本發(fā)明涉及實(shí)時(shí)地解讀搭乘人員的體重中心的變化而行使的兩輪自平衡踏板車的行使方法，更詳細(xì)地，涉及一種發(fā)生外力時(shí)維持直行的兩輪自平衡踏板車的行使方法，以搭乘人員為基準(zhǔn)在左右分別形成有1個(gè)車輪的兩輪自平衡踏板車在行使中通過(guò)外力發(fā)生一側(cè)車輪爆胎的事故時(shí)，能夠防止向一側(cè)傾斜地行使而安全地直行。

背景技術(shù)：

本發(fā)明的兩輪自平衡踏板車形成有2個(gè)車輪，以搭乘人員為基準(zhǔn)在右側(cè)形成有1個(gè)、左側(cè)1個(gè)、總形成有2個(gè)車輪，而實(shí)時(shí)地解讀搭乘人員的體重中心的變化，不失平衡地行使的自平衡式電動(dòng)裝置。

平衡踏板車的行使方法是例如在使用者搭乘平衡踏板車的狀態(tài)下向前方以既定角度傾斜身體或向后方傾斜身體時(shí)，搭載的陀螺儀傳感器等各種傳感器使得搭乘人員的體重中心變換為傾斜而實(shí)時(shí)地解讀，并將車輪以傾斜方向驅(qū)動(dòng)能夠解除傾斜的程度，以便在搭乘人員的體重中心向前方或后方傾斜時(shí)，平衡踏板車因傾斜而傾倒。

從而，搭乘人員的體重中心借助于根據(jù)傾斜產(chǎn)生反應(yīng)的車輪的旋轉(zhuǎn)而被糾正至正常位置，而在以搭乘人員為基準(zhǔn)在左右分別安裝1個(gè)車輪的狀態(tài)下也能夠保持平衡維持直立地行使。

但，兩輪自平衡踏板車的問(wèn)題點(diǎn)是以搭乘人員為中心在左右成一列地分別安裝車輪的構(gòu)成，如果在一側(cè)車輪發(fā)生爆胎的事故，發(fā)生向爆胎的車輪側(cè)傾斜行使，而使得自平衡踏板車失去中心傾倒，導(dǎo)致踏板車自身受損傷，并且，搭乘人員也可受到致命的傷害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題

從而，本發(fā)明為了解決上述的問(wèn)題點(diǎn)，提供一種兩輪自平衡踏板車的行使方法，即兩輪自平衡踏板車在行使中發(fā)生一側(cè)車輪爆胎的危險(xiǎn)事故時(shí)，也能夠維持直行，防止向爆胎的車輪側(cè)傾斜，而穩(wěn)定地行使。

解決問(wèn)題的手段

根據(jù)本發(fā)明的發(fā)生外力時(shí)維持直行的兩輪自平衡踏板車的行使方法如下。包括：施加電源的行使準(zhǔn)備步驟(s10)；搭乘人員將身體向前方或后方傾斜而設(shè)定根據(jù)角度的行使速度及前后退行使方向行使的行使步驟(s20)；一側(cè)車輪發(fā)生爆胎時(shí)，提升爆胎的車輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)的事故車輪急速旋轉(zhuǎn)步驟(s30)；降低正常車輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)使其與事故車輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)符合的正常車輪減速旋轉(zhuǎn)步驟(s40)；將事故車輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)和正常車輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)相同地調(diào)整的兩側(cè)車輪旋轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)整步驟(s50)；反復(fù)執(zhí)行所述兩側(cè)車輪旋轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)整步驟(s50)而行使的旋轉(zhuǎn)數(shù)反復(fù)調(diào)整行使步驟(s60)。

發(fā)明的效果

利用根據(jù)本發(fā)明的發(fā)生外力時(shí)維持直行的兩輪自平衡踏板車的行使方法運(yùn)用自平衡踏板車時(shí)，即使因路面狀態(tài)的不良或車輪自身的不良而在第1車輪(10)發(fā)生爆胎,也能夠使得爆胎的第1車輪(10)和正常的第2車輪(20)的旋轉(zhuǎn)數(shù)相互不同，從而，能夠使得第1車輪(10)和第2車輪(20)連接成一列的軸整列線(a)與在事故發(fā)生前設(shè)定的自平衡踏板車的直行線(s)垂直地相接地進(jìn)行調(diào)整，而能夠維持自平衡踏板車直行，并能夠根源性地阻斷自平衡踏板車的傾斜行使現(xiàn)象。由此，能夠事先防止因傾斜行使的自平衡踏板車的翻倒問(wèn)題和其引起的搭乘人員的致命性的人命傷害。

