向右的离心力，人车重心右移，车身上的加速度传感器发出侧向加速度信号，被单片机读取，与前几次扫描结果比对，判断车辆左转，随后向横摆的伺服电机发出指令，使座椅支撑杆向左以适当角速度转动适当角度，令乘坐者受到的重力、座椅支持力与离心力达到平衡，令乘坐者不会产生被甩向右侧的感觉，整体驾驶感觉类似两轮自行车的转向情况，乘车者随座椅一起产生倾角，在感官上始终是垂直坐在座椅上，大大提升了驾乘舒适性。同时人车重心左移，增加整体安全性。向右转向时调控方向相反，原理相同。
[0040]当车辆开始大幅度加速时，乘坐者由于惯性会产生后仰的感觉，此时车身上加速度传感器发出前向加速信号，被单片机读取，与前几次扫描结果比对，判断车辆加速，随后向纵摆的伺服电机发出指令，使座椅支撑杆向前以适当角速度转动适当角度，椅背推动乘坐者，令乘坐者随座椅前倾，减弱后仰不适感。大幅刹车减速时调控方向相反，原理相同。[0041 ] 当车辆在坡面道路行驶时，无论是纵向的上下坡，还是横向的侧面坡，亦或是斜向的坡，该系统都会实时调整座椅支撑杆方向，使之保持与水平面垂直，并将此实时角度作为新的初始角度，再产生新的加速度变化时，按前述方式调整，并会累计座椅支撑杆在纵向和横向摆动的总角度，使控制范围不超过横向30°、纵向25°。
[0042]座椅随动系统会消耗车辆电力储备，因此当驾驶者不需要使用该系统时，可选择关闭该系统。
[0043]当要启动座椅随动系统时，拨动车辆把手上的开关，系统启动，两部伺服电机通电产生静力矩以保持座椅支撑杆初始位置不动，单片机系统自检，系统数据初始化。之后给固定环电磁铁通电若干秒钟，产生磁场，该磁场与座椅支撑杆底部的上限位环磁场方向相反，产生斥力，该磁场与固定桩上的下限位环磁场方向相同，产生吸力，两个力共同作用，使固定环向下移动，吸附在下限位环上，之后自动切断电流以节省电力，固定环被下限位环永磁磁铁吸住。此时固定环仅套在固定桩上，座椅支撑杆可以在电机驱动下自由运动。
[0044]当要关闭座椅随动系统时，拨动车辆把手上的开关，单片机指挥两部电机将座椅支撑杆转动到与固定桩正对的位置。之后给固定环电磁铁通电，产生与前述方向相反的磁场，该磁场与固定桩上的下限位环磁场相反，产生斥力，该磁场与座椅支撑杆下部的上限位环磁场方向相同，产生吸力，两个力共同作用，使固定环向上移动，直至吸附在上限位环下，套住座椅支撑杆和固定桩。若干秒后座椅随动系统断电，电磁铁保持通电状态，以确保在行驶中不因颠簸等因素导致固定环下滑失效。
[0045]当整车关机时，自动按程序关闭座椅随动系统，之后电磁铁断电，靠上限位环的磁铁吸力保持座椅支撑杆的固定状态。
[0046]中低速三轮或四轮车因自身车重低、人车重心高、悬挂功能弱、轴距短、轮间距窄、车身刚性差等因素，在驾驶过程中始终存在转向舒适性差、小角度急转弯安全性差的问题，这两种问题在三轮车中尤其显著。本发明完全跳出了长期以来，不仅是中低速三轮或四轮车，包括汽车工业上将座椅固定在车架上的思维框框，实时调控座椅位移和倾角，巧妙地同时解决上述两大问题，彻底改善中低速三轮或四轮车的驾控体验。
[0047]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种中低速三轮或四轮车座椅随动系统，其特征在于:其包括座椅支撑杆(5)、纵摆支架(1)、横摆支架(2)、纵摆转轴(3)、纵摆动力装置(4)、横摆转轴￠)、横摆动力装置(7)、纵摆限位点(8)、横摆限位点(9)、固定桩(10)、永磁上限位环(11)、永磁下限位环(12)、电磁固定环(13)、车架(14)、运算控制机构、感应部件；纵摆支架固定在车架上，横摆支架通过纵