CN107000805A - 发生外力时维持直行的两轮自平衡踏板车的行使方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发生外力时维持直行的两轮自平衡踏板车的行使方法，其详细的行使方法如下。包括：施加电源的行使准备步骤(S10)；搭乘人员将身体向前方或后方倾斜而设定根据角度的行使速度及前后退行使方向行使的行使步骤(S20)；一侧车轮发生爆胎时，提升爆胎的车轮的旋转数的事故车轮急速旋转步骤(S30)；降低正常车轮的旋转数使其与事故车轮的旋转数符合的正常车轮减速旋转步骤(S40)；将事故车轮的旋转数和正常车轮的旋转数相同地调整的两侧车轮旋转数调整步骤(S50)；反复执行所述两侧车轮旋转数调整步骤(S50)而行使的旋转数反复调整行使步骤(S60)。

Description

发生外力时维持直行的两轮自平衡踏板车的行使方法
技术领域
本发明涉及实时地解读搭乘人员的体重中心的变化而行使的两轮自平衡踏板车的行使方法，更详细地，涉及一种发生外力时维持直行的两轮自平衡踏板车的行使方法，以搭乘人员为基准在左右分别形成有1个车轮的两轮自平衡踏板车在行使中通过外力发生一侧车轮爆胎的事故时，能够防止向一侧倾斜地行使而安全地直行。
背景技术
本发明的两轮自平衡踏板车形成有2个车轮，以搭乘人员为基准在右侧形成有1个、左侧1个、总形成有2个车轮，而实时地解读搭乘人员的体重中心的变化，不失平衡地行使的自平衡式电动装置。
平衡踏板车的行使方法是例如在使用者搭乘平衡踏板车的状态下向前方以既定角度倾斜身体或向后方倾斜身体时，搭载的陀螺仪传感器等各种传感器使得搭乘人员的体重中心变换为倾斜而实时地解读，并将车轮以倾斜方向驱动能够解除倾斜的程度，以便在搭乘人员的体重中心向前方或后方倾斜时，平衡踏板车因倾斜而倾倒。
从而，搭乘人员的体重中心借助于根据倾斜产生反应的车轮的旋转而被纠正至正常位置，而在以搭乘人员为基准在左右分别安装1个车轮的状态下也能够保持平衡维持直立地行使。
但，两轮自平衡踏板车的问题点是以搭乘人员为中心在左右成一列地分别安装车轮的构成，如果在一侧车轮发生爆胎的事故，发生向爆胎的车轮侧倾斜行使，而使得自平衡踏板车失去中心倾倒，导致踏板车自身受损伤，并且，搭乘人员也可受到致命的伤害。
发明内容
技术问题
从而，本发明为了解决上述的问题点，提供一种两轮自平衡踏板车的行使方法，即两轮自平衡踏板车在行使中发生一侧车轮爆胎的危险事故时，也能够维持直行，防止向爆胎的车轮侧倾斜，而稳定地行使。
解决问题的手段
根据本发明的发生外力时维持直行的两轮自平衡踏板车的行使方法如下。包括：施加电源的行使准备步骤(S10)；搭乘人员将身体向前方或后方倾斜而设定根据角度的行使速度及前后退行使方向行使的行使步骤(S20)；一侧车轮发生爆胎时，提升爆胎的车轮的旋转数的事故车轮急速旋转步骤(S30)；降低正常车轮的旋转数使其与事故车轮的旋转数符合的正常车轮减速旋转步骤(S40)；将事故车轮的旋转数和正常车轮的旋转数相同地调整的两侧车轮旋转数调整步骤(S50)；反复执行所述两侧车轮旋转数调整步骤(S50)而行使的旋转数反复调整行使步骤(S60)。
