ТРАНСПОРТНЫЙ МОДУЛЬ Российский патент 2015 года по МПК B62K11/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к транспортным средствам, более подробно заявленное изобретение относится к транспортному средству, предназначенному для индивидуального перемещения, включающему по меньшей мере один электромотор, также по меньшей мере не менее одного гусеничного привода.

Уровень техники

На сегодняшний день известны различные виды индивидуальных самоходных транспортных средств, например моноколесо, сигвей и т.д. Несмотря на кажущуюся схожесть выполняемой задачи, данные транспортные средства сложно отнести к аналогам к аналогам изобретения, поскольку они имеют серьезные конструктивные различия. Кроме того, данные транспортные средства имеют ряд таких недостатков, как большие размеры: ни одно аналогичное устройство не помещается в сумку, а, значит, не является достаточно компактным, вес более 10 килограмм, неспособность передвигаться по поверхности, имеющей неровности.

Ближайшим аналогом изобретения является электросамокат ELTRECO RHINO LITIUM (elektrosamokaty/item/rhino_litium/), имеющий следующие характеристики: вес 37 кг, управление: с помощью ручки газа, электродвигатель 1000 Вт, 48 В, максимальная нагрузка: 120 кг, аккумулятор 12 А*ч/48 В (576 Вт*ч), пробег до 30 км.

Данный электросамокат ELTRECO RHINO LITIUM имеет следующие существенные недостатки: большой вес, небезопасное для человека напряжение электрического тока, малый запас хода, большой расход электроэнергии (не менее 19.2 Вт*ч/км), невозможность сложить до размеров, помещающихся в стандартную сумку (под формат листа А4), невозможность в процессе транспортировки в нерабочем состоянии обезопасить окружающих от грязных деталей самоката.

Заявленное изобретение не содержит вышеперечисленных недостатков.

Раскрытие изобретения

Задачей данного изобретения является создание компактного легкого, удобного в переноске транспортного средства на электротяге, способного перемещаться по различным поверхностям, в различных климатических условиях, и может использоваться различными категориями пользователей. Стоит отметить, что изобретение может использоваться людьми с ограниченными возможностями.

Достигаемым техническим результатом заявленного изобретения являются компактность, малый вес, возможность переноса в сумке в сложенном состоянии, большой запас хода, возможность передвигаться по поверхностям различной степени неровности.

Транспортное средство индивидуального пользования включает:

корпус, выдвижную рукоятку и по крайней мере один гусеничный привод,

причем внутри корпуса размещен по меньшей мере один датчик веса, акселерометр и гироскоп,

микроконтроллер, содержащий вычислительный процессор, выполненный с возможностью считывания и анализа данных с датчиков и возможностью вычисления отклонения пользователя от вертикальной оси, микроконтроллер выполнен с возможностью подачи сигнала о начале движения на по меньшей мере один гусеничный привод в соответствии с данными отклонения пользователя от вертикальной оси,

электромотор, выполненный с возможностью получения команды от микроконтроллера и запуска в соответствии с этой командой,

по меньшей мере один аккумулятор,

по меньшей мере один гусеничный привод, выполнен с возможностью связи с электромотором, расположенным внутри корпуса транспортного средства.

Кроме того, корпус представляет собой платформу длиной 27-45 см, высотой 5-7 см, шириной 15-30 см.

Также на корпусе размещен разъем для подзарядки аккумуляторов и/или кнопка включения питания устройства.

Дополнительно устройство может содержать подключенные к микроконтроллеру по меньшей мере один элемент из группы: модули GPS и/или Глонасс, гигрометр внешнего давления, датчик температуры, Bluetooth, модуль для подключения сетей WiFi, GSM, 3G/4G, WiMax.

Корпус может быть выполнен из материала, выбранного из группы: железо, магний, пластик, композитные материалы на основе углерода, алюминий, дюралиминий, медь, олово, свинец, нержавеющая сталь, сталь, полиэтилен, фторпласт.

Гусеничная лента выполнена из материала, выбранного из группы: резина, композитные материалы, включающие в состав углерод, алюминий, медь, железо,

Т.е. устройство по заявленному изобретению включает электромоторы (преимущественно бесколлекторные), аккумуляторы, микроконтроллер, управляющий движением электромотора, считывающий информацию с датчиков, управляющий включением электронных устройств, USB и экран (на чертеже не указаны, т.к. находятся на другой стороне), гусеничный привод, состоящий из осей, подшипников, направляющих, приводов, гусеницы, пружин, амортизирующих деталей, который связан с электромотором, например, посредством вала, при этом (гусеница может быть изготовлена из различных видов резины, железа, алюминия, композитных материалов на основе углерода (карбон)), по меньшей мере датчик веса, акселерометр и/или гироскоп (датчик вертикали). Устройство также может содержать в комплекте раскладывающуюся ручку, увеличивающую геометрические размеры по оси у до 1600 мм.

