本發(fā)明涉及交通工具技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種坐式自平衡車。
背景技術(shù):
自平衡車是一種以電力驅(qū)動、具有自我平衡能力的個人用交通載具,如今隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高,購買汽車的人越來越多,交通擁堵日益嚴(yán)重。由此市場上出現(xiàn)了自平衡車這種低碳、環(huán)保的個人代步工具。自平衡車大部分只能站立駕駛,不便于駕駛者休息,尤其不適合老年人使用。逐漸市場上出現(xiàn)了可坐式自平衡車,但是由于現(xiàn)有的自平衡車大多為獨(dú)輪或雙輪,即使設(shè)置了座位在行駛過程中其穩(wěn)定性差,還是有側(cè)翻的風(fēng)險。
除此之外,現(xiàn)有技術(shù)中的自平衡車只能外接充電,無自發(fā)電能力,依賴電池,無法實(shí)現(xiàn)長距離續(xù)航。當(dāng)前自平衡車一般都是固定式結(jié)構(gòu),不便于攜帶。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種坐式自平衡車,以解決現(xiàn)有技術(shù)中自平衡車駕駛穩(wěn)定性差的技術(shù)問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,提供了一種坐式自平衡車,包括踏板、設(shè)置于踏板兩側(cè)的兩個前驅(qū)動輪、與前驅(qū)動輪相連的自平衡感應(yīng)系統(tǒng)、驅(qū)動兩個前驅(qū)動輪的驅(qū)動結(jié)構(gòu),所述前驅(qū)動輪通過支撐結(jié)構(gòu)連有兩個后輪,所述支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)有座椅。本發(fā)明通過兩個前驅(qū)動輪與兩個后輪使得坐式自平衡車載行駛過程中更加平穩(wěn),不易導(dǎo)致平衡車發(fā)生側(cè)翻,在支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置座椅避免了操作者因?yàn)殚L時間站立產(chǎn)生疲勞感,這樣使得自平衡車的適用范圍更廣,老年人同樣可以使用。
進(jìn)一步地,所述支撐結(jié)構(gòu)與座椅均為可折疊結(jié)構(gòu)。由此方便自平衡車進(jìn)行折疊存放,減小了自平衡車的存放空間,也方便外出攜帶。
進(jìn)一步地,所述支撐結(jié)構(gòu)包括與踏板通過轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)連接的前支撐部、與后輪固定連接的后支撐部,所述前支撐部與后支撐部之間通過旋轉(zhuǎn)連接件相連,所述座椅為前部與前支撐部相連且后部與后支撐部相連的交叉式折疊椅。由此實(shí)現(xiàn)了前驅(qū)動輪與后輪的連接,實(shí)現(xiàn)了座椅的安裝。
進(jìn)一步地,所述后輪為與驅(qū)動結(jié)構(gòu)相連的輪轂式電動輪,所述旋轉(zhuǎn)連接件為多角度鎖定鉸鏈,所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括兩個單獨(dú)驅(qū)動后驅(qū)動輪的輪轂電機(jī)。后輪同樣采用輪轂式電動輪由此能夠,由此使得當(dāng)多角度鎖定鉸鏈分離時,通過多角度鎖定鉸鏈能夠使得前支撐部與后支撐部完全折疊;當(dāng)多角度鎖定鉸鏈鎖定時,前支撐部與后支撐部只能在鉸鏈設(shè)定的角度范圍內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)一步地,所述座椅的座椅面上設(shè)有壓力傳感器,所述壓力傳感器與自平衡感應(yīng)系統(tǒng)相連。在座椅的座椅面上安裝壓力傳感器,上坡時坐式自平衡車前高后低,人體重心后移,壓力傳感器受到壓力變大,壓力傳感器將壓力變化轉(zhuǎn)化成電信號輸入自平衡感應(yīng)系統(tǒng),自平衡感應(yīng)系統(tǒng)分析后命令傾角傳感器和電動機(jī),令其與平地行駛時相比,腳掌前傾單位角度時具有更大的動力。同理,下坡時坐式自平衡車前低后高,人體重心前移,壓力傳感器受到壓力變小,壓力傳感器將壓力變化轉(zhuǎn)化成電信號輸入自平衡感應(yīng)系統(tǒng),自平衡感應(yīng)系統(tǒng)分析后命令后續(xù)傾角傳感器和電動機(jī)等,令其與平地行駛時相比,腳掌前傾單位角度時具有更小的動力,便于減速和制動。
