阅读说明：本技术 机动车辆 (Motor vehicle ) 是由 R.W.戴维斯 N.E.库斯马 S.安托尼沙克 J.P.马尔赫恩 A.勒图卡斯 于 2018-02-23 设计创作，主要内容包括：在一些实施例中,一种车辆可包括车架,该车架具有纵向轴线。车辆可包括转向组件,该转向组件具有转向输入和至少一个车轮。转向组件可联接到车架,并且被构造成基于来自转向输入的输入而使车辆转向。车辆可包括第一驱动轮和第二驱动轮。车辆可包括转向位置传感器,该转向位置传感器被构造成检测转向输入,其包括转向输入的位置以及以下各者中的至少一者：i)转向输入的位置的变化率和ii)转向位置时间。车辆可包括至少一个控制器,所述至少一个控制器被构造成：处理来自转向位置传感器的信号；以及响应于所处理的信号来驱动第一驱动轮和第二驱动轮,该第一驱动轮独立于第二驱动轮被驱动。(In some embodiments, a vehicle may include a frame having a longitudinal axis. The vehicle may include a steering assembly having a steering input and at least one wheel. The steering assembly may be coupled to the frame and configured to steer the vehicle based on input from the steering input. The vehicle may include a first drive wheel and a second drive wheel. The vehicle may include a steering position sensor configured to detect a steering input including a position of the steering input and at least one of: i) a rate of change of position of the steering input and ii) a steering position time. The vehicle may include at least one controller configured to: processing signals from a steering position sensor; and driving the first and second drive wheels in response to the processed signals, the first drive wheel being driven independently of the second drive wheel.)

机动车辆

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年2月25日提交的题为“机动车辆控制系统（Mobility VehicleControl System）”美国临时专利申请No. 62/463,622和2017年6月29日提交的题为“机动车辆控制系统（Mobility Vehicle Control System）”的美国临时专利申请No. 62/526,489的权益，所述临时专利申请中的每者以其整体通过引用结合于本文中。

技术领域

本申请大体涉及机动车辆，且更具体地涉及用于机动车辆（诸如，代步车）的转向组件和控制系统。

发明内容

在一些实施例中，一种车辆包括：车架，其具有纵向轴线；具有转向输入和至少一个车轮的转向组件，该转向组件联接到车架并且被构造成基于来自转向输入的输入而使车辆转向；第一驱动轮和第二驱动轮；转向位置传感器，其被构造成检测转向输入的位置以及以下各者中的至少一者：i）转向输入的位置的变化率和ii）转向位置时间；和/或至少一个控制器，其被构造成：处理来自转向位置传感器的信号；以及响应于所处理的信号来驱动第一驱动轮和第二驱动轮，该第一驱动轮独立于第二驱动轮被驱动。

在一些实施例中，车辆还包括：第一马达，其联接到所述至少一个控制器和第一驱动轮；以及第二马达，其联接到所述至少一个控制器和第二驱动轮，其中，响应于来自所述至少一个控制器的一个或多个驱动信号，第一驱动轮由第一马达驱动并且第二驱动轮由第二马达驱动。

在一些实施例中，第一马达被构造成沿第一方向驱动第一驱动轮，并且第二马达被构造成沿与第一方向相反的第二方向驱动第二驱动轮。

在一些实施例中，第一马达从所述至少一个控制器接收一个或多个驱动信号中的第一驱动信号以驱动第一驱动轮，并且第二马达从所述至少一个控制器接收一个或多个驱动信号中的第二驱动信号以驱动第二驱动轮。

在一些实施例中，第二驱动信号具有一定量的电流，该电流在由第二马达接收时致使第二马达以0转/分钟的速度来驱动内驱动轮。

在一些实施例中，当车辆沿向左或向右方向转弯时，第一驱动轮是外驱动轮并且第二驱动轮是内驱动轮，内驱动轮比外驱动轮更靠近车辆的转弯路径的中心，并且其中，第一马达被构造成以大于0转/分钟的速度沿第一方向驱动外驱动轮，并且第二马达被构造成以0转/分钟的速度来驱动内驱动轮。

在一些实施例中，所述至少一个车轮包括左前轮和右前轮。

在一些实施例中，左前轮和右前轮之间的距离小于第一驱动轮和第二驱动轮之间的距离。

在一些实施例中，所述至少一个控制器被构造成：接收一个或多个信号，所述一个或多个信号与转向输入的位置以及以下各者中的至少一者有关：i）转向输入的位置的变化率和ii）转向位置时间；以及基于所述一个或多个驱动信号来命令第一马达和第二马达沿相反方向驱动第一轮和第二轮。

在一些实施例中，转向组件包括转向连杆，该转向连杆被构造和确定尺寸成使得左前轮和右前轮中的每者具有：最大向内转弯角，其由左前轮抑或右前轮可以朝向纵向轴线转弯所达到的极限来表征；以及最大向外转弯角，其由左前轮抑或右前轮可以远离纵向轴线转弯所达到的极限来表征，其中，当左前轮或右前轮中的一者是转弯达到相应的左最大向内转弯角或右最大向内转弯角的外侧轮时，左前轮或右前轮中的另一者是转弯达到中间最大向外转弯角的内侧轮，该中间最大向外转弯角小于最大向外转弯角，除非偏压力被施加到内侧轮以推动内侧轮达到相应的最大向外转弯角。

