СПОСОБ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ И ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА (ВАРИАНТЫ)
METHOD OF MOVEMENT AND TRANSPORT FACILITY FOR METHOD IMPLEMENTATION (VERSIONS)

Группа изобретений относится к транспортным средствам и может быть использована для целей передвижения, отдыха, занятий спортом, и для перевозки небольших грузов.
Известен электроскутер, содержащий одно или два задних колеса и одно переднее колесо, причем переднее колесо закреплено на подвижной вилке, что обеспечивает возможность этому транспортному средству поворачивать влево и вправо. Электроскутер представляет собой одно- или двухместное транспортное средство, в котором в механизме привода ведущего колеса (или колес) используется электродвигатель с питанием от аккумулятора (Интернет http://ru.wikipedia.org/wiki/Электроскутер). Недостатками известного электроскутера является необходимость водителю поддерживать равновесие за счет поворота руля и невозможность его применения на пешеходных и велосипедных дорожках, а также высокая стоимость. Указанные недостатки обусловлены конструкцией электроскутера.
Известно транспортное средство Segway РТ, состоящее из двух колес, расположенных на одной оси (Интернет http://en.wikipedia.org/wiki/Segway РТ или http://www.segway.com; Журнал "Автомобили", 2004, №4, с. 80-82). Между колесами располагается площадка, на которой размещается пользователь и держится за ручку управления. Управление транспортным средством осуществляется наклоном тела пользователя. При наклоне пользователя вперед Segway РТ начинает двигаться вперед, и чем больше наклон, тем больше скорость движения транспортного средства, при наклоне пользователя назад скорость движения транспортного средства уменьшается или Segway РТ начинает двигаться задним ходом. Поворот транспортного средства осуществляется поворотом ручки управления (в старых моделях) либо качанием рулевой колонки влево или вправо (в новых моделях). Каждое колесо имеет отдельный привод, который состоит из электродвигателя и редуктора. Segway РТ имеет систему автоматической стабилизации, которая состоит из гироскопических и жидкостных датчиков, микропроцессоров, контроллеров и электродвигателей. Сигналы от датчиков поступают в микропроцессоры, которые вырабатывают управляющие сигналы для контроллеров. В результате контроллеры изменяют скорость и направление вращения электродвигателей таким образом, чтобы вернуть Segway РТ в равновесие. Segway РТ использует технологию самобалансировки, разработанную Дином Кейменом с соавторами (Indication system for vehicle - патент US 5794730, кл. B60K 7/00, A61G 5/12, A61G 5/06, B62D 57/00, A61G 5/10, A61G 5/14, A61G 5/04, 18.08.1998; Personal mobility vehicles and methods - патент US 6302230, кл. B62D 61/12, B62D 51/00, A63C 17/08, B62D 37/00, B62K 1/00, B62D 61/00, A61G 5/06, A61G 5/04, B62D 51/02, A63C 17/01, B60L 15/20, 16.10.2001). Недостатками этого транспортного средства являются: отсутствие пассивной устойчивости, т.е. устойчивость достигается только за счет работы сложной электроники, выход которой из строя приведет к падению пользователя; невозможность преодолевать бордюры; при движении в потоке пешеходов транспортное средство может травмировать людей; не может двигаться по дороге вместе с автомобилями, т.к. это опасно для пользователя; высокая стоимость.
Наиболее близким по решаемой задаче является транспортное средство, сконструированное изобретателем Шейном Ченом из США (Powered single-wheeled self-balancing vehicle for standing user - патент US 20110220427, кл. B62K 1/00, B62D 61/00, 15.09.2011). На основе этого патента производится транспортное средство, известное как Solowheel. Транспортное средство Solowheel состоит из одного колеса и системы автоматической стабилизации вертикального положения пользователя в плоскости вращения колеса. Колесо Solowheel имеет привод в виде встроенного электромотора и заключено в кожух. На кожухе, по бокам, закреплены две раскладные площадки для ног. Внутри кожуха размещен гироскопический датчик, который контролирует изменение угла наклона кожуха относительно вертикальной линии в плоскости направления движения. Сигнал от гироскопического датчика поступает в электронную систему управления, которая изменяет скорость вращения электромотора таким образом, чтобы вернуть Solowheel в вертикальное положение. Для начала движения на Solowheel необходимо включить электропитание, установить одну ногу на площадку и оттолкнуться немного другой ногой от дороги, а затем поставить вторую ногу на свободную площадку. В случае, если пользователь наклоняется вперед, то скорость движения увеличивается, а если откидывается назад - скорость уменьшается или транспортное средство останавливается. Изменять направление движения можно, поворачивая транспортное средство ногами влево и вправо или увеличивая давление ног на одну из площадок. Недостатком данного транспортного средства является то, что стабилизация транспортного средства по крену осуществляется самим пользователем балансированием, т.е. путем изменения положения центра тяжести, а также изменением угла наклона транспортного средства относительно вертикальной линии. Такой способ сохранения равновесия требует ловкости и предварительной тренировки пользователя. Кроме того, в этом транспортном средстве выход из строя системы автоматической стабилизация вертикального положения пользователя с большой вероятностью приводит к падению пользователя, что является недостатком Solowheel. Другим недостатком Solowheel является повышенная опасность, так как падение с транспортного средства из положения стоя может привести к получению травмы. Следует отметить, что пользователь Solowheel при движении зажимает транспортное средство между ног, и не может присесть, чтобы обеспечить дополнительную устойчивость, за счет опускания центра тяжести при преодолении каких-либо неровностей на дорожном покрытии.
