CN106414225A - 一种带辅助功能的电动独轮车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电动独轮车领域，特别涉及一种带辅助功能的电动独轮车，还公开了使用辅助功能的行驶方法，本发明的结构部分包括：轮架，轮架上设置有用于支撑驾驶者的支撑模块；车轮，车轮可转动地与轮架相配接，并由电动机驱动转动；蓄能轮，蓄能轮可转动地与轮架相配接，并通过第一离合装置与支撑模块配合，蓄能轮被构造为其转动动能能够通过第一离合装置驱动支撑模块转动，支撑模块转动方向与所车轮的旋转方向相反，本发明的目的在于提供一种在急停状态下保障驾驶者安全的带辅助功能的电动独轮车。
Description
技术领域
本发明涉及电动独轮车领域，特别涉及一种带辅助功能的电动独轮车，还公开了使用所述辅助功能的行驶方法。
背景技术
电动独轮车，是一种电力驱动、具有自我平衡能力的个人用运输载具，是都市用交通工具的一种，是一种前所未见的崭新交通工具，也叫体感车、思维车，应用于个人交通、工作巡视、室内场馆、高尔夫球车，警察巡逻、会展巡逻、大型场馆工作人员交通工具、旅游娱乐以及汽车搭载等多个方面；
在社会飞速发展的今天，交通拥堵在很多大中城市也成了普遍现象，一款便捷的电动独轮车，会让使用者享受穿梭于闹市的轻松与快乐以及上下班的快捷。
然而，电动独轮车有一些缺点，使驾驶者在驾驶时，易受伤，比如，在遇到障碍物时，被障碍物阻拦，造成急停，这时，由于行驶中车和驾驶者是有很大惯性的，速度越快，重量越大，惯性就越大，电动独轮车遇到障碍物虽然能够停下来，但是驾驶者就没这么幸运了，往往会直接飞出去，造成伤亡；
再有，现在的电动独轮车的减速过程都是缓慢的，因为如果急停，比如前方要撞到行人的时候，这时急停，也会出现上述的情况，驾驶者被甩出，造成伤亡；
那么除此以外，当遇到上述障碍物的情况时，除了停下来，还有没有通过越过它的方式来达到避免伤亡呢，这也是独轮车领域有待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种在急停状态下保障驾驶者安全的带辅助功能的电动独轮车。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种带辅助功能的电动独轮车，其包括：
轮架，所述轮架上设置有用于支撑驾驶者的支撑模块；
车轮，所述车轮可转动地与轮架相配接，并由电动机驱动转动；
蓄能轮，所述蓄能轮可转动地与轮架相配接，并通过第一离合装置与所述支撑模块配合，所述蓄能轮被构造为其转动动能能够通过所述第一离合装置驱动所述支撑模块转动，支撑模块转动方向与所车轮的旋转方向相反。
蓄能轮在电动独轮车行驶过程中，保持旋转状态，但是其在正常情况下，只保持自身的旋转，不驱动其他装置，当电动独轮车急停时，蓄能轮通过第一离合装置和支撑模块连接，按照现有技术中的情况，支撑模块会向前迅速旋转，驾驶者也会向前倾倒，而此时，在使用本申请结构的情况下，蓄能轮与支撑模块连接后，因为蓄能轮一直在转动中，所以其从与支撑模块连接的一瞬间，就可以给支撑模块一个转力，使其往相反方向回转，蓄能轮的转动动能转化为了支撑模块的转动动能，此时支撑模块转动方向与所车轮的旋转方向相反，从而带动驾驶者也往回转，抵消掉向前的惯性，使支撑模块恢复到正常位置，驾驶者也不会飞出，不会造成伤亡，在这种急停状态下保障驾驶者安全。
优选地，所述蓄能轮转动方向与所车轮的旋转方向相反，这样的话，只需要在轮架上内设置一个轮毂电机驱动蓄能轮旋转，转动方向与所车轮的旋转方向相反即可，不用过多的复杂的其他结构，结构更简单。
