ЗАЩИЩЕННОЕ ОТ НЕУМЕЛОГО ОБРАЩЕНИЯ ОДНОКОЛЕСНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО
PROTECTED AGAINST HUMAN HANDLING ONE WHEEL VEHICLE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к защищенному от неумелого обращения одноколесному моторизованному транспортному средству, более конкретно к защищенному от неумелого обращения одноколесному транспортному средству, оснащенному манипулируемыми вспомогательными боковыми колесами, выполненными с возможностью предотвращения отклонения вышеупомянутого защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства из положения равновесия вперед при замедлении и назад при ускорении.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Еще с девятнадцатого века многочисленные типы моноколес были описаны в соответствующих исследованиях или представлены на рынке. В связи с развитием технологий производства двигателей скорость и удобство моторизованных моноколес теперь еще более улучшены за счет объединения традиционных моноциклов и двигателей.
Кроме того, при движении моторизованного моноколеса любая попытка добиться торможения или замедления машины приведет к тому, что части внутри колеса (в частности, седло и двигатель) будут вращаться в направлении движения. Такая ситуация часто вызывает дискомфорт у водителя.
В документе US 8219308 раскрывается одноколесное транспортное средство с двигателем, содержащее два колеса, расположенных близко друг к другу, которые охватывают остальные части транспортного средства. Когда транспортное средство перемещается вперед, близко расположенные колеса действуют как одно колесо, и транспортное средство поворачивает за счет наклона колес. Одна движительная установка обеспечивает крутящий момент, который распределяется между двумя колесами. Отдельный момент рулевого управления, обеспечиваемый двигателем рулевого управления, добавляется к одному колесу и вычитается из другого колеса, что позволяет колесам вращаться в противоположных направлениях для поворота транспортного средства с нулевой скоростью движения вперед. В транспортном средстве используются датчики пространственного положения для определения крена, тангажа и рыскания, а также система автоматической балансировки. Маховик в транспортном средстве вращается с высокой скоростью вокруг оси вращения, причем ось вращения может поворачиваться относительно рамы транспортного средства. Угол оси и скорость вращения маховика непрерывно регулируются для создания крутящих моментов в целях автоматической балансировки.
Внедрение маховика, приводимого в движение отдельным двигателем, в одноколесное транспортное средство для балансировки, утяжеляет транспортное средство и делает его менее эффективным. Существует давно назревшая и неудовлетворенная потребность в создании защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства, балансировка которого может осуществляться посредством механизма, приводимого в действие ходовым двигателем.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, одной целью настоящего изобретения является раскрытие защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства, содержащего: (a) обод колеса, на котором расположена шина; (b) раму, установленную с возможностью вращения в ободе колеса, причем рама поддерживает пассажирское сиденье; (c) средство перемещения, выполненное с возможностью приведения в движение защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства; и (d) средство торможения, выполненное с возможностью замедления защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства.
Основной целью настоящего изобретения является предоставление защищенного от неумелого обращения моноколеса, дополнительно содержащего по меньшей мере два вспомогательных колеса, установленных по бокам на раме для вертикальной стабилизации пассажирского сиденья и предотвращения опрокидывания набок защищенного от неумелого обращения моноколеса и поддержания указанного пассажирского сиденья в горизонтальном положении в указанном ободе колеса.
Другой целью настоящего изобретения является раскрытие вспомогательных колес, выполненных с возможностью синхронного смещения в направлении, противоположном направлению перемещения, когда защищенное от неумелого обращения одноколесное транспортное средство ускоряется, и вдоль направления перемещения, когда защищенное от неумелого обращения одноколесное транспортное средство замедляется.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие вспомогательных колес, выполненных с возможностью наклона относительно обода во время маневра поворота.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие рамы, содержащей множество роликов, проходящих вдоль обода.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие средства перемещения, содержащего по меньшей мере один движитель, выбранный из группы, состоящей из электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания, движителя на мускульной силе и любой их комбинации, причем вспомогательные колеса по отдельности приводятся в действие средством перемещения.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие обода колеса, имеющего диаметр в диапазоне от 0,5 м до 4 м.