Задачей предложенного изобретения является создание дешевого, простого в управлении и безопасного транспортного средства с большой дальностью хода, пригодного для использования в городских условиях, в том числе на пешеходных и велосипедных дорожках. Поставленная задача - в части безопасности - решается за счет устойчивого положения пользователя до начала движения, во время движения, при торможении и при остановке. Устойчивость положения достигается за счет того, что пользователь вместе с транспортным средством опирается на дорожное покрытие в трех местах (далее условно «зоны опоры»), причем зоны опоры разнесены между собой и общий центр тяжести пользователя и транспортного средства, в горизонтальной проекции, попадает внутрь треугольника построенного на зонах опоры.
Краткое изложение сущности изобретения.
Заявлен способ передвижения пользователя посредством транспортного средства, которое включает раму, колесо, привод и тормозную систему, и образует зону опоры пользователя, отличающийся тем, что пользователь стоит на роликовом средстве передвижения и таким образом создает по крайней мере одну дополнительную зону опоры, а транспортное средство частично нагружено весом пользователя и пользователь опирается руками на раму транспортного средства так, что колесо находится сзади от пользователя и пользователь находится в устойчивом положении за счет наличия по крайней мере двух зон опоры.
Способ, в котором пользователь регулирует устойчивость своего положения путем перемещения собственного центра тяжести вниз за счет сгибания ног в коленях.
Способ, в котором пользователь регулирует силу сцепления колеса с дорожным покрытием путем перемещения собственного центра тяжести таким образом, чтобы на транспортное средство приходилась нагрузка, препятствующая пробуксовыванию колеса.
Способ, в котором пользователь стоит на роликовых коньках.
Способ, в котором пользователь стоит на скейтборде.
Способ, в котором пользователь стоит на лонгборде.
Способ, в котором пользователь стоит на роликовых лыжах.
Способ, в котором пользователь стоит на внедорожных роликовых коньках.
Заявлено транспортное средство, включающее раму, колесо, привод и тормозную систему, и образует зону опоры пользователя, отличающееся тем, что рама выполнена в виде по крайней мере одной балки, на одном конце которой установлено колесо с возможностью вращения относительно рамы, на втором конце балки расположено место для обхвата одной рукой пользователя, а средняя часть балки предназначена для опоры другой руки пользователя, и рама находится сбоку от пользователя и транспортное средство частично нагружено весом пользователя, а пользователь стоит на роликовом средстве передвижения и таким образом создает по крайней мере одну дополнительную зону опоры и держит транспортное средство так, что колесо находится сзади от пользователя и касается покрышкой колеса поверхности дороги, и когда пользователь включает привод, колесо начинает вращаться, и в результате трения покрышки колеса о поверхность дороги возникает горизонтальная сила, которая вызывает передвижение транспортного средства вместе с пользователем и пользователь находится в устойчивом положении за счет наличия по крайней мере двух зон опоры.
Транспортное средство может быть выполнено с расположенной параллельно оси вращения колеса ручкой на втором конце рамы.
Транспортное средство может быть выполнено с дополнительной ручкой на втором конце рамы, расположенной оппозитно первой ручке и параллельно оси вращения колеса.
Транспортное средство может быть выполнено с закрепленным на втором конце рамы выносом, в котором закреплен Т-образный руль. Термин «вынос» здесь и далее обозначает деталь, которая используется в конструкции велосипедного руля. Руль, вынос, балка и вилка жестко соединены между собой.
