TWI755600B - 自平衡車 - Google Patents

Abstract

本發明提出的是一種兼具源流管制和事後錯失補救的雙保險方式，可杜絕自平衡車暴轉、摔人事故的發生，方法之一是「用騎乘者兩手同步驅轉該等調轉件，建立一個新的車輛轉向操控維度以避免雙手拉扯把手的干擾」；之二是「限制該等自平衡車輪組轉向時的輪速差值，防止誤操作車架桿而導致暴轉」，其三是「適時機機械式地鎖定車架桿」防止過度和錯誤操作，其四是「導入減震與平衡補正機構」，使車輛左右方向常保平衡不側傾、人員不失衡。因此，透過本發明的設計，確實有助於降低因為騎乘者受干擾驚嚇而誤操作車架桿所產生的自平衡車暴轉情況。

Description

自平衡車

本發明是有關於一種車輛，特別是指一種具有把手的自平衡車。

目前市面上常見的兩輪式自平衡車的把手設計有雙把手型與單把手型，並以單把手型居多，代表者如美國Segway公司在美國專利授權編號US6302230B1、US9188984B2，及US7275607B2所披露的自平衡車，目前產品已經公開上市行銷有年，但摔人損車事故時有所聞。

這種自平衡車是於腳踏板前側正中央直立設置一支把手，該把手頂端分叉設有兩個握把以供騎乘者左右手抓握，把手可供操作左右擺動以操控行駛轉向。這類單把手的自平衡車在實際行騎轉向時，要求騎乘者必須動態地分配兩腳著力以保持身體的穩定，有了穩定的身體下盤，才能容許雙手適當出力而操控器有節制的左右擺動，否則無法穩定有效地驅動車輛行駛轉彎，甚至可能發生車輛暴轉、引起傷人傷車的交通意外。

由於這類型車輛的把手其實就是一個會擺轉的操作桿，無法提供騎乘者把持以穩定重心之用，且腳踏板也會隨著路面的起伏而左右顛簸影響騎乘者平衡，騎行這類車輛的感受就像不用手扶地站立在跌盪起伏的公車上，不小心翼翼就會跌跌撞撞，更像是人站在船頭而手握的是一個會動搖的欄杆，一不小心就會出事的感覺。

詳細分析過往諸多自平衡車失衡、失控、暴轉傷人的事件始末，其中，若把人為操作技術不純熟，以及騎乘者在熟練改善操作技術後就能避免的狀況排除在外，最常發生的事故有以下五種類型：A，由多種人為或外部原因，使車輛速度驟減或暴停，騎者向前跳脫時被正中前置的把手卡住而摔人； B，單側車輪行進受阻或卡住，引起車輛暴轉或蛇行恍動過劇，直接導致摔人摔車； C，車輛行經不平路面或騎者操作不當，引起車輛連續左右恍動，騎者為穩固身體平衡情急地握拉把手，而誤動把手轉向機能導致車輛暴轉； D，車輛轉彎時，騎者操作過度，導致車輛暴轉； E，車輛過障或行經連續不平路面，因上下跳動過劇，致使騎者腳底跳離或跳出車輛腳踏板，導致摔人、摔車事故。

申請人以為產品設計方若做到「要不怪責於使用者的一切操作過失，當使用者有緊急需求時要提供必要可能的救濟措施」，把手就是重中之重，也就是說，在緊急時把手要有扶持騎乘者的功用，並容許騎乘者不當操作也不會使車輛有不當動作而影響騎乘者人身安全，其次是，該把手可用以區隔騎乘行為是「一般直行模式」、「高速模式」和「轉彎模式」，讓騎乘者可以自主意識地警戒所處模式以小心駕駛，否則要求處處小心就等於無從小心。

另外，在肇生交通意外前的防犯手段方面，如上述Segway的後兩個專利案所揭示自平衡車，採用偵測騎乘者操控轉向意念，再依當時行車轉向速度利用控制晶片與程式運算，去節制操控器和車輛轉向速度，但是，那些手段都還是建立在「在擺轉式把手的操作基礎上，去強制限制兩個車輪的速差極限以達到防止車輛過度轉向而拋摔騎乘者」的思考模式，它是一種畫紅線式的界限管制，既不做可能發生的事故的事先防制，也不做一旦錯誤發生後的補救，那種車輛必然還留有禍根，仍然會有操作過度和錯誤操作的事故隱患存在，而本發明就徹底的解決這方面的問題。

因此，本發明的目的，即在提供一種能改善先前技術之至少一個缺點的自平衡車。

於是，本發明自平衡車，包含一個車架機構，及一個安裝於該車架機構的轉向控制機構。該車架機構包括一個車架單元與兩個自平衡車輪組，該車架單元包括一個安裝於該等自平衡車輪組間的車架本體，及一個上下延伸且可左右樞擺地以其底端部樞接於該車架本體的車架桿。該轉向控制機構包括一個用以限制該車架桿相對該車架本體之樞擺角度的擺轉限制單元、一個操控單元及一個旋轉感測單元，該擺轉限制單元包括一個設置於該車架本體與該車架桿之其中之一的擺轉限制塊，及一個設置於該車架本體與該車架桿之其中另一且可脫離地卡接於該擺轉限制塊的活動卡掣塊。該操控單元連結於該活動卡掣塊，可被操作而傳動該擺轉限制塊與該活動卡掣塊相對運動，而改變該車架桿能相對該樞接座左右樞擺的幅度。

於是，本發明自平衡車，包含一個車架機構，及一個安裝於該車架機構的轉向控制機構。該車架機構包括一個車架單元，及兩個分別樞設在該車架單元之左右兩側的自平衡車輪組，該車架單元包括兩個左右軸向樞接且分別安裝於該等自平衡車輪組的車架本體。該轉向控制機構包括一個擺轉限制單元，及一個操控單元，該擺轉限制單元包括分別安裝於該等車架本體的一個擺轉限制塊與一個活動卡掣塊，該活動卡掣塊可被驅動脫離地連結於該擺轉限制塊，而使該等車架本體無法相對擺轉，該操控單元可被操作而驅動該活動卡掣塊脫離該擺轉限制塊。

