行驶模式可变的机动装置的制作方法

本发明涉及一种行驶模式可变的机动装置；更具体地，涉及这样一种小型机动装置，所述小型机动装置能够通过使联接至底板的车轮的状态改变90°而使行驶方向呈直角改变。

背景技术

近来，作为个人交通工具的小型机动装置得到发展。通常，这些机动装置大多配置为具有一个或两个车轮。然而，带有四个车轮的小型机动装置具有物理上稳定并且避免控制故障的优点。在带有四个车轮的机动装置中，轴间距离(即前轮中心与后轮中心之间的距离)是重要的考虑因素。

换而言之，轴间距离越大，直线行驶性能就越准确，但转弯时的转弯半径就越大，因此难以在狭窄的小巷中转向。相反，当轴间距离最小时，由于转弯半径小，容易在狭窄的小巷中转向，因此停放小型机动装置等也变得容易；但是直线行驶性能降低，因此小型机动装置不适于高速行驶。

随着轴间距离减小，带有四个车轮的小型机动装置变得更适合在室内低速行驶。此外，随着轴间距离增大，带有四个车轮的小型机动装置变得更适合在室外高速行驶。因此，存在这样问题：必须分别地设计适于低速行驶的机动装置以及适于高速行驶的机动装置。

所提供的被描述为背景技术的内容仅用于帮助理解本发明的背景，而不应认为是相当于本领域技术人员已知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的一个主题是提供一种行驶模式可变的机动装置，所述机动装置通过使联接至底板的车轮的状态改变90°而改变行驶方向，从而将行驶模式变换为低速行驶模式和高速行驶模式。

根据本发明的示例性实施方案，机动装置可以包括：底板，其配置为支撑乘客；多个车轮，其布置在所述底板的多个点，并联接至所述底板以绕着竖直轴线转动；转动部分，其配置为提供转动力从而使所述车轮相对于所述底板转动；以及致动部分，其布置在所述转动部分上以控制所述多个车轮相对于所述底板转动，或者控制所述多个车轮固定的位置。

通过顺时针或逆时针转动所述致动部分而转动所述车轮，从而可以改变所述底板的行驶方向。机动装置可以进一步包括：控制器(例如第一控制器)，其配置为调整所述致动部分的转动；其中，所述底板可以为包括长边和短边的长方形，所述多个车轮可以布置于所述底板的每个角；所述控制器可以配置为对应高速模式调整所述致动部分的转动，使得每个车轮平行于所述底板的长边，并且对应低速模式调整所述致动部分的转动，使得每个车轮平行于所述底板的短边。

所述车轮可以设置在所述底板的边缘外侧，而竖直方向的转动轴线可以设置在所述底板的边缘内侧，并且所述底板的角可以弯曲为弧形，从而在所述车轮转动时不与所述底板的边缘干扰。所述多个车轮可以各自包括独立地驱动各个车轮的驱动马达。机动装置可以进一步包括：控制器(例如第二控制器)，其配置为操控多个驱动马达；其中，所述控制器可以配置为将每个驱动马达的旋转速度调整为不同的，从而使所述底板转向。第一控制器和第二控制器可以整合为单一控制器。

所述底板可以包括多个力传感器，并且所述控制器可以基于由所述多个力传感器所检测的值之间的差值而使所述底板转向。多个力传感器可以布置在底板支撑乘客的脚部的位置。所述多个力传感器可以包括左传感器和右传感器；所述左传感器布置在支撑乘客的左脚的位置，所述右传感器布置在支撑乘客的右脚的位置。

所述左传感器可以配置为包括左前传感器和左后传感器，所述左前传感器布置在支撑乘客的左脚的部位前方，所述左后传感器布置在支撑乘客的左脚的部位后方；而所述右传感器可以配置为包括右前传感器和右后传感器，所述右前传感器布置在支撑乘客的右脚的部位前方，所述右后传感器布置在支撑乘客的右脚的部位后方。所述控制器可以配置为基于由所述左传感器所检测的值与所述右传感器所检测的值之间的差值而使所述底板向左或向右转向(例如调整方向)，并且可以基于由所述左前传感器和所述右前传感器所检测的值与所述左后传感器和所述右后传感器所检测的值之间的差值而调整所述底板的向前或向后的运动。