Транспортное средство, отличающееся тем, что в средней части балки закреплена опорная ручка так, что осевая линия опорной ручки параллельна плоскости вращения колеса, при этом опорная ручка отходит от балки под углом таким образом, что в рабочем положении опорная ручка располагается горизонтально.
Транспортное средство, отличающееся тем, что привод состоит из электромотора, который встроен в колесо.
Транспортное средство, отличающееся тем, что привод дополнен редуктором, который встроен в колесо.
Транспортное средство, отличающееся тем, что в редукторе используется планетарная передача.
Транспортное средство, отличающееся тем, что передача крутящего момента на обод колеса осуществляется через обгонную муфту (в литературе встречаются также названия "механизм свободного хода", "муфта свободного хода").
Транспортное средство, отличающееся тем, что система электропитания электромотора имеет в своем составе рукоятку скорости и пользователь, поворачивая рукоятку скорости ,управляет скоростью передвижения транспортного средства.
Транспортное средство, отличающееся тем, что на нем, параллельно колесу установлено по крайней мере одно дополнительное боковое колесо.
Транспортное средство, отличающееся тем, что система электропитания электромотора имеет в своем составе по крайней мере один аккумулятор.
Транспортное средство, отличающееся тем, что система электропитания электромотора имеет в своем составе по крайней мере один съемный аккумулятор.
Транспортное средство, отличающееся тем, что система электропитания электромотора имеет в своем составе по крайней мере один суперконденсатор.
Транспортное средство, отличающееся тем, что система электропитания электромотора имеет в своем составе топливные элементы.
Транспортное средство, отличающееся тем, что система электропитания электромотора имеет в своем составе контроллер управления электрической мощностью, подводимой к электромотору.
Транспортное средство, отличающееся тем, что система электропитания электромотора имеет в своем составе солнечную батарею и контроллер заряда источника электрической энергии.
Транспортное средство, отличающееся тем, что дополнительно оборудовано системой рекуперативного торможения.
Транспортное средство, отличающееся тем, что привод состоит из двигателя внутреннего сгорания и редуктора, которые закреплены на раме.
Транспортное средство, отличающееся тем, что балка выполнена с вилкой на конце, колесо закреплено в вилке, а другой конец балки изогнут и параллелен оси вращения колеса и выполняет функцию ручки.
Транспортное средство, отличающееся тем, что балка выполнена с изгибами, которые позволяют разместить вилку с колесом за пользователем.
Транспортное средство, отличающееся тем, что ручки могут складываться.
Транспортное средство, отличающееся тем, что балка может складываться.
Транспортное средство, отличающееся тем, что балка выполнена из трубчатого стержня, внутренняя полость которого предназначена для прокладки электрических кабелей.
Транспортное средство, отличающееся тем, что в составе тормозной системы есть тормозная ручка и при нажатии на нее пользователем происходит торможение.
Транспортное средство, отличающееся тем, что в тормозной системе используются ободные тормоза.
Транспортное средство, отличающееся тем, что в тормозной системе используются дисковые тормоза.
Транспортное средство отличающееся тем, что имеет механический или электрический звонок.
Транспортное средство, отличающееся тем, что имеет стоп-сигнал, который включается при нажатии тормозной ручки.
Транспортное средство, отличающееся тем, что имеет световой указатель поворота, который включается и выключается при помощи включателя.
Транспортное средство, отличающееся тем, что имеет фару, которая включается и выключается при помощи включателя.
Транспортное средство, отличающееся тем, что имеет габаритные огни, которые включаются или выключаются при помощи включателя.
Транспортное средство, отличающееся тем, что имеет крыло, которое размещено над колесом и защищает от грязи и брызг как пользователя, так и узлы транспортного средства.
Транспортное средство, отличающееся тем, что на раме закреплен съемный контейнер для перевозки грузов.
Транспортное средство, отличающееся тем, что в аппаратно-программном обеспечении контроллера предусмотрен режим движения «Круиз контроль» и этот режим движения включается при нажатии на соответствующую кнопку.
Транспортное средство, отличающееся тем, что в аппаратно-программном обеспечении контроллера предусмотрена функция часов и контроллер может отображать этот показатель на мониторе в числовом или графическом виде.
Транспортное средство, отличающееся тем, что в аппаратно-программном обеспечении контроллера предусмотрена возможность определения времени, в течение которого контроллер был включен и контроллер может отображать этот показатель на мониторе в числовом виде.
Транспортное средство, отличающееся тем, что в аппаратно-программном обеспечении контроллера предусмотрена возможность вычисления скорости движения транспортного средства и отображения этого показателя на мониторе в числовом виде.