发明的效果
利用根据本发明的发生外力时维持直行的两轮自平衡踏板车的行使方法运用自平衡踏板车时，即使因路面状态的不良或车轮自身的不良而在第1车轮(10)发生爆胎,也能够使得爆胎的第1车轮(10)和正常的第2车轮(20)的旋转数相互不同，从而，能够使得第1车轮(10)和第2车轮(20)连接成一列的轴整列线(A)与在事故发生前设定的自平衡踏板车的直行线(S)垂直地相接地进行调整，而能够维持自平衡踏板车直行，并能够根源性地阻断自平衡踏板车的倾斜行使现象。由此，能够事先防止因倾斜行使的自平衡踏板车的翻倒问题和其引起的搭乘人员的致命性的人命伤害。
附图说明
图1为说明立式平衡踏板车的构成的分离立体图；
图2为用于说明立式平衡踏板车的爆胎的车轮的立体图及正面图；
图3为用于说明爆胎的立式平衡踏板车的倾斜行使的危险性的平面图；
图4为用于说明平衡轮椅的爆胎的车轮的立体图及正面图；
图5为用于说明爆胎的平衡轮椅的倾斜行使的危险性的平面图；
图6为用于说明本发明的陀螺仪传感器的功能的流程图；
图7为用于说明根据本发明的两轮自平衡踏板车上发生外力时维持直行的步骤的行使顺序图；
图8为表示根据本发明的发生外力时维持直行的两轮自平衡踏板车的行使方法的步骤图。
附图标记说明
1:立式平衡踏板车
2:平衡轮椅
10:第1车轮
11:第1电动机
20:第2车轮
21:第2电动机
30:车轮外壳
31:脚踏板
32:垂直框架
33:手把
40:控制器
50:座椅
A,A':轴整列线
C:急转弯行使线
S:直行线
R:复原行使线
S10:施加电源的行使准备步骤
S20:将身体向前方或后方倾斜而设定根据角度的行使速度及前后退行使方向后行使的行使步骤
S30:一侧车轮发生爆胎时提升爆胎的车轮的旋转数的事故车轮急速旋转步骤
S40:降低正常车轮的旋转数使其符合事故车轮的旋转数的正常车轮减速旋转步骤
S50:将事故车轮的旋转数和正常车轮的旋转数相同地调整的两侧车轮旋转数调整步骤
S60:反复两侧车轮旋转数调整步骤而行使的旋转数反复调整行使步骤
具体实施方式
本发明的对象的两轮自平衡踏板车实施地解读搭乘人员的体重中心，使得以搭乘人员为基准在左右分别安装1个的车轮旋转，从而，维持平衡行使的平衡式电动装置。
从而，本发明的对象的两轮自平衡踏板车为了以倾斜测定搭乘人员的体重中心，通过搭载陀螺仪传感器等各种电性处理器的控制器(40)的控制，使得车轮的旋转维持平衡。
以下，与以往的问题点一起参照附图说明为达成本发明的目的的详细而优选的两轮自平衡踏板车的直行保障型行使方法，并且，与本发明有关的公知功能或构成及系统的详细说明只是与本发明的要旨不符合的附加说明时，省略对其的详细说明。
图1为用于说明本发明的对象的两轮立式平衡踏板车的构成的分离立体图，如图1所示，形成有车轮外壳(30)，在车轮外壳(30)的右侧安装有连接于第1电动机(11)的第1车轮(10)，在车轮外壳(30)的左侧安装有连接于第2电动机(21)的第2车轮(20)，在所述车轮外壳(30)的上面安装有用于搭乘人员搭乘的脚踏板(31)，在所述脚踏板(31)的直上方设置有垂直框架(32)，在垂直框架(32)的一侧安装有手把(33)，在所述车轮外壳(30)的内部形成有控制器(40)。
