专利名称：使用重心及质量移位控制系统的车辆和方法
技术领域：
本发明涉及车辆，具体来说，涉及通过使用重心和质量移动控制系统，来改进乘客/有效载荷的定位。
背景技术：
现有技术将注意力集中在路面的规则和不规则表面具有的效应，这种效应作用在车辆上，从而，通过车辆对乘客的接触点作用到乘客上。现有技术集中在调整车辆的系统，对准路面，以减小车辆对乘客接触点的位置的突然的变化。除了非直接的方法之外，现有技术不企图直接地控制乘客的重心或质量。现有技术包括汽车、摩托车、自行车和诸如此类的车辆，现有技术设计在车辆的车道上接触不规则的表面之后，通过释放储存在悬置系统中的能，使车辆作出反应。具体实例可见公开在下列专利中的自行车悬置系统授予Hartmann的美国专利No.4,881,750，授予Bradbury的美国专利No.5,445,401和5,509,677，授予Turner等人的美国专利No.5,456,480和5,580,075。现有技术的悬置系统在使用过程中进行预先设定，不可进行调整，因这些是被动的或静态的悬置系统。悬置系统对于路面情况可能显得过分刚性或过分柔软。
现有技术包括汽车和自行车的悬置设计，它们响应于对不规则表面的接触，它们通过测量行进速度或装置本身行进的距离来加以控制。具体实例是公开在下列专利中的根据避震活塞轴的速度操作诸阀的前自行车悬置避震授予Girvin和Jones的美国专利No.6,026,939，授予Bohn的美国专利No.6,149,174，以及公开在下列专利中的在增加的载荷下硬化的汽车轮悬置授予Williams等人的美国专利No.5,217,246。上述系统是半活动的系统，其限制在硬和软的两个位置之间的切换。
现有技术还包括这样的设计在接触不规则表面后测量悬置装置运动和时间，然后，用编程的控制器计算反应，控制器受到范围的限制，并且无需使用者的输入。该种系统的一个实例公开在授予Sasaki的美国专利No.5,911,768。上述的系统是一活动的系统，且仍受到编程控制器的限制。
现有技术还包括这样的设计测量其上平衡的乘客/有效载荷的C/G的运动，围绕约束C/G运动的单轴的转动到沿一侧向平面限定的弧，这种设计公开在授予Kamen等人的美国专利No.5,975,225，公开在Voss等人的论文“自主独轮理论和实验的动力学和非线性适应控制”中，美国航空航天研究所，A90-26772 10-39，Washington，D.C.(1990)，487-494页(仅为摘要)，以及Koyanagi等人的论文“有轮的反向摆型的独立自主可移动的机器人及其二维轨迹控制”，第二届机器人技术测量和控制国际会议论文集，日本(1992)，891-898页。
早期公开的现有技术的悬置系统基于车辆和地面之间的接触点的关系，然后，车辆与乘客/有效载荷的接触点被最后测量，或所有一起被忽略。相对于车辆乘客接触点的约束，C/G移位的运动范围未加考虑。早期公开的现有技术的控制系统集中在行进距离或悬置装置本身的速度的测量上。乘客的重心和质量的移位所遭遇到的骑行特性，是两个系统，或远离企求的控制点的联结。
早期公开的现有技术的控制系统，为了控制，使用重心或质量移位的测量，这样的系统实际上测量一板或安装在一单轴线上的物体的节距(沿一平面x的侧向运动)。利用该方法，理论的重心只是粗略的近似。反向摆平衡法不能起到将y轴平面重心放置到一轴线上，该轴线从一下落的状态连续地复原，来前后地移动车辆而形成。在Z平面内的C/G和质量高度的位置不加考虑，而在该轴上方的实际的质量中心的高度对于驱动和平衡系统的有效性具有很大的影响。当遇到柔软或极其不规则的地面时，单轴，单摆控制法也具有一弱点。功率是通过轮子施加，以连续地调整在重心下的轴的位置。当车辆轮子失去牵引时，反应性控制难于保持恒定的功率平衡。交互式的重心和质量移位控制系统，其包括在多个平面内的重心位置和质量的测量，该系统有助于防止y平面重心在增速情况下的过度转动。
基于地面感应的输入系统的现有技术的活动的悬置系统，相对于实际骑行者位置是不活动的。所有现有技术的活动的系统已集中在测量悬架的速度或行程(行程增量)，然后形成一输出信号。诸输入已成为速度或行程测量的方式送入到控制电路，电路输出返回到原来的悬置装置。控制一动态连接的悬置系统的重心和质量移位控制系统的优点在于，与骑行者位置的活动的关系。
发明内容
本发明提供一控制系统，其通过下列方法来对运输人体和/或有效载荷的车辆改进骑行特性(a)从一组传感器装置获得一信号，以指明人体的重心位置和质量移位；(b)从一组相对的重心输入确定一组相对于车辆的估计的绝对的重心和质量移位值；(c)从所述一组重心和质量移位值得出一输出控制信号；以及(d)将输出控制信号施加到实现骑行特性的车辆系统中。
传感器装置有效地测量人体相对于车辆的重心和质量移位，其中，该组重心和质量移位信号将被输入到控制系统，以使输出信号包括估计的值(a)传感器确定重心和质量移位的方向和移位速率。
(b)传感器可如同手表的方式位于人体上，位于车辆上，或位于车辆之外的一系统上。
(c)传感器可以是不同的形式，包括加速度计，应变仪，陀螺仪(单轴和多轴)，倾角计，电容式延伸仪，测压计，压力计，转动计，位置仪，磁性装置，光学的，激光，声纳，超声波，红外线(IR)，速度，光发射二极管(LED)，霍尔效应传感器，振动仪，温度计，变换器，用户输入开关，编程的计算机程序，声音，卫星全球定位系统，以及诸如此类的装置(包括有线或无线的传感器系统)。
本发明能够使用下列的控制系统，它使用一电子控制模块，模块具有预先编程，再编程，使用中调整，具有多个安装的程序，随着人类技艺的提高使程序升级，具有学习模式，与其它电子控制模块交互的模式，以及供用户选择的不确定数的变量。
本发明通过控制系统的电子控制器模块达到交互式的过程，以便(a)允许预编程的输入数据，(b)在使用过程中允许调整交互式数据，(c)在装置的操作过程中允许考虑外部的变量，(d)在使用时建立可修正的参数，(e)形成基于改变的天气的参数，(f)预设行程或速度限值的参数，(g)形成基于使用者的能力水平为安全偏置的参数，(h)监视可致动一警告灯光或其它安全系统的参数。
本发明的控制系统允许人的重心和质量移位值来控制在不规则的表面上的车辆的系统。
上述的和其它的优点通过本发明在一车辆移位控制系统中得以实现，即使车辆在水平规则路面上使用，其也能从安装在车辆上的传感器，获得探测到的人体的重心和质量的移位。根据站立和奔跑的人体的重心和质量移位的确定的变化，一组相对的重心和质量移位信号可产生信号来锁定一悬置装置或锁定一移位装置，以消除不留心的移位。
上述和其它的优点通过本发明在一车辆制动系统中得以实现，其通过(a)从安装在车辆上的探测人体的重心和质量移位的传感器，获得一组相对的重心和质量信号；(b)从一组相对信号确定一组估计的绝对的人体重心和质量；以及(c)响应于确定的一组估计的人体重心和质量位置的信号，控制制动系统。
上述和其它的优点通过本发明在一车辆调整的几何系统中得以实现，其通过(a)从安装在车辆上的探测人体的重心和质量移位的传感器，获得一组相对的重心和质量信号；(b)从一组相对信号确定一组估计的绝对的重心和质量；以及(c)响应于确定的一组估计的人体重心和质量位置的信号，控制可调整的车辆几何系统。
上述和其它的优点通过本发明在一安全系统中得以实现，其通过(a)从安装在车辆上的探测人体的重心和质量移位的传感器，获得一组相对的中心和质量信号；(b)从一组相对信号确定一组估计的绝对的人体重心和质量；以及(c)响应于确定的一组估计的人体重心和质量位置的信号，控制一安全系统。上述的安全系统可包括警告灯，警告警报器，外部灯光，防锁制动线路，外部转弯轮等。
上述和其它的优点通过本发明在一方向控制系统中得以实现，其通过(a)从安装在车辆上的探测人体的重心和质量移位的传感器，获得一组相对的重心和质量信号；(b)从一组相对信号确定一组估计的绝对的重心和质量；以及(c)响应于确定的一组估计的人体重心和质量位置的信号，控制一方向控制系统。
上述和其它的优点通过本发明在一数据采集系统中得以实现，其通过(a)从安装在车辆上的探测人体的重心和质量移位的传感器，获得一组相对的重心和质量信号；(b)从一组相对信号确定一组估计的绝对的重心和质量；以及(c)响应于确定的一组估计的人体重心和质量位置的信号，控制一数据采集系统。数据采集系统可用来开发虚拟现实游戏数据，与在固定练习设备上的其它单元组具有交互性，来自职业骑手输入，以便进行训练评分，来自职业骑手输入，以便下载到交互的个人电脑程序内，以及娱乐或目标车辆泊车交互式程序包。
重心(C/G)控制系统的优点在于，使用C/G和质量移位来控制车辆的系统，不考虑对车辆接触点，或车辆对地面的接触点的限制。实例监视乘客/有效载荷的C/G和质量移位，乘客具有在与车辆接触点的约束内的自由运动的范围，车辆具有与规则或不规则地面的接触点。一基于C/G和质量移位的控制系统将输出送入到一个或多个车辆系统。C/G和质量移位控制系统是一交互式的系统。乘客能将变化的数据输入到基本控制程序(BCP)。在车辆上的一C/G和质量移位传感器可将数据输入到BCP。偏离车辆设置的C/G和质量移位传感器可通过遥测技术或红外无线系统，将数据输入到BCP。
重心和质量控制系统的优点在于，根据人体/有效载荷对车辆质量的比例，重心和质量移位，以及它们以速率和矢量表示的作用，能改变公式。重心和质量公式也受到人体数据输入的影响，这些数据涉及人体重量，人体高度，人体的体形，踏脚板节奏参数，骑行位置参数，骑行风格参数，地面参数，速度参数，功率输出参数，从循环计算机的输入，从心脏监视器的输入，自行车几何参数，制动系统参数，驱动系统参数等。
控制系统的另一优点在于，系统能与现有的装置一起使用，并共同操作交互式的装置。活动的控制能与人体的输入和反应性装置组合，采取的方式是互锁的或独立的。系统将允许现有车辆适于作为添加的和升级的设备。
控制系统的另一优点在于，方便的适用性，其可与现有的车辆控制系统和装置一起使用，所述装置包括(但不限于)手动悬置锁定系统，自动驱动指示系统，现有的自行车和摩托车框架几何形(带有和不带有后枢轴)，以及其它可供的现有的控制系统。使用交互式人体重心和质量移位重心和质量移位控制的诸多优点在于，不要求地形作为车辆动态系统的起动因素。
附图的简要说明如果考虑下列的说明书和附图，则本发明的上述的和其它的目的、优点和特征将会变得更加明白，其中
图1是重心和质量移位控制系统装置的图表表示，该装置可起作一两轮的个人车辆前悬架。
图2是本发明对一自行车的实施例的侧视图。
图3是车辆前悬架的分解的立体图。
图4是该装置组装后的视图。
图5-8是装置在各种行进位置的侧视图，其中，未附连控制系统装置。
图9是人移动范围以及在坐位上踩踏图4的前悬置组件过程中的力矢量的侧视图。
