[發明專利]自我平衡的移動載具

在審

• 申請號: 201610351609.2
• 申請日: 2016-05-24
• 公開（公告）號: CN107298145A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 陳萬添
• 申請（專利權）人: 陳萬添
• 主分類號: B62K3/00
• 分類號: B62K3/00
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙)11348
• 代理人: 王偉鋒,劉鐵生

技術領域

本發明涉及個人載具的技術領域，尤其涉及一種自我平衡的移動載具。

背景技術

隨著環保與節能減碳的意識高漲，電動車輛的研制已成為當今交通技術開發的重要指標。目前，一般民眾的交通運輸工具使用仍舊是以汽機車為主；然而，汽機車因燃燒燃料所排放的一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物等污染氣體對環境與空氣質量造成相當程度的危害。因此，就現在的交通運輸現況來看，是相當適合推展環保型交通運輸工具，例如電動車、太陽能車等無污染且低噪音的新式移動載具。

請參閱圖1，圖1示出了現有技術中的一種兩輪移動載具的立體圖。圖1所示的兩輪移動載具1’為眾人熟知的賽格威(Segway)，其主要包括:輔助平衡桿11’、載臺12’、輪組13’、與動力系統。請同時參閱圖2，圖2示出了顯示該動力系統的系統方塊圖。其中，該動力系統14’大部分設置于該載臺12’內部，并至少包括：控制模塊141’、用戶接口142’、至少三個陀螺儀143’、左馬達驅動模塊144’、右馬達驅動模塊145’、至少一個個加速計146’與電源模塊147’。

繼續地參閱圖1與圖2，并請同時參閱圖3A與圖3B，圖3A與圖3B分別示出了該兩輪移動載具的操作示意圖。如圖所示，當駕駛者者乘上該兩輪移動載具1’之時，位于載臺12’內的三個陀螺儀143’會偵測該載臺12’的傾斜角度，并輸出傾斜角度信號至該控制模塊141’；同時，該至少一個加速計146’會偵測該載臺12’的角速度，并輸出角速度信號至該控制模塊141’。進一步地，該控制模塊141’會根據該傾斜角度信號與該角速度信號而輸出控制信號至該左馬達驅動模塊144’與該右馬達驅動模塊145’，以通過左馬達驅動模塊144’與右馬達驅動模塊145’驅動該輪組13’，進而由該輪組13’的作動而輸出平衡力矩至該載臺12’，此方式維持載臺12’的平衡。

如圖3A所示，駕駛者者可以通過將其身體前傾的方式而控制該兩輪移動載具1’向前行駛；其中，當駕駛者者身體前傾時，載臺12’的前端也同步地向下傾斜，此時該控制模塊141’會根據載臺12’的傾斜角度的變化量以及角速度的變化量而驅動該輪組13’，使得該兩輪移動載具1’向前行駛。相反地，如圖3B所示，當駕駛者者身體后傾時，載臺12’的前端也同步地向上傾斜，此時該控制模塊141’會根據載臺12’的傾斜角度的變化量以及角速度的變化量而驅動該輪組13’，使得該兩輪移動載具1’向后行駛。

雖然該兩輪移動載具1’(Segway)目前被廣泛地應用于機場、大型賣場、游樂園的警衛巡邏用途，該兩輪移動載具1’(Segway)于實務操作中顯示出以下缺陷:

1、對于體感能力較差的人而言，想要乘上該兩輪移動載具1’并同時維持在平衡狀態是非常困難的，特別是利用將其身體前傾/后傾的方式來控制該兩輪移動載具1’的行駛；

2、由于該兩輪移動載具1’必須搭載至少三個陀螺儀143’才能夠有效的偵測該載臺12’的平衡狀態，導致該兩輪移動載具1’因為構件成本過高而售價高昂。

發明內容

本發明的主要目的，在于提供一種自我平衡的移動載具。不同于現有技術中的兩輪移動載具(Segway)必須依靠駕駛者的體感操作才能夠移動行駛，本發明提供的自我平衡的移動載具搭載由操控單元與作動單元所組成的移動控制模塊；駕駛者便可以通過該操控單元控制該作動單元進行作動，進而使得設置于該作動單元上的陀螺儀向前傾斜或向后傾斜，達到輕易控制該自我平衡的移動載具向前或向后行駛的效果。除此之外，不同于現有技術中的兩輪移動載具必須搭載至少三個陀螺儀，本發明提供的自我平衡的移動載具僅搭載由陀螺儀與加速計所組成的平衡狀態偵測模塊便能夠實現相同于現有技術中的兩輪移動載具的基礎功能；顯然，相較于現有技術中的兩輪移動載具，本發明提供的自我平衡的移動載具因為構件成本低廉而具有價格上的優勢。

為了達成上述本發明的主要目的，本發明提供一種自我平衡的移動載具，包括：

載臺；

輪組，連接于該載臺的兩側；

平衡狀態偵測模塊，設置于該載臺之上，用以偵測該載臺的傾斜角與角速度，輸出傾斜角信號與角速度信號；

主控模塊，設置于該載臺的內部，并電性連接該平衡狀態偵測模塊以接收該傾斜角信號與該角速度信號；

輪組驅動模塊，設置于該載臺內并電性連接該主控模塊；

移動控制模塊，連接至該平衡狀態偵測模塊；以及

電源模塊，設于該載臺之中，用以供應所需電力；