進(jìn)一步地,所述前驅(qū)動輪為輪轂式電動輪,所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括兩個單獨(dú)驅(qū)動前驅(qū)動輪的輪轂電機(jī)。
進(jìn)一步地,還包括與驅(qū)動結(jié)構(gòu)相連的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。通過太陽能發(fā)電系統(tǒng)為驅(qū)動結(jié)構(gòu)提供用電補(bǔ)充,由此無需全部依賴電池,能夠?qū)崿F(xiàn)自平衡車的長距離續(xù)航。
進(jìn)一步地,太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括設(shè)置于座椅上的支架、與支架相連的太陽能電池頂棚、與太陽能電池頂棚以及驅(qū)動結(jié)構(gòu)分別相連的蓄電池、所述蓄電池連有逆變器,所述支架與太陽能電池頂棚構(gòu)成可折疊結(jié)構(gòu)。太陽能電池頂棚一方面方便太陽能電池吸收太陽能,另一方面能夠遮擋陽光,可折疊式太陽能發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)一步減小了自平衡車的存放空間。
進(jìn)一步地,所述踏板上設(shè)有腳部鎖固結(jié)構(gòu),所述腳部鎖固結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于踏板上表面兩側(cè)的鎖腳套。由此使用者可以將腳部放置到鎖腳內(nèi),由此保證腳部鎖定更方便通過腳部控制自平衡車行駛方向。
進(jìn)一步地,所述自平衡感應(yīng)系統(tǒng)包括控制裝置以及與控制裝置分別相連的傾角傳感器、速度傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器,所述控制裝置與驅(qū)動結(jié)構(gòu)相連。由此實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的自平衡感應(yīng)。
可見,本發(fā)明通過兩個前驅(qū)動輪與兩個后輪使得坐式自平衡車載行駛過程中更加平穩(wěn),不易導(dǎo)致平衡車發(fā)生側(cè)翻,在支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置座椅避免了操作者因?yàn)殚L時間站立產(chǎn)生疲勞感,這樣使得自平衡車的適用范圍更廣,老年人同樣可以使用。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
附圖說明
構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來輔助對本發(fā)明的理解,附圖中所提供的內(nèi)容及其在本發(fā)明中有關(guān)的說明可用于解釋本發(fā)明,但不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明坐式自平衡車的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明中踏板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明中踏板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明中座椅的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明中太陽能電池頂棚和及其支架的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明坐式自平衡車的折疊狀態(tài)一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本發(fā)明坐式自平衡車的折疊狀態(tài)二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為本發(fā)明坐式自平衡車的在水平路面運(yùn)動時的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為本發(fā)明坐式自平衡車的在上臺階時的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為本發(fā)明坐式自平衡車的在下臺階時的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行清楚、完整的說明。