图10是人移动范围以及在站位上踩踏图4的前悬置组件过程中的力矢量的侧视图。
图11是当站立的人向前移位，而制动采用图4中的前悬置组件的自行车时，诸力矢量的侧视图。
图12是当前轮遇到障碍物时，坐在具有图4中的前悬置组件的自行车上的坐位的人受到的诸力矢量的侧视图。
图13是当前轮遇到一系列小障碍物时，坐在具有图4中的前悬置组件的自行车上的坐位的人受到的诸力矢量的侧视图。
图14是使用图4中的前悬置组件的自行车的侧视图，为进行几何比较，示出压缩和未压缩的模式。
图15是显示自行车接触点和与坐在自行车上的人的上躯干的近似重心联结的侧视图。
图16是显示自行车接触点和与站立在自行车上的人的上躯干的近似重心联结的侧视图，其中，人的脚一个在另一个上方，与身体竖向对齐。
图17是显示自行车接触点和与站立在自行车上的人的上躯干的近似重心联结的侧视图，其中，站立人的脚在一个水平上。
图18是坐在自行车上的人和传感器位置的侧视图。
图19是坐在自行车上的人和可以定位在自行车或人体上的传感器的近似位置的侧视图。
图20是具有多个悬置姿态的自行车的侧视图，其中，本发明的控制系统应用于自行车的悬置系统中。
图21是坐位在一自行车上的人的侧视图，自行车遇到一障碍，并导致上部躯干向前移位。
图22是坐位在一自行车上的人的侧视图，在自行车遇到一障碍之后，人返回到原始位置。
图23是坐位在一自行车上的人的侧视图，自行车向前移动，而后轮胎接近一障碍。
图24是当后轮胎遇到一障碍物时，坐位在一自行车上的人的上躯干移位的侧视图。
图25是自行车遇到一障碍物之前，站立在自行车上的人和上躯干的位置的侧视图。
图26是自行车遇到一障碍物，站立在自行车上的人侧视图，其中，导致上躯干向前移位。
图27是站立在一自行车上的人的侧视图，在自行车遇到一障碍之后，人返回到原始位置。
图28是站立在一自行车上的人的侧视图，自行车向前移动，而后轮胎接近一障碍。
图29是当后轮胎遇到一障碍物时，站立在一自行车上的人的上躯干移位的侧视图。
图30是自行车遇到一障碍物之前，站立在自行车上的人和上躯干的位置的侧视图，其中，站立人的脚保持水平。
图31是自行车遇到一大障碍物时，站立在自行车上的人的侧视图，以及所要求的悬置动作，以防止上躯干向前移位。
图32是自行车后轮遇到一障碍物之前，站立在自行车上的人的侧视图，其中，后悬置延伸。
图33是当后轮胎遇到一障碍物时，站立在一自行车上的人的侧视图，其中，后悬置受压缩。
图34是自行车后轮胎在一障碍物顶上时，站立在自行车上的人的侧视图。
图35是坐位在一自行车上的人的侧视图，图中示出现有技术的前悬置与修改的C/G控制系统杆和联结臂组合。
图36是坐位在一自行车上的人的侧视图，图中示出现有技术的前悬置与修改的C/G控制系统杆和处于压缩位置的联结臂组合。
图37-38是坐位在一自行车上的人的侧视图，图中示出现有技术的前悬置与修改的C/G控制系统组件、前联结臂和制动能传输联结组件的组合。
图39-40是坐位在一自行车上的人的侧视图，图中示出现有技术的前悬置与修改的杆C/G控制系统组件、前联结臂组件和制动能传输联结组件的组合。
图41-42是坐位在一自行车上的人的侧视图，图中示出现有技术的前悬置与修改的杆C/G控制系统组件、前联结臂和安装在前面的制动能传输联结组件的组合。
图43是现有技术组合有修改的杆C/G移位控制系统组件，以及一压缩的联结。
图44是现有技术组合有修改的杆C/G移位控制系统组件，以及一压缩的联结。
图45是现有技术组合有修改的杆C/G移位控制系统组件，以及一压缩的联结。
图46是现有技术组合有修改的杆C/G移位控制系统组件，以及一压缩的联结。
图47是现有技术组合有修改的杆C/G移位控制系统组件，以及一压缩的联结。
图48是现有技术组合有修改的杆C/G移位控制系统组件，以及一压缩的联结臂。
图49是现有技术组合有修改的杆C/G移位控制系统组件，以及一压缩的联结臂。
图50是现有技术组合有修改的杆C/G移位控制系统组件，以及一压缩的联结臂。
图51是坐位在一自行车上的人的侧视图，图中示出一现有技术的前悬置框架件。
图52是图51的实施例，组合一修改的杆C/G移位控制系统和前联结臂。
图53是组合一修改的杆C/G控制系统和前联结臂的现有技术。
图54是组合一单一枢轴修改的C/G控制系统杆的图4的组件。
图55是组合一修改的C/G控制系统杆组件的图54的实施例。
图56是组合一修改的C/G控制系统杆组件的图54的实施例。
图57是处于压缩位置的图56的实施例。
图58是用于一C/G控制系统线路的方框图。
图59是用于一C/G系统编程控制的逻辑流程图。
图60是用于一C/G控制系统组件的铠装线图。
图61是一流程图实例，用于外部输入，以实现在C/G控制系统参数中的变化。
图62是一流程图实例，用于一C/G移位控制环。
图63是将数据与C/G移位控制系统集成的载荷传感器系统的流程图实例。
图64是C/G系统电子模块输入和输出电压的方框图。
图65是在雪上汽车上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图66是在长距离摩托车上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图67是在手推车上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图68是在草地拖拉机上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图69是在滑雪自行车上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图70是在喷气滑艇上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图71是带有站立人的越野摩托车上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图72是带有坐位人的公路摩托车上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图73是在单脚滑行车上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图74是在冲浪板上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图75是在迎风小车上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图76是在滑雪橇上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图77是在动力溜冰板上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图78是在滑雪板上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图79是在溜冰板上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图80是在冲浪板上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图81是在斜躺自行车上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图82是在一前一后自行车上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图83是在单轮脚踏车上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图84是在气垫船上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图85是在轮椅上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图86是在固定自行车上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图87是在越野自行车上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图88是在全能自行车上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图89是在单轴动力的单脚滑行车上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图90是在多轴动力的单脚滑行车上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图91是在剪刀式提升车辆上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图92是在伸缩式提升机上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图93是在液压起重机上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图94是一C/G移位的描述和人的图示。
图95是一锥形图示和转动自由度的显示。
图96是在外骨骼运输提升装置上的C/G移位控制系统图的侧视图。
图97是在踏车练习装置上的C/G移位控制系统图的侧视图。
具体实施例方式
图1是重心和质量移位控制系统装置的图表表示，其可用作一两轮的个人车辆前悬架。控制系统1a接收来自C/G移位传感器装置1c的输入信号1d。控制系统1a处理输入信号1d并提供一输出信号到相连的车辆的动态系统1f。控制系统1a具有一电源1b。一手工输入装置1e输送数据，用来修正包含在控制系统1a内的控制参数。
图2是图1所述的C/G和质量移位控制系统装置的侧视图，其安装在带有附连的动态前悬置组件2d的一自行车上。控制系统2m探测在锥形图示区域2a内的C/G和质量移位的运动。车辆轮轴距离的中心由线2p表示。人与车辆的接触点定义为座椅接触部位2c，脚接触部位2f，以及手接触部位2e。表示人座垫2b的枢转点的是，人沿x平面(前和后)运动范围的局部点，以及所有其它平面的运动的锥形范围内的局部点。当前悬架组件装置2d工作时，悬架的运动2j是车辆的反应。C/G移位和质量移位矢量由力矢量箭头2g表示。