在一些实施例中，偏压力是根据提供给第一马达以驱动第一驱动轮的第一驱动信号中的电压与提供给第二马达以驱动第二驱动轮的第二驱动信号中的电压之间的差而定的。

在一些实施例中，偏压力独立于转向输入的运动而被施加到内侧轮。

在一些实施例中，操纵杆在被用户操作时被构造成使内侧轮转弯高达而不超过中间最大向外转弯角。

在一些实施例中，偏压力由通过地面施加的力引起。

在一些实施例中，中间最大向外转弯角与最大向外转弯角相差大约10⁰。

在一些实施例中，所述至少一个车轮包括左前轮和右前轮，并且其中，转向连杆被构造成：当左前轮或右前轮中的一者达到相应的最大向外转弯角时接合止动件，以防止所述左前轮或右前轮转弯超过相应的最大向外转弯角。

在一些实施例中，转向连杆还包括连杆构件，该连杆构件被构造成响应于转向输入的运动而枢转。

在一些实施例中，连杆构件包括横拉杆。

在一些实施例中，所述至少一个车轮包括左前轮和右前轮，并且其中，转向组件还包括：转向杆；杆突片，其联接到转向杆；可枢转地安装到车架的车轴梁，该车轴梁包括左止动件和右止动件；左主销和右主销，它们联接到车轴梁；以及左横拉杆和右横拉杆，所述左横拉杆和右横拉杆中的每者分别可枢转地联接到杆突片以及左主销和右主销，其中，左横拉杆和右横拉杆中的每者被构造成：响应于转向输入的运动而枢转以及当左前轮或右前轮中的一者达到相应的最大向外转弯角时分别接合左止动件或右止动件，以防止所述左前轮或右前轮转弯超过相应的最大向外转弯角。

在一些实施例中，左主销可绕左主销轴线旋转并且右主销可绕右主销轴线旋转，并且其中左主销和右主销中的每者可枢转地联接到相应的左横拉杆和右横拉杆，所述相应的左横拉杆和右横拉杆在左主销或右主销绕相应的左主销轴线和右主销轴线旋转时相对于车轴平移。

在一些实施例中，车轴梁还通过至少一个悬架构件联接到车架，该悬架构件被构造成允许左前轮和右前轮中的每者相对于车架平移。

在一些实施例中，左前轮和右前轮中的每者可相对于车架平移0.25英寸和1英寸之间的值。

在一些实施例中，车辆还包括摆臂，该摆臂可枢转地联接到车架并固定到车轴。

在一些实施例中，车辆还包括：分别联接到左主销和右主销的左转向臂和右转向臂，所述左转向臂和右转向臂中的每者可分别绕左主销轴线和右主销旋转以及从左主销和右主销突出；以及分别联接到左主销和右主销的左轮轴和右轮轴，所述左轮轴和右轮轴中的每者可分别绕左主销轴线和右主销轴线旋转并分别从左主销和右主销突出，左前轮和右前轮可绕相应的左轮轴和右轮轴旋转，其中左转向臂和右转向臂中的每者分别相对于左轮轴和右轮轴以大约73°的角度固定。

在一些实施例中，左主销轴线和右主销轴线中的每者相对于车架以大约4度的外倾角定向。

在一些实施例中，左主销轴线和右主销轴线中的每者相对于车架以大约2度的后倾角定向。

在一些实施例中，最大向外转弯角为大约91度。

在一些实施例中，车辆还包括：后轮轴线，第一驱动轮和第二驱动轮绕该后轮轴线旋转；左前轮轴线和右前轮轴线，相应的左前轮和右前轮绕所述左前轮轴线和右前轮轴线旋转；以及延伸穿过左前轮轴线和右前轮轴线的左前轮轴线竖直投影和右前轮轴线竖直投影，当左前轮或右前轮中的一者处于最大向外转弯角时，所述左前轮轴线竖直投影和右前轮轴线竖直投影相交于在后轮轴线的前侧的一点处。

在一些实施例中，当左前轮处于最大向外转弯角时，左前轮轴线竖直投影和右前轮轴线竖直投影相交于在车架的左侧上从纵向轴线出发的一点处。

在一些实施例中，车轴梁或左转向臂或右转向臂中的一者包括可调节式转向止动件，该可调节式转向止动件固定到车轴梁或左转向臂或右转向臂中的所述一者，并且被构造成：当可调节式转向止动件处于第一配置时，将左转向臂或右转向臂相对于车轴梁的运动限制到第一程度以及当可调节式转向止动件处于第二配置时，将左转向臂或右转向臂相对于车轴梁的运动限制到第二程度，其中，第一程度小于第二程度。