摆转轴固定在纵摆支架上，由纵摆动力装置来控制横摆支架相对于纵摆支架在纵向上的摆动角度和角速度；座椅支撑杆通过横摆转轴固定在横摆支架上，由横摆动力装置来控制座椅支撑杆相对于横摆支架的横向摆动角度和角速度；座椅支撑杆与座椅刚性连接；横摆转轴和纵摆转轴的方向垂直且高度相同，构成一个万向节结构，该万向节结构设置有刚性限位点作为安全保障机构，使座椅支撑杆在限定角度内做万向摆动；固定桩、上下永磁限位环、电磁固定环关闭或开启座椅随动系统，且当座椅随动系统关闭时将座椅与车架固定；运算控制机构分别连接纵摆动力装置、横摆动力装置；感应部件将感应信号输入运算控制机构。2.根据权利要求1所述的中低速三轮或四轮车座椅随动系统，其特征在于:运算控制机构是单片机、可编程逻辑控制器、运动控制卡、或电脑。3.根据权利要求1所述的中低速三轮或四轮车座椅随动系统，其特征在于:感应部件包括安装在中低速三轮或四轮车车身上的陀螺仪、加速度传感器、倾角传感器、驱动电机转速传感器、旋转编码器中的一个或多个。4.根据权利要求1所述的中低速三轮或四轮车座椅随动系统，其特征在于:横摆动力装置(7)和纵摆动力装置⑷包括伺服电机、步进电机或电液伺服系统。5.根据权利要求1所述的中低速三轮或四轮车座椅随动系统，其特征在于:在横摆支架的前后方分别设置纵向摆动限位的支柱(8)，横摆支架的中心部分为筒形，筒的侧壁距离座椅支撑杆的距离与筒侧壁顶端和横摆转轴的高度成指定比例，使筒顶部构成座椅支撑杆横向摆动的限位点(9)，使座椅支撑杆横向摆动不超过预设最大角度。6.根据权利要求1所述的中低速三轮或四轮车座椅随动系统，其特征在于:纵摆动力装置、横摆动力装置均由电机驱动，电机通过齿轮减速机与纵摆转轴、横摆转轴直接或通过齿轮间接联接。7.根据权利要求6所述的中低速三轮或四轮车座椅随动系统，其特征在于:座椅支撑杆及横摆支架通过滚珠丝杆与横摆电机及纵摆电机联接或通过齿轮联接，利用滚珠丝杆转动带动螺帽直线运动来推拉座椅支撑杆或横摆支架摆动。8.根据权利要求1所述的中低速三轮或四轮车座椅随动系统，其特征在于:固定桩与座椅支撑杆同轴、等直径，永磁上限位环(11)、永磁下限位环(12)的磁极方向相反，电磁铁固定环(13)在永磁上限位环(11)和永磁下限位环(12)之间，通过调整电磁铁固定环磁场方向来控制固定环上下移动，套住座椅支撑杆或放开座椅支撑杆。9.根据权利要求1所述的中低速三轮或四轮车座椅随动系统，其特征在于:在固定桩周围指定距离处设置围筒作为限位点，座椅支撑杆摆动到预设最大角度时座椅支撑杆底部顶到围筒上。
【专利摘要】本申请公开一种中低速三轮或四轮车座椅随动系统，纵摆支架固定在车架上，横摆支架通过纵摆转轴固定在纵摆支架上，由纵摆动力装置来控制横摆支架相对于纵摆支架在纵向上的摆动角度和角速度；座椅支撑杆通过横摆转轴固定在横摆支架上，由横摆动力装置来控制座椅支撑杆相对于横摆支架的横向摆动角度和角速度；座椅支撑杆与座椅刚性连接；横摆转轴和纵摆转轴的方向垂直且高度相同，构成一个万向节结构，使座椅支撑杆在限定角度内做万向摆动；固定桩、上下永磁限位环、电磁固定环关闭或开启座椅随动系统，且当座椅随动系统关闭时将座椅与车架固定；运算控制机构分别连接纵摆动力装置、横摆动力装置；感应部件将感应信号输入运算控制机构。
【IPC分类】B62J1/10, B60N2/04, B60N2/42, B62J1/08
【公开号】CN105270211
【申请号】CN201410322572
【发明人】裴正非
【申请人】裴正非
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年7月8日