图3是使用一机械系统传感器引入到图2中的前轮悬架动态装置2d的分解的立体图。一把手杆夹具1通过连接螺栓3连接到把手杆体2，螺栓设计来保持普通的自行车的把手杆。把手杆体2围绕由上连接件8的前部支承的上连接枢轴杆6，在上连接轴衬7上枢转。带有安装的下连接轴衬4的下连接件5连接到把手杆体2，并随着下连接轴衬4坐在下连接枢轴销48上而自由枢转。带有防震安装支架的驾驶夹具9，绕位于上连接件8的中心的上连接枢轴6可自由地枢转，并通过下连接固定螺栓11夹紧在驾驶杆33的顶部。右支柱上连接座12BB和左支柱上连接座12AA，通过上连接固定螺栓13连接到上连接件8的长的敞开端。避震器10通过一下连接固定螺栓11连接到带有防震安装支架的上驾驶夹具9。主枢轴轴衬17和主枢轴杆16，通过主枢轴固定螺栓15夹紧到下驾驶主枢轴夹具19内。弹簧件组件18是对于主枢轴轴衬17和主枢轴杆16的一种可选择的替代。下驾驶主枢轴夹具19固定到驾驶杆的下端。带有制动杆座20的左枢轴夹具通过左枢轴固定螺栓46连接到主枢轴杆16上，而右枢轴夹具21通过右枢轴夹具固定螺栓47连接到主枢轴杆16上。右枢轴轴衬22固定到右支柱夹具28BB，并围绕右枢轴杆23配装，所述右枢轴杆23通过右枢轴固定螺栓47夹紧到右枢轴夹具21内。左枢轴杆24通过左枢轴夹紧螺栓46，夹紧到带有制动杆座20的左枢轴夹具内。左枢轴杆24的另一端插入到左枢轴轴衬25内，左枢轴轴衬25固定到左支柱夹具28AA内。右支柱上连接座12BB固定到右支柱32的顶端，而右支柱下连接件37固定到右支柱32的底端。左支柱上连接座12AA固定到左支柱31的顶端，而左支柱下连接件35固定到左支柱31的底端。支柱支架板30提供支柱31和32的保持正确宽度所要求的间隔，以使整个组件抵抗扭转力的扭转，通过在两个腿之间形成桥架提供机构刚度，支柱支架板通过支柱夹紧螺栓29在正确的高度上夹紧在支柱31和32上。通过制动传输杆27来传输车辆的动能，所述制动传输杆27借助于传输杆螺栓26连接在带有制动端座20的左枢轴夹具的端部上的，并通过制动连接器螺栓41连接到制动适配器臂39，在制动过程中，提高弹簧刚度，以抵抗由向前的C/G的移位产生的向下的力。一现有技术的前盘形制动系统49，通过制动连接器螺栓41连接到制动能量传输适配器臂39。带有制动盘44的毂被毂轴45所支承，毂轴45通过左支柱下连接螺栓36夹紧在左支柱下连接件35的一端上，并在另一端通过右支柱下连接螺栓38夹紧到右支柱下连接件37上。制动能量传输适配器臂39围绕制动枢轴轴衬42自由枢转，制动枢轴轴衬42由安装在毂轴45上的制动枢轴导向件43保持就位。避震器10的下端通过枢轴连接器螺栓40连接到支柱支架板30上。
图3零件表零件号#说明1 把手杆夹具2 把手杆夹具体3 连接螺栓4 下连接轴衬
5 下连接6 上连接枢轴7 上连接轴衬8 上连接9 带有防震安装支架的上驾驶夹具10避震器11下连接固定螺栓12A 左支柱上连接座12B 右支柱上连接座13上连接固定螺栓14上连接固定轴衬15主枢轴固定螺栓16主枢轴杆17主枢轴内轴衬18主枢轴外轴衬19下驾驶主枢轴夹具20左枢轴夹具w/制动杆座21右枢轴夹具22右枢轴轴衬23右枢轴杆24左枢轴杆25左枢轴轴衬26传输杆螺栓27制动能传输杆28支柱夹具29支柱夹具螺栓30支柱支架板31左支柱32右支柱33驾驶杆34左支柱夹紧环
35左支柱下连接件36左支柱下连接件螺栓37右支柱下连接件38右支柱下连接件螺栓39制动能传输适配器臂40枢轴连接器螺栓41制动连接器螺栓42制动枢轴轴衬43制动枢轴导向件44毂和制动盘45毂轴46左枢轴夹紧固定螺栓47右枢轴夹紧固定螺栓48下连接前枢轴销49现有技术盘制动系统图4是组装后前悬置组件4x的侧视图，该组件包括一如图3所示的前悬置组件，一C/G和质量移位控制系统装置4b，以及一C/G和质量移位传感器装置4c。C/G和质量移位控制系统4b测量如图2所示的骑手的C/G位置的变化。C/G和质量移位传感器装置4c将输入输送到C/G移位控制系统4b，以将控制信号输出到前悬置组件2d上。
图5-8是悬置组件2d的侧视图，其示出如图3所示前悬置组件2d上的多个枢轴部位的独特应用的优点，它们示出在悬置动作的过程中，组件的不同的位置。在图5-8中，左面的视图是左支柱，而右面的视图是车辆头部管3AA的中心线剖开的视图，以及移去避震器的主枢轴4AA，以便更清晰地示出组件的枢转动作。C/G移位控制系统通过骑手臂的连接机械地引导到组件上。当骑手移动其质量和随之的C/G时，他的连接在如图2所示的位置2e上的臂9n，通过在如图5所示的2BB的端部上的把手杆的连接，传递质量移位2g到悬置组件2d。本发明相对于现有的前悬置系统，提供许多的优点。铰接的上连接8和铰接的下腿1AA和1BB的组合，对悬置的行进系统提供一杠杆作用的优点。上铰链的杠杆作用在小而快速的悬置运动过程中，提供一明显的好处。把手杆夹具体2通过骑手对把手杆的小量的未加重，能够吸收大部分的小而快速的冲击力，而现有技术的设计必须选择一预设定的弹簧刚度。未采用机械的杠杆，这种前悬置组件实施例的一个优点在于，通过杠杆作用和由2AA和2BB代表的上连接组件的枢转动作，获得悬置移动量。分别支承下腿的右和左枢转夹具20和21的主枢转轴衬17，固定在下驾驶夹具19内，夹具19在车辆头管3BB的底部定位到位。带有防震安装支架9的上驾驶夹具位于头管3BB的顶端。上连接8在夹紧在上驾驶夹具9内的上枢轴6上枢转。这样，前悬置如同一体组件那样起到两个系统一起工作。上连接杠杆和下腿枢轴转动提供顺次的运动，以便响应短行程的冲击力，并提供长行程运动，以便也吸收大的冲击。
因此，提供如图5-8所示的运输人和/或有效载荷的车辆，其具有一骑行特性调整机构，用来探测重心位置和所述人和/或有效载荷相对于所述车辆的质量移位，和产生与此对应的信号，以及将所述信号连接到所述骑行调整机构的装置，以便调整所述车辆的骑行特性。
图9是一操作实施例的侧视图，该实施例通过控制系统2m，将测得的锥形2a内的重心和身体质量移位2g转换为致动图2中引入的前悬置组件2d。在坐位骑行的过程中，车辆的轮轴距离2p的中心参照点通常位于前轮9r和后轮9s之间。虚线区域9e代表坐位的骑行者在踩踏时，他往复腿运动的包络范围，而力矢量9a、9b、9c和9d代表踩踏循环的四个阶段分别为起步、作功、返回和惯性滑行。在坐位踩踏过程中，人运动范围的腿的位置是上方腿位置9f、中间腿位置9g、下方腿位置9h，以及上述位置产生的惯性9i，惯性形成一通过底支架传输到车架结构91的力矢量，底支架通过踏脚连接点2f连接到骑行者的腿上。然后，传输到底支架9j上的惯性9i在前悬置组件2d的多枢转点上形成一转动力9m。骑行者的手臂9n通过连接点2e，形成重心2a和质量移位2g至前悬置组件2d的连接。通过前悬置组件2d枢轴传输的转动力9m，在踩踏阶段9a、9b、9c和9d的过程中，被前悬置弹簧压缩力平衡；这由在连接点2e处的力矢量9p表示。
图10是一操作实施例的侧视图，对站立踩踏的骑行者，该实施例通过控制系统2m，将测得的锥形2a内的重心和身体质量移位2g转换为致动图2中引入的前悬置组件2d。在站立骑行的过程中，车辆的轮轴距离2p的中心参照点通常位于前轮9r的后面并靠近后轮9s。虚线区域10e代表骑行者在踩踏时，他往复腿运动和上躯干移位的包络范围，而力矢量9a、9b、9c和9d代表踩踏循环的四个阶段分别为起步、作功、返回和惯性滑行。在站立踩踏过程中，质量的移位导致形成一大的向下的惯性10i，其致使力矢量9t通过底支架9j传输到车架结构9l，底支架通过踏脚连接点2f连接到骑行者的腿上。然后，传输到底支架9j上的惯性10i在前悬置组件2d的多枢转点上形成一转动力9m。骑行者的手臂9n通过连接点2e，形成从重心2a和质量移位2g至前悬置组件2d的连接。通过前悬置组件2d枢轴传输的转动力9m，在踩踏阶段9a、9b、9c和9d的过程中，被前悬置弹簧压缩力平衡；这由在连接点2e处的力矢量9p表示。骑行者在执行踩踏循环时，他拉住把手杆连接2e，以便有助于平衡，此时，他作用一力10f。站立骑行位置只使用骑行者两个连接点，一个在手处2e，另一个在腿处2f，这种模式形成一较长的重心锥形2a，量测的锥形2a的会聚点实际上定向在底部支架9j上。
图11是一操作实施例的侧视图，对站立制动的骑行者，该实施例通过控制系统2m，将测得的锥形2a内的重心和身体质量移位2g转换为致动图2中引入的前悬置组件2d。在站立制动的过程中，车辆的轮轴距离的中心参照点2p通常位于前轮9r和后轮9s之间。虚线区域10e代表骑行者在踩踏时，他的腿运动和上躯干移位的包络范围。骑行者的手臂9n通过连接点2e，形成重心2a和质量移位2g至前悬置组件2d的传输连接。制动功能致使力矢量在后制动钳11a，以及力矢量11b沿附连的制动能量传输杆27。力矢量11b致使转动矢量力9m在前悬置组件2d的枢轴上，其有助于前悬置弹簧的刚度。当骑行者的向前质量移位2g发生时，通过骑行者的连接臂9n作用到前悬置组件2d上的质量移位2g，有效地提供平衡的力矢量11c和9p。在站立制动的过程中，质量的移位2g致使转动能量围绕轮9s的中心的后回动9u。制动力通过制动能量传输杆27传输，这有助于形成平衡力矢量9t的前悬置压缩弹簧力，所述平衡力矢量通过底支架9j加载到车架9l上，该底支架9j通过踏脚连接点2f连接到骑行者的腿上。站立制动位置只使用骑行者两个连接点，一个在手处2e，另一个在腿处2f，这种模式形成一较长的重心锥形2a，量测的锥形2a的会聚点实际上定向在底部支架9j上。
图12是一操作实施例的侧视图，对遇到诸如石块12d之类障碍物的坐位的骑行者，该实施例通过控制系统2m，将测得的锥形2a内的重心和身体质量移位2g转换为致动图2中引入的前悬置组件2d。在坐位骑行的过程中，车辆的轮轴距离的中心参照点2p通常位于前轮9r和后轮9s之间的中心。虚线区域12e代表骑行者在骑越障碍物时，他的腿运动和上躯干移位的包络范围。力矢量12b来自于轮9r与石块12d的撞击。这种撞击导致一向前的质量移位2g，质量的移位2g围绕轮9s的中心的后回动9u转动。骑行者的手臂9n通过连接点2e，形成重心2a和质量移位2g至前悬置组件2d的连接。由沿向前方向的力矢量12b形成的质量移位2g，通过连接点2e传输，其致使前悬置组件2d缩短长度，连接点2e下降，它吸收如力矢量9p位置所示的骑行者向前的移位2g。当轮9r移动到轮位置12c时，转动力9m传输通过前悬置组件2d的枢轴。组件2d长度的变化允许车架9l达到由力矢量9t表示的平衡位置。坐位骑行的位置使用骑行者三个接触点，即，在手处的2e，在脚处的2f，以及在坐位处的2c，重心锥形2a的会聚点2b位于其中。