在一些实施例中，车辆还被构造和确定尺寸成当车辆沿前进方向操作时产生偏压力。

在一些实施例中，车辆被构造和确定尺寸成：响应于分别施加到第一驱动轮和第二驱动轮的相对扭矩之间的差异的减小，来减小偏压力。

在一些实施例中，车辆还包括可缩回式转向止动件，该可缩回式转向止动件被构造成：当可缩回式转向止动件处于接合就绪位置中时，限制左转向臂或右转向臂中的一者相对于车轴梁的枢转运动。

在一些实施例中，可缩回式转向止动件还被构造成：当转向止动件处于缩回位置中时，不限制左转向臂或右转向臂中的一者相对于车轴梁的枢转运动。

在一些实施例中，车辆还包括缩回装置，该缩回装置被构造成基于以下各者中的至少一者致使可缩回式转向止动件从接合就绪位置切换到缩回位置：用户命令、车辆速度、转向输入的位置、处于转向输入的位置中的持续时间以及转向输入的位置的变化率。

在一些实施例中，转向位置传感器被构造成检测转向输入的位置以及转向输入的位置的变化率。

在一些实施例中，一种机动代步车包括：车架，其具有纵向轴线；联接到车架的转向组件，其在纵向轴线的两侧上具有左前轮和右前轮，所述左前轮和右前轮中的每者经由转向连杆联接到车辆，该转向连杆被构造成基于来自用户的输入而使车辆转向；由第一马达绕驱动轮轴线驱动的第一驱动轮以及由第二马达绕该驱动轮轴线驱动的第二驱动轮，该驱动轮轴线具有在第一驱动轮和第二驱动轮之间等间隔的中心点，内侧驱动轮是第一驱动轮和第二驱动轮中的最靠近机动代步车的转弯路径的中心的一者，其中机动代步车的旋转轴线在转弯期间在中心点与内侧驱动轮的中心线之间与驱动轮轴线相交。

在一些实施例中，左前轮、右前轮、第一驱动轮和第二驱动轮各自与纵向轴线横向地间隔开大约相等的距离。

在一些实施例中，转向连杆被构造和确定尺寸成使得左前轮和右前轮中的每者具有：最大向内转弯角，其由左前轮抑或右前轮的前部可以朝向纵向轴线转弯所达到的极限来表征；以及最大向外转弯角，其由左前轮抑或右前轮的前部可以远离纵向轴线转弯所达到的极限来表征，其中当左前轮和右前轮中的一者是转弯达到相应的左最大向内转弯角或右最大向内转弯角的外侧轮时，左前轮和右前轮中的另一者是内侧轮，其转弯达到小于最大向外角的中间最大向外转弯角，直到偏压力被施加到内侧驱动轮以推动内侧轮达到相应的最大向外转弯角。

在一些实施例中，机动代步车被构造成：当内侧轮转弯达到最大向外转弯角时，绕旋转轴线转弯；以及当内侧轮转弯达到中间最大向外转弯角时，绕不同的旋转轴线旋转。

在一些实施例中，机动代步车包括控制器，该控制器被构造成：当内侧驱动轮处于最大向外角时，沿相反方向同时驱动第一驱动轮和第二驱动轮。

在一些实施例中，当内侧驱动轮处于最大向外角时，控制器以绝对值大约相同的功率水平且沿不同方向对第一驱动轮和第二驱动轮中的每者供以功率。

在一些实施例中，当功率水平具有大约相同的绝对值时，第一驱动轮以与第二驱动轮不同的角速度操作。

在一些实施例中，转向组件包括可在转向连杆的每个端部处枢转的转向连杆。

在一些实施例中，当内侧驱动轮处于最大向外角时，控制器以绝对值大约相同且极性相反的功率水平对第一驱动轮和第二驱动轮中的每者供以功率，以沿相反方向将扭矩施加到第一驱动轮和第二驱动轮中的每者。

在一些实施例中，一种车辆包括：车架，其具有纵向轴线；具有转向输入和单个方向控制轮的转向组件，该转向组件联接到车架并且被构造成基于来自转向输入的输入而使车辆转向；第一驱动轮和第二驱动轮；转向位置传感器，其被构造成检测转向输入，其包括转向输入的位置以及以下各者中的至少一者：i）转向输入的位置的变化率和ii）转向位置时间；以及至少一个控制器，其被构造成：处理来自转向位置传感器的信号以及响应于所处理的信号来驱动第一驱动轮和第二驱动轮，该第一驱动轮独立于第二驱动轮被驱动。

在一些实施例中，一种车辆包括：转向组件，其被构造成基于来自转向输入的输入而使车辆转向；由第一马达驱动的第一驱动轮以及由第二马达驱动的第二驱动轮；节气门，其被构造成从用户接收速度输入；至少一个转向传感器，其被构造成检测转向输入，其包括以下各者中的至少一者：i）与转向输入的位置相关联的输入和ii）与转向输入的位置的变化率相关联的输入；以及通信地联接到第一马达、第二马达和转向传感器的至少一个控制器，所述至少一个控制器被构造成：接收与所述至少一个转向传感器相关联的一个或多个转向指标；基于转向输入的位置以及以下各者中的至少一者来确定转向指标是否满足大转弯进入标准：i）转向输入的位置的变化率和ii）转向位置时移；响应于确定转向指标满足大转弯进入标准：以大转弯模式操作第一马达和第二马达，包括所述至少一个控制器被构造成：将第一驱动信号提供给第一马达，该第一驱动信号被构造成致使第一马达以第一速度沿前进方向驱动第一驱动轮，该第一速度小于由节气门指示的所命令的速度；以及将第二驱动信号提供给第二马达，该第二驱动信号被构造成致使第二马达以第二速度沿倒档方向驱动第二驱动轮，该第二速度小于由节气门指示的所命令的速度。