Другой целью настоящего изобретения является раскрытие обода колеса, имеющего диаметр 2 м.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства, содержащего два установленных по бокам пассажирских сиденья, механически соединенных с рамой.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства, содержащего механизм механического смещения вспомогательных колес вручную.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства, содержащего блок управления, выполненный с возможностью обнаружения ускорения, приложенного к защищенному от неумелого обращения одноколесному транспортному средству, и сервомеханизм, управляемый блоком управления и выполненный с возможностью синхронного смещения вспомогательных колес согласно обнаруженному ускорению.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие сервомеханизма, содержащего шарнирный манипулятор, выполненный с возможностью манипулирования вспомогательным колесом.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие сервомеханизма, содержащего направляющую и ползун, поддерживающий вспомогательное колесо и выполненный с возможностью перемещения в направляющей.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие сервомеханизма, содержащего гидроцилиндр, выполненный с возможностью манипулирования вспомогательными колесами.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие блока управления, выполненного с возможностью динамического управления положением вспомогательных колес согласно по меньшей мере одному параметру, выбранному из группы, состоящей из массы пассажира, состояния дороги, скорости транспортного средства и любой их комбинации.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства, содержащего по меньшей мере один датчик, выбранный из группы, состоящей из гироскопа, акселерометра, формирователя изображений и любой их комбинации, причем по меньшей мере один датчик соединен с блоком управления.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие средства торможения, основанного на фрикционном механизме.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие средства торможения, основанного на электромагнитном механизме.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие способа применения защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства. Вышеупомянутый способ включает следующие этапы: (a) предоставление защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства, содержащего: (i) обод колеса, на котором расположена шина; (ii) раму, установленную с возможностью вращения в ободе колеса, причем рама поддерживает пассажирское сиденье; (iii) средство перемещения, выполненное с возможностью приведения в движение защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства; и (iv) средство торможения, выполненное с возможностью замедления защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства, причем защищенное от неумелого обращения моноколесо дополнительно содержит по меньшей мере два вспомогательных колеса, установленных по бокам на раме для стабилизации пассажирского сиденья в вертикальном направлении и предотвращения опрокидывания набок защищенного от неумелого обращения моноколеса и поддержания указанного пассажирского сиденья в горизонтальном положении в указанном ободе колеса; (b) вождение защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Чтобы понять настоящее изобретение и увидеть, как оно может быть реализовано на практике, множество вариантов осуществления далее описано, только в качестве неограничивающего примера, со ссылкой на сопроводительные графические материалы, на которых
на фиг. 1 представлен вид в перспективе конструкции защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства;
на фиг. 2a и 2b представлены схематические виды сервомеханизма, содержащего шарнирный манипулятор;
на фиг. 3a и 3b представлены схематические виды сервомеханизма, содержащего направляющую и ползун;
на фиг. 4a и 4b представлены схематические виды сервомеханизма, содержащего гидроцилиндр; и
на фиг. 5a и 5b представлены схематические виды защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства во время движения прямо и маневра поворота соответственно.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следующее описание предоставляется для того, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники использовать настоящее изобретение, причем в нем изложены наилучшие варианты осуществления, предусмотренные автором изобретения для реализации настоящего изобретения. Тем не менее, различные модификации разработаны так, чтобы оставаться очевидными для специалистов в данной области техники, поскольку общие принципы настоящего изобретения были определены специально для обеспечения защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства и способа его применения.
При вождении в крупных городах люди сталкиваются с такими проблемами, как интенсивный транспортный поток, узкие, сложные для маневрирования улицы и нехватка парковочного места. Настоящее изобретение относится к пассажирскому транспортному средству, соответствующему этим требованиям.
Настоящее изобретение предназначено для предотвращения отклонения защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства из положения равновесия вперед при замедлении и назад при ускорении.