图13是一操作实施例的侧视图，对遇到诸如石块13d之类陡急的小障碍物的坐位的骑行者，该实施例通过控制系统2m，将测得的锥形2a内的重心和身体质量移位2g转换为致动图2中引入的前悬置组件2d。在坐位骑行的过程中，车辆的轮轴距离的中心参照点2p通常位于前轮9r和后轮9s之间的中心。虚线区域13a代表骑行者在骑越陡急的小障碍物时，他的腿运动和上躯干移位的包络范围。力矢量13b导致一向前的质量移位2g，质量的移位2g围绕轮9s的中心的后回动9u转动。骑行者的手臂9n通过连接点2e，形成重心2a和质量移位2g的联结，并允许将质量移位2g传输至前悬置组件2d。质量移位的载荷传输致使前悬置组件2d缩短长度，连接点2e下降，它吸收如力矢量9p位置所示的骑行者向前的移位2g。当轮9r移动到轮位置13c时，转动力9m传输通过前悬置组件2d的枢轴。前悬置组件2d长度的变化允许车架9l达到由力矢量9t表示的平衡位置。坐位骑行的位置使用骑行者三个接触点，即，在手处的2e，在脚处的2f，以及在坐位处的2c，重心锥形2a的会聚点2b位于其中。
图14是使用图2中的前悬置组件2d的自行车的侧视图，为与现有技术的悬置装置进行几何比较，以表明悬置系统设计的操作的有利性，示出压缩和未压缩的位置。前悬置组件2d的实施例的独特的优点在于，车辆轴距在长度上仅缩短大约25mm，如14D和14C量测所示，其能稳定车辆的操作，其次，在悬置动作的行程长度过程中，头管的角度和高度没有剧烈的变化。由于通过对车辆操纵组件的不有效的和延迟的操纵响应，致使头管角度的大的变化将对车辆的骑行特性造成不利影响，所以，较之如量测14I所示的现有技术的前悬置系统，本设计将这种不利影响减小到最小的程度。前悬置组件的把手杆位置的变化，可以如量测14G和14H所示的75mm的移位。这使前悬置设计良好地吸收C/G和质量移位，而不降低车辆的其它重要的骑行特性。用于底部支架高度变化的量测14E和14F，以及用于座椅位置变化的量测14A和14B表明前悬置位置的变化不会对关键的骑行特性造成不利的影响。
图15是显示车辆与骑行者的接触点、与上躯干的系统联结，以及坐在自行车上的人的起先的近似重心的侧视图。骑行人与自行车的共同的接触点是，手的部位2e，坐垫部位2c，以及脚的部位2f。骑行者手臂9n是手部位2e和上躯干15a之间的联结。坐位的骑行者的上躯干15a将在躯干的坐位部位2b处枢转。上躯干15d具有一在上躯干15a和坐位枢轴2b之间的联结15b。下躯干通过联结15c连接在坐位枢轴2b和脚部位2f之间。下躯干的运动范围由9v表示。一C/G移位控制系统2m监视上躯干15在重心区域2a内的运动，且该躯干的运动表示为质量移位2g。C/G移位控制系统2m将送出输出信号至相连的动态系统，例如，动态的前悬置系统组件15e。通过电气铠装线，以无线的、电气的、液压的、气动的、机械的，以及诸如此类的方式，使C/G移位控制系统2m的输出可被送到诸如前悬置15e和其它的相连的动态装置。
图16是显示自行车的接触点、与上躯干的联结，以及站立在自行车上的人的上躯干的近似重心位置的侧视图，骑行人的脚一个位于另一个上方，并与身体的竖向对齐。站立的骑行人在手接触点2e和脚部位2f与车辆连接。联结15c表示底部支架9j和坐垫枢轴2b的连接，而联结15b是坐垫枢轴2b至上躯干臂枢轴15a的连接。上躯干枢轴15a通过臂联结9n连接到手连接部位2e。控制系统2m将测量质量移位2g的C/G移位区域2a，然后，将合适的输出信号送到动态系统15e。
图17是显示自行车的接触点、与上躯干的联结，以及站立在自行车上的人的上躯干的近似重心位置的侧视图，骑行人的脚在骑行时，平行于地面。当坐垫枢轴2b远离车辆中心线定位时，骑行者的位置影响C/G移位区域2a。下连接15c和躯干连接15b较之坐位时处于较大的角度。质量移位2g更具动态，并响应于车辆的运动。当C/G移位控制系统2m控制附连的装置15e，以响应于任何的C/G移位2a和质量移位2g时，本发明的优点是明显的。
图18是坐位在自行车上的人和所示传感器装置应用的侧视图。当应变仪传感器18a安装在把手杆组件上时，其提供从手连接部位2e处探测到的载荷衍生出的传感器输出信号。
图19是坐位在自行车上的人和传感器可定位的近似部位的侧视图，所述传感器可定位在自行车上，人体上，或分别指定为部位19x、19y和19z的外部。一传感器19c示为探测装置的实例，并示出其安装部位。准确的传感器位置可根据车辆的尺寸和形状，采用的传感器的类型，以及可供与骑行人接触的点，进行变化。安装到车辆上的传感器安装方法取决于所使用传感器的尺寸和类型。传感器可采用铠装组件或诸如红外线的无线输出，以便将信号送到C/G移位系统控制器4b。
图20是具有多个悬置系统的自行车的侧视图，其中，本发明的控制系统应用于自行车的悬置系统中。自行车可具有一个、二个、三个，或多个悬置系统装置，它们可互相各自独立地工作，或根据所选控制器机构相互依赖地工作。图20示出放置在现有技术所示的自行车上的悬置系统的近似位置。前悬置组件20a，前车架悬置组件20d，后悬置组件20b，以及坐位悬置组件20c均由C/G移位控制器4b进行控制。当C/G移位探测装置4c监测重心和质量移位区域2a和9v时，输出信号被送到C/G系统控制器4b。然后，C/G移位控制器将由骑行状况参数确定的输出，送到附连的悬置装置。
图21是坐位在一自行车上的人的侧视图，自行车遇到一障碍20e，并导致向前的重心移位2a连同上部躯干向前质量移位2g。在从测量质量移位2g的C/G移位传感器4c上接收到信号之后，车辆的悬置装置20a、20b、20c和20d由C/G移位系统控制器4b进行调整。
图22是坐位在一自行车上的人的侧视图，在自行车遇到一障碍20e之后，人返回到原始位置。C/G移位系统控制器4b从C/G移位传感器4c上接收有关质量移位2g的信号，其现处于向后的方向。C/G移位传感器4c将信号送到引入在图20中的一个或多个悬置装置20a、20b、20c和20d，以便补偿移位。悬置装置放松或张紧，以补偿质量移位2g的力和方向。
图23是坐位在一自行车上的人的侧视图，自行车向前移动，而后轮胎接近一障碍。
图24是当后轮胎遇到一障碍物时，坐位在一自行车上的人的上躯干移位的侧视图。
图25是自行车遇到一障碍物之前，站立在自行车上的人和上躯干的位置的侧视图。
图26是自行车遇到一障碍物，站立在自行车上的人侧视图，其中，导致上躯干向前移位。
图27是站立在一自行车上的人的侧视图，在自行车遇到一障碍之后，人返回到原始位置。
图28是站立在一自行车上的人的侧视图，自行车向前移动，而后轮胎接近一障碍。
图29是当后轮胎遇到一障碍物时，站立在一自行车上的人的上躯干移位的侧视图。
图30是自行车遇到一障碍物之前，站立在自行车上的人和上躯干的位置的侧视图，其中，站立人的脚保持水平。
图31是自行车遇到一大障碍物时，站立在自行车上的人的侧视图，以及所要求的悬置动作，以防止上躯干向前移位。
图32是自行车后轮遇到一障碍物30e之前，站立在自行车上的人的侧视图，其中，后悬置组件20b延伸。在测量图31中的前轮胎撞击之后，C/G移位传感器4c计算撞击后轮的估计时间。控制系统延伸后避震器20b，以延长轮轴距离，并为骑行者准备突出的撞击。启动一小量的向后的质量移位2g，以便在撞击之前，延长悬置系统。
图33是当后轮胎靠近并遇到一障碍物时，站立在一自行车上的人的侧视图，其中，后悬置受压缩。在障碍物30e撞击之前，致动后悬置受压，如质量移位2g所示，其有助于推进车架和骑行者向上和向前。后轮胎最后的未加重有助于清理障碍30e，或至少减小未致动的悬置的期待的估计的撞击。
图34是在致动后悬置组件20b之后，自行车后轮胎在一障碍物顶上时，站立在自行车上的人的侧视图。后悬置被放松，以使自行车能滚过障碍物，而无通常那样的突然的向上质量移位。
图35是坐位在一自行车上的人的侧视图，图中示出现有技术的自行车前悬置组件35A通过适配器连接臂35B，与修改的杆C/G移位控制系统组件35C连接。适配器连接臂35B提供C/G移位控制系统35C有效地适应现有技术的悬置组件。
图36是坐位在一自行车上的人的侧视图，图中示出图35的实施例处于压缩的位置，以吸收人的向前C/G和质量移位。
图37-38是坐位在一自行车上的人的侧视图，图中示出现有技术的前悬置组件37A通过前连接适配器臂37B，与实施例的杆C/G移位控制系统组件37C的连接。制动能传输适配器杆37D在其上端连接到C/G移位控制系统组件37C，在其底端连接到制动连接组件37E。制动能传输适配器杆37D和制动连接组件37E，转换由制动功能产生的车辆的动能，以有助于C/G移位控制系统组件37C的弹簧刚度。制动连接组件37E的多安装孔，对制动能传输适配器杆的可调整弹簧刚度的设定提供可变性，以便修改的杆C/G移位控制系统组件37C利用。
图38是图37的实施例处于压缩位置的侧视图。骑行者的C/G和质量移位，压迫悬置并导致较高的弹簧刚度，以补偿向前的移位。
图39-40是坐位在一自行车上的人的侧视图，图中示出现有技术自行车的前悬置组件39A通过前连接适配器臂39B，与修改的杆C/G移位控制系统组件39C连接。上制动能传输适配器杆39D在其上端连接到修改的杆C/G移位控制系统组件39C，在其底端连接到连接杆组件39F。下制动能传输适配器杆39E在其上端连接到连接适配器杆组件39F，在其下端连接到制动连接组件39G。分别与上和下制动能传输杆39D和39E组合的连接杆组件39F，转换由制动功能产生的车辆的动能，有助于增加前悬置组件39A的弹簧刚度。连接适配器杆39F上的多安装孔，对上和下制动能传输杆39D和39E分别提供可变性，其提供弹簧刚度设定以可调整的帮助，以便修改的杆C/G移位控制系统组件39C利用。
图40示出图39实施例处于压缩位置。骑行者的C/G和质量移位，压迫悬置并导致较高的弹簧刚度，以补偿向前的移位。
图41-42是坐位在一自行车上的人的侧视图，图中示出现有技术自行车的前悬置组件41A通过前连接臂41B和前安装的制动连接组件41D，与修改的杆C/G移位控制系统组件41C连接。前连接臂41B在其上端连接到修改的杆C/G移位控制系统组件41C，在其底端连接到制动连接组件41D。前连接臂41B和制动连接组件41D转换由制动功能产生的车辆的动能，有助于增加前悬置组件41A的弹簧刚度。制动连接组件41D具有变化的安装位置，以允许比例变化到前连接臂41B，其对修改的杆C/G移位控制系统组件41C提供可调整的刚度设置，以供其利用。
图42示出图41实施例处于压缩位置。骑行者的C/G和质量移位，压迫前悬置组件41A并导致较高的弹簧刚度，以补偿向前的移位。
图43是现有技术组合有修改的杆C/G移位控制系统组件43C和联结43B的侧视图。联结43B提供能量传输，以允许现有技术的前悬置组件43A的C/G移位控制。
图44是现有技术自行车组合有使用一联结44B的修改的杆C/G移位控制系统组件44C的侧视图。联结44B提供能量传输，以允许现有技术的前悬置组件44A的C/G移位控制。
图45是现有技术自行车前悬置组件45A组合有实施例的杆C/G移位控制系统组件45C和联结45B结构的侧视图。联结45B提供能量传输，以允许现有技术的前悬置组件45A的C/G移位控制。