在一些实施例中，所述至少一个控制器被构造成确定转向指标是否满足大转弯进入标准包括所述至少一个控制器被构造成：确定转向输入的位置处于大转弯位置中；以及确定转向输入的位置的变化率超出预定的转向变化率阈值。

在一些实施例中，所述至少一个控制器被构造成确定转向指标是否满足大转弯进入标准包括所述至少一个控制器被构造成：确定转向输入的位置处于大转弯位置中；以及确定转向输入的转向位置已在小于预定的转向旋转定时阈值的时间量中从中间转弯位置转变到大转弯位置。

在一些实施例中，所述至少一个控制器被构造成确定转向指标满足大转弯进入标准包括所述至少一个控制器被构造成：确定转向输入的位置处于大转弯位置中；在确定转向输入的位置处于大转弯位置中之后，确定转向输入的位置的变化率小于预定的转向变化率阈值；以及

在确定转向输入的位置的变化率小于预定的转向变化率阈值之后，确认转向输入的位置处于大转弯位置中。

在一些实施例中，所述至少一个控制器被构造成确定转向指标满足大转弯进入标准包括所述至少一个控制器被构造成：确定转向输入的位置处于大转弯位置中；在确定转向输入的位置处于大转弯位置中之后，确定转向输入的转向位置已在大于预定的转向旋转定时阈值的时间量中从中间转弯位置转变到大转弯位置；以及在确定转向输入的转向位置已在大于预定的转向旋转定时阈值的时间量中从中间转弯位置转变到大转弯位置之后，确认转向输入的位置处于大转弯位置中。

在一些实施例中，预定的转向旋转定时阈值为大约250 ms。

在一些实施例中，所述至少一个转向传感器包括：中间转弯位置传感器，其用于检测转向输入处于中间转弯位置中；以及大转弯位置传感器，其用于检测转向输入处于大转弯位置中，其中，转向输入的位置的变化率基于用于从如由中间转弯位置传感器检测到的中间转弯位置转变到如由大转弯位置传感器检测到的大转弯位置的时间。

在一些实施例中，所述至少一个转向传感器包括加速度计，其用于检测转向输入的运动，以用于确定转向输入的位置的变化率。

在一些实施例中，转向传感器包括力传感器，其用于检测施加到转向输入的力，以用于确定转向输入何时已转变到大转弯位置或者从大转弯位置转变。

在一些实施例中，所述至少一个控制器被构造成确定转向指标满足大转弯进入标准包括所述至少一个控制器被构造成：确定转向输入处于大转弯位置中并且转向位置时移大于预定的大转弯位置定时阈值。

在一些实施例中，预定的大转弯位置定时阈值为大约250 ms。

在一些实施例中，车辆包括检测车辆的转弯速率的车辆转弯速率传感器，并且其中，所述至少一个控制器还被构造成：当第一马达和第二马达以大转弯模式操作时，确定如由车辆转弯速率传感器检测到的车辆的转弯速率是否小于预定的转弯速率阈值；确定由节气门命令的转弯速率是否大于所命令的转弯速率阈值；以及响应于确定车辆的转弯速率小于预定的转弯速率阈值并且由节气门指示的转弯速率大于所命令的转弯速率阈值：将第三驱动信号提供给第一马达，该第三驱动信号被构造成致使第一马达以大于第一速度的第三速度沿前进方向驱动第一驱动轮；以及将第四驱动信号提供给第二马达，该第二驱动信号被构造成致使第二马达以大于第二速度的第四速度沿倒档方向驱动第二驱动轮。

在一些实施例中，所述至少一个控制器还被构造成：当第一马达和第二马达以大转弯模式操作时，确定如由车辆转弯速率传感器检测到的车辆的转弯速率是否大于预定的转弯速率阈值；响应于确定车辆的转弯速率大于预定的转弯速率阈值：将第五驱动信号提供给第一马达，该第五驱动信号被构造成致使第一马达以小于第一速度的第五速度沿前进方向驱动第一驱动轮；以及将第六驱动信号提供给第二马达，该第六驱动信号被构造成致使第二马达以小于第二速度的第六速度沿倒档方向驱动第二驱动轮。

在一些实施例中，车辆转弯速率传感器是惯性测量传感器。

在一些实施例中，车辆转弯速率传感器是加速度计。

在一些实施例中，所述至少一个控制器还被构造成：当所述马达以大转弯模式操作时并且响应于确定转向输入已从大转弯位置转变到中间转弯位置：将第七驱动信号提供给第二马达，该第七驱动信号被构造成致使第二马达沿前进方向旋转第二驱动轮。

