[实用新型]自平衡电动车

说明书

交叉引用

本申请案基于美国专利法35 U.S.C第119(e)主张申请号为62/241,772(2015年10月15日提交)，62/246,615(2015年10月 27日提交)，62/258,230(2015年11月20日提交)，及62/288,460 (2016年1月29日提交)的美国临时专利申请的优先权权利，上述申请的全文以引用的方式并入本文中。

技术领域

本实用新型涉及电动车技术领域，尤其涉及一种自平衡电动车。

背景技术

在过去几年中，双轮、前向、自平衡电动车(通常被称为“悬浮板”)的普及已经显著增长。许多公司已经进入了悬浮板市场，只是设计略有不同。一般来说，用于这些车辆的平衡和转向控制系统已经遭遇了各种问题，例如安全性和可靠性问题，包括大量移动部件，相关的制造复杂性和费用，以及缺乏骑乘特性的可定制性。这就对用于电动车上更简单和更可靠的控制系统提出了需求。

发明内容

根据本申请公开的两轮自平衡电动车辆通过使用一个或多个应变仪系统来检测刚性骑乘者平台上的乘客诱导的应变来克服上述问题。

本申请中公开所提供的系统，装置，和方法是关于自平衡车辆。在一些实施例中，自平衡电动车可包括：定义一长轴的平台，第一脚部放置部分，与第一脚部放置部分刚性连接的第二脚部放置部分；第一车轮设置在邻近所述平台的第一横向端及第二车轮设置在邻近所述平台的第二横向端，其中所述第一和第二车轮共享平行于所述平台的长轴的公共旋转轴线；平衡位置传感器附接于该平台并且被配置为感测平台的倾斜；第一应变仪，其附接到所述平台并且被配置为感测由施加在所述第一和第二脚部放置部分上的不平衡力引起的所述平台中的扭曲应变；第一驱动马达被配置为驱动第一车轮，并且第二驱动马达被配置为驱动第二车轮，其中驱动马达被配置为响应于平衡位置传感器感测到的平台的倾斜，驱动车轮，以使平台自平衡，并且响应第一应变仪感测到的应变，以差变方式驱动车轮，使车转弯。

在一些实施例中，自平衡电动车可包括：具有第一脚部放置部分和第二脚部放置部分的刚性平台，第二脚部放置部分基本上与第一脚部放置部分刚性连接；第一车轮与第一脚部放置部分关联，并且第二车轮与第二脚部放置部分关联，其中第一和第二车轮间隔开并且基本彼此平衡；第一驱动马达配置为驱动第一车轮，并且第二驱动马达配置为驱动第二车轮；车辆平衡位置传感器与刚性平台耦接；并且应变仪与刚性平台耦接；其中所述驱动马达被配置成响应于来自车辆平衡位置传感器的数据，驱动所述车轮，以使平台自平衡，驱动马达被配置成响应于来自于应变仪的指示所述第一和第二脚部放置部分上的不平衡力的数据而差动地驱动所述车轮以便促使车辆转弯，并且驱动马达被配置为响应于所述第一和第二脚部放置部分上的平衡力而一致地驱动所述车轮以便促使车辆线性移动。

在一些实施例中，自平衡电动车可包括：平台，包括基本上刚性地彼此附接的第一脚部放置部分和第二脚部放置部分；与所述平台的第一横向侧相关联的第一车轮和与所述平台的第二横向侧相关联的第二车轮，其中所述第一车轮和第二车轮间隔开并且共享公共旋转轴，所述公共旋转轴基本上平行于所述平台的长轴；平衡位置传感器，其被配置为感测所述平台绕其长轴的转动；第一应变仪，配置为感测由施加到所述第一脚部放置部分和所述第二脚部放置部分的不平衡力在所述平台中引起的应变；第一驱动马达被配置为驱动所述第一车轮，以及第二驱动马达被配置为驱动所述第二车轮，其中驱动马达被配置为响应平衡位置传感器感测到的平台的转动驱动车轮，以使平台自平衡，并且响应第一应变仪感测到的应变差动的驱动车轮，以使车辆转弯。

特征，功能和优点可以在本申请目前公开的各种实施例中单独地实现，也可以在其他实施例的组合中实现，其进一步的细节可以参考以下描述和附图得出。

附图说明

图1根据本申请的公开示出了具有引发应变的骑乘人检测和转弯控制的两轮自平衡车辆的等距前视立体图。

图2是图1中所示车辆的前视图。

图3是图1中所示车辆的底部平面图。

图4是适用于本文所述的车辆中的示例性的全桥应变仪传感器的平面图。

图5是适用于本文所述的车辆中的示例性的应变仪传感器和放大电路的电路原理图。

图6是描述响应于扭曲应变来控制车辆转向特性的示例性的方法中的步骤的流程图。

图7是描述根据本申请所公开的用于骑乘人检测的示例性方法中的步骤的流程图。

图8是描述根据本申请所公开的示例性的控制系统中的选定组件的框图。