於是，本發明自平衡車，包含一個車架機構，及安裝於該車架機構的一個轉向控制機構與一個自平衡車總控制系統。該車架機構包括一個車架單元，及兩個分別樞設在該車架單元之左右兩側的自平衡車輪組，該車架單元具有兩個左右間隔之握桿部。該轉向控制機構包括兩個可被操作旋轉地分別套設於該等握桿部的調轉件，及一個安裝於該車架單元且可感測該等調轉件的其中至少一個的旋轉角度的旋轉感測單元。該自平衡車總控制系統是訊號連接於該旋轉感測單元與該等自平衡車輪組，包括一個車輪速度差控制子系統，該車輪速度差控制子系統會取得每一自平衡車輪組的一個當前輪速，並分析該等自平衡車輪組的該等當前輪速以得到一個最大速差容許值，並分析該轉動角度以得到一個調整比例值，且將該最大速差容許值乘以該調整比例值以得到一個實際速差容許值，並控制該等自平衡車輪組間產生該實際速差容許值。

本發明之功效在於：透過上述自平衡車之該車架機構、該轉向控制機構與該自平衡車總控制系統的設計，確實有助於降低因為騎乘者受干擾失衡、驚嚇而誤操作車架桿所產生的自平衡車暴轉情況。

本發明將就下面的多個實施例來做進一步說明，但應瞭解的是，該等實施例僅是供例示說明用，而不應被解釋為本發明的實施上的限制，且類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1、2，本發明自平衡車的第一實施例，包含一個車架機構1，及安裝在該車架機構1的一個轉向控制機構7與一個自平衡車總控制系統96。

該車架機構1包括一個車架單元2與兩個自平衡車輪組61。該車架單元2具有一個連結於該等自平衡車輪組61間且用以供騎乘者雙腳站立的車架本體31、一個可左右樞擺地以其底端樞設於該車架本體31而立設於該車架本體31上的車架桿32，及一個左右延伸固定於該車架桿32頂端且具有兩個左右相背往外突伸之握桿部331的握把桿33。

該轉向控制機構7可用來控制車輛的直行模式和轉彎模式，它包括一個擺轉限制單元71、一個操控單元72、一個彈性件73，及一個旋轉感測單元74。該擺轉限制單元71具有一個固定於該車架本體31頂側的擺轉限制塊711，及一個可上下位移地設置於該車架桿32且往下插裝於該擺轉限制塊711的活動卡掣塊713。該擺轉限制塊711具有一個前後貫穿地凹設於其頂側且左右側口徑往下逐漸窄縮的擺轉限制槽712。該活動卡掣塊713可被該車架桿32連動而相對該擺轉限制塊711左右擺移，具有一個往下插置於該擺轉限制槽712中且左右側外徑往下漸縮的錐狀端部714。該彈性件73是上下彈性頂撐於該活動卡掣塊713與該車架桿32間，而具有恆將該活動卡掣塊713的該錐狀端部714往下彈性推向該擺轉限制槽712之彈力。

該操控單元72包括一個固定於其中一個握桿部331的操控器721、一個延伸固定於該車架桿32與該操控器721間的定位管722，及一個可位移地穿設於該定位管722中且以其兩端分別固接於該活動卡掣塊713與該操控器721的拉引繩723。該操控器721可被握持驅動而相對該定位管722往上拉移該拉引繩723，使該拉引繩723相對該車架桿32往上拉移該活動卡掣塊713，藉以調整加大該錐狀端部714左右側緣與該擺轉限制槽712之左右側槽緣間的間隙，所述間隙越大，該活動卡掣塊713可於該擺轉限制槽712中左右擺移的幅度越大，所以可藉此限制該車架桿32相對該車架本體31的左右樞擺角度。在該活動卡掣塊713被往上拉移的同時，該活動卡掣塊713會往上彈性壓縮該彈性件73。

在本實施例中，該操控單元72是類似一般自行車之煞車把手與煞車線的組合結構，可供手部抓握操作，但實施時，因為用以驅動該活動卡掣塊713相對該擺轉限制塊711上移的方式眾多，例如也可採用電按鈕配合直動式電磁吸鐵或直動式馬達組的電氣助力方式來傳動該活動卡掣塊713的移動，工程上慣用的各種方式只要能裝在該握把桿33附近，而能供騎乘者手掌操作以傳動該活動卡掣塊713相對該擺轉限制塊711位移以達到卡掣及鬆卡掣的機構都可應用在本第一實施例中，所以實施時，該操控單元72不以上述類型為限。

在本實施例中，該旋轉感測單元74是習用自平衡車的標準配置，本實施例中使用的感測件是一個為電位計，該車架桿32樞設於固定在該車架本體31的旋轉感測單元74的轉軸上，操作該車架桿32相對該擺轉限制塊711的左右偏擺可使旋轉感測單元74產生一個轉動角度訊號。但實施時，該旋轉感測單元74感測該車架桿32相對該擺轉限制塊711之擺轉角度的方式不以此為限

該自平衡車總控制系統96除了會根據安裝在該車架本體31之陀螺儀（圖未示）與加速度計（圖未示），來控制該等自平衡車輪組61之輪速以進行直行外，該自平衡車總控制系統96還會根據該旋轉感測單元74測得之左右擺轉角度，對應控制該等自平衡車輪組61之輪速差，使整個自平衡車產生往特定方向轉彎的目的，且轉彎幅度會隨著該擺轉角度之增大而變大。

當騎乘者要控制本發明自平衡車轉彎行駛時，例如往左轉向，騎乘者必須有意識地操作該操控單元72以傳動該活動卡掣塊713相對該車架桿32上移，增大該活動卡掣塊713與該擺轉限制槽712之槽緣間的間隙後，該騎乘者才能控制該車架桿32相對該車架本體31往左偏擺，且該車架桿32往左偏擺的幅度受制於該活動卡掣塊713相對該擺轉限制塊711上移的距離，上移距離越大，該車架桿32可偏擺角度越大。當該活動卡掣塊713完全脫離該擺轉限制槽712時，該車架桿32便可相對該車架本體31左右偏擺任意角度。也就是說，該車架桿32能左右偏擺的角度主要是受制於該騎乘者操控該操控單元72的意圖。

因此，在騎乘者未操作該操控單元72的情況下，該車架桿32無法左右偏擺地立設於該車架本體31，該自平衡車是處於直行前進或後退的狀態，當騎乘者要操控該自平衡車轉彎時，必須是有意識地操作該操控單元72，才能啟動該車架桿32的左右偏擺功能。所以操作該操控單元72的這個動作，可讓騎乘者自我察覺已經進入可轉彎模式，必須提高警覺、小心專注的行駛以保安全。

由於在該操控單元72未被操作情況下，該車架桿32無法相對車架本體31左右樞擺，所以當騎乘者因為受外力干擾而重心不穩時，除了可透過抓握固定不動的該車架桿32以穩定身體外，即便受干擾而錯誤操作該車架桿32時，該車架桿32也不會擺轉而導致車輛暴轉，該自平衡車仍會保持適度的直行能力，而有助於騎乘者重新穩定重心。