优选地，电动独轮车还包括抬升装置，所述支撑模块被设置为能够在轮架上固定范围内伸缩移动，所述抬升装置被构造为能够使所述蓄能轮的转动动能转换为使支撑模块向上移动的动能，如背景技术中所述，当遇到障碍物时，我们选择跳过它的方式，来实现不急停，更安全的情况，或者需要驾驶者主动跳跃时，如上楼梯这种特殊情况时，本申请这个结构就能帮助达到目的；
蓄能轮还是在旋转中，当整个电动独轮车需要跳跃时，则使蓄能轮通过抬升装置和所述支撑模块连接，在瞬间把蓄能轮的转动动能转换为使支撑模块向上移动的动能，则支撑模块向上被提起，当到达某一个零界点时，不再移动，则带动轮架向上移动，整个电动独轮车就呈跳跃状态，实现跳跃的目的。
优选地，电动独轮车还包括第一传感器，用于检测所述支撑模块的旋转角度和速度，并设定有阈值，当突破该阈值时，启动第一离合装置，在正常行驶情况下，一些加速、减速中，如现有技术一样，支撑模块也必定会旋转一定角度，不过旋转的速度不快，这时如果蓄能轮和支撑模块接触了，则会使其往反方向移动能力过大，反而会造成驾驶者往另一个方向摔出，所以，第一传感器和第一离合装置的设定则解决这个问题，在所述阈值的限定下，识别出急停这种特殊情况，再实现蓄能轮的连接。
优选地，所述蓄能轮包括往其侧面延伸的飞轮，所述第一离合装置为刹车钳，其固定安装于支撑模块上，钳口配合在所述飞轮上，结构简单，整个结构类似汽车的碟刹，刹车钳闭合时，能够瞬间非常稳固地连接飞轮和支撑模块，使蓄能轮的转动动能转换为支撑模块的反向旋转的转动动能。
优选地，所述蓄能轮包括往其侧面延伸的飞轮，飞轮圆周上设置有环形的齿，所述抬升装置包括两个或两个以上的同轴转动的齿轮，所述支撑模块上设置有与其中至少一个齿轮啮合的齿条，所述飞轮与其中至少一个齿轮啮合，所述齿轮均通过第二离合装置安装于同一轴芯上，该轴芯安装在轮架上，这个具体的结构用于实现电动独轮车的跳跃功能，当需要跳跃时，第二离合装置使所有或部分的齿轮连接轴芯，同轴旋转，则原本和飞轮连接处于空转状态的齿轮通过轴芯带动其他齿轮转动，其中包括和支撑模块上齿条连接的齿轮，这时该齿轮带动齿条向上移动，则支撑模块向上移动，被提起，当到达某一个零界点时，不再移动，则带动轮架向上移动，整个电动独轮车就呈跳跃状态，实现跳跃的目的。
优选地，所述电动独轮车还包括第二传感器，用于检测驾驶者对支撑模块造成的压力信号，并设定有预定的信号，当驾驶者完成某组动作反馈出设定的压力信号或压力信号组合时，启动第二离合装置，我们正常人在驾驶一些行驶工具时，如自行车/滑板/溜冰鞋，要跳起时，都会有一个下蹲的动作，再跃起，而为了使驾驶者有更好地驾驶感觉，本方案的结构则可以通过设定的第二传感器，用一些所述压力信号或压力信号组合的限定，来促使驾驶者完成以前已经习惯的某一组动作，触发第二离合装置，使电动独轮车跳起，更人性化，用户体验更好，学习成本更低。
优选地，所述支撑模块包括：
踏板，设置于轮架两侧；
包裹部件，其设置在支撑模块顶部，用于驾驶者坐或者包裹驾驶者腰部。
踏板用于放置驾驶者双脚，和现有技术作用一样，包裹部件则更好地保护驾驶者，使支撑模块反向旋转时，能够更好地带动驾驶者反向移动，抵消惯性。
优选地，所述包裹部件下方与轮架间设置有减震装置，电动独轮车跳起后落下时，减震装置可以起到减震的作用，不论是对驾驶者还是电动独轮车，都有更好地保护。
优选地，所述支撑模块上设置有一制动装置，用于制动车轮的转动，制动装置在制动过程中带动支撑模块沿车轮的转动方向转动，通过支撑模块来使车轮刹车，支撑模块则会向前转动，这时再通过蓄能轮使其回转，这种配合下，完成刹车，甚至急刹，当急刹时，则相当于所述急停状态，通过与蓄能轮和相关的结构，来帮助整个电动独轮车和驾驶者保持安全的状态。