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在基于這些說明的情況下將能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。在結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明前,需要特別指出的是:
(1)本發(fā)明中在包括下述說明在內(nèi)的各部分中所提供的技術(shù)方案和技術(shù)特征,在不沖突的情況下,這些技術(shù)方案和技術(shù)特征可以相互組合。
(2)下述說明中涉及到的本發(fā)明的實(shí)施例通常僅是本發(fā)明一分部的實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。因此,基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
(3)關(guān)于對本發(fā)明中術(shù)語的說明。本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及有關(guān)的部分中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別容易引起混同的對象,而不必用于描述特定的順序或先后次序。此外,術(shù)語“包括”和“具有”以及它們的任何變形,意圖在于覆蓋不排他的包含。術(shù)語“角度調(diào)節(jié)范圍”中角度是指前支撐結(jié)構(gòu)31與后支撐結(jié)構(gòu)32之間的夾角。
本發(fā)明坐式自平衡車,包括踏板1、設(shè)置于踏板1兩側(cè)的兩個前驅(qū)動輪21、與前驅(qū)動輪21相連的自平衡感應(yīng)系統(tǒng)、驅(qū)動兩個前驅(qū)動輪21的驅(qū)動結(jié)構(gòu),其特征在于,所述前驅(qū)動輪21通過支撐結(jié)構(gòu)3連有兩個后輪22,所述支撐結(jié)構(gòu)3上設(shè)有座椅4。
所述支撐結(jié)構(gòu)3與座椅4均為可折疊結(jié)構(gòu)。
所述支撐結(jié)構(gòu)3包括與踏板1通過轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)連接的前支撐部31、與后輪22固定連接的后支撐部32,所述前支撐部31與后支撐部32之間通過旋轉(zhuǎn)連接件33相連,所述座椅4為前部與前支撐部31相連且后部與后支撐部32相連的交叉式折疊椅。
所述后輪22為與驅(qū)動結(jié)構(gòu)相連的輪轂式電動輪,所述旋轉(zhuǎn)連接件33為多角度鎖定鉸鏈,所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括兩個單獨(dú)驅(qū)動后驅(qū)動輪的輪轂電機(jī)。
所述座椅的座椅面上設(shè)有壓力傳感器,所述壓力傳感器與自平衡感應(yīng)系統(tǒng)相連。
所述前驅(qū)動輪21為輪轂式電動輪,所述驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括兩個單獨(dú)驅(qū)動前驅(qū)動輪21的輪轂電機(jī)。
還包括與驅(qū)動結(jié)構(gòu)相連的太陽能發(fā)電系統(tǒng)5。
太陽能發(fā)電系統(tǒng)5包括設(shè)置于座椅4上的支架52、與支架52相連的太陽能電池頂棚51、與太陽能電池頂棚51以及驅(qū)動結(jié)構(gòu)分別相連的蓄電池53、所述蓄電池53連有逆變器54,所述支架52與太陽能電池頂棚51構(gòu)成可折疊結(jié)構(gòu)。
所述踏板1上設(shè)有腳部鎖固結(jié)構(gòu),所述腳部鎖固結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于踏板1上表面兩側(cè)的鎖套15。