在本實施例中，該擺轉限制單元71之該擺轉限制塊711是固定於該車架本體31，該活動卡掣塊713是設置於該車架桿32，但實施時，在本發明之另一實施態樣中，該擺轉限制塊711與該活動卡掣塊713之設置位置可互換，依然可達到限制該車架桿32相對該車架本體31擺動角度的目的。

參閱圖3、4，本發明自平衡車之第二實施例與該第一實施例差異處在於：該車架機構1與該旋轉感測單元74的設計。為方便說明，在以下說明書內容中將僅針對本第二實施例與該第一實施例差異處進行描述。

在本第二實施例中，該車架機構1之該車架單元2包括兩個左右間隔且能相對前後旋轉地樞接在一起的車架本體31，及兩個上下延伸地分別安裝在該等車架本體31的車架桿32。該等自平衡車輪組61是分別安裝在該等車架桿32底端部。

該轉向控制機構7包括一個安裝在該等車架本體31的擺轉限制單元71、一個安裝在該等車架桿32的操控單元72，及一個用以感測該等車架本體31之相對轉動角度的旋轉感測單元（圖未示）。由於偵測兩物件之相對轉動角度的感測方式眾多，例如但不限於透過霍爾效應感測方式來進行該等車架本體31之相對轉動角度的偵測，因此關於該旋轉感測單元不再詳述。

該擺轉限制單元71具有分別安裝在該等車架本體31的一個擺轉限制塊711與一個活動卡掣塊713。該擺轉限制塊711具有一個左右軸向的擺轉限制槽712，該活動卡掣塊713是可脫離地插置於該擺轉限制槽712。該操控單元72為電氣直線驅動器，是連結於該活動卡掣塊713，具有兩個分別安裝在該等車架桿32頂端部的電開關724，可於其中一個電開關724被操作時被觸發啟動，而傳動該活動卡掣塊713自一個插卡於該擺轉限制槽712而使兩個車架本體31無法相對旋轉的定位狀態，變化至一個脫離該擺轉限制槽712而使該等車架本體31可相對旋轉的脫離狀態，且當騎乘者釋放該電開關724後，該操控單元72會自動傳動該活動卡掣塊713復位至該定位狀態，而使兩個車架本體31無法再相對旋轉。

該自平衡車總控制系統96會根據該等車架本體31之相對旋轉角度，對應控制該等自平衡車輪組61之輪速以進行轉彎，且轉彎幅度會隨著相對旋轉角度之增大而變大。

由於該轉向控制機構7將兩個可相對擺轉之物件鎖住而無法相對旋轉的方式眾多，所以實施時，該活動卡掣塊713與該擺轉限制塊711間的可脫離結合方式不以上述類型為限，例如也可將該擺轉限制塊711與該活動卡掣塊713改為透過電磁吸附固定與釋放的類型，同樣可透過操作該操控單元72之該等電開關724的方式，控制該活動卡掣塊713自磁性吸附固定該擺轉限制塊711的該定位狀態變化至脫離該擺轉限制塊711的該脫離狀態。

透過該轉向控制機構7的結構設計，使得該自平衡車平常騎乘行駛時，兩車架本體31無法相對擺轉，該等車架桿32也會保持直立而無法相對擺轉，而可供騎乘者握持該等車架桿32以穩定重心。當騎乘者要轉彎行駛時，透過騎乘者必須有意識地操作該等電開關724以解除該等車架本體31間的卡掣的設計，同樣可提醒騎乘者提高注意力，以穩定轉向行駛。

參閱圖5、6，本發明自平衡車之第三實施例與該第一實施例差異處在於：該車架機構1、該轉向控制機構7與該自平衡車總控制系統96的設計。

在本第三實施例中，該車架單元2之該車架桿32是無法左右偏擺地直立固定於該車架本體31。

該轉向控制機構7包括兩個可被握持驅轉地分別套設在該等握桿部（圖未示）的調轉件75，及一個可感測該等調轉件75之轉動角度與旋轉方向的旋轉感測單元74。該旋轉感測單元74包括兩個分別安裝固定在該等握桿部且可分別感測該等調轉件75之旋轉的旋轉感測器741、兩個分別訊號連接設置於該等旋轉感測器741的電開關724，及一個訊號連接於該等旋轉感測器741的訊號處理器742。

在本實施例中，相對應之每一調轉件75與每一旋轉感測器741間是透過霍爾效應感測方式來進行兩者之相對轉動角度的偵測，但因為利用霍爾效應感測轉動角度為目前電動機車把手的通常技術，因此不再詳述。此外，偵測兩物件之相對轉動角度的方法眾多，除了上述利用霍爾效應感測方式外，該等旋轉感測器741也可改採光學感測方式或者是採用旋轉編碼器設計來進行該等調轉件75的轉動角度偵測，所以實施時，該等旋轉感測器741偵測該等調轉件75的轉動角度的偵測方式不以上述類型為限。

每一電開關724可被操作而在ON、OFF兩種狀態間切換，且當該電開關724被切換至ON的狀態時，會觸發訊號連接之該旋轉感測器741輸出感測結果。該訊號處理器742是設計成只會接收分析先切換至ON狀態之電開關724所觸發的該旋轉感測器741的感測結果以得到對應之該轉動角度。藉此設計，可讓騎乘者選擇操作其中一個電開關724，來鎖定以其中一個調轉件75進行轉向控制，可避免兩個調轉件75被同時操作轉動而輸出矛盾訊號的情況，能達到該等旋轉感測器741互鎖的目的。

此外，該訊號處理器742會在判斷優先被驅動至ON狀態之該電開關724所對應之該旋轉感測器741所感測之該調轉件75的該轉動角度歸零時，也就是該調轉件75回轉歸位時，才會再次於其中一個電開關724被切換至ON狀態時，接受分析對應之旋轉感測器741的感測結果而輸出該轉動角度。再者，當騎乘者同時誤操作兩個調轉件75時，兩個調轉件75也都得回轉歸位後，該訊號處理器742才會再於其中一個電開關724被切換至ON狀態時，接收分析對應之旋轉感測器741的感測結果而輸出該轉動角度。

該自平衡車總控制系統96包括一個自平衡車子控制系統961，及一個車輪速差控制子系統962。

該自平衡車子控制系統961會根據安裝該車架本體31之陀螺儀91與加速度計92，偵測該車架本體31前傾趨勢與後傾趨勢，以對應控制該等自平衡車輪組61的運轉方向與運轉輪速，進而使該自平衡車直行前進與後退。由於該自平衡車子控制系統961控制該等自平衡車輪組61直行為習知技術，因此不再詳述。