附圖說(shuō)明

圖1為說(shuō)明立式平衡踏板車的構(gòu)成的分離立體圖；

圖2為用于說(shuō)明立式平衡踏板車的爆胎的車輪的立體圖及正面圖；

圖3為用于說(shuō)明爆胎的立式平衡踏板車的傾斜行使的危險(xiǎn)性的平面圖；

圖4為用于說(shuō)明平衡輪椅的爆胎的車輪的立體圖及正面圖；

圖5為用于說(shuō)明爆胎的平衡輪椅的傾斜行使的危險(xiǎn)性的平面圖；

圖6為用于說(shuō)明本發(fā)明的陀螺儀傳感器的功能的流程圖；

圖7為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的兩輪自平衡踏板車上發(fā)生外力時(shí)維持直行的步驟的行使順序圖；

圖8為表示根據(jù)本發(fā)明的發(fā)生外力時(shí)維持直行的兩輪自平衡踏板車的行使方法的步驟圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1:立式平衡踏板車

2:平衡輪椅

10:第1車輪

11:第1電動(dòng)機(jī)

20:第2車輪

21:第2電動(dòng)機(jī)

30:車輪外殼

31:腳踏板

32:垂直框架

33:手把

40:控制器

50:座椅

a,a':軸整列線

c:急轉(zhuǎn)彎行使線

s:直行線

r:復(fù)原行使線

s10:施加電源的行使準(zhǔn)備步驟

s20:將身體向前方或后方傾斜而設(shè)定根據(jù)角度的行使速度及前后退行使方向后行使的行使步驟

s30:一側(cè)車輪發(fā)生爆胎時(shí)提升爆胎的車輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)的事故車輪急速旋轉(zhuǎn)步驟

s40:降低正常車輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)使其符合事故車輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)的正常車輪減速旋轉(zhuǎn)步驟

s50:將事故車輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)和正常車輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)相同地調(diào)整的兩側(cè)車輪旋轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)整步驟

s60:反復(fù)兩側(cè)車輪旋轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)整步驟而行使的旋轉(zhuǎn)數(shù)反復(fù)調(diào)整行使步驟

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的對(duì)象的兩輪自平衡踏板車實(shí)施地解讀搭乘人員的體重中心，使得以搭乘人員為基準(zhǔn)在左右分別安裝1個(gè)的車輪旋轉(zhuǎn)，從而，維持平衡行使的平衡式電動(dòng)裝置。

從而，本發(fā)明的對(duì)象的兩輪自平衡踏板車為了以傾斜測(cè)定搭乘人員的體重中心，通過(guò)搭載陀螺儀傳感器等各種電性處理器的控制器(40)的控制，使得車輪的旋轉(zhuǎn)維持平衡。

以下，與以往的問(wèn)題點(diǎn)一起參照附圖說(shuō)明為達(dá)成本發(fā)明的目的的詳細(xì)而優(yōu)選的兩輪自平衡踏板車的直行保障型行使方法，并且，與本發(fā)明有關(guān)的公知功能或構(gòu)成及系統(tǒng)的詳細(xì)說(shuō)明只是與本發(fā)明的要旨不符合的附加說(shuō)明時(shí)，省略對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為用于說(shuō)明本發(fā)明的對(duì)象的兩輪立式平衡踏板車的構(gòu)成的分離立體圖，如圖1所示，形成有車輪外殼(30)，在車輪外殼(30)的右側(cè)安裝有連接于第1電動(dòng)機(jī)(11)的第1車輪(10)，在車輪外殼(30)的左側(cè)安裝有連接于第2電動(dòng)機(jī)(21)的第2車輪(20)，在所述車輪外殼(30)的上面安裝有用于搭乘人員搭乘的腳踏板(31)，在所述腳踏板(31)的直上方設(shè)置有垂直框架(32)，在垂直框架(32)的一側(cè)安裝有手把(33)，在所述車輪外殼(30)的內(nèi)部形成有控制器(40)。

所述控制器(40)是搭載有陀螺儀傳感器等各種電性處理器的控制系統(tǒng)，從而，以傾斜方式測(cè)定搭乘腳踏板(31)的搭乘人員的體重中心。例如，使用者在搭乘立式平衡踏板車(1)的狀態(tài)下，將身體向前方傾斜既定角度時(shí)，在控制器(40)搭載的陀螺儀傳感器等各種傳感器實(shí)施地讀取傾斜，使得車輪由傾斜方向驅(qū)動(dòng)能夠解除傾斜的程度，以使立式平衡踏板車(1)被糾正為直立的姿勢(shì)，以穩(wěn)定的姿勢(shì)行使，防止立式平衡踏板車(1)因傾斜而向前翻倒。