所述自平衡感應(yīng)系統(tǒng)包括控制裝置151以及與控制裝置151分別相連的傾角傳感器152、速度傳感器153、轉(zhuǎn)向傳感器154,所述控制裝置151與驅(qū)動結(jié)構(gòu)相連。
圖1為本發(fā)明坐式自平衡車的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,坐式自平衡車包括踏板1、設(shè)置于踏板1左右兩側(cè)的兩個前驅(qū)動輪21、固定于踏板1上的支撐結(jié)構(gòu)3,所述支撐結(jié)構(gòu)3包括前支撐部31和后支撐部32,后支撐部32左右兩側(cè)各設(shè)有后輪22,所述支撐結(jié)構(gòu)3上設(shè)有座椅4,支撐結(jié)構(gòu)3上還設(shè)有太陽能發(fā)電系統(tǒng)5,其中支撐結(jié)構(gòu)3、太陽能發(fā)電系統(tǒng)5、座椅4均為可折疊結(jié)構(gòu),其中座椅4為交叉式折疊椅,其中前驅(qū)動輪21余后輪22均為輪轂式電動輪。
圖2為本發(fā)明中踏板的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖2所示,踏板1包括連接左右兩側(cè)前驅(qū)動輪21的轉(zhuǎn)軸13,所述轉(zhuǎn)軸13兩邊分別設(shè)有中空殼狀的腳座,腳座包括腳底座11以及通過螺絲釘固定在腳底座11上方的座蓋12,所述座蓋12上設(shè)有供操作者腳部套入的鎖腳套15,所述鎖腳套15為一端開口的網(wǎng)套結(jié)構(gòu),前支撐結(jié)構(gòu)3的前端通過轉(zhuǎn)向盤14固定在轉(zhuǎn)軸13的中點(diǎn)位置。
圖3為本發(fā)明中踏板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示,腳底座11與前驅(qū)動輪21連接處設(shè)置有前輪轂電機(jī)16,所述踏板1的腳底座11內(nèi)部設(shè)有與前輪轂電機(jī)16相連的控制裝置151,與控制裝置151分別相連的傾角傳感器152、速度傳感器153、轉(zhuǎn)向傳感器154,所訴控制裝置151分別連有蓄電池53,與蓄電池53相連的逆變器54,所述蓄電池53還與前輪轂電機(jī)16相連。本發(fā)明中后輪22也連有后輪轂電機(jī),圖中并未表示出。
圖4為本發(fā)明中座椅的結(jié)構(gòu)示意圖。座椅4為交叉式折疊椅,類似市場上的折疊小馬扎。如圖4所示,座椅4包括一對支撐腳,每個支撐腳包括兩個通過鉸鏈結(jié)構(gòu)411交叉相連的支撐桿41,所述支撐桿41底部均設(shè)有第一螺栓孔410,該第一螺栓孔410結(jié)合圖1可看出是用作與支撐結(jié)構(gòu)3連接用,兩個支撐腳之間設(shè)有三個旋轉(zhuǎn)連接桿43,所述其中兩個旋轉(zhuǎn)連接桿43分別用于連接兩邊支撐桿41上端,這兩個旋轉(zhuǎn)連接桿43上均分別旋轉(zhuǎn)連接有一排座桿42,兩個旋轉(zhuǎn)連接桿43連接的座桿42同時與位于中部的旋轉(zhuǎn)連接桿43相連,由此構(gòu)成交叉折疊式座椅,在使用時向下按壓中部旋轉(zhuǎn)連接桿43或向兩側(cè)外拉動支撐桿41,當(dāng)需要存放折疊時向兩側(cè)內(nèi)推動支撐桿41由此帶動上部兩排座桿42旋轉(zhuǎn)拱起折疊。該控制裝置可以選用低功耗微處理器。圖4結(jié)合圖1,所述支撐結(jié)構(gòu)3上與座椅4安裝位置對應(yīng)處設(shè)有與第一螺栓孔410配合的螺栓孔結(jié)構(gòu),支撐結(jié)構(gòu)3與座椅4通過螺栓連接結(jié)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)連接,所述座椅4中交叉設(shè)置的支撐桿41前部下端與前支撐部31相連,交叉設(shè)置的支撐桿41后部下端與后支撐部31相連。所述座椅4座椅面上設(shè)有壓力傳感器,所述壓力傳感器與自平衡感應(yīng)系統(tǒng)中的控制裝置151相連。