所述控制器(40)是搭载有陀螺仪传感器等各种电性处理器的控制系统，从而，以倾斜方式测定搭乘脚踏板(31)的搭乘人员的体重中心。例如，使用者在搭乘立式平衡踏板车(1)的状态下，将身体向前方倾斜既定角度时，在控制器(40)搭载的陀螺仪传感器等各种传感器实施地读取倾斜，使得车轮由倾斜方向驱动能够解除倾斜的程度，以使立式平衡踏板车(1)被纠正为直立的姿势，以稳定的姿势行使，防止立式平衡踏板车(1)因倾斜而向前翻倒。
但，维持稳定的姿势而行使的上述的立式平衡踏板车(1)存在致命的问题点。下面通过图2,3说明行使上的致命性的问题点。图2是用于说明立式平衡踏板车的爆胎的车轮的立体图及正面图，图3是用于说明爆胎的立式平衡踏板车的倾斜行使的危险性的平面图。
图2的(a)是立式平衡踏板车(1)的立体图；图2的(b)是立式平衡踏板车(1)的正面图，图2图示了直立式行使的立式平衡踏板车(1)的车轮因路面状态的不良或车轮自身的不良而爆胎的第1车轮(10)。
以直立的搭乘人员为基准在两侧分别安装有第1车轮(10)和第2车轮(20)的立式平衡踏板车(1)在行使中，如果第1车轮(10)爆胎，立式平衡踏板车(1)将失去中心而倾倒，不仅使得立式平衡踏板车(1)受损伤，而且，搭乘人员也可能受到致命性的人身伤害，因此，立式平衡踏板车(1)需在爆胎等外力下也要持续直立行使。
但，如图3所示，在立式平衡踏板车(1)上发生爆胎等外力之前，沿着一点划线表示的假设的直行线(S)而稳定地行使，但，如果在第1车轮(10)发生爆胎时，立式平衡踏板车(1)将以爆胎的第1车轮(10)为中心轴而急速地曲线行使，而沿着以双点划线表示的假设的急转弯行使线(C)倾斜行使，此时，立式平衡踏板车(1)和搭乘人员将失去中心而跌倒，立式平衡踏板车(1)受到损伤，而且，搭乘人员也将受到致命性的人命伤害。此类伤害与行使速度和成比例地增加，在以快速行使时受到更大的伤害。
并且，图4是用于说明平衡轮椅的爆胎的车轮的立体图及正面图,图5是用于说明爆胎的平衡轮椅的倾斜行使的危险性的平面图。图4、5是适用两轮自平衡的技术的平衡轮椅(2)，是为了使得不便行走的残疾人或老弱者便利移动而开发的。
近来，广泛使用一种为不便行走的残疾人或老弱者开发的具有4车轮的电动轮椅，其相比手动式轮椅提供便利的移动性，但，具有4车轮的电动轮椅因4车轮的结构不易灵敏地旋转，并且，难以沿着形成阶梯差的路面向上行使。
相比上述的具有4车轮的电动轮椅，两轮平衡轮椅(2)以座椅(50)为基准，在两侧设置有大型的第1车轮(10)和第2车轮(20)，因此，在行使中能够敏捷地旋转，并且，在有阶梯差的路面也能够容易地跨过行使。
但，平衡轮椅(2)在行使中安装于左右的车轮被某种外力发生爆胎时，因搭乘的人是残疾人或老弱者，将发生非常致命的人命伤害。
即，图4的(a)是平衡轮椅(2)的立体图，图4的(b)是平衡轮椅(2)的正面图，图示了在不便行走的残疾人或老弱者搭乘的平衡轮椅(2)因路面状态的不良或车轮自身的不良，发生第1车轮(10)爆胎的状态。