Кроме того, заявленный транспортный модуль имеет разъем для подзарядки (на чертеже не показано).

Гусеничный привод или гусеничные приводы могут быть расположены с противоположной стороны от платформы для установки ног пользователя (например частично утоплены в корпус устройства).

Также заявленное устройство может быть доукомплектовано следующими элементами (на чертеже не показано): модули GPS и/или Глонасс, гигрометр внешнего давления, датчик температуры, Bluetooth, модули для подключения сетей WiFi, GSM, 3G/4G, WiMax, которые подключены к микроконтроллеру.

Примеры комплектующих, которые могут быть использованы в заявленном изобретении:

Пример аккумулятора: аккумулятор серии b1-5c (nokia) или другие аккумуляторы емкостью не менее 150 Вт*ч/кг.

Мотор состоит из магнита и обмоток, и 3 контактов, связанных с разными обмотками.

Пример мотора: NTM Rotor Drive 450 Series 1700KV/930W или электромоторы с КПД не менее 75%.

Пример гусеничной ленты: ремень генератора для ВАЗ 2108

Пример подшипников: подшипник генератора ВАЗ 2108

Пример шкивов: шкив от генератора ВАЗ 2108

Герметичный подшипник, влагостойкий подшипник, пылезащищенный подшипник, осевой подшипник, коррозионно-устойчивый.

Пример пружины: пружина от ГРМ ВАЗ 2105.

Датчик веса: пьезоэлектрический.

Гусеничная лента может быть из резины, композитных материалов и включать в состав углерод, алюминий, медь, железо и др. металлы.

Материалы корпуса могут быть, железо, магний, пластик, композитные материалы на основе углерода, алюминий, дюралюминий, медь, олово, свинец, нержавеющая сталь, сталь, полиэтилен, фторпласт, и др.

Материалы подшипников: сталь, нержавеющая сталь, пластик.

Материалы электромоторов, медь, серебро, золото, ртуть, пластик, железо, сталь, алюминий.

Материалы, используемые в заявленном изобретении: алюминий и его сплавы, а также другие прочные материалы.

Поверхности, по которым может передвигаться транспортный модуль: рыхлая земля, песок, лед, снег, снег со льдом, песок с землей, сырая земля, глина, трава, асфальт, мокрый асфальт, мокрая трава, щебень.

Краткое описание чертежей

Заявленное изобретение в частном случае его выполнения поясняется нижеследующими чертежами:

Фиг. 1

1 Электромоторы.

2 Аккумулятор.

3 Микроконтроллер.

4 Гусеничные приводы, состоящие из осей, подшипников, направляющих, приводов, гусеницы, пружин, амортизирующих деталей.

5 Датчики веса.

6 Акселерометр и Гироскоп (датчик вертикали).

Фиг. 2

2 (а) Состояние в рабочем режиме

5. Выдвижная часть рукоятки

6 Часть рукоятки для хвата руками

7 Площадка для ног

8. Пространство для сложенной рукоятки

9. Индикатор заряда аккумулятора

10. USB

11. Кнопка включения

2 (б) Складывание из рабочего режима (сложение рукоятки, сдвиг телескопической части ручки в короткое положение, складывание ручки в выему в корпусе на поворотном шарнире (не показано на чертеже). Механизм рукоятки телескопический, со складывающимися рукоятками (площадки для рук) (6). Также для ручки в корпусе имеется углубление (8), в которое она убирается во время транспортировки.

2 (в) Сложенное состояние, удобное для переноски. Со спрятанными (прикрытыми) грязными (рабочими) поверхностями, соприкасающимися с ногами (обувью) пользователя и поверхностью, по которой перемещался транспортный модуль.

Осуществление изобретения

Осуществление изобретения поясняется следующим примером, характеризующим частный случай его выполнения.

В рабочем состоянии крышка образует поверхность для ног и открывает гусеничные приводы, а в закрытом закрывает все рабочие поверхности транспортного модуля, позволяя хранить и класть в сумку транспортный модуль, не пачкаясь.

Пользователь перед использованием устройства достает из корпуса ручку, выдвигает телескопический механизм ручки, выдвигает рукоятку (5), как показано на Фиг. 2 (а), и раскладывает площадки для рук (6), а также, переворачивая крышку, открывает гусеничные приводы и становится на площадку для ног.