所述转动部分可以包括：转动体、连杆和所述致动部分。具体地，所述转动体可以布置在每个车轮处，并且通过竖直轴而联接至所述底板，从而在所述转动体转动时使所述车轮转动；所述致动部分可以在所述底板上转动；并且所述连杆可以配置为将所述致动部分的转动力传递至每个转动体以使所述转动体转动。所述转动部分可以进一步包括对应于每个转动体的直动部分(例如，直线部分)；所述直动部分可以连接至所述转动体，并可以配置为直线运动以使所述转动体转动。

可以通过联接分别连接至邻近的多个转动体的多个直动部分而形成直动部分联接体，所述连杆的第一端可以联接至所述致动部分，所述连杆的第二端可以联接至所述直动部分联接体，并且所述连杆和所述直动部分联接体可以配置为通过所述致动部分的转动力而直线运动从而使所述转动体转动。所述转动部分可以进一步包括引导部分，所述引导部分具有联接至所述底板的第一侧以及联接至所述直动部分联接体的第二侧，并且所述引导部分可以配置为直线引导通过所述连杆的直线运动所引起的所述直动部分联接体的运动。所述转动部分和所述致动部分可以分别布置在所述多个车轮上，从而操控每个车轮相对于所述底板转动或每个车轮所固定的位置。

附图说明

图1a和图1b为显示根据本发明的示例性实施方案的机动装置的两种行驶模式的图，图1a为低速/室内行驶模式，图1b为高速/室外行驶模式；

图2为根据本发明的示例性实施方案的机动装置的高速模式状态的俯视立体图；以及

图3为根据本发明的示例性实施方案的机动装置的低速模式状态的仰视图。

具体实施方式

下面将参考所附附图对本发明的示例性实施方案进行描述。

虽然将示例性实施方案描述为使用多个单元以实行示例性进程，应当理解示例性进程也可以通过一个或多个模块实行。另外，应当理解术语“控制器”或“控制单元”是指包括存储器和处理器的硬件装置。该存储器被配置成储存所述模块，并且处理器具体配置成执行所述模块以实行以下进一步描述的一个或更多个进程。

此外，本发明的控制逻辑可以实施为计算机可读介质上的非瞬态计算机可读介质，其包含由处理器、控制器或控制单元等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括但不限于rom、ram、光盘(cd)-rom、磁带、软盘、闪盘驱动器、智能卡和光学数据储存设备。计算机可读记录介质还可以分布在网络连接的计算机系统上，使得计算机可读介质例如通过远程信息处理服务器或控制器区域网络(can)以分布方式储存和执行。

本文所使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的并且不旨在限制本发明。正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该/所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚说明。还将理解，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或加入一种或更多种其它的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。正如本文所使用的，术语“和/或”包括一种或更多种相关列举项目的任何和所有组合。

除非特别指出或从上下文显而易见，本文中所用的术语“约”理解为在本领域内的普通公差的范围内，例如均值的2个标准偏差内。“约”可被理解为在指定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％之内。除非从上下文显而易见，本文提供的所有数值被术语“约”修饰。

图1a、图1b为显示根据本发明的示例性实施方案的机动装置的两种行驶模式的图。本文讨论的机动装置可以称为小型机动装置，这仅仅指出机动装置的比较小的尺寸，所述机动装置上能够站立一个人。图1a示出了小型机动装置在室内以低速行驶的模式；而图1b示出了小型机动装置在室外以高速行驶的模式。如图1a所示，当小型机动装置在车轮沿着底板的短边的平行方向定位时行驶的时候，轴间距离较短或最小，因此容易在狭窄的小巷转向(例如转弯)；而如图1b所示，当小型机动装置在车轮沿着底板的长边的平行方向定位时行驶的时候，轴间距离较长，因此提高直线行驶的稳定性。顺便地说，机动装置侧面行驶时的面积比乘客的正面面积小。

图2为根据本发明的示例性实施方案的机动装置的高速模式状态的俯视立体图，而图3为根据本发明的示例性实施方案的机动装置的低速模式状态的仰视图。参考图2至图3，根据本发明的机动装置可以包括：底板100、多个车轮200、转动部分300和致动部分360；所述底板100支撑乘客；所述多个车轮200分别布置在底板100的多个点，并联接至底板100以绕着竖直轴线转动；所述转动部分300提供转动力从而使车轮200相对于底板100转动；所述致动部分360布置在转动部分上，并且配置为操作以调整多个车轮以相对于底板转动，或者操作以调整多个车轮的固定至底板的位置。