图46是现有技术自行车前悬置组件45A组合有使用一联结46B的修改的杆C/G移位控制系统组件46C的侧视图。联结46B提供能量传输，以允许现有技术的前悬置组件46A的C/G移位控制。
图47是现有技术自行车前悬置组件47A组合有使用一联结47B的实施例的杆C/G移位控制系统组件47C的结构的侧视图。联结47B提供能量传输，以允许现有技术的前悬置组件47A的C/G移位控制。
图48是现有技术自行车前悬置组件48A组合有实施例的杆C/G移位控制系统组件48C和联结48B的结构的侧视图。联结48B提供C/G移位控制能量传输，以允许C/G移位控制能量传输到现有技术的前悬置组件48A。C/G移位控制系统组件48C还利用由连接到现有技术的前悬置组件48A上的制动系统48D提供的能量传输。
图49是现有技术自行车前悬置组件49A组合有实施例的杆C/G移位控制系统组件49C和联结49B的结构的侧视图。联结49B提供C/G移位控制能量传输到现有技术的前悬置组件49A。C/G移位控制系统组件49C还利用由连接到现有技术的前悬置组件49A上的制动系统49D提供的能量传输。
图50是现有技术自行车前悬置组件50A组合有实施例的杆C/G移位控制系统组件50C和联结50B的结构的侧视图。联结50B提供C/G移位控制能量传输，以允许C/G移位控制能量传输到现有技术的前悬置组件50A。
图51是坐位在一自行车上的人的侧视图，图中示出一现有技术的前悬置框架件。现有技术使用一连接杆将一前悬置组件连接到框架组件上。
图52是图51的实施例，其中，现有技术框架和前悬置组件51A是该实施例的结构布置，成为框架和前悬置组件52A与实施例C/G移位控制系统杆组件52C和前联结臂52B的结构的组合。前联结臂52B能从C/G移位控制系统杆组件52C进行能量传输，以便施加到框架和前悬置组件52A上。
图53是现有技术自行车前悬置组件53A的实施例的结构布置，前悬置组件53A组合有修改的杆C/G移位控制系统杆组件53C和一压缩联结53B。压缩联结53B提供一种用来将C/G移位控制能传输到现有技术的前悬置组件53A的方法。
图54是图2的前悬置组件2d的实施例，以便使用一单轴线C/G移位控制系统杆组件54C。前悬置组件54A显示其作为控制系统一部分的能力，并仍执行C/G移位控制功能。C/G移位控制系统杆能传输质量移位能量，以致动前悬置组件54A。前悬置组件54A也能传输和利用使用制动能传输杆27的本实施例中的制动能。
图55是修改为使用C/G移位控制系统组件55C的图2的前悬置组件2d的实施例。通过使用图3的上连接件8替代图中所示的顶部上的图3的下连接件5，可变化如图3所示的前悬置组件。C/G移位控制系统杆55C能传输质量移位能量，以致动前悬置组件55A。前悬置组件55A用来传输和利用使用制动能传输杆27的制动能。
图56是适于使用C/G移位控制系统杆组件56C的图2的前悬置组件2d的实施例。使用图3的上连接件8来安装图3的下连接件5，并连接下连接件在图中所示的不同的位置上，如图3所示的前悬置组件可进行变化。C/G移位控制系统杆56C能传输质量移位能量，以致动前悬置组件56A。前悬置组件56A也能传输和利用使用制动能传输杆27的本实施例的制动能。
图57是C/G移位控制系统56C和处于压缩位置的图56的前悬置组件的实施例。
图58是用于一控制系统58a的方框图，通过使用如图1所示的由C/G和质量移位传感器系统提供的信号，该系统用来控制附连在车辆上的动态系统。车辆动态系统包括如在前悬置系统中使用的上前避震致动器58k和下前避震致动器58l。其它的动态系统包括(但不限于)上后避震致动器58m和下后避震致动器58n，前传动比致动器58o和后传动比致动器58p，前制动致动器58q和后制动致动器58r，它们包含在一车辆中。控制系统58a具有的数据输入包括使用者接口58b，重量和平衡传感器58c，车辆加载传感器58d，轮子滚动传感器58e，能量输出传感器58f，能量输入传感器58g，传动比传感器58h，悬置堆叠高度传感器58i，以及速度传感器58j。控制系统58a监控数据输入，并提供合适的输出来调整系统控制参数所要求的附连的动态系统。
图59是用于一编程控制的逻辑流程图，以显示图1实施例的弹簧和阻尼器刚度的C/G移位控制的一种方式。在初始的控制循环中，系统重设零(示于方框图59A)，然后，采取初始载荷测量(方框59B)。由输入确定C/G位置(方框59C)，然后，对于不同的C/G位置，爬坡、下坡和坐位，决策树路线分别进到对应的起始方框(59L、59D，或59T)。对于描述为爬坡的C/G位置的路线为如下如果循环是第一循环(方框59L)，则控制系统将查寻扫描的历史并根据新的C/G位置数据作出变化(方框59N)。系统将送一信号来调节弹簧载荷，直到与加载传感器数据平衡(方框59O)。系统将读出加载传感器(方框59P)来确定车辆结构的能量吸收速率，并调整阻尼比，以与情况匹配(方框59Q)。系统将计算最后两个扫描的循环，以形成一新的基线(方框59R)，以用来与下一个循环比较(方框59S)，然后，返回到循环的开始(方框59B)。如果循环不是第一次循环(方框59L)，则控制系统将查寻基线值(方框59M)，以确定能量吸收率是否已变化(方框59M)，并调整弹簧载荷(方框59O)，或者，如果基线值还未变化，则系统将开始重新计算循环(方框59R和59S)，并返回到开始(方框59B)。其后，对C/G下坡位置进行一模拟程序，其使用设计来对位置进行优化操作加载状态的系统参数数据。如果循环开始一第一通路，控制系统(方框59D)进到调整弹簧载荷的新的扫描过程(方框59E)，直到与传感器平衡(方框59F)，读安装在车辆结构上的加载传感器(方框59G)，并调整以服从为C/G下坡位置设定的能量吸收率参数(方框59H)。如果查寻在(方框59D)处的表不是第一循环，则控制系统将进到(方框59K)，以确定载荷是否已经变化。控制系统然后将进到载荷调整路径(方框59F、59G和59H)，或根据是/否的数据值(在方框59K中)重新扫描路径(方框59I和59J)。接着，对C/G坐位进行另一模拟程序，其使用设计来对位置进行优化操作加载状态的系统参数数据。如果循环开始一第一通路，控制系统(方框59T)进到调整弹簧载荷的新的扫描过程(方框59V)，直到与传感器平衡(方框59W)，读安装在车辆结构上的加载传感器(方框59X)，并调整以服从为C/G下坡位置设定的能量吸收率参数(方框59Y)。如果查寻在(方框59T)处的表不是第一循环，则控制系统将进到(方框59U)，以确定载荷是否已经变化。控制系统然后将进到载荷调整路径(方框59W、59X和59Y)，或根据是/否的数据值(在方框59U中)重新扫描路径(方框59Z和59AA)。
图60是与图58中表明的车辆组件连通的控制系统输出的方框图，其用于如图20所示的车辆悬架。
对本文描述的其它实施例中的任何一实施例，可使用类似的组件组。C/G控制系统可由电源60B供电。通讯总线60M提供信号至各种动态组件。车辆的动态系统的C/G移位系统控制，设置有控制器板60A。接口组件60C允许输入送到控制器板60A，下面参照图64描述采样输入。图19的前、上和下的避震悬置，以及后、上和下的避震悬置可分别由下列组件调整前上避震控制组件60D，前下避震控制组件60E，后上避震控制组件60F，以及后下避震控制组件60G。车辆制动系统的应用由前制动控制组件60I和后制动控制组件60J加以控制。车辆移位系统的指示由前传动比组件60K和后传动比组件60L加以控制。
图61是一流程图实例，用于外部输入，以由技术员或其它手工装置来实现在C/G控制系统参数中的变化。C/G控制系统运行一在步骤61A处开始的传感器输入循环。该循环将首先在步骤61B寻找技术员或手动的输入。在步骤61C期待旋钮、开关、按钮和其它驾驶员的输入。下面叙述读出变化状态的等待状态步骤61D。一技术员显示或其它输出装置在步骤61E中更新。控制器根据在步骤61F中新的变化值修改程序参数。循环将暂时停止在步骤61G，以确定是否通过手工或自动模式将程序停止或退出的指令送入。如果退出指令被读出，则循环将移到步骤61H，停止和切换到手工模式，然后在步骤61I关闭循环回路。循环将继续到61J，在前进到61K之前，进行系统安全性校核，校核安全模式是否脱开或继续执行一系列传感器测量功能，其示于步骤61L、61M、61N、61O、61P、61Q、61R、61S、61T和61U。在从传感器步骤输入之后，控制器将读出变化的状态，并确定是否已发生任何的变化。在时间等待状态达到之后，决策步骤61W将送出循环回路。然后，循环将再次在步骤61B开始。
图62是一流程图实例，用于一引入在图33中的后轮悬置系统20c致动器的C/G移位控制回路。控制循环开始于起始步骤62A，然后，设置致动器于不工作状态62B，然后，到惰态位置62C。从惰态位置，控制系统校核速度设置以向前致动到步骤62E。如果致动速度低于设置限值，然后，循环返回到惰态步骤62C。一旦满足致动速度限值，则系统将在步骤62E起始控制系统。在决策步骤62G确定传感器是否已读出前轮的力的测量值之前，在步骤62F测量车辆速度和前轮载荷。如果没有力增加，则回路循环回到速度测量62F，然后，再回到62G。当接收到力的测量时，控制系统评估估计的速度和冲量，以确定在冲击步骤62H传输的动能。在后轮将达到冲击状态之前，控制器系统估计时间的延迟量。一小的能量测量将在步骤62N处轻度地激励避震致动器，并进到一定时器步骤62O，然后，在步骤62P缩回后轮。如果前轮冲击的测量力较大，则步骤62J将在步骤62K完全地激励避震致动器，等待直到定时器步骤62L到时间，然后，在步骤62M缩回悬架。在步骤62Q重新设置之后，控制器然后将循环回到开始。
图63是将数据与C/G移位控制系统集成的载荷传感器系统的流程图实例。
图64是一中央处理单元，其示出包括处理器64z的C/G移位控制系统的实施例。C/G移位控制系统的中央处理单元单一地接收输入，或组合一个或多个传感器装置，例如，64A的压电电子加速度计，64B的压电电阻片，64C的应变仪，64D的电容式延伸计，64E的光学延伸计，64F的电阻式延伸计，64G的电阻式延伸计，64H的电容式计数器，64I的感应式计数器，64J的压力传感器，64K的温度传感器，64L的麦克风传感器，46M的高度传感器。一收到单个输入信号或多个输入信号，中央处理器64z确定合适的输出信号，以将变化送到一个或多个车辆的动态附连的动态装置，例如，64N的气动致动器，64O的液压致动器，64P的气动阀，64Q的液压阀，64R的电气致动器，64S的压电电阻致动器，64T的气动液压装置，64U的光学显示装置，64V声输出装置，64W射频传输器，64X的红外传输器，64Y的触觉反馈装置。这影响车辆的一个或多个骑行特性。