Транспортное средство, отличающееся тем, что в аппаратно-программном обеспечении контроллера предусмотрена возможность вычисления полного пути, пройденного транспортным средством и отображения этого показателя на мониторе в числовом виде.
Транспортное средство, отличающееся тем, что в аппаратно-программном обеспечении контроллера предусмотрена возможность определения степени заряженности аккумуляторной батареи или суперконденсатора и отображения этого показателя на мониторе в числовом или графическом виде.
Транспортное средство, отличающееся тем, что в аппаратно-программном обеспечении контроллера предусмотрена возможность ограничивать максимальную скорость движения транспортного средства и задавать это значение в настройках.
Транспортное средство, отличающееся тем, что в аппаратно-программном обеспечении контроллера предусмотрена возможность задавать размер колеса транспортного средства и сохранять это значение в настройках.
Описание вариантов осуществления изобретения.
В зависимости от требований, предъявляемых к транспортному средству, изобретение может быть осуществлено во множестве различных вариантов.
ВАРИАНТ 1.
Устройство одного из вариантов конструкции транспортного средства поясняется чертежами и рисунками (Фиг. 1-5).
На Фиг. 1 показан общий вид транспортного средства.
На Фиг. 2 показана верхняя часть транспортного средства - вид спереди.
На Фиг. 3 показана нижняя часть транспортного средства - вид сбоку.
На Фиг. 4 показан пользователь, движущийся при помощи транспортного средства.
На Фиг. 5 показан пользователь, движущийся при помощи транспортного средства и буксирующий при этом пассажира.
Транспортное средство состоит из рамы, электрического привода в виде мотора, расположенного в колесе, системы электропитания мотора и тормозной системы. В данном варианте конструкции транспортное средство приводится в движение за счет электромотора и планетарного редуктора встроенных в колесо 1 (Фиг. 1). В конструкции планетарного редуктора предусмотрена обгонная муфта.
Рама состоит из следующих деталей: левая ручка 2 (Фиг. 2), правая ручка 3, балка 4 (Фиг. 1), вилка 5, которые жестко скреплены между собой. На левой и правой ручках закреплены: монитор 6 (Фиг. 2), рукоятка пассажира 7, блок выключателей 8, электронный звонок 9 и рукоятка скорости 10. На мониторе 6 имеется кнопка включения транспортного средства 11 (Фиг. 2). На блоке выключателей 8 размещены: кнопка включения режима движения «Круиз контроль» 12 (Фиг. 2) и кнопка включения электронного звонка 13. Ось колеса 1 жестко закреплена в вилке 5 (Фиг. 3) при помощи гаек и шайб (не показаны), которые закрыты резиновыми колпаками 14. Колесо 1 выполнено в виде мотор-колеса и крепится таким образом, что ось мотор-колеса вместе со статором электромотора жестко присоединяются к вилке 5, при этом крутящий момент передается от ротора электромотора через планетарный редуктор и обгонную муфту на обод колеса.
На балке закреплены тормозная ручка 15 (Фиг. 1) и коробка 16, в которой размещены электрические разъемы (не показаны) соединяющие контроллер 17 с другим электрооборудованием транспортного средства. На балке под контроллером закреплен аккумулятор 18 (Фиг. 1). От тормозной ручки 15 вдоль балки проложен тормозной трос 19 в оплетке (Фиг. 1), который идет к тормозной машинке 20 (Фиг. 3). Тормозная машинка 20 (Фиг. 3) имеет в своем составе тормозные колодки (не показаны), которые при нажатии на тормозную ручку зажимают тормозной диск 21 (Фиг. 3). Тормозной диск 21 закреплен на ступице колеса 1. Все электрические провода закреплены на балке 4 (Фиг. 1) и вилке 5 при помощи оплетки 22 (Фиг. 2).
Работает транспортное средство следующим образом. Пользователь, обутый в роликовые коньки, берет в руки транспортное средство и становится на дорогу с ровным, твердым покрытием и держит транспортное средство таким образом, что балка находится сбоку от пользователя, а мотор-колесо находится сзади от пользователя и покрышка колеса стоит на поверхности дороги. Пользователь нажимает на мониторе 6 кнопку включения транспортного средства 11, в результате чего подается электрическое питание на контроллер 17, контроллер 17 включается и начинает управлять всем электрооборудованием транспортного средства. На мониторе отображаются в числовом виде значения параметров: «Время», «Скорость», «Пробег», а также в графическом виде «Заряд».
