Der Segway PT wird weltweit sofort als einzigartiges und alternatives Beförderungsmittel angesehen. Seine Presseveröffentlichung im Dezember 2001 hat enorme Aufmerksamkeit erregt. Aber bis zu seiner Einführung auf den Markt hat Silicon Sensing mit dem Erfinder des Segway PT – Dean Kamen – mehrere Jahre lang an der Entwicklung und Bereitstellung des Schlüsselelements – der Balancing-Technologie – zusammengearbeitet. Diese enge Beziehung ergab sich aus unserer Rolle als Bereitsteller des Balancing-Gyroskops für den IBOT®, dem ebenfalls neuartigen Rollstuhl, der von Dean Kamen erfunden wurde.
Aus technischer Sicht ist die Konstruktion des Segway die klassische Umsetzung der 'Steuerungstheorie eines invertierten Pendels' – das Balancieren eines Besenstiels auf dem Zeigefinger wäre ein anderes Beispiel dieser Art. Die Umsetzung eines automatisch balancierenden Systems basierend auf dieser Theorie setzt jedoch das schnelle und präzise Abtasten, Verarbeiten und Antrieb voraus. Für ein kommerziell realisierbares Produkt wird es ebenfalls zu einer Notwendigkeit, dass diese Technologien zu kostengünstigen Preisen und mit der ausreichenden Stabilität, Zuverlässigkeit und angemessenen Größe erhältlich sind. Das Gesamtkonzept des Systems erforderte, dass der Segway PT stets in Balance bleibt, auch wenn eine Komponente ausfällt, und dabei weiterhin Warnmeldungen abgibt und Handlungen in umgekehrter Richtung ermöglicht, damit der Fahrer sicher absteigen kann.
Durch seine Tätigkeit in diesem Bereich seit den frühen Anfängen war Silicon Sensing in der Lage, ein innovatives Design aufzustellen und zu entwickeln. Dieses sollte den Namen Balance Sensor Assembly erhalten, in dem sich Größe, Zuverlässigkeit und kostengünstige Beschaffung durch den Einsatz unserer Silizium-MEMS-Gyroskoptechnologie basierend dem VSG3 vereinen. Eine Schlüsselvoraussetzung war nicht zuletzt die Zweifachredundanz beim Balance-Sensing - und der Wunsch nach Dreifachredundanz zumindest in der Nickachse. Auch wenn dies nicht sofort ersichtlich, mussten auch die zwei anderen Achsen für das Gieren und Rollen für die Situation, in der der Segway PT auf einer Schräge balanciert, abgetastet werden.
Das Ergebnis ist genial. Viel mehr als die Bereitstellung einer Zweifach- oder Dreifachredundanz auf jeder Achse werden die Gyroskope so verstellt, dass, durch Anwendung der Trigonometrie auf ein beliebiges Paar Gyroskope, ist es möglich, ein reines Nicken, Rollen oder Gieren auf mehreren Wegen herzuleiten. Zusammenfassend eröffnet die Lösung drei Wege zur Messung der Neigung und zwei zur Messung der Gier und Rolle. Vervollständigt wird das Modul durch zwei zweiachsige flüssigkeitsbasierende Neigungssensoren, die die tatsächliche Richtung 'nach unten' und demnach die Neigungs- und Rollwinkel abtasten. Die Verarbeitung im BSA – auch hier sowohl elektrisch als auch physikalisch verdoppelt – prüft fortwährend die Sensordaten und sorgt für die Überwachung im Fall von Fehlern.