底板100支持搭乘(例如使用者搭乘上机动装置)，并且通常配置有供乘客站立驾驶的脚蹬，所述脚蹬配置为支撑乘客的脚部。然而，底板100也可以设计为使乘客能够在操作时坐在底板100上。通过顺时针或逆时针转动致动部分360而转动车轮200，可以改变底板100的行驶方向。

根据示例性实施方案，底板100可以为包括长边和短边的长方形(例如，短边的长度比长边短，并且长方形具有两个长边和两个短边)，从而多个车轮200可以依次地布置/安装/联接于底板100的每个角，因此可以形成为四个。当底板100为长方形时，多个车轮200可以沿底板100的角的内侧转动90°角，因此可以使行驶方向呈直角改变。更特殊地，机动装置可以进一步包括(未示出的)控制器，所述控制器配置为调整致动部分360的转动。具体地，控制器可以配置为对应高速模式调整致动部分360的转动，使得每个车轮平行于底板100的长边，并且可以配置为对应低速模式调整致动部分360的转动，使得每个车轮平行于底板100的短边。

因此，在高速模式下，每个车轮200可以平行于底板100的长边，以在装置直线运行(例如行驶)时增加轴间距离，从而提高直线行驶性能。此外，在低速模式下，每个车轮200可以平行于底板100的短边，以在装置直线运行(例如行驶)时减少轴间距离，从而减少转弯半径。为了安全，可以设置致动部分360的转动控制，以在运行时固定致动部分360，而仅在车辆停止时转动致动部分360。由(未示出的)控制器对致动部分的控制可以使用遥控等方式以实现在高速模式与低速模式之间的模式变换。也可以不用(未示出的)控制器而人工转动致动部分360。

行驶方向的改变角度可以基于底板100的形状、边缘角等而变化。底板100的角可以弯曲为弧形，车轮200可以设置在底板100的边缘外侧，而竖直方向的转动轴线可以设置在底板100的边缘内侧，从而防止车轮200在转动时与底板100干扰。当车轮200的竖直方向的转动轴线设置在底板100的边缘内侧时，底板100的角可以弯曲为弧形，从而在车轮200转动时防止车轮200与底板100的边缘干扰。此外，车轮200的竖直方向的转动半径与底板100的角的圆弧半径可以大致彼此相符。

此外，多个车轮200可以各自包括(未示出的)驱动马达，所述驱动马达配置为独立地驱动各个车轮200。轮内马达可以安装在多个车轮200的每一个的内部，因此可以独立地驱动车轮200。机动装置可以进一步包括控制器，其配置为操控多个(未示出的)驱动马达，其中，所述控制器可以配置为将每个驱动马达的旋转速度调整为不同的，从而使底板100转向。所述控制器可以单独设置于每个驱动马达，其配置为独立地驱动多个车轮200以调整每个驱动马达和车轮200的旋转速度。可选地，控制器可以配置为操控多个驱动马达以调整各个驱动马达和车轮200的旋转速度。

底板100可以包括多个力传感器400，并且控制器可以配置为基于由多个力传感器400所检测的值之间的差值而使底板100转向。多个力传感器400可以布置在底板100上支撑乘客的脚部的位置，并且可以设置有配置为沿竖直方向测量的单轴力传感器，以测量由乘客的重量造成的沿竖直方向的力。多个力传感器400可以包括左传感器410、420和右传感器430、440；所述左传感器410、420布置在支撑乘客的左脚的位置；所述右传感器430、440布置在底板100上支撑乘客的右脚的位置。此外，可以基于由左传感器410、420与右传感器430、440所检测的值之间的差值而调整底板的左右方向。传感器可以分别布置在乘客的脚部前方和后方，并且控制器可以配置为基于由前传感器410、430与后传感器420、440所检测的值之间的差值而调整机动装置的向前或向后的运动。