优选地，所述电动独轮车包括自由模式和电控模式，所述踏板下方设置有控制电动独轮车动作的姿态控制开关，电控模式下，所述踏板踩踏的方向和角度控制所述姿态控制开关，从而控制电动独轮车做出向前/向后/刹车/转向等动作，自由模式下，驾驶者通过身体姿态控制电动独轮车的动作，更人性化，当平衡能力还不够好或者对电动独轮车驾驶还不够熟练的驾驶者驾驶时，选择电控模式，能够达到更好的驾驶效果，自由模式则保证了驾驶者依然有现有技术中电动独轮车的驾驶体验。
优选地，所述自由模式和电控模式通过一与电动独轮车有线或无线连接的切换开关控制，更方便，更人性化。
优选地，所述支撑模块上设置有平衡陀螺，所述平衡陀螺至少为二自由度陀螺，二自由度以上的陀螺具备进动性，所谓“进动性”，就是当陀螺转子以高速旋转时，如果施加的外力矩是沿着除自转轴以外的其它轴向，陀螺并不顺着外力矩的方向运动，其转动角速度方向与外力矩作用方向互相垂直，这种特性，叫做陀螺仪的进动性，例如：对于三自由度陀螺来说，若外力矩绕外环轴作用，陀螺仪将绕内环轴转动；若外力矩绕内环轴作用，陀螺仪将绕外环轴转动。对于二自由度陀螺(没有外框)来说，当强迫其绕第三轴(假想的外框轴)运动时，则陀螺将绕内框轴转动，这种结构，在电动独轮车过度倾斜时，可以帮助保持电动独轮车的平衡，使驾驶过程更安全。
优选的，所述平衡陀螺数量等于或大于一组，至少一组的平衡陀螺设置在所述支撑模块上的前后两端。
优选的，所述平衡陀螺由一个在中心旋转的轮和依次套合在所述轮外并且能够控制转动角度的若干框架组成。
优选的，所述平衡陀螺上最外部的框架以一定的和车辆垂直方向的夹角安装。
本发明还公开了一种电动独轮车的行驶方法，其步骤为：
A、启动电动独轮车，保持正常行驶状态，蓄能轮保持转动；
B、在电动独轮车需要急停或者快速减速时，通过所述第一离合装置使蓄能轮和支撑模块配合，使蓄能轮的转动动能带动支撑模块沿所述车轮旋转方向的相反方向转动，从而带动驾驶者克服因为电动独轮车急停或者快速减速带来的朝向行驶方向的惯性。
用于实现所述的电动独轮车急停状态下对驾驶者的保护。
本发明还公开了另一种电动独轮车的行驶方法，其步骤为：
A、启动电动独轮车，保持正常行驶状态，蓄能轮保持转动；
B、在电动独轮车需要急停或者快速减速时，通过所述第一离合装置使蓄能轮和支撑模块配合，使蓄能轮的转动动能带动支撑模块沿所述车轮旋转方向的相反方向转动，从而带动驾驶者克服因为电动独轮车急停或者快速减速带来的朝向行驶方向的惯性；
C、当需要电动独轮车跳跃时，通过所述第二离合装置使蓄能轮和支撑模块配合，使所述蓄能轮的转动动能转换为使支撑模块向上移动的动能，带动电动独轮车跳跃。
用于实现所述的电动独轮车的跳跃功能。
优选地，步骤C中，驾驶者通过固定的动作指令，产生传感器能够识别的信号，控制第二离合装置的工作状态。
本发明还公开了另一种电动独轮车的行驶方法，其包括步骤：
A、启动电动独轮车，保持正常行驶状态，蓄能轮保持转动；
B、在电动独轮车需要急停或者快速减速时，通过所述第一离合装置使蓄能轮和支撑模块配合，使蓄能轮的转动动能带动支撑模块沿所述车轮旋转方向的相反方向转动，从而带动驾驶者克服因为电动独轮车急停或者快速减速带来的朝向行驶方向的惯性；
C、当需要电动独轮车减速时，控制所述制动装置点刹车轮，减速车轮旋转的过程中，支撑模块被带动旋转时，通过第一离合装置连接蓄能轮，纠正支撑模块的角度。
实现电动独轮车的主动的急停功能。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
在急停状态下保障驾驶者安全。
附图说明：
图1为本申请电动独轮车的第一轴测图；