图65是在雪上汽车上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。雪上汽车的前悬置系统65b，功率驱动系统65e，驾驶组件65d，后驱动齿轮65g，以及后制动系统65i，能通过控制系统65h进行控制。控制系统65k将探测C/G的移位数据的锥形区域65a。控制系统65h包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统65h通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置65b、65e、65f、65c、65d、65g、和65i。
图66是在长距离摩托车上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。摩托车的前驾驶组件66b，前调整几何系统66c，前悬架66d，前制动组件66e，功率驱动系统66f，后悬置组件66g，后驱动齿轮组件66h，后制动组件66i，以及前传动比组件66j，通过控制系统66k进行调整。控制系统66k将探测C/G移位数据的锥形区域66a。控制系统66k包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统66k通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置66b、66c、66d、66e、66f、66g、66h、66i和66j。
图67是在手推车67x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。手推车67x的前驾驶组件67b，车架调整几何系统67e，前悬架67c，前制动组件67d，功率驱动系统67i，后悬置组件67h，后驱动齿轮组件67f，以及后制动组件67g，通过控制系统67j进行调整。控制系统67j将探测C/G移位数据的锥形区域67a。控制系统67j包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统67j通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置67b、67e、67c、67d、67i、67h、67f和67g。
图68是在草地拖拉机68x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。草地拖拉机68x的前驾驶组件68b，车架调整几何系统68j，前驱动齿轮系统68d，前悬置系统68e，前制动组件68f，功率驱动系统68c，后悬置组件68i，后驱动齿轮组件68h，以及后制动组件68g，通过控制系统68k进行调整。控制系统68k将探测C/G移位数据的锥形区域68a。控制系统68k包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统68k通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置68b、68j、68d、68e、68f、68c、68i、68h和68g。
图69是在滑雪自行车69x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。滑雪自行车69x的前驾驶组件69b，车架调整几何系统69c，前悬置系统69d，前制动组件69e，后悬置组件69f，安全保持系统69h，以及后制动组件69g，通过控制系统69i进行调整。控制系统69i将探测C/G移位数据的锥形区域69a。控制系统69i包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统69i通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置69b、69c、69d、69e、69f、69h和69g。
图70是在喷气滑艇70x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。喷气滑艇70x的前驾驶组件70b，车架调整几何系统70d，前驱动组件70c，后悬置组件70e，以及后装饰接片组件70f，通过控制系统70g进行调整。控制系统70g将探测C/G移位数据的锥形区域70a。控制系统70g包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统70g通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置70b、70d、70c、70e和70f。
图71是在带有站立人的越野摩托车71x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。越野摩托车71x的前驾驶组件71b，车架调整几何系统71c，前悬置系统71d，前制动组件71f，前驱动组件71e，功率驱动系统71i，后悬置组件71g，后驱动齿轮组件71j，后制动组件71k，以及前传动比组件71h，通过控制系统71l进行调整。控制系统71l将探测C/G移位数据的锥形区域71a。控制系统71L包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统71L通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置71b、71c、71d、71f、71e、71i、71g、71j、71k和71h。
图72是在带有坐位人的公路摩托车72x的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。公路摩托车72x的前驾驶组件72b，车架调整几何系统72c，前悬置系统72d，前制动组件72f，前驱动组件72e，功率驱动系统72i，后悬置组件72g，后驱动齿轮组件72j，后制动组件72k，以及前传动比组件72h，通过控制系统72l进行调整。控制系统72l将探测C/G移位数据的锥形区域72a。控制系统72l包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统72l通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置72b、72c、72d、72f、72e、72i、72g、72j、72k和72h。
图73是在风单脚滑行车73x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。风单脚滑行车73x的前驾驶组件73b，车架调整几何系统73d，前制动组件73c，后悬置组件73f，后制动组件73g，以及后保持安全组件73e，通过控制系统73h进行调整。控制系统73h将探测C/G移位数据的锥形区域73a。控制系统73h包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统73h通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置73b、73c、73f、73g和73e。
图74是在风冲浪板74x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。风冲浪板74x的前驾驶组件74b，安全保持组件74d，通过控制系统74c进行调整。控制系统74cx将探测C/G移位数据的锥形区域74a。控制系统74c包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统74c通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置74b和74d。
图75是在迎风小车75x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。迎风小车75x的前驾驶组件75c，车架调整几何系统75f，前制动组件75e，前悬置组件75d，后悬置组件75g，后制动组件75i，以及后驱动组件75h，通过控制系统75b进行调整。控制系统75b将探测C/G移位数据的锥形区域75a。控制系统75b包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统75b通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置75c、75f、75e、75d、75g、75i和75h。
图76是在滑雪橇76x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。滑雪橇76x的弯曲修改的组件76c和安全保持组件76d，通过控制系统76b进行调整。控制系统76b将探测C/G移位数据的锥形区域76a。控制系统76b包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统76b通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置76c和76d。
图77是在动力溜冰板77x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。动力溜冰板77x的前悬置组件77c，车架调整弯曲几何系统77e，前制动组件77d，后悬置组件77g，后制动组件77h，以及后功率装置组件77f，通过控制系统77b进行调整。控制系统77b将探测C/G移位数据的锥形区域77a。控制系统77b包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统77b通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置77c、77e、77d、77g、77h和77f。
图78是在滑雪板78x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。滑雪板78x的弯曲修改组件78c和安全保持组件78d，通过控制系统78b进行调整。控制系统78b将探测C/G移位数据的锥形区域78a。控制系统78b包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统78b通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置78c和78d。