Обратимся теперь к фиг. 1, на которой показан вид в перспективе конструкции защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства 100. Рама 30 установлена с возможностью вращения на ролики 40 в ободе 10, на внешней стороне которого расположена шина 15. Вспомогательные колеса 20 установлены по бокам на раме 30. Каждое вспомогательное колесо 20 приводится в действие по отдельности электродвигателем 70, который получает питание от аккумулятора 60. Двигатель внутреннего сгорания и движитель на мускульной силе как альтернативы электродвигателю 70 также находятся в пределах объема настоящего изобретения. Позицией 80 обозначен узел, содержащий блок управления и по меньшей мере один датчик, такой как гироскоп, акселерометр или формирователь изображений. Блок управления выполнен с возможностью обнаружения ускорения, приложенного к защищенному от неумелого обращения одноколесному транспортному средству. Блок управления управляет сервомеханизмом, который синхронно смещает вспомогательные колеса согласно обнаруженному ускорению. Наклон вспомогательного колеса 20 в направлении маневра поворота также находится в пределах объема настоящего изобретения. В частности, вспомогательные колеса синхронно смещаются в направлении, противоположном направлению перемещения, когда защищенное от неумелого обращения одноколесное транспортное средство 100 ускоряется, и вдоль направления перемещения, когда защищенное от неумелого обращения одноколесное транспортное средство 100 замедляется.
Диаметр обода 10 находится в диапазоне от 0,5 м до 4 м. Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения соответствует диаметру приблизительно 2 м. Защищенное от неумелого обращения одноколесное транспортное средство 100 оснащено одним или двумя пассажирскими сиденьями, которые установлены по бокам. За счет размещения пассажирских сидений на расстоянии от обода 10 обеспечивается обзор окружающей обстановки с минимальным препятствием. Установка козырька представляет собой альтернативный вариант, повышающий безопасность пассажиров и защищающий элементы конструкции защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства 100. Обратимся теперь к фиг. 2a и 2b, на которых схематически показан шарнирный манипулятор, выполненный с возможностью манипулирования вспомогательным колесом 20 в двух необязательных положениях. Шарнирный манипулятор содержит рычаги 23 и 25, шарнирно соединенные друг с другом. Согласно настоящему изобретению шарнирный манипулятор перемещает вспомогательное колесо 20 в направлении, противоположном направлению перемещения, когда защищенное от неумелого обращения одноколесное транспортное средство 100 ускоряется, и вдоль направления перемещения, когда защищенное от неумелого обращения одноколесное транспортное средство 100 замедляется.
Обратимся теперь к фиг. 3a и 3b, на которых схематически показан шарнирный манипулятор, выполненный с возможностью манипулирования вспомогательным колесом 20 в двух необязательных положениях. Ось 22 вспомогательного колеса 20 выполнена с возможностью перемещения вдоль направляющей 21. Два необязательных положения вспомогательного колеса 20 показаны на фиг. 3a и 3b.
Обратимся теперь к фиг. 4a и 4b, на которых схематически показан гидроцилиндр 27, выполненный с возможностью изменения своей ориентации и длины таким образом, что вспомогательным колесом 20 можно манипулировать в положениях, как описано выше. Управляемая двигателем подвеска также находится в пределах объема настоящего изобретения.
Средство торможения может управлять ободом и/или вспомогательными колесами для сведения к минимуму относительных разниц в скорости между ними во время ускорения и торможения. Фрикционные и электромагнитные тормоза находятся в пределах объема настоящего изобретения. Блок управления может оценивать замедление для поддержания устойчивости транспортного средства по направлению. Во время замедления кинетическая энергия может преобразовываться в электроэнергию и использоваться, чтобы заряжать аккумулятор транспортного средства.
Обратимся теперь к фиг. 5a и 5b, на которых представлены схематические виды защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства 100 во время движения вперед и маневра поворота соответственно. На фиг. 5a обод 10 и вспомогательные колеса 20 находятся в вертикальном положении, когда защищенное от неумелого обращения одноколесное транспортное средство 100 движется прямо. В отличие от этого, на фиг. 5b, соответствующей маневру поворота, показано, что обод 10 и вспомогательные колеса 20 наклонены.
