自平衡移动载具的制作方法
【专利摘要】本实用新型关于一种自平衡移动载具，此自平衡移动载具包括第一方向荷重元、第二方向荷重元、第三方向荷重元、第四方向荷重元、移动器以及控制电路。每一荷重元包括一压力感测平面以及一电信号输出端，用以将压力感测平面的压力转换为一电信号，输出到电信号输出端。控制电路耦接第一方向荷重元、第二方向荷重元、第三方向荷重元、第四方向荷重元的电信号输出端以及移动器。控制电路根据每一荷重元的电信号的差异，改变移动器的行进方向。本实用新型的自平衡移动载具，利用脚底的压力分布来判断人的平衡方向，进而控制移动器做相对的移动，借此减少设计复杂度，降低成本。
【专利说明】自平衡移动载具
【技术领域】
[0001]本实用新型关于一种移动载具的技术，更进一步来说，本实用新型关于一种自平衡移动载具。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步，电子技术已经由最早的真空管、晶体管，进展到集成电路芯片。其用途十分的广泛，也因此，电子产品也渐渐的成为现代人生活中不可或缺的生活必需品。2001年美国的Dean Kamen与DEKA公司团队推出同轴两轮速克达(Segway Scooter)。如图1所示，图1绘示为现有技术的同轴两轮速克达的示意图。请参考图1，此同轴两轮速克达的时速可达20公里，并使用了三个陀螺仪来掌控车身平衡，另外还加装两个陀螺仪作备用，而其扶手与底盘之间采用旋转对相连接，它可让驾驶者在进行过弯动作时能够随身体倾斜扶持。
[0003]上述现有技术是以陀螺仪(Gyroscope)或线性加速度计(G_sensor /Accelei^meter)进行感测整个移动器的平衡状态，然而，此种控制移动器的方法需要相对复杂的系统和较高的成本。
实用新型内容
[0004]本实用新型在于提供一种自平衡移动载具，利用脚底的压力分布来判断人的平衡方向，进而控制移动器做相对的移动，借此，减少设计复杂度，降低成本。
[0005]本实用新型的技术方案是:提供一种自平衡移动载具。此自平衡移动载具包括一第一方向荷重兀、一第二方向荷重兀、一第三方向荷重兀、一移动器以及一控制电路。第一方向荷重元、一第二方向荷重元以及一第三方向荷重元分别包括一压力感测平面以及一电信号输出端。第一方向荷重元用以将该压力感测平面的压力转换为一第一电信号，输出到第一方向荷重兀的电信号输出端。第二方向荷重兀用以将该压力感测平面的压力转换为一第二电信号，输出到第二方向荷重元的电信号输出端。第三方向荷重元用以将该压力感测平面的压力转换为一第三电信号，输出到第三方向荷重兀的电信号输出端。移动器包括一移动机构以及一承载平面。承载平面用以承载该第一方向荷重元、第二方向荷重元以及第三方向荷重元。
[0006]控制电路耦接第一方向荷重元的电信号输出端、第二方向荷重元的电信号输出端、第三方向荷重兀的电信号输出端以及移动器。控制电路根据第一电信号、第二电信号以及第三电信号的差异，改变移动器的移动机构的行进方向。 [0007]依照本实用新型较佳实施例所述的自平衡移动载具，还包括一第四方向荷重元(Load Cell)，此第四方向荷重元包括一压力感测平面以及一电信号输出端，其中，第四方向荷重元用以将压力感测平面的压力转换为一第四电信号，输出到电信号输出端。控制电路更耦接第四方向荷重元的电信号输出端。承载平面用以承载第四方向荷重元。控制电路根据第一电信号、第二电信号、第三电信号以及第四电信号的差异，改变移动器的移动机构的行进方向。
[0008]在上述实施例中，上述移动器的移动机构是一万向球。
[0009]在上述实施例中，上述移动器的移动机构是一万向轮。
[0010]本实用新型在于利用人本身就有的平衡能力，利用多个荷重元检测人在做平衡时的脚底的压力分布来判断人的平衡方向，进而控制移动器做相对的移动。借此，避免用过于复杂的系统，减少了现有技术为了达成平衡所使用的陀螺仪(Gyroscope)或线性加速度计(G-sensor / Accelerometer)。
[0011]本实用新型简化了对同轴两轮速克达的控制，且在方向计算上，无需复杂的计算即可得到重心偏移的信息，降低成本，且让使用者控制此自平衡移动载具更加直接。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为现有技术的同轴两轮速克达的示意图。
[0013]图2为本新型一较佳实施例的自平衡移动载具的示意图。
[0014]图3为本新型一较佳实施例的自平衡移动载具的示意图。
[0015]主要元件标号说明
[0016]201,301:第一方向荷重元
[0017]202:第二方向荷重元
[0018]203:第三方向荷重元
[0019]204:第四方向荷重元
[0020]205:移动器
[0021]206:控制电路
[0022]205-1:移动机构
[0023]205-2:承载平面
【具体实施方式】
[0024]为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
[0025]图2为本实用新型一较佳实施例的自平衡移动载具的示意图。请参考图2，此自平衡移动载具包括一第一方向荷重兀(Load Cel 1)201、第二方向荷重兀202、第三方向荷重兀203、第四方向荷重元204、移动器205以及控制电路206。每一荷重元201、202、203、204分别包括一压力感测平面以及一电信号输出端，荷重元201、202、203、204的功能主要是用以将其压力感测平面的压力转换为一电信号，输出到电信号输出端。控制电路206耦接第一方向荷重元201、第二方向荷重元202、第三方向荷重元203、第四方向荷重元204的电信号输出端以及移动器205。移动器205包括一移动机构205-1以及一承载平面205-2，承载平面205-2用以承载上述第一方向荷重元201、第二方向荷重元202、第三方向荷重元203、第四方向荷重元204以及一使用者。