图79是在溜冰板79x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。溜冰板79x的前悬置组件79c，车架调整弯曲几何系统79e，前制动组件79d，后悬置组件79f，以及后制动组件79g，通过控制系统79b进行调整。控制系统79b将探测C/G移位数据的锥形区域79a。控制系统79b包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统79b通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置79c、79e、79d、79f和79g。
图80是在冲浪板80x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。冲浪板80x的弯曲修改的组件80c和安全保持组件80d，通过控制系统80b进行调整。控制系统80b将探测C/G移位数据的锥形区域80a。控制系统80b包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统80b通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置80c和80d。
图81是在斜躺自行车81x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。斜躺自行车81x的前驾驶组件81c，前齿轮系统81d，前悬置组件81f，前制动组件81g，前驱动系统81e，后悬置组件81i，后驱动齿轮组件81k，以及后制动组件81j，通过控制系统81b进行调整。控制系统81b将探测C/G移位数据的锥形区域81a。控制系统81b包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统81b通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置81c、81d、81f、81g、81e、81i、81k和81j。
图82是在一前一后自行车82x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。一前一后自行车82x的前驾驶组件82d，前车灯系统82g，前悬置组件82f，车架调整几何组件82e，前制动组件82h，前驱动系统82i，前闸瓦保持组件82j，后车架悬置组件82p，后驱动齿轮组件82k，中间悬置组件82o，后车架几何调整系统82n，后安全灯系统82m，后驾驶悬置组件82q，中间驱动组件82r，中间保持组件82s，以及后制动组件82l，通过控制系统82c进行调整。控制系统82c将探测C/G移位数据的锥形区域82a和82b。控制系统82c包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统82c通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置82d、82g、82f、82e、82h、82i、82j、82p、82k、82o、82n、82m、82q、82r、82s和82L。
图83是在单轮脚踏车83x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。单轮脚踏车83x的齿轮系统83e，坐位悬置系统83c，制动组件83f，以及安全脚保持系统83d，通过控制系统83b进行调整。控制系统83b将探测C/G移位数据的锥形区域83a。控制系统83b包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统83b通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置83e、83c、83f和83d。
图84是在气垫船84x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。气垫船84x的前驾驶组件84c，前功率系统组件84g，安全保持装置84d，框架调整方向装饰系统84f，以及后稳定器组件84e，通过控制系统84b进行调整。控制系统84b将探测C/G移位数据的锥形区域84a。控制系统84b包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统84b通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置84c、84g、84d、84f和84e。
图85是在轮椅85x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。轮椅85x的前驾驶组件85g，前功率系统组件85f，坐位悬置组件85e，前轮制动组件85h，后轮制动组件85c，以及后轮驱动齿轮组件85d，通过控制系统85b进行调整。控制系统85b将探测C/G移位数据的锥形区域85a。控制系统85b包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统85b通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置85g、85f、85e、85h、85c和85d。
图86是在固定自行车86x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。固定自行车86x的驾驶组件86g，前板交互式显示屏组件86c，手工数据输入装置86b，交互式中继连接器86h，前悬置组件86g，可调整车架几何组件86e，踏脚阻力组件86l，后车架悬置组件86k，以及后倾斜控制组件86j，通过控制系统86c进行调整。控制系统86c将探测C/G移位数据的锥形区域86a。控制系统86c包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统86c通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置86g、86c、86b、86h、86g、86e、86l、86k和86j。
图87是在越野自行车87x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。越野自行车87x的前驾驶组件87c，前车架调整几何系统87d，前悬置系统87e，前制动组件87m，前驱动齿轮组件87k，脚安全保持系统87l，后车架悬置组件87g，后驱动齿轮组件87j，坐位悬置装置87f，后制动组件87i，以及后车架调整几何组件87h，通过控制系统87b进行调整。控制系统87b将探测C/G移位数据的锥形区域87a。控制系统87b包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统87b通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置87c、87d、87e、87m、87k、87l、87g、87j、87f、87i和87h。
图88是在全能自行车88x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。全能自行车88x的前驾驶组件88c，前车架调整几何系统88d，前悬置系统88e，前制动组件88f，前驱动齿轮组件88l，脚安全保持系统88k，后驱动齿轮组件88j，坐位悬置装置88g，后制动组件88i，以及后车架调整几何组件88h，通过控制系统88b进行调整。控制系统88b将探测C/G移位数据的锥形区域88a。控制系统88b包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统88b通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置88c、88d、88e、88f、88l、88k、88j、88g、88i和88h。
图89是在单轴动力单脚滑行车89x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。动力单脚滑行车89x的前驾驶组件89b，悬置平台89e，功率制动组件89h，功率驱动组件89f，脚安全保持系统89g，以及驱动齿轮组件89c，通过控制系统89d进行调整。控制系统89d将探测C/G移位数据的锥形区域89a。控制系统89d包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统89d通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置89b、89e、89h、89f、89g和89c。
图90是在多轴动力单脚滑行车90x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。动力单脚滑行车90x的前驾驶组件90b，前轴悬置组件90d，前制动组件90e，前调整车架几何组件90c，脚安全保持系统90f，平台水平组件90i，后轴悬置组件90g，以及后轴制动组件90h，通过控制系统90j进行调整。控制系统90j将探测C/G移位数据的锥形区域90a。控制系统90j包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统90j通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置90b、90d、90e、90c、90f、90i、90g和90h。
图91是在剪刀提升车辆91x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。剪刀提升车辆91x的可调整剪刀提升框架几何功率系统91d，可调整剪刀提升制动组件系统91e，人员安全保持组件91b，以及功率倾斜补偿组件91f，通过控制系统91c进行调整。控制系统91c将探测C/G移位数据的锥形区域91a。控制系统91c包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统91c通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置91d、91e、91b和91f。