但，維持穩(wěn)定的姿勢(shì)而行使的上述的立式平衡踏板車(1)存在致命的問(wèn)題點(diǎn)。下面通過(guò)圖2,3說(shuō)明行使上的致命性的問(wèn)題點(diǎn)。圖2是用于說(shuō)明立式平衡踏板車的爆胎的車輪的立體圖及正面圖，圖3是用于說(shuō)明爆胎的立式平衡踏板車的傾斜行使的危險(xiǎn)性的平面圖。

圖2的(a)是立式平衡踏板車(1)的立體圖；圖2的(b)是立式平衡踏板車(1)的正面圖，圖2圖示了直立式行使的立式平衡踏板車(1)的車輪因路面狀態(tài)的不良或車輪自身的不良而爆胎的第1車輪(10)。

以直立的搭乘人員為基準(zhǔn)在兩側(cè)分別安裝有第1車輪(10)和第2車輪(20)的立式平衡踏板車(1)在行使中，如果第1車輪(10)爆胎，立式平衡踏板車(1)將失去中心而傾倒，不僅使得立式平衡踏板車(1)受損傷，而且，搭乘人員也可能受到致命性的人身傷害，因此，立式平衡踏板車(1)需在爆胎等外力下也要持續(xù)直立行使。

但，如圖3所示，在立式平衡踏板車(1)上發(fā)生爆胎等外力之前，沿著一點(diǎn)劃線表示的假設(shè)的直行線(s)而穩(wěn)定地行使，但，如果在第1車輪(10)發(fā)生爆胎時(shí)，立式平衡踏板車(1)將以爆胎的第1車輪(10)為中心軸而急速地曲線行使，而沿著以雙點(diǎn)劃線表示的假設(shè)的急轉(zhuǎn)彎行使線(c)傾斜行使，此時(shí)，立式平衡踏板車(1)和搭乘人員將失去中心而跌倒，立式平衡踏板車(1)受到損傷，而且，搭乘人員也將受到致命性的人命傷害。此類傷害與行使速度和成比例地增加，在以快速行使時(shí)受到更大的傷害。

并且，圖4是用于說(shuō)明平衡輪椅的爆胎的車輪的立體圖及正面圖,圖5是用于說(shuō)明爆胎的平衡輪椅的傾斜行使的危險(xiǎn)性的平面圖。圖4、5是適用兩輪自平衡的技術(shù)的平衡輪椅(2)，是為了使得不便行走的殘疾人或老弱者便利移動(dòng)而開發(fā)的。

近來(lái)，廣泛使用一種為不便行走的殘疾人或老弱者開發(fā)的具有4車輪的電動(dòng)輪椅，其相比手動(dòng)式輪椅提供便利的移動(dòng)性，但，具有4車輪的電動(dòng)輪椅因4車輪的結(jié)構(gòu)不易靈敏地旋轉(zhuǎn)，并且，難以沿著形成階梯差的路面向上行使。

相比上述的具有4車輪的電動(dòng)輪椅，兩輪平衡輪椅(2)以座椅(50)為基準(zhǔn)，在兩側(cè)設(shè)置有大型的第1車輪(10)和第2車輪(20)，因此，在行使中能夠敏捷地旋轉(zhuǎn)，并且，在有階梯差的路面也能夠容易地跨過(guò)行使。

但，平衡輪椅(2)在行使中安裝于左右的車輪被某種外力發(fā)生爆胎時(shí)，因搭乘的人是殘疾人或老弱者，將發(fā)生非常致命的人命傷害。

即，圖4的(a)是平衡輪椅(2)的立體圖，圖4的(b)是平衡輪椅(2)的正面圖，圖示了在不便行走的殘疾人或老弱者搭乘的平衡輪椅(2)因路面狀態(tài)的不良或車輪自身的不良，發(fā)生第1車輪(10)爆胎的狀態(tài)。

如圖4所示，殘疾人或老弱者搭乘的平衡輪椅(2)在行使中，以坐著的搭乘人員為基準(zhǔn)在一側(cè)安裝的第1車輪(10)因某種外力而發(fā)生爆胎時(shí)，平衡輪椅(2)將失去中心而翻倒，使得平衡輪椅(2)受到損傷，并且，搭乘的殘疾人或老弱者也將受到致命性的人命傷害，因此，平衡輪椅(2)即使發(fā)生爆胎等任何外力，也要持續(xù)直行的狀態(tài)。