[0026]在此例中，第一方向荷重元201、第二方向荷重元202、第三方向荷重元203、第四方向荷重元204分别用以表示使用者可以用脚控制的四个方向，图2中分别以LoadcellLF、Loadcell_RF、Loadcell_RR及Loadcell_LR表示。当使用者移动其重心，往第一方向荷重元201时，第一方向荷重元201的压力感测平面所受的压力增加，导致第一电信号ESl增加幅度相对于第二电信号ES2、第三电信号ES3、第四电信号ES4高，此时，控制电路206控制移动机构205-1向第一方向行进(左前方)。
[0027]同样的道理，当使用者移动其重心，同时往第一方向荷重元201以及第二方向荷重元202时，第一方向荷重元201以及第二方向荷重元202的压力感测平面所受的压力增力口，导致第一电信号ESl与第二电信号ES2增加幅度相对于第三电信号ES3、第四电信号ES4高，此时，控制电路206控制移动机构205-1向第一方向与第二方向行进(前方)。
[0028]由上述实施例可以看出，此例是利用人本身就有的平衡能力，利用4个荷重元检测人在做平衡时的脚底的压力分布来判断人的平衡方向，进而控制载具的移动方向。虽然此例中，使用4个荷重元来判断四个行进方向。然而，所属【技术领域】具有通常知识者应当可以理解，只需要3个荷重元便可以用来判断平面两轴的重心，并控制移动方向，如图3所示，图3为本实用新型一较佳实施例的自平衡移动载具的示意图。在此实施例，仅使用3个荷重元 301,302,303,图 3 中分别以 Loadcel 1_F、Loadcel 1_RR 及 Loadcel 1_LR 表示。
[0029]另外，上述实施例中，移动器的移动机构205-1可以是一万向球或是一万向轮等，故本领域具有通常知识者应当知道只要是可以控制方向，并承载使用者的移动机构，便可以据以实施本实用新型。故本实用新型不限于此。
[0030]由上述实施例可知，自平衡移动载具可以应用于蛇版、滑板或滑板车等等，让使用者能够更直接的控制此自平衡移动载具，因此，只要是用检测脚的重心偏移并借此控制移动方向的载具，就属于本实用新型的应用范围。
[0031]综上所述，本实用新型的目的在于利用人本身就有的平衡能力，利用多个荷重元检测人在做平衡时的脚底的压力分布来判断人的平衡方向，进而控制移动器做相对的移动。借此，避免用过于复杂的系统，减少了现有技术为了达成平衡所使用的陀螺仪(Gyroscope)或线性加速度计(G-sensor / Accelerometer)。本实用新型简化了控制,且在方向计算上，无需复杂的计算即可得到重心偏移的信息，降低成本，且让使用者控制此自平衡移动载具更加直接。
[0032]在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅用以方便说明本实用新型的技术内容，而非将本实用新型狭义地限制于上述实施例，在不超出本实用新型的目的及以下申请专利范围的情况，所做的种种变化实施，皆属于本实用新型的范围。因此本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
【权利要求】
1.一种自平衡移动载具，其特征在于，所述自平衡移动载具包括: 一第一方向荷重兀，包括一压力感测平面以及一电信号输出端，其中，该第一方向荷重元将该压力感测平面的压力转换为一第一电信号，输出到该电信号输出端； 一第二方向荷重兀，包括一压力感测平面以及一电信号输出端，其中，该第二方向荷重元将其压力感测平面的压力转换为一第二电信号，输出到该电信号输出端； 一第三方向荷重兀，包括一压力感测平面以及一电信号输出端，其中，该第三方向荷重元将其压力感测平面的压力转换为一第三电信号，输出到该电信号输出端； 一移动器，包括一移动机构以及一承载平面，其中，该承载平面承载该第一方向荷重元、该第二方向荷重元以及该第三方向荷重元；以及 一控制电路，耦接该第一方向荷重元的电信号输出端、该第二方向荷重元的电信号输出端、该第三方向荷重兀的电信号输出端以及该移动器， 其中，该控制电路根据该第一电信号、该第二电信号以及该第三电信号的差异，改变移动器的移动机构的行进方向。
2.如权利要求1所述的自平衡移动载具，其特征在于，所述自平衡移动载具还包括: 一第四方向荷重元，包括一压力感测平面以及一电信号输出端，其中，该第四方向荷重元将其压力感测平面的压力转换为一第四电信号，输出到该电信号输出端； 其中，该控制电路耦接该第四方向荷重元的电信号输出端， 其中，该承载平面承载该第四方向荷重元， 其中，该控制电路根据该第一电信号、该第二电信号、该第三电信号以及该第四电信号的差异，改变移动器的移动机构的行进方向。
3.如权利要求1所述的自平衡移动载具，其特征在于，该移动器的移动机构是一万向球。
4.如权利要求1所述的自平衡移动载具，其特征在于，该移动器的移动机构是一万向轮。
【文档编号】B62K11/00GK203652017SQ201320802112
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年8月6日
【发明者】施炳煌, 廖栋才, 廖友诚 申请人:凌通科技股份有限公司