[发明专利]一种两轮车用的左右自平衡装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动调节车体平衡的装置，尤其是一种两轮车用的左右自平衡装置。

背景技术

两轮车辆比如摩托车，电动车，有体积小，油耗低，污染小，成本低，易操作等优点。但与四轮车比，存在一个大缺点就是在低速或者停止时，操作者需用脚点地以保持平衡，特别是雨雪天道路泥水多时，或者是着装不便时。现有若干家国内外厂商在开发以陀螺仪原理为基础的两轮车辆，还有若干厂商用左右辅助轮在低速时展开固定以达到平衡。但到目前为止，尚未有比较成功的为消费者接受的在路面上行驶的车辆，其原因不外乎成本过高，性能尚不完善，操作不便等。

在现有技术中，美国专利第8235419号中介绍了一种用于车辆的侧向稳定系统，其包括连接到车辆的支腿组件，支腿组件具有从车辆的前端向后延伸的一对平行支腿；固定到每个远端的铰接轮组件和位置控制装置，其响应于车辆的操作参数来控制支腿组件的运动。美国专利第8532915号中介绍一种通过多个传感器接收数据以指示描述车辆状态信息的装置和方法；该信息至少包括车辆框架的方向，车辆的前轮相对于框架的方向，车辆中包含的陀螺仪飞轮的定向和转速(即耦合到车辆的陀螺仪框架)，以及车辆的当前速度；陀螺仪可以相对于车辆的前轮和后轮在纵向上相对于车辆的框架或相对于车辆的车架高度方向。

发明内容

为解决现有技术存在若干厂商开发的在低速或者停止时保持平衡的两轮车成本过高，性能尚不完善及操作不便的缺陷，本发明提供一种两轮车用的左右自平衡装置，简单实用，操作运行自然便利，在自动模式下具有一定的智能化，是此类车辆的一种新的尝试与提高。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种两轮车用的左右自平衡装置，该左右自平衡装置包括辅助轮、调节臂、电动机及离合器、控制装置和微控制/处理器，辅助轮安装在沿上下滑动的调节臂上，辅助轮和调节臂之间安装有弹簧阻尼装置和压力传感器，调节臂由电动机齿轮驱动来调整臂长或自由滑动，控制装置接收各开关及微控制/处理器的信号，并向电动机及离合器发出调节臂锁定、浮动、调整及收起四个基本动作指令，微控制/处理器输入来自压力传感器、速度传感器及位置传感器的信号。

进一步地，该左右自平衡装置包括锁定/浮动/升起开关和手动/自动切换开关，锁定/浮动/升起开关与手动/自动切换开关相连，手动/自动切换开关与控制装置相连。

进一步地，该左右自平衡装置包括左/中/右细调开关，左/中/右细调开关与手动/自动切换开关以及微控制/处理器相连。

进一步地，该左右自平衡装置包括倾度传感器，倾度传感器与微控制/处理器相连。

进一步地，该左右自平衡装置包括转向传感器，转向传感器与微控制/处理器相连。

有益效果：

本发明在半自动模式下，操作者用状态开关实现辅助轮位置锁定/浮动/升起状态转换，用细调开关实现左/中/右细调；在自动模式下，压力、速度、位置传感器(或进一步，倾度、转向传感器)输入信号至微控制/处理器，电动机及离合器得到微控制/处理器指令信号后动作来调整车体姿态；本发明结构简单易行，车辆操作运行自然简便，在自动模式下由简捷的智能化操作代替人工操作。

附图说明

图1是本发明一优选实施例的结构示意图；

图2是本发明的控制原理框图；

图3是本发明在手动模式下的控制原理框图；

图4是本发明在自动模式下的一种控制原理框图；

图5是本发明在自动模式下的另一种控制原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明一种两轮车用的左右自平衡装置，以左右辅助轮和调节臂为基础，通过半自动或自动模式来控制左右平衡，其动作包括放下/升起，接触地面，调节臂锁定，及左中右细调等几个步骤。如图1所示，基本结构包括若干齿导轮208和圆导轮209、齿条202(作为调节臂)、控制装置204、电动机及离合器203、压力传感器207、弹簧及阻尼装置206和辅助轮201。齿导轮208与齿条202啮合，使齿条202上下移动，控制装置204接收各开关及微控制/处理器205的信号而向电动机及离合器203发出动作指令，电动机及离合器203连接一齿导轮208，电动机及离合器203根据动作指令，驱动或停止该齿导轮208或者任其自由转动，齿条202上安装有辅助轮201，辅助轮201与齿条202之间安装有压力传感器207和弹簧及阻尼装置206。