[发明专利]陀螺稳定式车辆

权利要求书

1.一种车辆，所述车辆包括：

框架；

与所述框架联接的前轮和后轮；

第一陀螺仪和第二陀螺仪，所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪均与所述框架联接，并且与所述前轮和所述后轮对齐，各所述陀螺仪均包括飞轮；

多个传感器，所述传感器用于检测所述框架的取向、所述前轮相对于所述框架的取向、所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的所述飞轮的取向和旋转速度、以及所述车辆的速度；以及

电子控制系统，所述电子控制系统用于：

至少部分基于来自所述多个传感器的数据和改变所述车辆的速度和方向中的至少之一的输入来确定所述车辆的倾斜度，并且对所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的至少一个所述飞轮的旋进进行调节，使得所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的所述飞轮产生反旋进，以在车辆倾斜期间产生控制力矩；以及

通过至少部分基于来自所述多个传感器的数据调节所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的至少一个所述飞轮围绕与所述车辆的所述前轮的旋转轴线垂直的旋转轴线的倾斜的旋转速率，来调节所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的输出力矩，其中，调节所述倾斜的旋转速率包括响应于所述车辆的倾斜度的确定使所述倾斜的旋转速率最小，以在所述车辆倾斜期间在延长的时段使用所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的输出力矩。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述改变所述车辆的方向的输入包括改变所述前轮相对于所述框架的取向的输入，并且所述电子控制系统用于调节所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的至少一个所述飞轮的取向和旋转速度中的至少之一，以在转向期间保持稳定性。

3.根据权利要求1所述的车辆，其中，当改变所述车辆的速度的所述输入包括增加所述车辆的速度的输入时，所述电子控制系统用于减少所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的所述飞轮的速度。

4.根据权利要求1所述的车辆，其中，还包括用于减少所述前轮和所述后轮中的至少之一的速度的制动系统，其中，所述用于改变所述车辆的速度的输入包括接合所述制动系统的输入，所述电子控制系统还用于增加所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的所述飞轮的速度，以增加稳定性影响。

5.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的所述飞轮相对于彼此在相对的方向上旋转。

6.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪还相对于所述车辆的框架在高度方向上对齐。

7.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的所述飞轮均包括碳纤维、凯夫拉尔(Kevlar)、钢、黄铜、青铜、铅、和贫化铀中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪分别通过第一组万向架和第二组万向架与所述框架联接。

9.一种用于控制车辆的稳定性的控制系统，所述控制系统包括：

处理器；

存储器；以及

控制模块，所述控制模块存储在所述存储器中且通过所述处理器执行以下操作：

接收来自多个传感器的数据，以指示车辆的框架的取向、所述车辆的前轮相对于所述框架的取向、第一飞轮和第二飞轮中的每一个的取向和旋转速度、以及所述车辆的速度，其中，所述第一飞轮和所述第二飞轮分别包括在第一陀螺仪和第二陀螺仪中，联接至所述框架并且与所述车辆的前轮和所述车辆的后轮对齐；

至少部分基于来自所述多个传感器的所接收的数据和改变所述车辆的速度和方向中的至少之一的输入来确定车辆的倾斜度；以及

对所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的至少一个所述飞轮的旋进进行调节，使得所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的所述飞轮产生反旋进，以在所述车辆倾斜期间产生控制力矩，以及

通过至少部分基于从所述多个传感器接收的数据调节所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的至少一个所述飞轮围绕与所述车辆的所述前轮的旋转轴线垂直的旋转轴线的倾斜的旋转速率，来调节所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的输出力矩，其中，调节所述倾斜的旋转速率包括响应于所述车辆的倾斜度的确定使所述倾斜的旋转速率最小，以在所述车辆倾斜期间在延长的时段使用所述第一陀螺仪和所述第二陀螺仪的输出力矩。