如图4所示，残疾人或老弱者搭乘的平衡轮椅(2)在行使中，以坐着的搭乘人员为基准在一侧安装的第1车轮(10)因某种外力而发生爆胎时，平衡轮椅(2)将失去中心而翻倒，使得平衡轮椅(2)受到损伤，并且，搭乘的残疾人或老弱者也将受到致命性的人命伤害，因此，平衡轮椅(2)即使发生爆胎等任何外力，也要持续直行的状态。
但，如图5所示，在平衡轮椅(2)上发生爆胎等外力前，沿着以一点划线表示的假设的直行线(S)稳定地行使，但，在第1车轮(10)上发生爆胎时，平衡轮椅(2)将以爆胎的第1车轮(10)为中心轴而急速地曲线行使，并沿着以双点划线表示的假设的急转弯行使线(C)而倾斜行使，此时，平衡轮椅(2)和搭乘人员将失去中心跌倒，从而，使得平衡轮椅(2)受到损伤，并且，对于不便行走的残疾人或老弱者的搭乘人员带来极大的致命性的人命伤害。
发生如上述的车轮的爆胎时，向爆胎的车轮侧倾斜行使的原因是，两侧车轮的旋转数通过编码器被控制。即，编码器装置是通过感知两侧车轮的轴旋转数，将旋转数相同地维持的方式而使得能够直行，从而，发生事故时爆胎的车轮的外径大小变形而变得小于正常的车轮的外径大小，编码器仍使得车轮轴的旋转数相同地维持，因此，向爆胎的车轮侧倾斜行使，并发生翻倒事故。
以上说明了作为两轮立式平衡踏板车(1)和平衡轮椅(2)的致命性的问题点即行使中因爆胎而发生的倾斜行使的问题。由于因爆胎等外力的倾斜行使的问题点，即使两轮平衡踏板车具有各种优点，也未能广泛受到青睐。
本发明提出了一种即使在行使中发生爆胎等外力，也能够继续维持直行的行使方法，从而，提供有关在本发明的技术领域中长时间未能解决的课题的有效的解决方案。
图6是用于说明本发明的陀螺仪传感器的功能的流程图。首先，通过图6说明即使受到外力也能够维持直行的自平衡踏板车的基本的概念。如图6所示在行使的自平衡踏板车的第1车轮(10)上发生爆胎时，搭载于控制器(40)的陀螺仪传感器将突然发生的爆胎现象认知为在以直行线(S)与轴整列线(A)垂直交叉的状态行使中，轴整列线(A)上发生异常而脱离垂直交叉的角度。
从而，通过陀螺仪传感器的感知，使得爆胎的第1车轮(10)急速地提升旋转数，正常的第2车轮(20)减少旋转数，并将第1车轮(10)和第2车轮(20)的旋转数不同地设定，由此，在事故之前设定的直行线(S)与连接第1车轮(10)和第2车轮(20)的假设的轴整列线(A)再次垂直地交叉，从而，即使发生爆胎等外力，自平衡踏板车也能够保持直行。
并且，,图7与通过圆形表示的范例相同地，从上面俯瞰通过图4,5说明的平衡轮椅(2)的平面图，为说明发生爆胎等外力时维持行使的直行的步骤的行使顺序图，图8是在立式平衡踏板车(1)及平衡轮椅(2)的行使过程中发生爆胎等外力时维持直行的行使方法的步骤图。以下，通过图7至8详细说明发生外力时维持直行的两轮自平衡踏板车的行使方法。
在图7的(a)中以实线表示的第1车轮(10)和第2车轮(20)是沿着用较粗的双点划线表示的假设的轴整列线(A)整列成一例的状态。在该状态下，搭乘人员施加电源准备行使(S10,施加电源的行使准备步骤).