随着由前传感器410、430与后传感器420、440所检测的值之间的差值增加，可以快速地调整向前或向后的运动的速度。具体地，左传感器410、420可以包括左前传感器410和左后传感器420，所述左前传感器410布置在支撑乘客的左脚的部位前方，所述左后传感器420布置在支撑乘客的左脚的部位后方；而右传感器430、440可以包括右前传感器430和右后传感器440，所述右前传感器430布置在机动装置支撑乘客的右脚的部位前方，所述右后传感器440布置在机动装置支撑乘客的右脚的部位后方。

控制器(未示出)可以配置为基于由左传感器410、420所检测的值与右传感器430、440所检测的值之间的差值而使底板转向并调整底板的左右方向。另外，可以基于由左前传感器410、右前传感器430所检测的值与左后传感器420、右后传感器440所检测的值之间的差值而调整底板的向前或向后的运动。控制器可以进一步配置为，随着由前传感器410、430所检测的值与后传感器420、440所检测的值之间的差值增加，调整向前或向后运动的速度。

出于以上说明，本领域技术人员清楚地理解，图3示出了在车轮200沿着底板100的短边的平行方向定位时的左右和前后方向，而图2示出了在车轮200沿着底板100的长边的平行方向定位时的左右和前后方向的变换。

转动部分300可以包括：转动体310、直动部分320、直动部分联接体330、连杆340和致动部分360。转动体310可以布置在每个车轮200处，并且转动体310可以通过竖直轴而联接至底板100，因此在转动体310转动时，车轮200可以转动。直动部分320可以对应于每个转动体310，并且可以配置为在连接至转动体310从而使转动体310转动的同时直线运动。如图所示，转动体310和直动部分320可以各自配置有小齿轮和齿条，并且也可以配置为使直线运动转化为转动运动的各种系统，例如使用摩擦力的系统，或者使用绳线的系统。

直动部分联接体330可以通过联接多个直动部分320而形成，所述多个直动部分320分别连接至邻近的多个转动体。如图3所示，直动部分联接体330可以通过联接左侧和右侧的直动部分320而形成，或者直动部分联接体可以通过联接前侧和后侧的直动部分而形成。特别地，邻近的直动部分320可以配置为沿着相同的方向移动相同的长度，从而简化连杆的配置。

致动部分360可以在底板100上转动，并且连杆340可以具有联接至致动部分360的第一端以及联接至直动部分联接体330的第二端。相应地，连杆340和直动部分联接体330可以配置为通过致动部分360的转动力而直线运动，因此，转动体310可以转动，从而所连接的车轮200可以绕着竖直轴线转动。转动部分300可以进一步包括引导部分350，所述引导部分350具有联接至底板100的第一侧以及联接至直动部分联接体330的第二侧。引导部分350可以配置为直线引导通过连杆340的直线运动所引起的直动部分联接体330的运动。

在连杆340由于致动部分360的转动而直线运动时，与致动部分360的转动半径成比例地产生转动角度，因此，连杆340不能完全直线运动，而是在转动同时运动。因此，为了补正由于致动部分360的转动而产生的转动角度，可以进一步设置引导部分350，从而使得直动部分联接体330不转动而直线运动，并且连杆340可以通过铰链等可转动地分别连接至致动部分360和直动部分联接体330，从而使得直动部分联接体330沿着引导部分350而直线运动。引导部分350可以具有单独的结构，其中一侧联接至底板100，或者也可以通过在底板100上沿着直动部分联接体330的运动路径形成凹槽而形成引导部分350。

虽然图3没有示出，但根据另外的示例性实施方案，转动部分和致动部分可以分别布置在多个车轮200上，从而操控每个车轮200相对于底板100转动或每个车轮200所固定的位置。

根据本发明的行驶模式可变的机动装置，当机动装置在室内低速行驶时，通过轴间距离最小的行驶模式，可以在狭窄的小巷中成功地进行转向；而当机动装置在室外高速行驶时，通过轴间距离增加的行驶模式，可以提高直线稳定性，从而使得机动装置可以在室内和室外使用。另外，在行驶时可以通过致动部分而固定车轮的状态，因此更稳定地变换行驶模式。

尽管本发明对具体实施方案进行说明和描述，但显然对于本领域技术人员本发明可以进行各种改变和修改而不脱离本发明如所附权利要求书所述的精神和范围。