Пользователь держится правой рукой за рукоятку скорости, а левой рукой опирается на балку, так как это показано на Фиг. 4. Пользователь поворачивает рукоятку скорости 10, колесо 1 начинает вращаться и транспортное средство начинает двигаться вместе с пользователем, который катится на роликовых коньках. Пользователь управляет скоростью движения транспортного средства путем поворота рукоятки скорости 10, при этом передается управляющий электрический сигнал на контроллер 17 и контроллер увеличивает или уменьшает мощность, подводимую к электрическому двигателю, встроенному в мотор-колесо 1. Пользователь осуществляет поворот транспортного средства при помощи поворота ног, обутых в роликовые коньки. Остановка транспортного средства осуществляется следующим способом. Пользователь нажимает тормозную ручку 15, по электрическому сигналу от встроенного в тормозную ручку 15 реле контроллер 17 производит отключение электромотора колеса 1. Также при нажатии тормозной ручки 15 натягивается тормозной трос 19, и тормозные колодки, находящиеся в составе тормозной машинки 20, приходят в соприкосновение с тормозным диском 21. В результате колесо 1 перестает вращаться и блокирует дальнейшее движение транспортного средства.
Рассмотрим несколько случаев использования транспортного средства
ВАРИАНТА 1:
В транспортном средстве предусмотрен режим движения «Круиз контроль». При включении этого режима контроллер 17 стремится поддержать постоянной угловую скорость вращения мотор-колеса 1, независимо от текущей нагрузки на транспортное средство. Для включения режима движения «Круиз контроль» пользователь сначала устанавливает нужную скорость движения транспортного средства при помощи рукоятки скорости 10, а затем нажимает кнопку «Круиз контроль» 12. Далее контроллер 17 стремится поддержать скорость движения транспортного средства постоянной и, если скорость движения увеличивается, к примеру, на спуске, контроллер уменьшает мощность, подводимую к электромотору, а если скорость движения уменьшается, к примеру, на подъеме, то контроллер увеличивает мощность, подводимую к электромотору. В режиме движения «Круиз контроль» управление мощностью подводимой к электромотору происходит автоматически, без участия пользователя. Для отключения режима движения «Круиз контроль» пользователь вновь нажимает кнопку «Круиз контроль» 12, соответствующий управляющий электрический сигнал поступает в контроллер 17 и контроллер выключает этот режим.
Случается, что на дорожном покрытии встречаются посторонние предметы и ямы. Обычно колесные транспортные средства пытаются объехать такие неровности, чтобы избежать удара колеса о препятствие. Пользователь, использующий предлагаемое транспортное средство, обладает возможностью уклоняться от таких препятствий разными способами, он может не только изменять траекторию движения каждой ноги и колеса транспортного средства в отдельности, но также может дополнительно приподнимать в случае необходимости левую или правую ногу, предотвращая столкновение с препятствием. Кроме того, если не удается предотвратить удара колеса транспортного средства о препятствие, пользователь может перенести центр тяжести и уменьшить нагрузку на транспортное средство, и таким образом минимизировать силу удара.
В конструкции транспортного средства предусмотрена дополнительная ручка 2 для пассажира (Фиг. 2), на конце которой размещена рукоятка 7 пассажира. При использовании транспортного средства вдвоем пользователь и пассажир, обутые в роликовые коньки, становятся с разных сторон от транспортного средства, при этом пассажир немного сгибает ноги в коленях и держится за ручку для пассажира и за балку транспортного средства (Фиг. 5).
Монитор 6 транспортного средства позволяет пользователю постоянно следить за степенью заряда аккумуляторной батареи. Однако в условиях реальной эксплуатации возможна ситуация, когда заряд в аккумуляторной батарее закончился, а пользователь не добрался до требуемого пункта назначения. В этом случае пользователь продолжает движение на роликовых коньках коньковым ходом, а транспортное средство свободно катится, буксируемое пользователем. Встроенная в планетарный редуктор обгонная муфта обеспечивает легкий накат колеса. На крутых спусках выключенное транспортное средство позволяет пользователю безопасно двигаться с большой скоростью и сохранять устойчивое положение, а также управлять скоростью движения при помощи тормоза.
Транспортное средство позволяет пользователю двигаться не только по асфальтовому дорожному покрытию, но и по грунтовому и травяному, при этом для качения пользователь должен использовать роликовые лыжи с роликами достаточно большого размера (например, trailskate, диаметр ролика 150 мм и более) или внедорожные роликовые коньки.