Согласно настоящему изобретению защищенное от неумелого обращения одноколесное транспортное средство содержит: (a) обод колеса, на котором расположена шина; (b) раму, установленную с возможностью вращения в ободе колеса, причем рама поддерживает пассажирское сиденье; (c) средство перемещения, выполненное с возможностью приведения в движение защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства; и (d) средство торможения, выполненное с возможностью замедления защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства.
Основной функцией настоящего изобретения является предоставление защищенного от неумелого обращения моноколеса, дополнительно содержащего по меньшей мере два вспомогательных колеса, установленных по бокам на раме для вертикальной стабилизации пассажирского сиденья и предотвращения опрокидывания набок защищенного от неумелого обращения моноколеса и поддержания указанного пассажирского сиденья в горизонтальном положении в указанном ободе колеса.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения вспомогательные колеса выполнены с возможностью синхронного смещения в направлении, противоположном направлению перемещения, когда защищенное от неумелого обращения одноколесное транспортное средство ускоряется, и вдоль направления перемещения, когда защищенное от неумелого обращения одноколесное транспортное средство замедляется.
Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения вспомогательные колеса выполнены с возможностью наклона относительно обода во время маневра поворота.
Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения рама содержит множество роликов, проходящих вдоль обода.
Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения средство перемещения содержит по меньшей мере один движитель, выбранный из группы, состоящей из электродвигателя, двигателя внутреннего сгорания, движителя на мускульной силе и любой их комбинации; причем вспомогательные колеса по отдельности приводятся в действие средством перемещения.
Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения обод колеса имеет диаметр в диапазоне от 0,5 м до 4 м.
Другой целью настоящего изобретения является раскрытие обода колеса, имеющего диаметр 2 м.
Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения защищенное от неумелого обращения одноколесное транспортное средство содержит два установленных по бокам пассажирских сиденья, механически соединенных с рамой.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства, содержащего механизм механического смещения вспомогательных колес вручную.
Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения защищенное от неумелого обращения одноколесное транспортное средство содержит блок управления, выполненный с возможностью обнаружения ускорения, приложенного к защищенному от неумелого обращения одноколесному транспортному средству, и сервомеханизм, управляемый блоком управления и выполненный с возможностью синхронного смещения вспомогательных колес согласно обнаруженному ускорению.
Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения сервомеханизм содержит шарнирный манипулятор, выполненный с возможностью манипулирования вспомогательным колесом.
Дополнительной целью настоящего изобретения является раскрытие сервомеханизма, содержащего направляющую и ползун, поддерживающий вспомогательное колесо и выполненный с возможностью перемещения в направляющей.
Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения сервомеханизм содержит гидроцилиндр, выполненный с возможностью манипулирования вспомогательным колесом.
Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения блок управления выполнен с возможностью динамического управления положением вспомогательных колес согласно по меньшей мере одному параметру, выбранному из группы, состоящей из массы пассажира, состояния дороги, скорости транспортного средства и любой их комбинации.
Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения защищенное от неумелого обращения одноколесное транспортное средство содержит по меньшей мере один датчик, выбранный из группы, состоящей из гироскопа, акселерометра, формирователя изображений и любой их комбинации; причем по меньшей мере один датчик соединен с блоком управления.
Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения средство торможения основано на фрикционном механизме.
Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения средство торможения основано на электромагнитном механизме.
Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения раскрыт способ применения защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства. Вышеупомянутый способ включает следующие этапы: (a) предоставление защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства, содержащего: (i) обод колеса, на котором расположена шина; (ii) раму, установленную с возможностью вращения в ободе колеса, причем рама поддерживает пассажирское сиденье; (iii) средство перемещения, выполненное с возможностью приведения в движение защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства; и (iv) средство торможения, выполненное с возможностью замедления защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства, причем защищенное от неумелого обращения моноколесо дополнительно содержит по меньшей мере два вспомогательных колеса, установленных по бокам на раме для стабилизации пассажирского сиденья в вертикальном положении и предотвращения опрокидывания набок защищенного от неумелого обращения моноколеса и поддержания указанного пассажирского сиденья в горизонтальном положении в указанном ободе колеса; (b) вождение защищенного от неумелого обращения одноколесного транспортного средства.