該車輪速差控制子系統962訊號連接於該自平衡車子控制系統961的內存差速值記憶庫（圖未示）。該車輪速差控制子系統962會經由該等車輪速度計93、94隨時取得該等自平衡車輪組61前進行駛時兩輪的低速側車輪輪速，且會根據該等該等自平衡車輪組61當前輪速，運算取得一個代表該等自平衡車輪組61於當前運轉狀態可被允許的最大速差容許值，這個數值一般是由自平衡車生產廠事先分成多個差速等級存儲於該內存差速值記憶庫之中，以供騎者透過人機介面選用合適於自己的等級來確保駕駛安全。

此外，該車輪速差控制子系統962還會於判斷該訊號處理器742輸出之該轉動角度大於0度時，分析當前被驅轉之該調轉件75對應之該旋轉感測器741得的轉動角度，以得到一個調整比例值（%），該調整比例值大於0%，但小於等於100%，該調轉件75的該感測器741旋轉角度越大，該調整比例值越大。

該車輪速差控制子系統962會將該最大速差容許值乘以該調整比例值以得到一個實際速差容許值，並控制被驅轉之該調轉件75所對應的該自平衡車輪組61產生該當前輪速加上該實際速差容許值的輪速進行運轉，並控制另一自平衡車輪組61維持該當前輪速進行運轉，使該等自平衡車輪組61相配合以該實際速差容許值產生轉向行駛的動作，且該實際速差容許值會隨著該調整比例值的變化而改變。

該使用者介面95可供操作以便得到適合騎者安全駕駛的設定，也可以選擇既存的該車輪速差控制子系統962的記憶庫之中的一組該最大速差容許值。

在該自平衡車直行期間，該車輪速差控制子系統962會隨時根據該等自平衡車輪組61的該等當前低速輪輪速比對內存記憶庫對應的該最大速差容許值。當騎乘者要控制本發明自平衡車轉彎行駛時，例如往左轉向，騎乘者必須有意識地操作左側電開關724，並驅轉左側調轉件75，該車輪速差控制子系統962收到對應左側該調轉件75的該轉動角度訊號後，會立即從該內存差速值記憶庫中分析取得當前對應於低速側車輪速度的該最大速差容許值，並以此最大速差容許值乘以該轉動角度對應的%值以演算取得該實際速差容許值，並據此加總到當時左側車輪61的直行速度上，以達成往左轉彎行駛目的。

透過該等電開關724與該等旋轉感測器741之互鎖功能設計，以及該訊號處理器742會於判斷兩個調轉件75都迴轉歸位後，才會再被其中一個電開關724觸發而輸出對應之調轉件75之該轉動角度的設計，使得騎乘者僅能選擇啟動其中一個調轉件75來控制轉向，且可於兩個調轉件75被同時誤操作時，避免其中一個調轉件75歸零之時，因另一個調轉件75尚未歸零而造成誤輸出該轉動角度，進而致使車輛突然暴轉失控的情況，可提高自平衡車之操控安全性。

參閱圖7、8、9，本發明自平衡車之第四實施例與該第三實施例差異處在於：該轉向控制機構7的結構設計。

在本第四實施例中，該轉向控制機構7包括兩個左右間隔地分別套接樞設於該等握桿部331外的調轉件75、一個安裝於該握把桿33且連結於該等調轉件75間的轉向互鎖單元76，及一個固定於該等握桿部331且鄰近該等調轉件75的旋轉感測單元74。

每一調轉件75可供騎乘者以手指撥轉，具一個可轉動地套設於各別之握桿部331的套管部751，及多個沿該套管部751周緣間隔分布地突設於該套管部751外周面的指撥部752，騎乘者可透過手指撥動該等指撥部752的方式來驅動該調轉件75旋轉。

該轉向互鎖單元76包括兩個可轉動地套設於該握把桿33且分別連結於該等調轉件75的第一齒輪761，及一個連結於該等第一齒輪761間而可傳動該等第一齒輪761同步反向旋轉的第二齒輪762。在本實施例中，該等第一齒輪761與該第二齒輪762都是扇形齒輪，每一第一齒輪761可被各別之調轉件75同步驅轉，而經由該第二齒輪762傳動另一第一齒輪761帶動另一調轉件75同步反向旋轉，進而達到該等調轉件75之轉向互鎖目的。

該旋轉感測單元74包括兩個分別固定於該等握桿部331且用以分別感測該等調轉件75之轉動角度的旋轉感測器741，及一個訊號連接於該等旋轉感測器741且訊號連接於車輪速差控制子系統962的訊號處理器742。在本第四實施例中，相對應之每一調轉件75與每一旋轉感測器741間是採用霍爾效應感測方式來進行轉動角度的感測，但實施時不以此為限。該訊號處理器742可彙整該等旋轉感測器741之感測結果以得到該等調轉件75之該等轉動角度。

該車輪速差控制子系統962（示於圖6）會分析該等轉動角度以判斷該等調轉件75被驅轉方向，並根據該等轉動角度與該等驅轉方向分析出該調整比例值，並進一步分析得到該實際速差容許值，然後控制該等自平衡車輪組61以當前輪速為基準開始產生該實際速差容許值以相配合往對應之方向轉彎行駛。

透過該車架機構1與該轉向控制機構7的結構設計，手指撥轉該等調轉件75的動作和雙手抓握該等握桿部331的動作，可被區隔在不同操作維度而不會互相干擾，使得無法相對該車架本體31擺轉的該車架桿32可回歸用來供騎乘者穩定身體的基本功能，可從根本上防止騎乘者在緊急慌張下拉扯握把桿33時會誤動轉向功能而造成車輛暴轉的風險，且因該等握桿部331都是固定不轉動的，所以整個車架桿32隨時可提供騎乘者左右方向充足的把持穩定性，使得車架桿32不再是一個會引發誤動而導致暴轉摔人的機件，而可大幅提高自平衡車的使用安全性。

此外，由於該等調轉件75是經由該轉向互鎖單元76相連結而會同步反向傳動旋轉，所以操作時不會有將兩個調轉件75往相同方向旋轉而產生矛盾訊息的情況。

參閱圖10，本發明自平衡車之第五實施例與該第四實施例差異處在於：該轉向控制機構7的結構設計。

在本第五實施例中，每一調轉件75是設計成左右延伸套置於各別之握桿部331外之長管狀的握把管外型，可用以供騎乘者手掌抓握驅轉。該轉向互鎖單元76之該等第一齒輪761是分別連結於該等調轉件75，而該第二齒輪762是連結於該等第一齒輪761間。藉此設計，當騎乘者握持驅轉其中一個調轉件75時，該轉向互鎖單元76會同步傳動另一調轉件75往相反方向旋轉。