圖5為本發(fā)明中太陽能電池頂棚和及其支架的連接結(jié)構(gòu)示意圖。下方的支架52包括分別設(shè)置于支撐結(jié)構(gòu)3兩側(cè)的一對支架桿522,支架桿522的上端設(shè)有一列第二螺栓孔5220,所述支架桿522共同支撐連接太陽能電池頂棚51,所述太陽能電池頂棚51包括連接兩個支架桿522上端的旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)連接在旋轉(zhuǎn)軸上的兩塊太陽能電池板511以及設(shè)置于太陽能電池板511兩側(cè)的邊框512,太陽能電池頂棚51整體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)為合頁狀。邊框512與相應(yīng)邊連接的支架桿522之間通過第一螺栓結(jié)構(gòu)5210連接的兩個連接片521構(gòu)成的支撐連接件支撐相連,所述兩塊太陽能電池板511的邊框512上靠近支架桿522上端處分別設(shè)有一列第三螺栓孔5120。支架桿522上設(shè)置一列第二螺栓孔5220,邊框512上靠近支架桿522上端處分別設(shè)有一列第三螺栓孔5120,采用上述一列第二螺栓孔5220與一列第三螺栓孔5120的目的在于能夠通過改變支撐連接件在支架桿522與邊框512上的設(shè)置位置來調(diào)整太陽能電池頂棚51的開合度,通過上述結(jié)構(gòu)作為太陽能電池頂棚51的開合度的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu),根據(jù)不同太陽光照射情況,調(diào)節(jié)太陽能電池頂棚51接收太陽能的傾角。所述支撐連接件一端通過第二螺栓結(jié)構(gòu)5221與支架桿522固定,支撐連接件另一端通過第三螺栓結(jié)構(gòu)5121與邊框512固定。
本發(fā)明中的太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括了上述結(jié)構(gòu)中的太陽能電池頂棚51、支架52、蓄電池53、逆變器54。其中蓄電池53與太陽能電池頂棚51通過連接線相連,上述支架桿522采用中空桿結(jié)構(gòu),所述連接線均走于中空桿內(nèi)部設(shè)置,由此可以提高線路壽命和安全系數(shù)。
圖6為本發(fā)明坐式自平衡車的折疊狀態(tài)一的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖1、圖5與圖6所示,所述前支撐部31與后支撐部32通過旋轉(zhuǎn)連接件33旋轉(zhuǎn)連接,所述支撐結(jié)構(gòu)3的前支撐部31包括三個支撐連接桿310,再結(jié)合圖2所示,三個支撐連接桿310的前端集中固定于轉(zhuǎn)向盤14上;所述支撐結(jié)構(gòu)3的后支撐部32包括矩形支撐框架,支撐連接桿310旋轉(zhuǎn)連接于支撐框架32的前邊,座椅4交叉設(shè)置的支撐桿41前部下端與兩邊的支撐連接桿310分別相連,座椅4交叉設(shè)置的支撐桿41前部下端與支撐框架32兩邊分別相連。如圖6為將太陽能頂棚折疊時本發(fā)明坐式自平衡車的折疊狀態(tài),兩塊太陽能電池板511聚攏疊合,即本發(fā)明折疊時的第一步,折疊太陽能電池頂棚51。圖7為本發(fā)明坐式自平衡車的折疊狀態(tài)二的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖7所示,為本發(fā)明折疊時的第二步,將支撐桿41往后下方推,將支架52和太陽能電池頂棚51共同折疊至后支撐部32上。
所述旋轉(zhuǎn)連接件33為多角度鎖定鉸鏈,本實(shí)施例中所述多角度鎖定鉸鏈在鎖定狀態(tài)下角度調(diào)節(jié)范圍為160°-175°。在此范圍下坐式自平衡車使用效果為最佳。由此使得當(dāng)多角度鎖定鉸鏈分離時,通過多角度鎖定鉸鏈能夠使得前支撐部31與后支撐部32完全折疊;當(dāng)多角度鎖定鉸鏈鎖定時,前支撐部31與后支撐部32只能在鉸鏈設(shè)定的角度范圍內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在圖8、圖9和圖10的運(yùn)動狀態(tài)下,多角度鎖定鉸鏈為鎖定狀態(tài),也就是可以在160°-175°之間改變角度。圖8為本發(fā)明坐式自平衡車的在水平路面運(yùn)動時的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖8所示,本發(fā)明坐式自平衡車在水平路面運(yùn)動時前,前支撐部31與后支撐部32之間的夾角為175°。圖9為本發(fā)明坐式自平衡車的在上臺階時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本發(fā)明坐式自平衡車的在下臺階時的結(jié)構(gòu)示意圖,本發(fā)明坐式自平衡車在上臺階以及下臺階時前支撐部31與后支撐部32拱起,兩者夾角為160°。在實(shí)際運(yùn)行過程中前支撐部31與后支撐部32之間的夾角根據(jù)實(shí)際情況在160°-175°之間改變。當(dāng)需要對前支撐部31與后支撐部32進(jìn)行折疊,即進(jìn)行本發(fā)明坐式自平衡車的最后一步折疊時,將多角度鎖定鉸鏈分離,旋轉(zhuǎn)折疊前支撐部31與后支撐部32。