图2为本申请电动独轮车的第二轴测图；
图3为本申请电动独轮车的侧视图；
图4为本申请电动独轮车急停惯性示意图；
图5为本申请电动独轮车跳跃轨迹图；
图6为本申请实施例4中电动独轮车二自由度陀螺第一示意图；
图7为本申请实施例4中电动独轮车二自由度陀螺第二示意图；
图8为本申请实施例4中电动独轮车二自由度陀螺安装示意图；
图9为本申请实施例5中电动独轮车二自由度陀螺第一示意图；
图10为本申请实施例5中电动独轮车二自由度陀螺第二示意图；
图中标记：1-车轮，2-蓄能轮，21-轮架，3-飞轮，4-第一齿条，41-第二齿条，5-踏板，6-第一齿轮，7-第二齿轮，8-第三齿轮，81-第四齿轮，9-板件，10-弹簧，11-座位，12-包裹部件，13-卡扣，14-把手，15-门型结构，16-碟刹，17-姿态控制开关，18-第二旋转的轮，19-第一矩形框架，20-第二矩形框架，31-第三矩形框架，22-转向电机，23-第一旋转的轮。
具体实施方式
下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1、2，一种带辅助功能的电动独轮车，其包括：
轮架21，所述轮架21上设置有用于支撑驾驶者的支撑模块；
车轮1，所述车轮1可转动地与轮架21相配接，并由电动机驱动转动，本实施例中，电动机为轮毂电机，和现有技术中大部分电动独轮车的一样；
蓄能轮2，所述蓄能轮2可转动地与轮架21相配接，并通过第一离合装置与所述支撑模块配合，所述蓄能轮2被构造为其转动动能能够通过所述第一离合装置驱动所述支撑模块转动，支撑模块转动方向与所车轮1的旋转方向相反，所述蓄能轮2转动方向与所车轮1的旋转方向相反，蓄能轮2由另一个轮毂电机驱动，该轮毂电机也安装在轮架21上，安装位置和驱动车轮1的轮毂电机同轴，蓄能轮2在车轮1转动同时也相反地转动，所述蓄能轮2包括往其侧面延伸的飞轮3，其和蓄能轮2固定连接，被驱动从而同角速度转动，所述第一离合装置为刹车钳，其固定安装于支撑模块上，钳口配合在所述飞轮3上；
第一传感器，用于检测所述支撑模块的旋转角度和速度，并设定有阈值，当突破该阈值时，启动第一离合装置，所述第一传感器设置在支撑模块上，测得支撑模块的旋转加速度以及旋转角度(以支撑模块与水平方向90度的夹角为基准0度)，所述阈值中，对应所述加速度匹配对应的旋转角度，当在某一加速度下时，支撑模块的旋转角度超过预定的范围，则视为突破该阈值，第一离合装置启动；
所述支撑模块包括：
踏板5，设置于轮架21两侧；
包裹部件12(包括一个座位11，座位11前方设置把手14，其可为单纯的只是帮助扶持的把手14，也可为一个控制端，前向或向后控制电动独轮车的前进或后退)，其设置在支撑模块顶部，为半圆形的开环结构(其高度可调，以适应不同驾驶者)，前端设置可以连接的卡扣13，用于驾驶者坐或者包裹驾驶者腰部，所述包裹部件12下方与轮架21间设置有减震装置，具体为弹簧10，轮架21从两侧向上延伸出一个门型结构15(属于支撑模块，支撑模块其他结构也是安装在该门型结构15上的，如包裹部件12通过其两侧向下延伸的板件9连接于所述门型结构15两侧上)，其顶部通过若干所述弹簧10和所述座位11下表面连接，所述刹车钳安装于所述门型结构15上，刹车钳闭合时，被转动的飞轮3带动旋转，从而带动门型结构15转动，从而带动包裹部件12转动，最终带动驾驶者往后转动，克服惯性。
所述电动独轮车包括自由模式和电控模式，所述踏板5下方设置有控制电动独轮车动作的姿态控制开关17，电控模式下，所述踏板5踩踏的方向和角度控制所述姿态控制开关17，从而控制电动独轮车做出向前/向后/刹车/转向等动作，自由模式下，驾驶者通过身体姿态控制电动独轮车的动作，所述自由模式和电控模式通过一与电动独轮车有线或无线连接的切换开关控制；