該旋轉感測單元74為旋轉編碼器743，包括一個可轉動地套設於該握把桿33且介於該等第一齒輪761相向側間的編碼器743、一個固定於該握把桿33且可感測該編碼器743之旋轉的解碼讀取頭745，及一個訊號連接於該解碼讀取頭745的訊號處理器（圖未示）。

該編碼器743是與其中一個第一齒輪761連結，能夠被該第一齒輪761同步驅轉，並具有一個徑向外凸的編碼盤744，該編碼盤744設置有沿其周緣分布且可用以代表其轉動角度的編碼結構（圖未示），所述編碼結構例如但不限於不同排列方式、不同透光度或不同尺寸的透孔或圖樣等。該解碼讀取頭745可感測讀取該編碼盤744之編碼結構，該訊號處理器可根據該解碼讀取頭745之感測讀取結果得到驅轉方向與轉動角度。由於該編碼器743與該解碼讀取頭745為習知構件且類型眾多，因此不再詳述。

該車輪速差控制子系統962（示於圖6）會根據該等自平衡車輪組61之該等當前輪速分析得到該最大速差容許值，並根據該轉動角度分析出該調整比例值，且據此進一步分析演算出該實際速差容許值，然後控制該等自平衡車輪組61以當前輪速為基準開始產生該實際速差容許值，以相配合往對應之方向轉彎行駛。藉此設計，同樣可利用該轉向互鎖單元76與該旋轉感測單元74將騎乘者的轉向和轉彎速度意圖有效輸出至該車輪速差控制子系統962。

參閱圖11，本發明自平衡車之第六實施例與該第三實施例差異處在於：該車架機構1之設計。

在本第六實施例中，該車架機構1之該車架單元2包括一個車架本體31，及兩個上下延伸地安裝於該車架本體31左右兩側的車架桿32，該等自平衡車輪組61是分別安裝在該等車架桿32。該等調轉件75、該等旋轉感測器741與該等電開關724是分別設置於該等車架桿32頂端部，該訊號處理器742可被該等電開關724觸發以分析輸出該轉動角度的技術相同於該第三實施例，不再贅述。

參閱圖12、13、14，本發明自平衡車之第七實施例與該第六實施例差異處在於；該車架機構1之結構設計。

在本第七實施例中，該車架機構1之該車架單元2包括一個車架本體31、兩個分別設置在車架本體31左右兩側的車架桿32、兩個左右對稱地分別安裝於該等車架桿32且連結於車架本體31的減震模組4，及一個樞接在該等減震模組4間的平衡補正模組5。該等自平衡車輪組61是分別樞設於該等車架桿32。

每一減震模組4包括兩個左右延伸且上下間隔的橫連桿41，及一個可彈性伸縮與拉張的減震器42。每一橫連桿41是以其一端前後軸向樞接於各別之車架桿32的該車架桿32底端部，而以其另一端前後軸向樞接於該車架本體31，且該減震模組4之該等橫連桿41會與該車架桿32及該車架本體31相配合構成一個四連桿機構。

該減震模組4之下方的橫連桿41具有一個左右延伸樞接於該車架桿32與該車架本體31間的連桿部411，及一個自該連桿部411介於兩樞接點間的部位斜上朝另一減震模組4方向傾斜延伸特定長度的入力臂部412。該減震器42為一般機車採用之減震器42，是以其一端前後軸向樞接於該入力臂部412末端，並斜上朝另一減震模組4方向傾斜延伸，而以其另一端前後軸向樞接於該車架本體31。該減震模組4之該等橫連桿41與該減震器42可被該車架桿32與該車架本體31的上下相對位移驅動而上下擺轉。

該平衡補正模組5是以其左右兩端分別前後軸向樞接於該等入力臂部412，而間隔位於該減震器42下方。該平衡補正模組5包括一個左右延伸且具有兩個左右間隔相向之端壁511的中空管體51、一個可左右位移地安裝在該中空管體51內的定位件53、一個設置於該中空管體51內且左右彈性頂撐於該中空管體51左側端壁511與該定位件53間的彈簧54、一個左右延伸且以其一端固接於該定位件53並可移動地往右穿出該中空管體51之右側端壁511外的軸桿52、一個連結於該軸桿52右端部且往右斜上延伸樞接於相鄰之該入力臂部412的第一吊耳桿56，及一個固接於該中空管體51左端且往左斜上延伸樞接於相鄰之該入力臂部412的第二吊耳桿57。該彈簧54是被適當彈性預壓變形地設置於該中空管體51內，是左右彈性頂撐於該中空管體51之右側端壁511與該定位件53間。該第一吊耳桿56與該第二吊耳桿57是分別與該等減震器42同軸地分別樞設於該等入力臂部412。

藉此設計，該平衡補正模組5僅能被左右軸向彈性擠壓減短。也就是說，當車輛的任何一側車輪過障受到頂昇力量時，該平衡補正模組5會受到軸向擠壓力量，例如右側的自平衡車輪組61受力向上抬升或跳動，而傳動右側之該等橫連桿41相對車架本體31往上擺移時，如圖15所示，其兩端受力會直接透過該第一吊耳桿56、該第二吊耳桿57、該軸桿52、該定位件53與該中空管體51進行傳遞，該軸桿52會相對縮入該中空管體51內而相對該中空管體51彈性壓縮該彈簧54，並將部分作動力傳遞至該第二吊耳桿57，而驅動該第二吊耳桿57傳動左側該等橫連桿41相對車架本體31往下擺移，而產生方向相反的補正動作，以維持該車架本體31的左右平衡。此外，在該等減震模組4之該等橫連桿41相對該車架本體31一上一下擺移時，該等減震器42會分別被彈性壓縮與彈性拉伸以達到減震效果。因此，該等減震模組4與該平衡補正模組5能夠有效幫助騎乘者身體平衡而穩定地操控行車，使得整輛自平衡車可在該車架本體31保持左右平衡狀態下通過不平路面，是一種相當創新的減震平衡補正設計。

當該等自平衡車輪組61同時滾抵於路面突出物，而同時傳動左右兩側該等橫連桿41相對車架本體31往上擺移時，如圖16所示，該等橫連桿41會左右相向頂推該中空管體51與該軸桿52，迫使該軸桿52相對縮入該中空管體51內而彈性壓縮該彈簧54，可藉此吸收該等自平衡車輪組61滾抵路面突出物所產生的抬升作用力與震動，進而降低傳遞至該車架本體31的震動力。