在本發(fā)明坐式自平衡車實(shí)際投入應(yīng)用時,駕駛?cè)俗谧?上,雙腳放入鎖腳套15中固定,踩踏在座蓋12上,依靠腳掌的前傾后仰,帶動腳座繞著轉(zhuǎn)軸13形成擺動,然后自平衡感應(yīng)系統(tǒng)中的傾角傳感器152檢測到腳座相對于水平面轉(zhuǎn)動的角度,該角度信號通過控制裝置151輸出,前輪轂電機(jī)16工作,帶動前驅(qū)動輪21轉(zhuǎn)動,實(shí)現(xiàn)自平衡車前進(jìn)、后退。即駕駛者腳部前傾后仰角度越大,自平衡車前進(jìn)、后退速度越快。
轉(zhuǎn)向時駕駛?cè)穗p腳一方收縮、一方伸展,帶動前驅(qū)動輪繞轉(zhuǎn)向盤14轉(zhuǎn)動,完成轉(zhuǎn)向。踏板1與支撐結(jié)構(gòu)3通過轉(zhuǎn)向盤14旋轉(zhuǎn)連接,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。一對后輪26安裝在矩形支撐框架的后部,在本發(fā)明普通運(yùn)動狀態(tài)下后輪26做從屬運(yùn)動,當(dāng)需要上坡或下坡時,后輪26在自身連接的后輪轂電機(jī)的驅(qū)動下自主運(yùn)動。
正常行駛時,太陽能電池頂棚51與矩形支撐框架呈垂直,兩塊太陽能電池板511呈展開狀態(tài),將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能,給蓄電池53充電,通過支架桿522和邊框512上的孔調(diào)節(jié)太陽能電池板511的傾角,保證太陽光照射角度發(fā)生改變時,可以自我調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)太陽能電池板511始終保持陽光直射。同時可以調(diào)節(jié)太陽能板的高度,滿足不同身高駕駛?cè)说男枰?/p>
在夜晚、無陽光或充電已滿狀態(tài)下行駛時,可通過支撐連接件將太陽能電池板511收攏,與支架桿522平行,再將整個太陽能電池頂棚51與支架52轉(zhuǎn)動,將其收攏后放倒在后方矩形支撐框架上,減小行進(jìn)阻力,開闊視野。
同樣,本太陽能組件不應(yīng)局限于此,還可以使用太陽能薄膜電池來替代太陽能電池板511,太陽薄膜電池有質(zhì)量小、厚度極薄、可彎曲、易拆卸等優(yōu)點(diǎn),在不適用時,也可拆下后在其他場合為其他電器充電。太陽能電池板511將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電,經(jīng)逆變器54直流變交流后儲存于蓄電池53中,在控制裝置151命令下,給相應(yīng)的輪轂電機(jī)供電。
具體車體各運(yùn)動狀態(tài)下的控制方法是:
靜止時,傾角傳感器152得到的車體傾角信號為零,左、右車輪速度傳感器153的信號為零,這兩個信號送入到控制裝置151,控制裝置151綜合計算出兩前驅(qū)動輪21所需的電機(jī)力矩控制量也為零,前輪轂電機(jī)16不轉(zhuǎn),前驅(qū)動輪21保證靜止。
前進(jìn)或加速時,傾角傳感器152得到車體傾角信號,左、右車輪速度傳感器153得到速度信號,這兩個信號被送入控制裝置151,控制裝置151綜合這兩個信號算出兩前驅(qū)動輪21所需的電機(jī)力矩控制量,經(jīng)過功率放大等處理后傳送到驅(qū)動車輪的前輪轂電機(jī)16中,控制車輪向前或向后轉(zhuǎn)動并始終保持車體平衡,傾角越大,加速越快。
轉(zhuǎn)向時,駕駛?cè)穗p腳蹬踏車底座13,支撐結(jié)構(gòu)3和后輪22繞轉(zhuǎn)向盤14轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)向傳感器154測量得到車體的轉(zhuǎn)動傾向,并將這個信號送入控制裝置151,控制裝置151根據(jù)計算得出左、右前驅(qū)動輪21的不同力矩大小,從而控制車輪分別以不同的速度或方向轉(zhuǎn)動并始終保持車體平衡,由此可以控制車體轉(zhuǎn)動方向平穩(wěn)。