但，如圖5所示，在平衡輪椅(2)上發(fā)生爆胎等外力前，沿著以一點(diǎn)劃線表示的假設(shè)的直行線(s)穩(wěn)定地行使，但，在第1車輪(10)上發(fā)生爆胎時(shí)，平衡輪椅(2)將以爆胎的第1車輪(10)為中心軸而急速地曲線行使，并沿著以雙點(diǎn)劃線表示的假設(shè)的急轉(zhuǎn)彎行使線(c)而傾斜行使，此時(shí)，平衡輪椅(2)和搭乘人員將失去中心跌倒，從而，使得平衡輪椅(2)受到損傷，并且，對(duì)于不便行走的殘疾人或老弱者的搭乘人員帶來(lái)極大的致命性的人命傷害。

發(fā)生如上述的車輪的爆胎時(shí)，向爆胎的車輪側(cè)傾斜行使的原因是，兩側(cè)車輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)通過(guò)編碼器被控制。即，編碼器裝置是通過(guò)感知兩側(cè)車輪的軸旋轉(zhuǎn)數(shù)，將旋轉(zhuǎn)數(shù)相同地維持的方式而使得能夠直行，從而，發(fā)生事故時(shí)爆胎的車輪的外徑大小變形而變得小于正常的車輪的外徑大小，編碼器仍使得車輪軸的旋轉(zhuǎn)數(shù)相同地維持，因此，向爆胎的車輪側(cè)傾斜行使，并發(fā)生翻倒事故。

以上說(shuō)明了作為兩輪立式平衡踏板車(1)和平衡輪椅(2)的致命性的問(wèn)題點(diǎn)即行使中因爆胎而發(fā)生的傾斜行使的問(wèn)題。由于因爆胎等外力的傾斜行使的問(wèn)題點(diǎn)，即使兩輪平衡踏板車具有各種優(yōu)點(diǎn)，也未能廣泛受到青睞。

本發(fā)明提出了一種即使在行使中發(fā)生爆胎等外力，也能夠繼續(xù)維持直行的行使方法，從而，提供有關(guān)在本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域中長(zhǎng)時(shí)間未能解決的課題的有效的解決方案。

圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明的陀螺儀傳感器的功能的流程圖。首先，通過(guò)圖6說(shuō)明即使受到外力也能夠維持直行的自平衡踏板車的基本的概念。如圖6所示在行使的自平衡踏板車的第1車輪(10)上發(fā)生爆胎時(shí)，搭載于控制器(40)的陀螺儀傳感器將突然發(fā)生的爆胎現(xiàn)象認(rèn)知為在以直行線(s)與軸整列線(a)垂直交叉的狀態(tài)行使中，軸整列線(a)上發(fā)生異常而脫離垂直交叉的角度。

從而，通過(guò)陀螺儀傳感器的感知，使得爆胎的第1車輪(10)急速地提升旋轉(zhuǎn)數(shù)，正常的第2車輪(20)減少旋轉(zhuǎn)數(shù)，并將第1車輪(10)和第2車輪(20)的旋轉(zhuǎn)數(shù)不同地設(shè)定，由此，在事故之前設(shè)定的直行線(s)與連接第1車輪(10)和第2車輪(20)的假設(shè)的軸整列線(a)再次垂直地交叉，從而，即使發(fā)生爆胎等外力，自平衡踏板車也能夠保持直行。

并且，,圖7與通過(guò)圓形表示的范例相同地，從上面俯瞰通過(guò)圖4,5說(shuō)明的平衡輪椅(2)的平面圖，為說(shuō)明發(fā)生爆胎等外力時(shí)維持行使的直行的步驟的行使順序圖，圖8是在立式平衡踏板車(1)及平衡輪椅(2)的行使過(guò)程中發(fā)生爆胎等外力時(shí)維持直行的行使方法的步驟圖。以下，通過(guò)圖7至8詳細(xì)說(shuō)明發(fā)生外力時(shí)維持直行的兩輪自平衡踏板車的行使方法。

在圖7的(a)中以實(shí)線表示的第1車輪(10)和第2車輪(20)是沿著用較粗的雙點(diǎn)劃線表示的假設(shè)的軸整列線(a)整列成一例的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，搭乘人員施加電源準(zhǔn)備行使(s10,施加電源的行使準(zhǔn)備步驟).