參閱圖17，本發明自平衡車的第八實施例與該第七實施例差異處在於：該減震模組4與該平衡補正模組5的結構設計。

在本第八實施例中，該等減震模組4的該等減震器42為油壓式的減震器42。每一減震器42內部具有兩個沿其長向相間隔且充填有液壓油的油腔（圖未示），可被驅動伸縮而改變該等油腔的空間大小。該平衡補正模組5是一蓄壓器500，是安裝固定在該車架本體31，且連通組接於該等減震器42之相鄰的兩個油腔間，可於該等油腔間輸送液壓油。

當本第八實施例之自平衡車的左側自平衡車輪組61滾抵於高起路面時，左側減震模組4的該等橫連桿41會相對該車架本體31往上擺轉，而會相對該車架本體31往右彈性壓縮左側減震器42，使左側減震器42被壓縮擠出的液壓油注入該蓄壓器500和右側減震器42，驅使右側減震器42彈性伸張，而有效地傳動右側該等橫連桿41相對該車架本體31往下擺移，進而傳動右側車架桿32帶動右側自平衡車輪組61相對該車架本體31下移，而產生相同於左側車架桿32之上移量的下移量，進而使該車架本體31保持在左右平衡狀態。

實施時，該平衡補正模組5之類型不以蓄壓器為限，也可以是直接充填可變容積、可壓縮的塑性填充劑於該等減震器42之該等油腔間的輸油管路。

參閱圖18、19，本發明自平衡車的第九實施例與該第七實施例差異處在於：該減震模組4與該平衡補正模組5之結構設計。

在本第九實施例中，每一車架桿32具有一個底座部322，及一個自該底座部322往上延伸且用以供各別之自平衡車輪組61安裝的桿身部321。該車架本體31具有兩個左右間隔且分別位於該等底座部322上方之頂座部311。該等減震模組4是分別安裝在該等底座部322並分別連結於該等頂座部311，該平衡補正模組5是固定於該車架本體31且連通組接於該等減震模組4間。

每一減震模組4包括上下延伸安裝於各別之底座部322與各別之頂座部311間的兩個導引柱43與一個油壓缸44，及一個套置於該油壓缸44外且上下彈性頂撐於該底座部322與該頂座部311間的減震彈簧45。該等導引柱43是上下延伸穿設於該底座部322，而以其頂端安裝固定在該頂座部311，能導引該底座部322相對該頂座部311上下位移。

每一油壓缸44具有上下間隔且充填有液壓油的一個上油腔441與一個下油腔442，能被上下相向位移之該車架桿32與該頂座部311壓縮改變長度，而對應改變該上油腔441與該下油腔442之空間大小。

每一油壓缸44具有一個上下延伸且開口朝下地固定於各別之底座部322的下缸體443、一個能上下位移地氣密套接於該下缸體443並往上延伸固接於各別之頂座部311的上缸體445，及一個能上下位移地氣密穿設於該下缸體443並往上延伸貫穿該上缸體445而固定於該頂座部311的限位柱446。該下缸體443與該底座部322相配合圍繞界定出該下油腔442，並具有一個界定出該下油腔442之頂緣的頂壁444。該上缸體445是與該下缸體443及該頂座部311相配合界定出該上油腔441。該限位柱446具有一個自該下油腔442往上延伸貫穿該頂壁444且往上延伸貫穿該上缸體445而固定於該頂座部311的桿體部447，及一個徑擴突設於該桿體部447底端且可往上限位靠抵該頂壁444底面的限位頭部448。

在本實施例中，該平衡補正模組5是由多個連通於該等油壓缸44之該等上油腔441間以及該等下油腔442間的輸油管路50構成，能於該等油壓缸44伸縮時，在該等上油腔441間輸送液壓油，以及在該等下油腔442間輸送液壓油，以達到剛性傳遞作用力的效果。但實施時，該平衡補正模組5類型不以此為限。

配合參閱圖20，本第九實施例之自平衡車行駛時，假設左側自平衡車輪組61滾抵於不平的路面而被抬升時，左側自平衡車輪組61會帶動左側車架桿32相對該車架本體31上移，而壓縮左側減震模組4的該減震彈簧45與該油壓缸44。此時，被壓縮之左側油壓缸44的上油腔441內的液壓油會經由該平衡補正模組5輸送至右側之減震模組4的該油壓缸44的上油腔441，迫使右側油壓缸44往下伸長，使右側油壓缸44之下油腔442內的液壓油經由該平衡補正模組5輸送至左側油壓缸44的下油腔442。於此同時，被驅動伸長之右側油壓缸44會傳動右側車架桿32帶動右側自平衡車輪組61相對該車架本體31下移。

由於該平衡補正模組5會在該等減震模組4間近乎剛性地傳遞作用力，所以右側自平衡車輪組61的下移量會等同於該左側自平衡車輪組61的抬升量，進而可使該自平衡車在該車架本體31保持左右兩端部上下擺動的平衡狀態下通過不平路面，並同時利用該等減震彈簧45之彈性壓縮與伸張達到減震效果，提高通過不平路面時的騎車舒適度。再者，利用將兩個油壓缸44之兩個上油腔441連通以及將兩個下油腔442連通的結構設計，可在一個自平衡車輪組61過坑凹騰空時，防止對應側之該油壓缸44的該上油腔441不會因為該自平衡車輪組61與車架桿32重力拉引而被吸真空，導致該自平衡車輪組61突然下墜的現象，使騎乘者行駛操作更平穩，而可提高自平衡車行駛安全性。

在本第九實施例中，每一減震模組4具有兩個導引柱43，但實施時，在本發明之另一個實施例中，也可僅設置一支導引柱43，但實施時不以上述態樣為限。

參閱圖21、22，本發明自平衡車的第十實施例與該第七實施例差異處在於：該車架機構1之結構設計。

在本第十實施例中，該車架機構1包括一個車架單元2、兩個分別安裝在該車架單元2左右兩側的自平衡車輪組61，及兩個分別安裝在該車架本體31左右兩側且分別位於該等自平衡車輪組61後側的後車輪62。該車架單元2包括一個車架本體31、兩個上下延伸地分別安裝固定在該車架本體31左右兩側的車架桿32、兩個可上下樞擺地分別安裝在該等車架桿32前側的前曲柄34、兩個可上下樞擺地分別安裝在該等車架桿32後側的後曲柄35、兩個兩個分別裝在該等車架桿32的平衡補正模組5，及兩個分別安裝在該等平衡補正模組5並連結於該等前曲柄34及該等後曲柄35連結的減震模組4。該等自平衡車輪組61是分別安裝在該等前曲柄34，該等後車輪62是分別安裝在該等後曲柄35。