图92是在伸缩提升车辆92x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。伸缩提升车辆92x的可调整伸缩提升功率系统92d，可调整提升制动组件系统92e，人员安全保持组件92b，以及功率倾斜补偿组件92f，通过控制系统92c进行调整。控制系统92c将探测C/G移位数据的锥形区域92a。控制系统92c包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统92c通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置92d、92e、92b和92f。
图93是在液压提升车辆93x上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。液压提升车辆93x的可调整提升框架功率系统93d，可调整提升功率制动系统93e，人员安全保持组件93b，以及功率倾斜补偿组件93f，通过控制系统93c进行调整。控制系统93c将探测C/G移位数据的锥形区域93a。控制系统93c包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统93c通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置93d、93e、93b和93f。
图94是一根据人的高度特征的C/G移位锥形的图示94a和高个人的较大C/G移位锥形图示94b的比较。而C/G移位锥形图示94c是根据站立人的典型的运动范围，显得高一些和矮一些。根据坐位或蹲伏位置的人的运动范围，C/G移位锥形图示94c显得短和胖一些。
图95是等体积的锥形图示95a，以及代表可能的重心位置的变化的运动范围。
图96是在外骨骼运输提升装置上的带有附连动态装置的控制系统图的侧视图。外骨骼运输提升装置96x的驱动电机组件96b，安全关闭系统组件96c，倾斜调整组件96d，以及外骨骼框架可调整关节组件96e，通过控制系统96f进行调整。控制系统96f将探测重心移位和质量移位数据的锥形区域96a。控制系统96f包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统96f通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置96b、96c、96d和96e。
图97是在踏车练习装置上的带有多个附连动态装置的控制系统图的侧视图。踏车练习装置97x的驱动电机组件97d，提升电机组件97e，张力调整组件97f，倾斜调整组件97g，以及安全开关系统97b，通过控制系统97c进行调整。控制系统97c将探测重心移位数据的锥形区域97a。控制系统97c包括一传感器装置和一如图1所示的控制系统。控制系统97c通过铠装线组件，将控制信号输出到附连的动态装置97d、97e、97f、97g和97b。
使用交互式的人的重心和质量移位控制系统的优点在于，地形不需要作为起动车辆动态系统的因素。因此，本发明不关心接触点在何处，但更关心的是实际的重心移位和运动的范围。实例骑行者可与自行车有三个接触点，而仅通过躯干更向前倾斜，则载荷从后面移位到前面。接触点仍旧不变，但发生C/G位置和质量移位。通常现行的不活动的、半活动的和活动的悬置系统探测不到这种细微的差别。
尽管本发明涉及本发明的优选的实施例作了介绍，但应该认识到，对于本技术领域内的技术人员，显然还可作出本发明的其它的实施例，改编和改型。
权利要求
1.一用来运人的车辆，所述车辆包括一用于操作的动态的附连系统，所述车辆具有一重心探测装置，其单一地或组合地形成信号，所述信号表明所述人体相对于所述车辆的重心位置及质量移位的变化的方向和速率，通过控制到所述动态附连系统的输出，一控制系统装置响应于所述信号，以改进所述车辆的一个或多个骑行特性。
2.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述控制系统将所述重心和质量移位探测装置的输入，单一地或组合地转换成输出信号。
3.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述重心和质量移位探测装置，单一地或组合地从下面型式中选择机械式传感器，加速度计，应变仪，陀螺仪(单轴和多轴)，电容式延伸仪，倾角计，测压计，压力计，转动计，位置仪，磁性装置，光学的，激光，声纳，超声波，射频，红外线(IR)，速度，光发射二极管，磁性高度计，霍尔效应传感器，用户输入开关，编程的计算机程序，声音，变换器，卫星全球定位系统(GPS)，以及诸如此类的装置(包括有线或无线的传感器系统)。
4.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述重心和质量移位探测装置可有选择地安装在a)车辆上，b)人体上，c)偏离车辆，但在通过无线通讯的装置的通讯距离之内，或d)上述的组合。
5.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述车辆可选自人力或/和马达动力(通过电力、燃气、太阳能、风力、蒸汽、燃料电池、氢、混合物、重力、液压、涡轮发动机等)，(单轴、多轴、轨行、固定、空气悬置等)，包括有自行车、单脚滑行车、气垫船、滑雪橇(水中和雪地上)、溜冰板、机动脚踏两用车、轮椅、三轮车、电动车、各种路面适用车辆(ATV)、摩托车、雪地汽车、雪地自行车、手推车、水运工具(喷水滑板)、单轮脚踏车、风航行工具(陆上、水中和冰上)、外骨骼运输机、固定式自行车、踏车、其它练习设备等。
6.如权利要求2所述的车辆，其特征在于，所述车辆具有一附连的动态系统，所述附连系统通过机械的、电气的、液压的、气动的以及诸如此类的装置从所述控制系统接收输出信号。
7.如权利要求2所述的车辆，其特征在于，所述车辆具有一重心和质量移位探测装置，其通过机械的、电气的、液压的、气动的以及诸如此类的装置将信号输出到所述控制系统。
8.如权利要求2所述的车辆，其特征在于，所述车辆具有一连接到探测装置上的控制系统，并处理移位输入的重心和质量移位的方向和速率，以对所述动态附连的系统形成对应的输出信号。
9.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述车辆具有一控制系统，其能预编程输入，传感器输入，以及手工输入。
10.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述车辆具有一附连的动态系统，其包括单个的或多个的前悬置，后悬置，双重悬置，前制动，后制动，前驱动，后驱动，可调整框架几何，安全设备，数据采集，驾驶控制，倾斜控制和功率。
11.一种用来改进运人车辆的一个或多个骑行特性的方法，其包括下列诸步骤a)探测所述人体相对于所述车辆的重心位置和质量移位的变化的方向和速率，b)形成输出控制信号，其指明所述人体相对于所述车辆的重心位置和质量移位的变化的方向和速率，以及c)响应于所述输出控制信号，控制所述车辆的一个或多个物理特性。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述重心位置和质量移位的探测，是选自下列型式的装置机械式传感器，加速度计，应变仪，陀螺仪(单轴和多轴)，电容式延伸仪，倾角计，测压计，压力计，转动计，位置仪，磁性装置，光学的，激光，声纳，超声波，红外线(IR)，射频，速度，光发射二极管，磁性高度计，霍尔效应传感器，用户输入开关，编程的计算机程序，声音，变换器，卫星全球定位系统(GPS)，以及诸如此类的装置，和上述各种的组合。
13.一种用来改进运人和/或有效载荷的车辆的骑行特性的方法，其包括下列诸步骤a)从一组传感器中获得一个或多个信号，其指明所述人体和/或有效载荷的相对的重心的位置，b)从所述相对的重心信号确定相对于车辆的一组估计的绝对的重心移位值，c)从所述组的重心值的信号得出一输出控制信号，以及d)将输出控制信号施加到车辆调整系统，以影响骑行特性。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述系统有效地测量所述人体和/或有效载荷相对于车辆的重心，且当所述重心移位信号输入到控制系统，以包括对于所述输出信号的估计值时，所述传感器确定重心移位的方向。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述传感器可选择地位于人体和/或有效载荷上，或在车辆上，或在车辆外的一系统上，或上述的各种组合。
16.一运人和/或有效载荷的车辆，它具有一骑行特性调整机构，用于探测重心位置和所述人和/或有效载荷相对于所述车辆的质量移位的传感器装置，并形成与其对应的信号，以及连接所述信号到所述骑行调整机构的装置，以便调整所述车辆的骑行特性。
17.一运人和/或有效载荷的车辆，它具有一骑行特性调整机构，用于探测所述人和/或有效载荷相对于所述车辆的重心位置的传感器装置，并形成与其对应的信号，以及连接所述信号到所述骑行调整机构的装置，以便调整所述车辆的骑行特性。
18.一运人和/或有效载荷的车辆，它具有一骑行特性调整机构，用于探测所述人和/或有效载荷相对于所述车辆的质量移位的传感器装置，并形成与其对应的信号，以及连接所述信号到所述骑行调整机构的装置，以便调整所述车辆的骑行特性。
19.一运人车辆，包括a)用来探测所述人体相对于所述车辆的重心位置和质量移位中的变化的方向和速率的一个或多个传感器，b)用来产生输出控制信号的信号发生器，所述信号表明所述人体相对于所述车辆的重心位置和质量移位的变化的方向和速率；以及c)用来响应于所述输出控制信号控制所述车辆的一个或多个物理的特性的一个或多个控制器。
20.如权利要求19所述的车辆，其特征在于，所述一个或多个传感器是选自下列型式的装置机械式传感器，加速度计，应变仪，陀螺仪(单轴和多轴)，电容式延伸仪，倾角计，测压计，压力计，转动计，位置仪，磁性装置，光学的，激光，声纳，超声波，红外线(IR)，射频，速度，光发射二极管，磁性高度计，霍尔效应传感器，用户输入开关，编程的计算机程序，声音，变换器，卫星全球定位系统(GPS)，以及诸如此类的装置，和上述各种的组合。
全文摘要
一种用于车辆的重心(C/G)控制系统，其包括测量人体相对于车辆的重心移位和质量移位的多个传感器，一确定输出的控制器，一动态地调整车辆的系统，以及一电源。传感器测量人体的重心移位和质量移位的方向和速率，并产生代表性的输入信号。控制器响应于接收到的相对的重心移位数据，确定合适的输出。可动态调整车辆的系统，接收控制器的输出，并执行所期望的动作。
文档编号B62K19/32GK1561296SQ02807642
公开日2005年1月5日 申请日期2002年4月3日 优先权日2001年4月3日
发明者达瑞尔·沃斯 申请人:达瑞尔·沃斯