施加電源的行使準(zhǔn)備步驟(s10)中當(dāng)搭乘人員向前方或后方傾斜身體時(shí)，搭載于自平衡踏板車的陀螺儀傳感器等運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)控制器(40)以傾斜為基準(zhǔn)實(shí)時(shí)地解讀搭乘人員的體重中心，從而，第1車輪(10)和第2車輪(20)根據(jù)角度而設(shè)定行使速度和前后退行使方向，并能夠沿著在圖7的(a)中用較粗的一點(diǎn)劃線表示的直行線(s)穩(wěn)定地直行(s20,將身體向前方或后方傾斜，而設(shè)定根據(jù)角度的行使速度及前后退行使方向后行使的行使步驟)。

但，如在圖7的(a)以較細(xì)的雙點(diǎn)劃線表示，行使途中自平衡踏板車的第1車輪(10)發(fā)生爆胎時(shí)，第2車輪(20)將以爆胎的第1車輪(10)的周邊為中心軸，如圖7的(a)的箭頭表示沿著急轉(zhuǎn)彎行使線(c)傾斜行使。

此時(shí)，本發(fā)明為了預(yù)防因第1車輪(10)的爆胎自平衡踏板車失去中心翻倒，而發(fā)生自身的損傷及搭乘人員的致命性的人命傷害，如圖7的(b)所示，使得爆胎的第1車輪(10)的旋轉(zhuǎn)數(shù)急速地提升時(shí)，如圖7的(b)的箭頭所示，以正常的第2車輪(20)的周邊為中心軸，爆胎的第1車輪(10)沿著復(fù)原行使線(r)傾斜行使，從而，在圖7的(b)中表示的傾斜的軸整列線(a')與假設(shè)的直行線(s)垂直地相交，而維持在最初行使步驟終形成的直行性(s30,一側(cè)車輪發(fā)生爆胎時(shí)提升爆胎的車輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)的事故車輪急速旋轉(zhuǎn)步驟)。

并且，事故車輪急速旋轉(zhuǎn)步驟(s30)后，使得正常地行使的第2車輪(20)的旋轉(zhuǎn)數(shù)降低而使其與爆胎的第1車輪(10)的旋轉(zhuǎn)數(shù)符合，從而，如圖7的(b)所示，傾斜的軸整列線(a')與假設(shè)的直行線(s)垂直地相交，而維持最初行使步驟終形成的直行性(s40,降低正常車輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)使其與事故車輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)符合的正常車輪減速旋轉(zhuǎn)步驟)。

并且，如圖7的(c)所示，經(jīng)過(guò)事故車輪急速旋轉(zhuǎn)步驟(s30)和正常車輪減速旋轉(zhuǎn)步驟(s40)，使得爆胎的第1車輪(10)的旋轉(zhuǎn)數(shù)和正常的第2車輪(20)的旋轉(zhuǎn)數(shù)相同地調(diào)整，從而，將第1車輪(10)和第2車輪(20)連接為一列的假設(shè)的軸整列線(a)與假設(shè)的直行線(s)垂直地相交，而復(fù)原自平衡踏板車的直行性(s50,將事故車輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)和正常車輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)相同地調(diào)整的兩側(cè)車輪旋轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)整步驟)。

并且，兩側(cè)車輪旋轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)整步驟(s50)后，反復(fù)進(jìn)行將物理性地?fù)p傷的爆胎的第1車輪(10)和正常的第2車輪(20)的旋轉(zhuǎn)數(shù)持續(xù)地調(diào)整的作業(yè)，從而，如圖7的(c)所示，使得軸整列線(a)持續(xù)地與假設(shè)的直行線(s)垂直地相交，而受到任何的外力，也能夠使得自平衡踏板車維持直行(s60,反復(fù)進(jìn)行兩側(cè)車輪旋轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)整步驟而行使的旋轉(zhuǎn)數(shù)反復(fù)調(diào)整行使步驟)。

如上述說(shuō)明，利用發(fā)生外力時(shí)維持直行的兩輪自平衡踏板車的行使方法使用自平衡踏板車時(shí)，即使因路面狀態(tài)的不良或車輪自身的不良而在第1車輪(10)發(fā)生爆胎，也能夠使得爆胎的第1車輪(10)和正常的第2車輪(20)的旋轉(zhuǎn)數(shù)不同，由此，使得在事故之前設(shè)定的自平衡踏板車的直行線(s)與將第1車輪(10)和第2車輪(20)連接成一列的軸整列線(a)垂直相交地進(jìn)行調(diào)整，從而，維持自平衡踏板車的直行，根源性地阻斷自平衡踏板車的傾斜行使現(xiàn)象。由此，獲得能夠事先預(yù)防因傾斜行使現(xiàn)象的自平衡踏板車的翻倒問(wèn)題和搭乘人員的致命性的人命傷害的顯著效果。