施加电源的行使准备步骤(S10)中当搭乘人员向前方或后方倾斜身体时，搭载于自平衡踏板车的陀螺仪传感器等运转，通过控制器(40)以倾斜为基准实时地解读搭乘人员的体重中心，从而，第1车轮(10)和第2车轮(20)根据角度而设定行使速度和前后退行使方向，并能够沿着在图7的(a)中用较粗的一点划线表示的直行线(S)稳定地直行(S20,将身体向前方或后方倾斜，而设定根据角度的行使速度及前后退行使方向后行使的行使步骤)。
但，如在图7的(a)以较细的双点划线表示，行使途中自平衡踏板车的第1车轮(10)发生爆胎时，第2车轮(20)将以爆胎的第1车轮(10)的周边为中心轴，如图7的(a)的箭头表示沿着急转弯行使线(C)倾斜行使。
此时，本发明为了预防因第1车轮(10)的爆胎自平衡踏板车失去中心翻倒，而发生自身的损伤及搭乘人员的致命性的人命伤害，如图7的(b)所示，使得爆胎的第1车轮(10)的旋转数急速地提升时，如图7的(b)的箭头所示，以正常的第2车轮(20)的周边为中心轴，爆胎的第1车轮(10)沿着复原行使线(R)倾斜行使，从而，在图7的(b)中表示的倾斜的轴整列线(A')与假设的直行线(S)垂直地相交，而维持在最初行使步骤终形成的直行性(S30,一侧车轮发生爆胎时提升爆胎的车轮的旋转数的事故车轮急速旋转步骤)。
并且，事故车轮急速旋转步骤(S30)后，使得正常地行使的第2车轮(20)的旋转数降低而使其与爆胎的第1车轮(10)的旋转数符合，从而，如图7的(b)所示，倾斜的轴整列线(A')与假设的直行线(S)垂直地相交，而维持最初行使步骤终形成的直行性(S40,降低正常车轮的旋转数使其与事故车轮的旋转数符合的正常车轮减速旋转步骤)。
并且，如图7的(c)所示，经过事故车轮急速旋转步骤(S30)和正常车轮减速旋转步骤(S40)，使得爆胎的第1车轮(10)的旋转数和正常的第2车轮(20)的旋转数相同地调整，从而，将第1车轮(10)和第2车轮(20)连接为一列的假设的轴整列线(A)与假设的直行线(S)垂直地相交，而复原自平衡踏板车的直行性(S50,将事故车轮的旋转数和正常车轮的旋转数相同地调整的两侧车轮旋转数调整步骤)。
并且，两侧车轮旋转数调整步骤(S50)后，反复进行将物理性地损伤的爆胎的第1车轮(10)和正常的第2车轮(20)的旋转数持续地调整的作业，从而，如图7的(c)所示，使得轴整列线(A)持续地与假设的直行线(S)垂直地相交，而受到任何的外力，也能够使得自平衡踏板车维持直行(S60,反复进行两侧车轮旋转数调整步骤而行使的旋转数反复调整行使步骤)。
如上述说明，利用发生外力时维持直行的两轮自平衡踏板车的行使方法使用自平衡踏板车时，即使因路面状态的不良或车轮自身的不良而在第1车轮(10)发生爆胎，也能够使得爆胎的第1车轮(10)和正常的第2车轮(20)的旋转数不同，由此，使得在事故之前设定的自平衡踏板车的直行线(S)与将第1车轮(10)和第2车轮(20)连接成一列的轴整列线(A)垂直相交地进行调整，从而，维持自平衡踏板车的直行，根源性地阻断自平衡踏板车的倾斜行使现象。由此，获得能够事先预防因倾斜行使现象的自平衡踏板车的翻倒问题和搭乘人员的致命性的人命伤害的显著效果。

Claims (1)

1.一种发生外力时维持直行的两轮自平衡踏板车的行使方法，其特征在于，包括：
施加电源的行使准备步骤(S10)；
搭乘人员将身体向前方或后方倾斜而设定根据角度的行使速度及前后退行使方向行使的行使步骤(S20)；
一侧车轮发生爆胎时，提升爆胎的车轮的旋转数的事故车轮急速旋转步骤(S30)；
降低正常车轮的旋转数使其与事故车轮的旋转数符合的正常车轮减速旋转步骤(S40)；
将事故车轮的旋转数和正常车轮的旋转数相同地调整的两侧车轮旋转数调整步骤(S50)；
反复执行所述两侧车轮旋转数调整步骤(S50)而行使的旋转数反复调整行使步骤(S60)。
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