[发明专利]一种横向两轮电动自行车的独立自平衡装置

说明书

 

技术领域：

本发明涉及一种横向两轮电动自行车的独立自平衡装置，属于横向两轮电动自行车的独立自平衡技术领域。

背景技术：

    目前，燃油及电动轿车，仍是乘用车的主流，电动轿车在燃油车基础上进行开发，多年以来进展缓慢，且目前城市轿车保有量逐年大增，造成严重的社会交通问题，同时，车辆中大部分为一人使用，占用道路空间大，道路、能源等资源有效利用率非常低，安全、环保、智能的单人交通工具将成为未来的发展趋势；电动自行车、电动摩托车是目前电动车的主要车型，其安全性、舒适性方面存在明显不足；以SEGWAY（摄位车）为代表的自平衡滑板车，无封闭性、安全性差，其平衡系统要求驾驶人员必须通过身体姿态的调整来控制车辆，对驾驶人员的技能要求高，容易导致身心疲惫，发生安全事故，且无法取得良好的平衡效果；以通用汽车EN-V（电动联网概念车）为代表的两轮电动轿车，目前仍处于概念车阶段，且该车定位模糊，定义为非机动车的难度非常大，若作为机动车，在机动车道路上其小型化优势又难以有效发挥；在科技飞速发展的今天，随着控制技术、新材料、新能源技术的不断发展，我们完全应该、也有能力开发一款符合电动自行车标准的、安全、便捷、环保、智能的未来城市交通工具，本发明的目的就是为这样一款革命性新概念的电动自行车提供一种自平衡和控制系统方案。

发明内容：

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种横向两轮电动自行车的独立自平衡装置。

本发明的独立自平衡装置，它包含底板、导轨、配重驱动齿轮、外齿轮、行进驱动车轮、支撑轴、平衡驱动齿轮、传感器、车架和控制器，底板的上方设置有导轨, 导轨的上方与配重驱动齿轮啮合，导轨的一端与控制器的一端连接，底板的四周设置有车架, 车架上固定设置有传感器, 传感器的一侧设置有支撑轴, 支撑轴同轴固定有平衡驱动齿轮, 平衡驱动齿轮与外齿轮啮合，外齿轮和行进驱动车轮刚性连接，且外齿轮、行进驱动车轮和平衡驱动齿轮构成行星轮结构。

作为优选，所述的底板及车架采用轻质、高强度的铝合金或碳纤维材料制成。

作为优选，所述的控制器包含第一单片机、第二单片机、第三单片机、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路、第一行进电机、第一平衡电机、第二行进电机、第二平衡电机、配重电机、降压模块和蓄电池，第一单片机的一端与第一驱动电路的一端连接，第一驱动电路的另一端与第一行进电机和第一平衡电机连接，第二单片机的一端与第二驱动电路的一端连接，第二驱动电路的另一端与第二行进电机和第二平衡电机连接，第三单片机的一端与第三驱动电路的一端连接，第三驱动电路的另一端与配重电机连接，且第一单片机、第二单片机、第三单片机的另一端均与降压模块的一端连接，降压模块的另一端与蓄电池连接。

作为优选，所述的第一行进电机、第一平衡电机、第二行进电机、第二平衡电机和配重电机均为可实现高精度的控制的步进电机或伺服电机，传感器为可实现高精度感测车体姿态的陀螺仪或角度传感器。

    本发明的有益效果：它具有独立自平衡性、安全可靠性,不需要驾驶人员通过不断调整身体姿态来控制车辆运行，可以确保驾驶过程的安全、舒适、可靠,它的经济适用性强,整体价格远低于家庭轿车，适合城市内部、近郊的交通。作为一款新型的电动自行车，通过更有效利用非机动车道，提高道路资源的有效利用率，大大缓解城市交通紧张,采用较为成熟的控制技术和电子、机械部件，整体成本低廉、结构简单、性能稳定，具有较好的推广价值和实用性。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为本发明中控制器的结构示意图。

    1-底板；2-导轨；3-配重驱动齿轮；4-外齿轮；5-行进驱动车轮；6-支撑轴；7-平衡驱动齿轮；8-传感器；9-车架；10-控制器。

具体实施方式：