Транспортное средство может быть укомплектовано дополнительными приспособлениями:
механический или электронный (электрический) звонок. Электронный звонок включается при нажатии на соответствующую кнопку и позволяет пользователю предупредить других участников дорожного движения о приближении транспортного средства;
стоп-сигнал. Стоп-сигнал включается при нажатии тормозной ручки и позволяет пользователю предупредить других участников дорожного движения о торможении транспортного средства;
световой указатель поворота. Световой указатель поворота включается и выключается при помощи включателя, и позволяет пользователю предупредить других участников дорожного движения о выполняемом маневре;
фара. Фара включается и выключается при помощи включателя и позволяет пользователю безопасно использовать транспортное средство в темное время суток;
габаритные огни. Габаритные огни включаются или выключаются при помощи включателя, и позволяют пользователю безопасно использовать транспортное средство в темное время суток;
крыло. Крыло размещено над колесом и защищает от грязи и брызг как пользователя, так и узлы транспортного средства;
контейнер для перевозки грузов. Контейнер для перевозки грузов закреплен на раме и предназначен для перевозки багажа;
дополнительное колесо. Дополнительное колесо устанавливается на кронштейне сбоку от ведущего колеса и обеспечивает увеличение устойчивости. Данное приспособление целесообразно применять в тех случаях, когда пользователю тяжело удерживать транспортное средство в рабочем положении.
В аппаратно-программном обеспечении контроллера транспортного средства могут быть предусмотрены следующие возможности:
режим движения «Круиз контроль». Этот режим движения включается при нажатии на кнопку «Круиз контроль». При включении режима «Круиз контроль» контроллер начинает автоматически поддерживать постоянной текущую угловую скорость вращения электродвигателя. Режим движения «Круиз контроль» выключается при повторном нажатии на кнопку «Круиз контроль» или при переводе рукоятки скорости в положение «максимальная скорость» или при переводе рукоятки скорости в положение «минимальная скорость»;
показывать время. В аппаратно-программном обеспечении контроллера предусмотрена функция часов и контроллер может отображать этот показатель на мониторе в числовом или графическом виде;
показывать таймер. В аппаратно-программном обеспечении контроллера предусмотрена возможность определять суммарную длительность включения контроллера за все время эксплуатации транспортного средства и отображать этот показатель на мониторе в числовом виде;
показывать скорость. В аппаратно-программном обеспечении контроллера предусмотрена возможность вычислять скорость движения транспортного средства и отображать этот показатель на мониторе в числовом виде;
показывать пробег. В аппаратно-программном обеспечении контроллера предусмотрена возможность вычислять полный путь пройденный транспортным средством за все время эксплуатации и отображать этот показатель на мониторе в числовом виде;
показывать заряд. В аппаратно-программном обеспечении контроллера предусмотрена возможность определять степень заряженности источника энергии и отображать этот показатель на мониторе в числовой или графической форме;
ограничивать максимальную скорость движения транспортного средства. В аппаратно-программном обеспечении контроллера предусмотрена возможность ограничить максимальную скорость движения транспортного средства и задать это значение в настройках. Контроллер отключает электродвигатель, когда транспортное средство достигнет указанной в настройках максимальной скорости;
указывать размер колеса. В аппаратно-программном обеспечении контроллера предусмотрена возможность указать размер колеса транспортного средства в настройках. Указанная возможность необходима для того, чтобы контроллер мог вычислить значения параметров «Скорость» и «Пробег».
По способам исполнения привода транспортного средства, кроме ВАРИАНТА 1, возможны следующие варианты:
ВАРИАНТ 2
В качестве привода используется электрический привод и колесо в виде мотор-колеса и системы электропитания мотора. В мотор-колесе установлены электродвигатель и планетарный редуктор. В отличие от ВАРИАНТА 1 в планетарном редукторе обгонная муфта не используется. Данный вариант исполнения транспортного средства совместим с системой рекуперативного торможения. Система электропитания мотора выполнена аналогично ВАРИАНТУ 1, но дополнительно включает компоненты, обеспечивающие работу системы рекуперативного торможения.
ВАРИАНТ 3
В качестве привода используется электрический привод в виде мотор-колеса и системы электропитания мотора. В мотор-колесе установлен электродвигатель. В отличие от ВАРИАНТА 1 в мотор-колесе не используется планетарный редуктор и обгонная муфта. Данный вариант исполнения транспортного средства совместим с системой рекуперативного торможения. Система электропитания мотора выполнена аналогично ВАРИАНТУ 1, но дополнительно может включать компоненты, обеспечивающие работу системы рекуперативного торможения.
ВАРИАНТ 4
В качестве привода используется электрический привод в виде электромотора, редуктора и системы электропитания мотора, которые закреплены на раме. Данный вариант исполнения транспортного средства совместим с системой рекуперативного торможения. Система электропитания мотора выполнена аналогично ВАРИАНТУ 1, но дополнительно может включать компоненты, обеспечивающие работу системы рекуперативного торможения.