在一些实施例中，所述至少一个控制器还被构造成：当第一马达和第二马达以大转弯模式操作时并且响应于确定转向输入已从大转弯位置转变到小转弯位置：在第一时间段期间将第八驱动信号提供给第二马达并继续将第一驱动信号提供给第一马达，该第八驱动信号被构造成致使第二马达以由节气门指示的所命令的速度沿前进方向旋转第二驱动轮；以及在第一时间段之后，将第九马达驱动信号提供给第一马达，该第九马达驱动信号被构造成致使第一马达以由节气门指示的所命令的速度沿前进方向旋转第一驱动轮。

在一些实施例中，第一时间段在20 ms和1000 ms之间。

在一些实施例中，所述至少一个控制器还被构造成：响应于确定转向指标不满足大转弯进入标准：以标准的驱动模式操作第一马达和第二马达，包括：将第十驱动信号提供给第一马达，该第十驱动信号被构造成致使第一马达以由节气门指示的所命令的速度沿前进方向驱动第一驱动轮；以及将第十一驱动信号提供给第二马达，该第十一驱动信号被构造成致使第二马达以由节气门指示的所命令的速度沿前进方向驱动第二驱动轮。

在一些实施例中，车辆包括被构造成检测车辆的倾斜角的倾斜传感器，并且其中，所述至少一个控制器被构造成确定转向指标是否满足大转弯进入标准包括至少一个控制器被构造成：确定如由倾斜传感器检测到的车辆的沿着横向轴线或纵向轴线的倾斜角是否小于预定的倾斜角阈值。

在一些实施例中，节气门被构造成接收倒档速度输入以引导车辆沿倒档方向移动，其中，所述至少一个控制器被构造成：响应于确定转向位置满足大转弯进入标准并且响应于确定节气门接收到倒档输入：将第十二驱动信号提供给第一马达，该第十二驱动信号被构造成致使第一马达以小于第一速度的第十二速度沿与由第一驱动信号指示的方向相反的方向驱动第一驱动轮；以及将第十三驱动信号提供给第二马达，该第十三驱动信号被构造成致使第二马达以小于第二速度的第十三速度沿与由第二驱动信号指示的方向相反的方向驱动第二驱动轮。

在一些实施例中，第十二驱动信号被构造成致使第一马达以如由第一驱动信号引起的第一马达的功率的大约50％来驱动第一驱动轮，其中，第十三驱动信号被构造成致使第二马达以如由第二驱动信号引起的第二马达的功率的大约50％来驱动第二驱动轮。

在一些实施例中，节气门被构造成接收倒档速度输入以引导车辆沿倒档方向移动，其中，所述至少一个控制器被构造成：响应于节气门接收到倒档输入，确定转向指标不满足大转弯进入标准。

在一些实施例中，当所述至少一个控制器以室内模式操作时，第一速度和第二速度是由节气门指示的所命令的速度的大约30％，并且其中，当所述至少一个控制器以室外模式操作时，第一速度和第二速度是由节气门指示的所命令的速度的大约60％。

在一些实施例中，车辆包括环境模式选择输入，该环境模式选择输入可由用户选择并且被构造成致使所述至少一个控制器以室内模式或以室外模式操作。

在一些实施例中，环境模式选择输入是在转向输入上。

在一些实施例中，环境模式选择输入是转向输入上的开关。

在一些实施例中，车辆包括检测车辆的操作员的重量的操作员重量传感器，并且其中，所述至少一个控制器还被构造成：当第一马达和第二马达以大转弯模式操作时，确定由操作员重量传感器检测到的操作员的重量超出预定的操作员重量阈值；以及响应于确定操作员的重量超出预定的操作员重量阈值：将第十四驱动信号提供给第一马达，该第十四驱动信号被构造成致使第一马达以大于第一速度的第十四速度沿前进方向驱动第一驱动轮；以及将第十五驱动信号提供给第二马达，该第十五驱动信号被构造成致使第二马达以大于第二速度的第十五速度沿倒档方向驱动第二驱动轮。

在一些实施例中，预定的操作员重量阈值是250 lbs。

在一些实施例中，第十四驱动信号和第十五驱动信号致使第一马达和第二马达分别使用与第一驱动信号和第二驱动信号相比大约两倍的功率来分别驱动第一驱动轮和第二驱动轮。

在一些实施例中，第一驱动信号被构造成致使第一马达以第一马达的最大功率的大约30％来驱动第一驱动轮，其中，第二驱动信号被构造成致使第二马达以第二马达的最大功率的大约15％来驱动第二驱动轮。

在一些实施例中，第十四驱动信号被构造成致使第一马达以第一马达的最大功率的大约60％来驱动第一驱动轮，其中，第十五驱动信号被构造成致使第二马达以第二马达的最大功率的大约30％来驱动第二驱动轮。