所述踏板5通过一设置在其中部的轴安装于支撑模块的侧面，可以前后翻转，其下方的前后端分别设置有弹性的开关，踏板5被驾驶者踩着向前或向后翻转时，按压下方的开关，即所述姿态控制开关17，进行上述的触发动作，具体的，踏板5的下方分为前后两个区域，轮架21两侧的踏板5下方就总共4个区域，4个区域单独的分别的向下踩动以及组合在一起踩动的动作，匹配多个对应的动作，比如向前/向后/刹车/转向等动作；。
本实施例公开了一种电动独轮车的行驶方法，其步骤为：
A、启动电动独轮车，保持正常行驶状态，蓄能轮2保持转动；
B、在电动独轮车需要急停或者快速减速时，通过所述第一离合装置使蓄能轮2和支撑模块配合，使蓄能轮2的转动动能带动支撑模块沿所述车轮1旋转方向的相反方向转动，从而带动驾驶者克服因为电动独轮车急停或者快速减速带来的朝向行驶方向的惯性。
实施例2
如图1、2，本实施例除了实施例1的结构外，还包括抬升装置，所述支撑模块被设置为能够在轮架21上伸缩移动，所述抬升装置被构造为能够使所述蓄能轮2的转动动能转换为使支撑模块向上移动的动能。
所述包裹部件12通过其两侧向下延伸的板件9滑动地连接于所述门型结构15两侧上；
所述蓄能轮2包括往其侧面延伸的飞轮3(加速状态也也可产生陀螺的进动性，提升独轮车的平衡性，而车轮1和蓄能轮2本身的相配合的转动也会带来陀螺的定轴性，克服电动独轮车转向带来的进动性)，飞轮3圆周上设置有环形的齿，所述抬升装置包括两个或两个以上的同轴转动的齿轮，所述支撑模块上设置有与其中至少一个齿轮啮合的齿条，这里为第一齿条4，所述飞轮3与其中至少一个齿轮啮合，所述齿轮均通过第二离合装置安装于同一轴芯上，该轴芯安装在轮架21上(即所述门型结构15的两侧)；
本实施例中，所述齿轮为两个，包括第一齿轮6和第二齿轮7，均设置在支撑模块(这里则具体到包裹部件12两侧向下延伸的板件9上)靠前方的一侧(在电动独轮车向前行驶方向上靠前的一方)，第一齿轮6和飞轮3啮合，第二齿轮7和所述第一齿条4啮合，
本实施例中，支撑模块的靠后方的一侧还设置有第三齿轮8和第四齿轮81，并通过第三离合装置安装于一轴芯上，该轴芯安装在轮架21上(即所述门型结构15的两侧)，所述支撑模块(板材)该测安装有第二齿条41，所述第三齿轮8和第二齿条41啮合，
这个具体的结构用于实现电动独轮车的跳跃功能，当需要跳跃时，第二离合装置使所有或部分的齿轮连接轴芯，同轴旋转，则原本和飞轮3连接处于空转状态的齿轮通过轴芯带动其他齿轮转动，其中包括和支撑模块上齿条连接的齿轮，这时该齿轮带动齿条向上移动，则支撑模块向上移动，被提起，当到达预设位置时，不再移动，与此同时，第二离合装置离开，飞轮3处于空转状态，支撑模块产生的惯性带动轮架21向上移动，整个电动独轮车就呈跳跃状态，达到最高点时，第三离合装置使所有或部分的齿轮连接轴芯，同轴旋转，则原本和飞轮3连接处于空转状态的齿轮通过轴芯带动其他齿轮转动，其中包括和支撑模块上齿条连接的齿轮，这时该齿轮带动齿条向下移动，则支撑模块向下移动，当达到预设值时，不再移动，与此同时，第三离合装置离开，飞轮3处于空转状态，为下次跳跃已经作好准备，当整车从最高点下落至在面时，弹簧减震，飞轮3与第一离合装置配合调整姿态，从而实现整个跳跃的目的，在这个结构中，具体为：