ВАРИАНТ 5
В качестве привода используется двигатель внутреннего сгорания и редуктор, которые закреплены на раме.
По способам исполнения рамы транспортного средства возможны следующие варианты:
ВАРИАНТ А
В составе рамы есть одна балка и на одном конце балки установлена вилка, в которой закреплено колесо, а на другом конце балки закреплены левая и правая ручки, причем ручки имеют разную длину. В транспортном средстве с двумя ручками одна ручка предназначена для пользователя, а вторая - для пассажира. Пользователю необходимо удерживать колесо в вертикальном положении и для создания момента, его ручку, в некоторых случаях, целесообразно сделать длиннее. Обе ручки, балка и вилка жестко соединены между собой.
ВАРИАНТ Б
В составе рамы есть одна балка и на одном конце балки установлена вилка, в которой закреплено колесо, а другой конец балки изогнут и параллелен оси вращения колеса и выполняет функцию ручки, при этом ручка, как отдельный элемент конструкции в раме отсутствует. При таком исполнении рамы буксировка пассажиров не предусмотрена.
ВАРИАНТ В
Следует пояснить, что в случае применения в раме прямой балки колесо находится сзади и сбоку от пользователя, в результате при эксплуатации, при резком увеличении мощности двигателя появляется крутящий момент относительно вертикальной оси, который стремится изменить направление движения, и мешает пользователю. Для уменьшения этого паразитного крутящего момента балку следует сделать изогнутой так, чтобы колесо размещалось за пользователем. В этом варианте исполнения в составе рамы есть одна балка и на одном конце балки установлена вилка, в которой закреплено колесо, а на другом конце балки закреплены левая и правая ручки, при этом балка имеет изгибы, которые позволяют разместить вилку с колесом за пользователем, причем обод колеса находится в плоскости, параллельной линии направления движения.
ВАРИАНТ Г
В составе рамы есть одна балка и на одном конце балки установлена вилка, в которой закреплено колесо, а на другом конце балки закреплены левая и правая ручки, и ручки могут складываться. Возможность складывать ручки позволяет уменьшить габариты транспортного средства во время его транспортировки.
ВАРИАНТ Д
В составе рамы есть одна балка, и балка может складываться. Возможность складывать балку позволяет уменьшить габариты транспортного средства во время его транспортировки.
ВАРИАНТ Е
В составе рамы есть не менее одной балки и одна балка выполнена из трубчатого стержня, внутренняя полость которого используется для прокладки электрических кабелей. Данный вариант исполнения рамы позволяет уменьшить вероятность повреждения кабельной сети транспортного средства в аварийных ситуациях.
ВАРИАНТ Ж
На раме предусмотрены узлы для крепления съемного контейнера для перевозки грузов.
ВАРИАНТ З
В составе рамы есть одна балка и на одном конце балки установлена вилка, в которой закреплено колесо, а на втором конце балки закреплен вынос, расположенный в плоскости вращения колеса, в выносе закреплен Т-образный руль. Термин «вынос» здесь и далее обозначает деталь, которая используется в конструкции велосипедного руля. Руль, вынос, балка и вилка жестко соединены между собой.
ВАРИАНТ И
В составе рамы есть одна балка и на одном конце балки установлена вилка, в которой закреплено колесо, на втором конце балки закреплен Т-образный руль, а в центральной части балки закреплена опорная ручка так, что осевая линия опорной ручки параллельна плоскости вращения колеса. Опорная ручка отходит от балки под углом, за счет этого в рабочем положении опорная ручка располагается горизонтально. Т-образный руль, балка, опорная ручка и вилка жестко соединены между собой. Используется опорная ручка следующим образом. Пользователь держится правой рукой за рукоятку скорости, а левой рукой за опорную ручку, и когда пользователь переносит свой центр тяжести и оказывает давление на транспортное средство через опорную ручку, рука пользователя не стремится проскользнуть вниз, так как положение опорной ручки горизонтальное.
Транспортное средство с электрическим приводом, по способам зарядки и подзарядки, может быть выполнено в нескольких вариантах:
ВАРИАНТ I
Транспортное средство имеет электрический привод. В составе электрического привода в качестве источника энергии используются аккумуляторы или суперконденсаторы, причем источники энергии выполнены несъемными. Для зарядки источников энергии транспортное средство подключают через специальный разъем к зарядному устройству.