每一平衡補正模組5具有一個左右軸向樞設於各別之車架桿32的搖擺臂58，該搖擺臂58具有兩個分別位於其樞轉軸心之前後兩側的偏心臂部581。每一減震模組4具有兩個前後間隔安裝於各別之搖擺臂58並連結於同側之該前曲柄34與該後曲柄35間，而能夠上下彈性伸縮的減震器42，該等減震器42是左右軸向樞接於各別之前曲柄34與各別之後曲柄35，且分別自該前曲柄34與該後曲柄35前後相向往上傾斜延伸，而左右軸向地分別樞接於該搖擺臂58的該等偏心臂部581。藉此設計，安裝於每一車架桿32的該平衡補正模組5與該減震模組4會相配合構成一個四連桿機構。

本第十實施例之自平衡車使用時，當該自平衡車行駛至一個往上之斜坡路面時，前側兩個自平衡車輪組61會被高起路面往上抬升，而驅使該等前曲柄34相對該等車架桿32往上擺轉，並分別往上彈性頂推前側兩個減震器42，進而驅使該等搖擺臂58相對該等車架桿32往後擺轉，並分別往下彈性頂推後側兩個減震器42，使後側兩個減震器42分別推移該等後曲柄35相對該等車架桿32往下擺轉，而分別帶動後側兩個後車輪62相對該車架單元2下移，進而使該四輪自平衡車能夠在該車架本體31保持前後水平的狀態下行駛通過該斜坡路面，使騎乘者行駛操作更平穩而安全。

參閱圖23（A）、23（B），在本第十實施例中，每一搖擺臂58頂側中心部位凹設有一個左右貫穿之卡掣口582，實施時，可在於每一車架桿32安裝一個搖擺定位單元59，該搖擺定位單元59具有一個可被驅動穿插於對應之該搖擺臂58的該卡掣口582的定位裝置591。利用該定位裝置591穿插於該搖擺臂58之該卡掣口582的方式，使該搖擺臂58無法再相對車架桿32前後擺轉，進而使對應側之該減震模組4與該平衡補正模組5失去減震與平衡補正效果，所以對應之自平衡車輪組61與後車輪62不會產生一上一下跳動，而會形成兩個貼地的支撐點，讓該四輪自平衡車可穩定駐停，且方便騎乘者平穩地上下車。

參閱圖24，本發明自平衡車的第十一實施例與該第十實施例差異處在於：該車架單元2之結構設計。

在本第十一實施例中，每一後曲柄35具有左右間隔且前後延伸的一個曲柄部351與一個輪叉部352，該曲柄部351是樞接於各別之減震器42，該輪叉部352是供各別之後車輪62可左右樞轉地安裝。

藉此結構設計，除了可使該等後曲柄35樞接之該等後車輪62可分別隨對應的搖擺臂58擺動而上下運動，在自平衡車轉彎時，兩個後車輪62也會自動樞轉調整行進方向，使自平衡車轉彎更順暢。

必說明的是，在上述第七實施例至該第十一實施例中，該車架單元2具有兩個左右間隔且供騎乘者抓握的車架桿32，但實施時，在本發明之其它實施態樣中，該車架單元2也可設計成僅具有一個直立固定於該車架本體31上的車架桿32，及一個左右延伸固定於該車架桿32頂端且可供騎乘者抓握的握把桿33。此外，第七實施例至該第十一實施例中之該等減震模組4與該平衡補正模組5的結構設計亦可裝設於第一實施例中之車架單元2中，實施上部以上述方式為限。

綜上所述，本發明提出了一種源流管制和事後錯失補救兼具的雙保險方式，可杜絕自平衡車暴轉、摔人事故的發生，方法之一是「用騎乘者兩手同步驅轉該等調轉件75，建立一個新的車輛轉向操控維度以避免雙手拉扯把手的干擾」；之二是「限制該等自平衡車輪組61轉向時的輪速差值，防止誤操作車架桿32而導致暴轉」，其三是「適時機機械式地鎖定車架桿32」防止過度和錯誤操作； 其四是導入「減震與平衡補正機構」使車輛常保左右平衡不側傾，人員不失衡。因此，透過以上該等實施例之該車架機構1、該轉向控制機構7與該車輪速差控制子系統962的設計，確實有助於降低因為騎乘者受干擾驚嚇而誤操作車架桿32所產生的自平衡車暴轉情況。

此外透過該車架單元2之該等減震模組4與該平衡補正模組5的連動結構設計，使得本發明自平衡車行駛到不平路面時，可進行左右側的平衡補正與緩衝吸震，使該車架本體31可常保水平之平衡狀態而不會前後左右搖晃，讓騎乘者可身體保持平穩的騎乘通過不平路面，大幅提高自平衡車的操作穩定度。因此，本發明是一種非常創新且安全性高的自平衡車，確實可達到本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

1‧‧‧車架機構 2‧‧‧車架單元 31‧‧‧車架本體 311‧‧‧頂座部 32‧‧‧車架桿 321‧‧‧桿身部 322‧‧‧底座部 33‧‧‧握把桿 331‧‧‧握桿部 34‧‧‧前曲柄 35‧‧‧後曲柄 351‧‧‧曲柄部 352‧‧‧輪叉部 4‧‧‧減震模組 41‧‧‧橫連桿 411‧‧‧連桿部 412‧‧‧入力臂部 42‧‧‧減震器 43‧‧‧導引柱 44‧‧‧油壓缸 441‧‧‧上油腔 442‧‧‧下油腔 443‧‧‧下缸體 444‧‧‧頂壁 445‧‧‧上缸體 446‧‧‧限位柱 447‧‧‧桿體部 448‧‧‧限位頭部 45‧‧‧減震彈簧 5‧‧‧平衡補正模組 50‧‧‧輸油管路 51‧‧‧中空管體 511‧‧‧端壁 52‧‧‧軸桿 53‧‧‧定位件 54‧‧‧彈簧 56‧‧‧第一吊耳桿 57‧‧‧第二吊耳桿 58‧‧‧搖擺臂 581‧‧‧偏心臂部 582‧‧‧卡掣口 59‧‧‧搖擺定位單元 591‧‧‧定位裝置 61‧‧‧自平衡車輪組 62‧‧‧後車輪 7‧‧‧轉向控制機構 71‧‧‧擺轉限制單元 711‧‧‧擺轉限制塊 712‧‧‧擺轉限制槽 713‧‧‧活動卡掣塊 714‧‧‧錐狀端部 72‧‧‧操控單元 721‧‧‧操控器 722‧‧‧定位管 723‧‧‧拉引繩 724‧‧‧電開關 73‧‧‧彈性件 74‧‧‧旋轉感測單元 741‧‧‧旋轉感測器 742‧‧‧訊號處理器 743‧‧‧編碼器 744‧‧‧編碼盤 745‧‧‧解碼讀取頭 75‧‧‧調轉件 751‧‧‧套管部 752‧‧‧指撥部 76‧‧‧轉向互鎖單元 761‧‧‧第一齒輪 762‧‧‧第二齒輪 9‧‧‧控制系統 91‧‧‧陀螺儀 92‧‧‧加速度計 93‧‧‧左車輪速度計 94‧‧‧右車輪速度計 95‧‧‧使用者介面 96‧‧‧自平衡車總控制系統 961‧‧‧自平衡車子控制系統 962‧‧‧車輪速差控制子系統 R‧‧‧路面