Далее пользователь нажимает кнопку (11) выхода из режима ожидания (также запуск транспортного модуля может происходить от раскрытия крышки), переходит в рабочий режим. В этот момент микроконтроллер (3), имеющий вычислительный процессор, который начинает анализировать данные с датчиков (5, 6) и подавать команды на различные компоненты транспортного модуля.

После этого пользователь устанавливает транспортный модуль на поверхность и встает на площадку для ног (7). После этого пользователь отклоняется от вертикальной оси, и микроконтроллер, анализируя информацию с различных датчиков, начинает движение.

Микроконтроллер (3) управляет ускорением, поддержанием скорости и поворотом.

Микроконтроллер при помощи датчиков веса, расположенных на краях платформы для ног, и датчика отклонения корпуса транспортного модуля определяет угол отклонения тела пользователя от вертикальной прямой. Т.е. при наклоне вперед датчики веса, расположенные спереди, определят увеличение веса, а датчики, расположенные сзади, определят уменьшение веса. Подобным образом датчики веса реагируют на отклонения вправо, влево, назад.

Также при наклоне корпуса транспортного модуля микроконтроллер вычисляет отклонения тела пользователя на не горизонтальных поверхностях.

Микроконтроллер, получив информацию с датчиков веса и наклона корпуса, анализирует полученную информацию (не менее 100 раз в секунду) и, проведя вычисления, получает градус отклонения тела пользователя.

Таким образом, получая информацию о градусе отклонения вперед, назад, вправо, влево, микроконтроллер подает сигнал на электромотор (управление электромотора) об ускорении, замедлении (торможение), повороте направо, налево соответственно (торможение производится при помощи электромотора, вращающегося в обратном направлении, или при помощи рекуперации энергии посредством электромотора).

Интенсивность ускорения/замедления зависит от угла наклона от вертикального положения.

Радиус поворота зависит от угла наклона и скорости. Чем больше скорость, тем меньше радиус поворота, чем больше отклонение, тем меньше радиус поворота.

Поворот осуществляется за счет разницы скорости передвижения гусеничного полотна. При повороте влево, правая гусеница опережает левую. При повороте вправо левая гусеница опережает правую.

Изобретение относится к транспортному средству, предназначенному для индивидуального перемещения. Устройство содержит выдвижную рукоятку и гусеничный привод. Внутри корпуса размещен датчик веса, акселерометр и гироскоп, микроконтроллер, содержащий вычислительный процессор, выполненный с возможностью считывания и анализа данных с датчиков и возможностью вычисления отклонения пользователя от вертикальной оси, электромотор, выполненный с возможностью получения команды от микроконтроллера и запуска в соответствии с этой командой, аккумулятор, контрольно-измерительный модуль с датчиками измерения распределения масс по площадке для ног, датчиками положения корпуса, датчиками ускорения, данные о которых передаются в компьютер с программным обеспечением. Гусеничный привод выполнен с возможностью связи с электромотором, расположенным внутри корпуса транспортного средства. Достигается возможность передвижения по поверхностям различной степени неровности. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Транспортное средство индивидуального пользования, включающее корпус, выдвижную рукоятку и по крайней мере один гусеничный привод, причем внутри корпуса размещен по меньшей мере один датчик веса, акселерометр и гироскоп, микроконтроллер, содержащий вычислительный процессор, выполненный с возможностью считывания и анализа данных с датчиков и возможностью вычисления отклонения пользователя от вертикальной оси, микроконтроллер выполнен с возможностью подачи сигнала о начале движения на по меньшей мере один гусеничный привод в соответствии с данными отклонения пользователя от вертикальной оси, электромотор, выполненный с возможностью получения команды от микроконтроллера и запуска в соответствии с этой командой, по меньшей мере один аккумулятор, по меньшей мере один гусеничный привод, выполненный с возможностью связи с электромотором, расположенным внутри корпуса транспортного средства.

2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что корпус представляет собой платформу длиной 27-45 см, высотой 5-7 см, шириной 15-30 см.

3. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что на корпусе размещен разъем для подзарядки аккумуляторов и/или кнопка включения питания устройства.

4. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит подключенные к микроконтроллеру по меньшей мере один элемент из группы: модули GPS и/или Глонасс, гигрометр внешнего давления, датчик температуры, Bluetooth, модуль для подключения сетей WiFi, GSM, 3G/4G, WiMax.

5. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что корпус выполнен из материала, выбранного из группы: железо, магний, пластик, композитные материалы на основе углерода, алюминий, дюралиминий, медь, олово, свинец, нержавеющая сталь, сталь, полиэтилен, фторпласт.

6. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что гусеничная лента выполнена из материала, выбранного из группы: резина, композитные материалы, включающие в состав углерод, алюминий, медь, железо.