ВАРИАНТ II
Транспортное средство имеет электрический привод. В составе электрического привода в качестве источника энергии используется съемный аккумулятор. Для зарядки аккумулятор снимается с транспортного средства и подключается к зарядному устройству.
ВАРИАНТ III
Транспортное средство имеет электрический привод, включающий в себя, в том числе, систему рекуперативного торможения. Система рекуперативного торможения обеспечивает при торможении преобразование механической энергии транспортного средства и пользователя в электрическую энергию. Образовавшаяся в результате торможения электрическая энергия производит зарядку источника электрической энергии (аккумулятора или суперконденсатора). Система рекуперативного торможения основана на свойстве обратимости электрических машин. При рекуперативном торможении электромотор работает в режиме генератора, создавая необходимый момент сопротивления и, тем самым, обеспечивая торможение роторной части. Электрическая энергия вырабатывается мотором-генератором либо за счет потенциальной энергии транспортного средства при его движении под уклон либо за счет кинетической энергии при замедлении движения транспортного средства. Данный вариант исполнения транспортного средства совместим с вариантами привода: ВАРИАНТ 2, ВАРИАНТ 3 и ВАРИАНТ 4.
ВАРИАНТ IV
Транспортное средство имеет электрический привод, включающий в себя, в том числе, солнечную батарею, контроллер заряда и источник электрической энергии. За счет солнечной энергии солнечная батарея осуществляет зарядку либо подзарядку источника электрической энергии. Данный вариант исполнения транспортного средства совместим с вариантами привода: ВАРИАНТ 1, ВАРИАНТ 2, ВАРИАНТ 3 и ВАРИАНТ 4.
Транспортное средство, по способам исполнения тормозной системы может быть выполнено в нескольких вариантах:
ВАРИАНТ а
На транспортном средстве в составе тормозной системы предусмотрена тормозная ручка и при нажатии на нее пользователем происходит торможение. Тормозная ручка может быть размещена на транспортном средстве в нескольких местах. Возможно, оптимальным местом расположения тормозной ручки будет срединная часть балки. В этом случае, для правши, на правой ручке устанавливается рукоятка скорости и пользователь держится за нее правой рукой, а левая рука сжимает балку, в центральной ее части, и непосредственно в этой зоне устанавливается тормозная ручка, при этом пользователь может, продолжая удерживать балку левой рукой, захватить пальцами тормозную ручку и произвести торможение. При таком варианте расположения тормозной ручки различные функции управления распределены между руками пользователя: правая отвечает за регулирование мощности мотора, а левая - за торможение.
ВАРИАНТ b
На транспортном средстве в составе тормозной системы предусмотрена тормозная ручка и при нажатии на нее пользователем происходит торможение. В отличие от ВАРИАНТА а расположение тормозной ручки классическое, как на скутерах и мотоциклах - тормозная ручка располагается над рукояткой скорости.
ВАРИАНТ с
На транспортном средстве в составе тормозной системы используются ободные тормоза. Ободные тормоза работают за счет прижимания колодок к ободу колеса. Колодки закрепляются на тормозных рычагах, которые, в свою очередь, подвижно закреплены на раме. При нажатии тормозной ручки происходит натяжение тормозного троса, при этом движение тормозного троса передается на колодки и они соприкасаются с ободом колеса.
ВАРИАНТ d
На транспортном средстве в составе тормозной системы используются дисковые тормоза. Дисковые тормоза работают за счет прижимания колодок к тормозному диску, который закреплен на втулке колеса. Колодки находятся внутри тормозной машинки, которая закреплена на вилке. При нажатии тормозной ручки происходит натяжение тормозного троса, при этом движение тормозного троса передается на тормозную машинку, которая приводит в действие колодки и они соприкасаются с тормозным диском.
Техническим результатом изобретения является:
- повышение скорости передвижения человека на роликовых коньках, скейтборде, лонгборде, роликовых лыжах или внедорожных роликовых коньках за счет использования привода;
- повышение устойчивости при движении по твердому дорожному покрытию, содержащему отдельные неровности (трещины, углубления, стыки тротуарных плиток и т.д.) за счет оптимального взаиморасположения опор ног и опоры на колесо транспортного средства;
- увеличение проходимости, в частности пользователь, обутый в роликовые коньки, имеет возможность преодолевать дорожные бордюры;
- увеличение запаса хода за счет сокращения массы транспортного средства. Изобретение позволяет упростить конструкцию, сделать процесс передвижения более безопасным, обеспечить увеличение дальности хода, повысить скорость движения.
Все основные узлы предложенного транспортного средства производятся серийно, таким образом, легко организовать серийное производство данного транспортного средства.