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明自平衡車的一個第一實施例的立體圖； 圖2是該第一實施例之不完整的前視圖，示意說明一個轉向控制機構限制一個車架桿相對一個車架本體在不同擺轉角度變化的情況； 圖3是本發明自平衡車的一個第二實施例的立體圖； 圖4是該第二實施例的不完整的前剖視圖，示意說明一個轉向控制機構之一個活動卡掣塊脫離一個擺轉限制塊時的情況； 圖5是本發明自平衡車的一個第三實施例的立體圖； 圖6是該第三實施例之功能方塊與訊號流串示意圖； 圖7是本發明自平衡車的一個第四實施例的立體圖 圖8是該第四實施例的局部立體剖視圖； 圖9是該第四實施例之不完整的前剖視圖； 圖10是本發明自平衡車的一個第五實施例的不完整的前剖視圖； 圖11是本發明自平衡車的一個第六實施例的立體圖； 圖12是本發明自平衡車的一個第七實施例的立體圖； 圖13 是該第七實施例之立體分解圖； 圖14是該第七實施例之不完整的剖視圖； 圖15是類似圖14之視圖，說明右側自平衡車輪組被路面抬升時的平衡補正狀態； 圖16是類似圖14之視圖，說明左右側自平衡車輪組同時被路面抬升時的平衡補正狀態； 圖17是本發明自平衡車的一個第八實施例的立體圖； 圖18是本發明自平衡車的一個第九實施例的立體圖； 圖19是該第九實施例之不完整的立體剖視圖； 圖20是該第九實施例之不完整的前視圖，說明左側自平衡車輪組被路面抬升時的平衡補正狀態； 圖21是本發明自平衡車的一個第十實施例的立體圖； 圖22是該第十實施例的右側視動作變化圖，示意說明自平衡車自一個平整路面行駛至變化至一個傾斜路面時的平衡補正狀態；及 圖23（A）是該第十實施例設置一個搖擺定位單元時的不完整的前剖視圖，說明該搖擺定位單元之一支定位銷尚未插置於一個搖擺臂的情況； 圖23（B）是類似圖23（A）之視圖，說明該定位銷往外突伸插置於該搖擺臂的情況；及 圖24是本發明自平衡車的一個第十一實施例的立體圖。

1‧‧‧車架機構

2‧‧‧車架單元

31‧‧‧車架本體

32‧‧‧車架桿

33‧‧‧握把桿

331‧‧‧握桿部

61‧‧‧自平衡車輪組

7‧‧‧轉向控制機構

71‧‧‧擺轉限制單元

711‧‧‧擺轉限制塊

712‧‧‧擺轉限制槽

713‧‧‧活動卡掣塊

714‧‧‧錐狀端部

72‧‧‧操控單元

721‧‧‧操控器

722‧‧‧定位管

73‧‧‧彈性件

74‧‧‧旋轉感測單元

96‧‧‧自平衡車總控制系統

95‧‧‧使用者介面

Claims (3)

1. 一種自平衡車，並包含：一個車架機構，包括一個車架單元與兩個自平衡車輪組，該車架單元包括一個安裝於該等自平衡車輪組間的車架本體，及一個上下延伸且可左右樞擺地以其底端部樞接於該車架本體的車架桿；一個轉向控制機構，安裝於該車架機構，包括一個用以限制該車架桿相對該車架本體之左右樞擺角度的擺轉限制單元，及一個操控單元，該擺轉限制單元包括一個設置於該車架本體與該車架桿之其中之一的擺轉限制塊，及一個設置於該車架本體與該車架桿之其中另一且可脫離地卡接於該擺轉限制塊的活動卡掣塊，該擺轉限制塊具有一個供該活動卡掣塊可上下位移地插置的擺轉限制槽，該擺轉限制槽左右側口徑是呈上下延伸逐漸窄縮狀，該操控單元連結於該活動卡掣塊，可被操作而傳動該擺轉限制塊與該活動卡掣塊相對運動，而改變該活動卡掣塊左右兩側與該擺轉限制槽的間隙，進而調整該活動卡掣塊能在該擺轉限制槽中左右樞擺的幅度，並改變該車架桿能相對該車架本體左右樞擺的幅度。
2. 如請求項1所述之自平衡車，其中，該擺轉限制塊固定於該車架本體上，該擺轉限制槽呈口徑往下逐漸窄縮狀，該活動卡掣塊是可上下位移地安裝於該車架桿，且具有一個可往上脫離地往下插置於該擺轉限制槽中之錐狀端部，該轉向控制機構還包括一個安裝在該車架桿與該活動卡掣 塊間，且將該活動卡掣塊彈性推往該擺轉限制槽的彈性件，該操控單元安裝於該車架桿，且可被操作而傳動該活動卡掣塊相對該擺轉限制槽上移，而使該活動卡掣塊之該錐狀端部逐漸上移脫離該擺轉限制槽，進而改變該錐狀端部與該擺轉限制槽之左右側槽緣間的間隙大小，而對應改變該車架桿相對該樞接座左右樞擺幅度。
3. 如請求項1所述之自平衡車，其中，該轉向控制機構還包括一個旋轉感測單元，該旋轉感測單元能感測該車架桿相對該車架本體之擺轉角度而得到一個轉動角度，該自平衡車還包含一個訊號連接於該旋轉感測單元與該等自平衡車輪組的自平衡車總控制系統，該自平衡車總控制系統根據該轉動角度，控制該等自平衡車輪組之輪速差以往對應方向轉向行駛。

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