当第一齿轮6通过第二离合装置闭合与第二齿轮7同轴旋转，原本空转的飞轮3通过第一齿轮6与第二齿轮7的传动，带动第一齿条4向上移动，当达到预设位置时，不再移动，第二离合装置又切换到离开状态，飞轮3继续空转，此时，所述板件9有向上移动时产生的惯性，带动轮架21以及整车离开地面，当跳跃到最高点时，第三齿轮8通过第三离合装置闭合与第四齿轮81同轴旋转，原本空转的飞轮3通过第三齿轮8与第四齿轮81的传动，带动第二齿条41向下移动，当达到预设位置时，不再移动，第三离开装置又切换到离开状态，飞轮3继续空转，为下次跳跃已经作好准备，当整车从最高点下落至地面时，弹簧10起到减震的作用，飞轮3通过与第一离开的配合，起到调整姿态的作用，实现电动独轮车的跳跃(跳跃轨迹如图5)。
本实施例还包括第二传感器，用于检测驾驶者对支撑模块造成的压力信号，并设定有预定的信号，当驾驶者完成某组动作反馈出设定的压力信号或压力信号组合时，启动第二离合装置。
本实施例公开了一种电动独轮车的行驶方法，其步骤为：
A、启动电动独轮车，保持正常行驶状态，蓄能轮2保持转动(如图3)；
B、在电动独轮车需要急停或者快速减速时(如图4)，通过所述第一离合装置使蓄能轮2和支撑模块配合，使蓄能轮2的转动动能带动支撑模块沿所述车轮1旋转方向的相反方向转动，从而带动驾驶者克服因为电动独轮车急停或者快速减速带来的朝向行驶方向的惯性；
C、当需要电动独轮车跳跃时，通过所述第二离合装置使蓄能轮2和支撑模块配合，使所述蓄能轮2的转动动能转换为使支撑模块向上移动的动能，带动电动独轮车跳跃。
步骤C中，驾驶者通过固定的动作指令，产生传感器能够识别的信号，控制第二离合装置的工作状态。
实施例3
如图1，本实施例除了实施例1中所述的结构外，所述支撑模块上设置有一制动装置，用于制动车轮1的转动，制动装置在制动过程中带动支撑模块沿车轮1的转动方向转动，具体为设置在门型结构15内侧，与车轮1轮毂侧面的车轮刹车片配合的碟刹16(类似汽车的碟刹16)。
实施例4
如图6、7、8，本实施例除了实施例1中所述的结构外，所述支撑模块上还设置有平衡陀螺，所述平衡陀螺至少为二自由度陀螺，本实施例中为二自由度，本实施例中，具体为设置在所述门型结构15顶部两侧的两个第二旋转的轮18，其均安装在一个单独的第一矩形框架19内，两个所述第一矩形框架19分别安装在一个第二矩形框架20的的两端，第一矩形框架19可被电机驱动旋转，所述第一矩形框架19和所述第二旋转的轮18组成为二自由度陀螺，当电动独轮车倾斜过度时，通过转动第一矩形框架19，使第二旋转的轮18整体偏转，利用二自由度陀螺的进动性，辅助电动独轮车保持平衡。
本实施例公开了一种电动独轮车的行驶方法，其包括步骤：
A、启动电动独轮车，保持正常行驶状态，蓄能轮2保持转动；
B、在电动独轮车需要急停或者快速减速时，通过所述第一离合装置使蓄能轮2和支撑模块配合，使蓄能轮2的转动动能带动支撑模块沿所述车轮1旋转方向的相反方向转动，从而带动驾驶者克服因为电动独轮车急停或者快速减速带来的朝向行驶方向的惯性；
C、当需要电动独轮车减速时，控制所述制动装置点刹车轮1，减速车轮1旋转的过程中，支撑模块被带动旋转时，通过第一离合装置连接蓄能轮2，纠正支撑模块的角度。
实施例5
如图9、10，本实施例除了实施例1中所述的结构外，所述支撑模块上还设置有平衡陀螺，其具体结构和实施例4所述的有所不同，该平衡陀螺至少包含两个，对称地设置在所述座位11下方的前后两侧，单个的平衡陀螺：
第三矩形框架31，安装于座位11下方的前后两侧；
安装在第三矩形框架31内的第一旋转的轮23，所述其第一旋转的轮23水平设置(也可以以一定的夹角和独轮车垂直方向安装)，能够在竖直方向上旋转，并且能够沿平行于独轮车前后方向的一个轴进行左右偏转；
其具体的偏转结构为：第三矩形框架31外设置有转向电机22，所述第一旋转的轮23设置在一个围绕它的小矩形框内，该小矩形框两端铰接在第三矩形框架31的两侧壁，所述转向电机22通过与其连接的齿轮组驱动所述小矩形框偏转，以实现第一旋转的轮23的偏转。