在一些实施例中，大转弯离开标准包括当车辆以大转弯模式操作的时间段超出大转弯模式时限阈值时所满足的标准。

在一些实施例中，大转弯模式时限阈值是根据车辆的操作员的重量而定的。

在一些实施例中，当车辆的操作员的重量小于操作员重量阈值时的大转弯模式时限阈值是当车辆的操作员的重量大于操作员重量阈值时的大转弯模式时限阈值的大约一半时间量。

在一些实施例中，操作员重量阈值是250 lbs。

在一些实施例中，大转弯模式时限阈值在7和10秒之间。

在一些实施例中，车辆包括：转向组件，其被构造成基于来自用户的转向输入而使车辆转向；左驱动轮和右驱动轮；左马达，其联接到左驱动轮并且被构造成驱动左驱动轮；右马达，其联接到右驱动轮并且被构造成驱动右驱动轮；节气门，其被构造成从用户接收速度输入；至少一个完全左转弯位置传感器，其被构造成检测转向组件转变进入完全左转弯和从完全左转弯中转变出来；至少一个完全右转弯位置传感器，其被构造成检测转向组件转变进入完全右转弯和从完全右转弯中转变出来；控制器，其通信地联接到第一马达、第二马达、节气门、所述至少一个左转弯位置传感器和所述至少右转弯位置传感器，控制器被构造成：从左转弯位置传感器接收完全左转弯信号；响应于从左转弯位置传感器接收到完全左转弯向信号：将第一驱动信号提供给右马达，该第一驱动信号被构造成致使右马达以第一速度沿前进方向驱动右驱动轮，该第一速度小于由节气门指示的所命令的速度；以及将第二驱动信号提供给左马达，该第二驱动信号被构造成致使左马达以第二速度沿倒档方向驱动左驱动轮，该第二速度小于由节气门指示的所命令的速度；从右转弯位置传感器接收完全右转弯信号；响应于从右转弯位置传感器接收到完全右转弯信号：将第三驱动信号提供给左马达，该第三驱动信号被构造成致使左马达以第三速度沿前进方向驱动左驱动轮，该第三速度小于由节气门指示的所命令的速度；以及将第四驱动信号提供给右马达，该第四驱动信号被构造成致使右马达以第四速度沿倒档方向驱动右驱动轮，该第四速度小于由节气门指示的所命令的速度。

在一些实施例中，车辆包括：至少一个中间左转弯位置传感器，其被构造成检测转向组件转变进入中间左转弯和从中间左转弯中转变出来；至少一个中间右转弯位置传感器，其被构造成检测转向组件转变进入中间右转弯和从中间右转弯中转变出来，其中，控制器被构造成：接收以下各者中的至少一者：来自中间左转弯位置传感器的中间左转弯信号和来自中间右转弯位置传感器的中间右转弯信号；响应于接收到中间左转弯信号和中间右转弯信号中的至少一者：将第五驱动信号提供给左马达，该第五驱动信号被构造成致使左马达以由节气门指示的所命令的速度沿前进方向驱动左驱动轮；以及将第六驱动信号提供给右马达，该第六驱动信号被构造成致使右马达以第四速度沿前进方向驱动右驱动轮，该第四速度小于由节气门指示的所命令的速度。

在一些实施例中，一种车辆包括：转向组件，其被构造成使车辆转向；第一驱动轮和第二驱动轮，其被构造成驱动车辆；第一马达，其联接到第一驱动轮并且被构造成驱动第一轮；第二马达，其联接到第二驱动轮并且被构造成驱动第二轮；节气门，其被构造成控制第一马达和第二马达；转向位置传感器，其被构造成检测转向组件的转向位置；节气门输入传感器，其被构造成检测节气门的节气门输入；一个或多个控制器，其通信地联接到第一马达、第二马达、节气门输入传感器和转向位置传感器，所述一个或多个控制器被构造成：确定转向位置和节气门输入满足大转弯标准，且因此致使第一马达以第一速度沿倒档方向旋转并致使第二马达以第二速度沿前进方向旋转，其中，第一速度和第二速度降到速度阈值以下；确定转向位置和节气门输入满足大转弯离开标准，且因此致使第一马达沿前进方向旋转并致使第二马达以基于转向位置、转向旋转速度和节气门输入的一个或多个速度沿前进方向旋转。

在一些实施例中，大转弯离开标准包括缓慢转变中间转弯标准，并且其中，一个或多个控制器还被构造成：确定转向位置和节气门输入满足缓慢转变中间转弯标准，且因此致使第一马达以第三速度沿前进方向旋转并致使第二马达以第四速度沿第一方向旋转，其中，第三速度和第四速度降到速度阈值以下。

在一些实施例中，当转向组件的转向位置在超出转向旋转定时阈值的时间量中从大转弯位置转变到中间转弯位置并且节气门输入超出节气门输入阈值时，满足缓慢转变中间转弯标准。

在一些实施例中，转向旋转定时阈值为大约250 ms。

在一些实施例中，大转弯离开标准包括快速转变中间转弯标准，并且其中，一个或多个控制器还被构造成：确定转向位置和节气门输入满足快速转变中间转弯标准，且因此：在第一时间段期间致使第一马达以第三速度沿前进方向旋转并致使第二马达以第四速度沿前进方向旋转；以及在第二时间段期间致使第一马达以第五速度沿前进方向旋转并致使第二马达以第六速度沿前进方向旋转，其中，第三速度、第五速度和第六速度超出速度阈值，其中，第四速度降到速度阈值以下，并且其中，第一时间段出现在第二时间段之前。