在上下臺階時,目前市面已有的自平衡車輪轂小,底盤緊貼地面,在日常行駛過程中在坎坷不平的路面上難以行駛,遇見臺階更是難以通過。但在實(shí)際使用中,由于自平衡車不允許在機(jī)動車道行駛,通常都是在道路兩旁人行道上行駛,會遇到大量的路沿、階梯和坎坷不平的路面,使用不便。本發(fā)明在后輪22上同樣安裝輪轂電機(jī),與前驅(qū)動輪21的輪轂電機(jī)一樣,受控制裝置151控制,從而令四輪均有動力。
本發(fā)明利用車體可折疊的特點(diǎn),令前支撐結(jié)構(gòu)31和后支撐結(jié)構(gòu)32可沿圖8中箭頭方向相對轉(zhuǎn)動,相對轉(zhuǎn)動的極限位置為圖9和圖10所示,兩者夾角為160°便無法再繼續(xù)相對轉(zhuǎn)動,該角度可根據(jù)實(shí)際情況下所要求的自平衡車翻越障礙能力而改變。二者沿箭頭反方向只能相對轉(zhuǎn)動到圖8位置,即夾角175°處,即二者在旋轉(zhuǎn)連接件33作用在在相對夾角160°~175°范圍能運(yùn)動。
當(dāng)坐式自平衡車在平地行進(jìn)時,在人的重力作用下。車體以圖9姿態(tài)前進(jìn)。
當(dāng)坐式自平衡車要上臺階時,如圖9,前驅(qū)動輪21碰觸臺階沿受到到阻力,兩后輪在后輪轂電機(jī)帶動下照常運(yùn)轉(zhuǎn),使自平衡車如圖9箭頭方向相對轉(zhuǎn)動,但最多到極限位置,即角度為160°的位置,如圖9。車身同樣以向上弓起的姿態(tài)上臺階,比同等情況下,比平底盤車上臺階能力更強(qiáng),當(dāng)后輪上臺階后,前輪處沒有阻力,在人體重力作用下,前后行走部沿箭頭反方向轉(zhuǎn)動恢復(fù)圖8姿態(tài),繼續(xù)前進(jìn)。實(shí)現(xiàn)上下坡和通過崎嶇路面的功能。
當(dāng)坐式自平衡車要下臺階時,如圖10,前驅(qū)動輪21首先駛過臺階,在重力下落作用下,自平衡車沿圖一箭頭方向前后行走部相對轉(zhuǎn)動,但最多到極限位置,即角度為160°的位置,此時自平衡車底盤以向上弓起的姿態(tài)過臺階,與傳統(tǒng)平底盤車身比較,大大提高了底盤高度,通過車身折疊在行駛過程中翻越臺階和崎嶇路面,當(dāng)后輪22也下了臺階后,在人體重力作用下,車身恢復(fù)到圖8的狀態(tài),繼續(xù)前進(jìn),完成下臺階。
旋轉(zhuǎn)連接件33可用多角度鎖定鉸鏈,分離狀態(tài)時可以在大角度內(nèi)調(diào)整,如進(jìn)行車體折疊;鎖定狀態(tài)下時只能在上述指定角度范圍內(nèi)活動,如在自平衡車行駛過程中。
在本實(shí)施例中,依靠駕駛者雙腳的前傾后仰帶腳座繞著轉(zhuǎn)軸13形成擺動,然后傾角傳感器152檢測到傾角信號,從而進(jìn)行控制。但從人體結(jié)構(gòu)上說踝關(guān)節(jié)前傾后仰角度有限。在平地上行駛時腳掌前傾后仰可以滿足車輛前進(jìn)后退的要求。但在自平衡車上坡時,車輛上坡若需保持和平地上同樣的速度,則需要更強(qiáng)的動力,即駕駛者雙腳前傾更大的角度。但對于人體踝關(guān)節(jié)構(gòu)造來說,上坡時駕駛者面向坡上,雙腳位置比平地上更高,腳掌前傾角度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到平地行駛時的前傾角度,這就會造成上坡動力不足,甚至無法爬坡。同理,在自平衡車下坡時,駕駛者面向坡下,雙腳位置比平地上更低,自然會造成雙腳前傾容易后仰困難,同樣情況下雙腳前傾角度比平地上更大,容易造成速度過快,不容易減速。
在這種情況下,在座椅4的座椅面上表面安裝壓力傳感器,上坡時自平衡車前高后低,人體重心后移,壓力傳感器受到壓力變大,壓力傳感器將壓力變化轉(zhuǎn)化成電信號輸入控制裝置151,控制裝置151經(jīng)過計算后命令后續(xù)傾角傳感器和電動機(jī)等,令其與平地行駛時相比,腳掌前傾單位角度時具有更大的動力。同理,下坡時自平衡車前低后高,人體重心前移,壓力傳感器受到壓力變小,壓力傳感器將壓力變化轉(zhuǎn)化成電信號輸入控制裝置151,控制裝置151經(jīng)過計算后命令后續(xù)傾角傳感器和電動機(jī)等,令其與平地行駛時相比,腳掌前傾單位角度時具有更小的動力,便于減速和制動。