Mantelfläche Öffnungen (124) zur kraft- und/oder formschlüssigen Aufnahme der Speichenbolzen (110) vorgesehen sind.
- Golfwagen nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei jeder der Speichenbolzen (110) ein Gewinde aufweist.
- Golfwagen nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Vertiefungen (126) die Bolzenköpfe (125) formschlüssig aufnehmen.
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