在一些实施例中，当转向组件的转向位置在降到转向旋转定时阈值以下的时间量中从大转弯位置转变到中间转弯位置并且节气门输入超出节气门输入阈值时，满足快速转变中间转弯标准。

在一些实施例中，大转弯离开标准包括快速转变小转弯标准，并且其中，一个或多个控制器还被构造成：确定转向位置和节气门输入满足快速转变小转弯标准，且因此致使第一马达以第三速度沿前进方向旋转并致使第二马达以第四速度沿前进方向旋转，其中，第三速度和第四速度超出速度阈值。

在一些实施例中，当转向组件的转向位置在降到转向旋转定时阈值以下的时间量中从大转弯位置历经中间转弯位置而转变到小转向位置并且节气门输入超出节气门输入阈值时，满足快速转变小转弯标准。

在一些实施例中，一个或多个控制器还被构造成：在确定车辆满足大转弯标准之前，确定转向组件的转向位置在超出转向旋转定时阈值的时间量中从中间转弯位置转变到大转弯位置并且节气门输入超出节气门输入阈值，且因此：致使第一马达以第三速度沿倒档方向旋转并致使第二马达以第四速度沿前进方向旋转，其中，第三速度和第四速度降到速度阈值以下。

在一些实施例中，所述一个或多个控制器还被构造成：在确定车辆满足大转弯标准之前，确定转向组件的转向位置在降到转向旋转定时阈值以下的时间量中从中间转弯位置转变到大转弯位置并且节气门输入超出节气门输入阈值，且因此：在第一时间段期间致使第一马达以第三速度沿倒档方向旋转并致使第二马达以第四速度沿前进方向旋转，其中，第三速度和第四速度超出速度阈值；以及在第二时间段期间致使第一马达以第五速度沿倒档方向旋转并致使第二马达以第六速度沿前进方向旋转，其中，第五速度和第六速度降到速度阈值以下，并且其中，第二时间段出现在第一时间段之后。

在一些实施例中，所述一个或多个控制器还被构造成：确定转向位置满足标准的驱动标准，且因此：致使第一马达以第三速度沿前进方向旋转并致使第二马达以第四速度沿前进方向旋转，所述第三速度和第四速度基于节气门输入。

在一些实施例中，车辆包括检测车辆的旋转倾斜角的倾斜传感器，其中，大转弯标准包括当车辆的旋转倾斜角降到旋转倾斜角阈值以下时所满足的旋转倾斜标准。

在一些实施例中，车辆包括：第一方向控制轮，其经由第一车轴联接到转向组件；以及第二方向控制轮，其经由第二车轴联接到转向组件，所述第一方向控制轮和第二方向控制轮被构造成响应于转向组件的运动而重新定向，其中，第一车轴独立于第二车轴。

在一些实施例中，与第二车轴相比，第一车轴绕不同的轴线枢转。

在一些实施例中，仅一个方向控制轮联接到转向组件，该方向控制轮被构造成响应于转向组件的运动而重新定向。

附图说明

前述发明内容以及以下的

具体实施方式

在结合示例性实施例的附图阅读时将被更好地理解。然而，应理解的是，本发明并不限于所示的精确布置结构和手段。

在附图中：

图1A至图1C分别是根据本发明的至少一个实施例的车辆的侧视正视图、俯视平面图和前视正视图；

图2是根据本发明的至少一个实施例（诸如，在前述附图中反映的实施例）的车辆的仰视平面图；

图3是根据本发明的至少一个实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的车辆的前部部分的仰视透视图，其中转向组件的部分被移除以示出示例性转向位置传感器系统；

图4是根据本发明的至少一个实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的图3的车辆的前部部分的仰视透视图，其从另一个角度示出了示例性转向位置传感器系统；

图5A是根据本发明的至少一个实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的示例性转向位置传感器配置的示意性俯视图，该转向位置传感器配置检测转向输入何时处于大转弯位置中；

图5B是根据本发明的至少一个实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的图5A的示例性转向位置传感器配置的示意性俯视图，该转向位置传感器配置检测转向输入何时处于中间转弯位置中；

图5C是根据本发明的至少一个实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的图5A的示例性转向位置传感器配置的示意性俯视图，该转向位置传感器配置检测转向输入何时处于小转弯位置中；

图6是根据本发明的至少一个实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的车辆的示意性俯视图，其图示了根据本发明的一些实施例的示例性大转弯功能；

图7A是图示根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的用于确定车辆是否满足大转弯进入标准的功能的流程图；

图7B是车辆的示意图，其图示了根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的图7A的示例性大转弯进入功能；

图7C是车辆的示意图，其图示了根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的示例性大转弯进入功能，其中转向输入缓慢转变到大转弯位置以进入到图6的大转弯模式；

图7D是车辆的示意图，其图示了根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的示例性大转弯进入功能，其中转向输入快速转变到大转弯位置以进入到图6的大转弯模式；

图8A是图示根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的用于在处于大转弯模式时基于所测量的转弯速率来选择性地增加、减小或保持轮速的功能的流程图；