当所述平衡陀螺数量为两个，对称地设置在所述座位11下方的前后两侧时，前后两个第一旋转的轮23开机后高速旋转，如果前后两个第一旋转的轮23改变倾角，产生相同方向的平衡力，就可以纠正独轮车向两侧地面方向倾倒力；
如果两个第一旋转的轮23改变角度产生相对平衡力,就可以使独轮车沿轴心左或右旋转,起到车辆转向作用；
如果改变第一旋转的轮23的倾角，产生同向不同大小的平衡力，就可以纠正独轮车的倾倒和提供转向力；
具体的，踏板5的下方分为前后两个区域，轮架21两侧的踏板5下方就总共4个区域，4个区域单独的分别的向下踩动以及组合在一起踩动的动作，匹配多个对应的信号，以控制独轮车的动作，比如向前/向后/刹车/转向等动作；
在座位11下和踏板5上可以选择安装重力传感器，可以测出车辆的负载，根据车体的质量，以及车辆上安装的加速度传感器，车辆速度传感器，综合来改变两个第一旋转的轮23的倾角，以及离合蓄能轮2的时机，综合控制独轮车在地面和空中的平衡，保证骑行人的安全，还可以在提供非身体姿态控制时，通过选装转向把手，或通过脚踩踏板5的方式，提供车辆加速或转向的动力。
在具体驾驶过程中，如果人体的重心不符合前进后退需要的姿态，可以通过车架离合蓄能轮2或车轮1控制，转向通过两个第一旋转的轮23产生相对或相差的进动性完成；
具体的，如图10，第一旋转的轮23也可斜向设置，同样也可通过上述的调节方式纠正独轮车的倾倒和提供转向力；
由上可见，所述平衡陀螺由一个在中心旋转的轮(第一旋转的轮23)和依次套合在所述轮外并且能够转动的若干框架(本实施例中最外部的框架为第三矩形框31)组成，所述第三矩形框31也可以以一定的和车辆垂直方向的夹角安装。
Claims (20)
1.一种带辅助功能的电动独轮车，其包括：
轮架，所述轮架上设置有用于支撑驾驶者的支撑模块；
车轮，所述车轮可转动地与轮架相配接，并由电动机驱动转动；
其特征在于，还包括：
蓄能轮，所述蓄能轮可转动地与轮架相配接，并通过第一离合装置与所述支撑模块配合，所述蓄能轮被构造为其转动动能能够通过所述第一离合装置驱动所述支撑模块转动，支撑模块转动方向与所车轮的旋转方向相反。
2.根据权利要求1所述的带辅助功能的电动独轮车，其特征在于，所述蓄能轮转动方向与所车轮的旋转方向相反。
3.根据权利要求1所述的带辅助功能的电动独轮车，其特征在于，还包括抬升装置，所述支撑模块被设置为能够在轮架上固定范围内伸缩移动，所述抬升装置被构造为能够使所述蓄能轮的转动动能转换为使支撑模块向上移动的动能。
4.根据权利要求1所述的带辅助功能的电动独轮车，其特征在于，还包括第一传感器，用于检测所述支撑模块的旋转角度和速度，并设定有阈值，当突破该阈值时，启动第一离合装置。
5.根据权利要求4所述的带辅助功能的电动独轮车，其特征在于，所述蓄能轮包括往其侧面延伸的飞轮，所述第一离合装置为刹车钳或其他开合装置，其固定安装于支撑模块上，钳口配合在所述飞轮上。
6.根据权利要求3所述的带辅助功能的电动独轮车，其特征在于，所述蓄能轮包括往其侧面延伸的飞轮，飞轮圆周上设置有环形的齿，所述抬升装置包括两个或两个以上的同轴转动的齿轮，所述支撑模块上设置有与其中至少一个齿轮啮合的齿条，所述飞轮与其中至少一个齿轮啮合，所述齿轮均通过第二离合装置安装于同一轴芯上，该轴芯安装在轮架上。
7.根据权利要求6所述的带辅助功能的电动独轮车，其特征在于，还包括第二传感器，用于检测驾驶者对支撑模块造成的压力信号，并设定有预定的信号，当驾驶者完成某组动作反馈出设定的压力信号或压力信号组合时，启动第二离合装置。
8.根据权利要求1所述的带辅助功能的电动独轮车，其特征在于，所述支撑模块包括：
踏板，设置于轮架两侧；
包裹部件，其设置在支撑模块顶部，用于驾驶者坐或者包裹驾驶者腰部。
9.根据权利要求8所述的带辅助功能的电动独轮车，其特征在于，所述包裹部件下方与轮架间设置有减震装置。
10.根据权利要求1所述的带辅助功能的电动独轮车，其特征在于，所述支撑模块上设置有一制动装置，用于制动车轮的转动，制动装置在制动过程中带动支撑模块沿车轮的转动方向转动。
11.根据权利要求8所述的带辅助功能的电动独轮车，其特征在于，所述电动独轮车包括自由模式和电控模式，所述踏板下方设置有控制电动独轮车动作的姿态控制开关，电控模式下，所述踏板踩踏的方向和角度控制所述姿态控制开关，从而控制电动独轮车做出向前/向后/刹车/转向等动作，自由模式下，驾驶者通过身体姿态控制电动独轮车的动作。
12.根据权利要求11所述的带辅助功能的电动独轮车，其特征在于，所述自由模式和电控模式通过一与电动独轮车有线或无线连接的切换开关控制。
13.根据权利要求1所述的带辅助功能的电动独轮车，其特征在于，所述支撑模块上设置有平衡陀螺，所述平衡陀螺至少为二自由度陀螺。
14.根据权利要求13所述的带辅助功能的电动独轮车，其特征在于，所述平衡陀螺数量等于或大于一组，至少一组的平衡陀螺设置在所述支撑模块上的前后两端。
15.根据权利要求14所述的带辅助功能的电动独轮车，其特征在于，所述平衡陀螺由一个在中心旋转的轮和依次套合在所述轮外并且能够控制转动角度的若干框架组成。
16.根据权利要求15所述的带辅助功能的电动独轮车，其特征在于，所述平衡陀螺上最外部的框架以一定的和车辆垂直方向的夹角安装。
17.一种如权利要求1-16任意一项所述的电动独轮车的行驶方法，其特征在于，步骤为：
A、启动电动独轮车，保持正常行驶状态，蓄能轮保持转动；
B、在电动独轮车需要急停或者快速减速时，通过所述第一离合装置使蓄能轮和支撑模块配合，使蓄能轮的转动动能带动支撑模块沿所述车轮旋转方向的相反方向转动，从而带动驾驶者克服因为电动独轮车急停或者快速减速带来的朝向行驶方向的惯性。
18.一种如权利要求7所述的电动独轮车的行驶方法，其特征在于，步骤为：
A、启动电动独轮车，保持正常行驶状态，蓄能轮保持转动；
B、在电动独轮车需要急停或者快速减速时，通过所述第一离合装置使蓄能轮和支撑模块配合，使蓄能轮的转动动能带动支撑模块沿所述车轮旋转方向的相反方向转动，从而带动驾驶者克服因为电动独轮车急停或者快速减速带来的朝向行驶方向的惯性；
C、当需要电动独轮车跳跃时，通过所述第二离合装置使蓄能轮和支撑模块配合，使所述蓄能轮的转动动能转换为使支撑模块向上移动的动能，带动电动独轮车跳跃。
19.根据权利要求18所述的行驶方法，其特征在于，
步骤C中，驾驶者通过固定的动作指令，产生传感器能够识别的信号，控制第二离合装置的工作状态。
20.一种如权利要求10所述的电动独轮车的行驶方法，其特征在于，包括步骤：
A、启动电动独轮车，保持正常行驶状态，蓄能轮保持转动；
B、在电动独轮车需要急停或者快速减速时，通过所述第一离合装置使蓄能轮和支撑模块配合，使蓄能轮的转动动能带动支撑模块沿所述车轮旋转方向的相反方向转动，从而带动驾驶者克服因为电动独轮车急停或者快速减速带来的朝向行驶方向的惯性；
C、当需要电动独轮车减速时，控制所述制动装置点刹车轮，减速车轮旋转的过程中，支撑模块被带动旋转时，通过第一离合装置连接蓄能轮，纠正支撑模块的角度。
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