图8B至图8C是车辆的示意图，其图示了根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的用于在处于图8A的大转弯模式时基于所测量的转弯速率来选择性地增加或减小轮速的功能；

图9A是图示根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的用于确定车辆是否满足大转弯离开标准的功能的流程图；

图9B至图9C是车辆的示意图，其图示根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的图9A的示例性大转弯离开功能；

图9D是车辆的示意图，其图示根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的示例性大转弯离开功能，其中转向输入缓慢地转变到中间转弯位置以离开图6的大转弯模式；

图9E是车辆的示意图，其图示根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的示例性大转弯离开功能，其中转向输入快速转变到中间转弯位置以离开图6的大转弯模式；

图9F是车辆的示意图，其图示根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的示例性大转弯离开功能，其中转向输入快速地转变小转弯位置以离开图6的大转弯模式；

图10A至图10B是车辆的示意图，其图示根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的基于倾斜角的示例性大转弯进入功能；

图11A是车辆的示意图，其图示根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的示例性大转弯进入功能并且在车辆以倒档行进时以降低的速度操作车辆；

图11B是车辆的示意图，其图示根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的示例性大转弯进入功能，该大转弯进入功能在车辆以倒档行进时可被禁用；

图12A至图12B是车辆的示意图，其图示根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的基于用户重量的示例性大转弯进入功能；

图13A1图示了根据本发明的至少一个实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的车辆的一部分的仰视前视透视图；

图13A2至图13A3图示了根据本发明的至少一个实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的车辆的一部分的俯视图；

图13B1至图13B2图示了根据本发明的至少一个实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的车辆的一部分的仰视图；

图13B3图示了根据本发明的至少一个实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的车辆100的杆突片；

图13C1图示了根据本发明的至少一个实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的车辆的一部分的俯视前视透视图；

图13C2图示了根据本发明的至少一个实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的车辆的转向组件的俯视图；

图13C3图示了根据本发明的至少一个实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的车辆的转向组件的前视图；

图13C4是根据本发明的至少一个实施例的车辆100的转向臂和轮轴；

图13D至图13E是根据本发明的至少一个实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的转向输入的一部分的前视图；

图13F是根据本发明的至少一个实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的处于大转弯模式配置的车辆的一部分的仰视图；

图13G1至图13G4是根据本发明的至少一个实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的转向组件的俯视前视图，该转向组件包括转向止动件；

图14是根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的车辆的转弯半径的示意图，该车辆在以驱动模式（其中内轮处于小于中间向外转弯角的转弯角处）操作时进行右转弯并且车辆不以大转弯模式操作；

图15是根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的车辆的转弯半径的示意图，其中该车辆进行转弯（其中内轮处于最大向外转弯角）并且不以大转弯模式操作；

图16是根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的车辆在以大转弯模式操作时的转弯半径的示意图；

图17是将图14中的车辆的转弯半径与图16中的车辆的转弯半径进行比较的示意图，包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者；

图18是将图15中的车辆的转弯半径与图16中的车辆的转弯半径进行比较的示意图，包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者；

图19A至图19F图示了根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的车辆的仰视图，其示出了在大转弯期间车辆的枢轴点的位置与内侧方向控制轮的不同的向外转弯角之间的关系；以及

图20是根据本发明的一些实施例（包括例如在前述附图中反映的实施例中的一者或多者）的车辆的仰视图，其示出了车辆的枢轴点的位置与内侧轮的中间向外转弯角之间的关系。

具体实施方式

在过去几十年中，个人机动车辆的受欢迎程度急剧增加。这种增加是由于许多因素造成的，包括新结构技术和材料的出现以及人口老龄化。在室内和拥挤的环境中也增加了对机动车辆的使用。通过这种使用，对具有改善的转弯半径以在家庭、商店和其他区域中的狭小区域驾驶的个人机动车辆的需求增加。

除了减小转弯半径之外，还存在对进入或离开急转弯具有更好的操纵的车辆的需求。例如，如果驾驶员试图利用个人机动车辆以过高的速度进入急转弯，则车辆可能变得不稳定。车辆也可沿其前进动量的方向打滑，并且驾驶员将失去对车辆的控制。这被称为转向不足或犁地（plowing）。当驾驶员试图离开急转弯时存在另一问题。具体地，如果驾驶员试图过快地且以过高的速度离开急转弯，则车辆可能转向过度，或者倾向于沿转弯方向继续。

三轮车辆（具有单个转向轮和两个后驱动轮的车辆）可被构造成具有急转弯半径，但是在不减轻配置控制或设计的情况下可被认为是不稳定的。具有在转弯时共用公共的轴线的两个紧密间隔的方向控制轮的车辆也可具有与三轮车辆类似的稳定性问题。

如在本文中的一些实施例中所公开的，添加附加的可转向前轮可得到更稳定的车辆。在一些实施例中，通过如本文中所描述的那样来构造车辆，四轮车辆可具有至少与三轮车辆一样有效的极小半径转弯能力，并且相对于三轮车辆来说稳定性增加。因此，本文中公开了具有转弯配置和控制系统的示例性车辆，该示例性车辆被构造成在保持期望的稳定性水平的同时改善转弯半径和/或转向功能。

详细参考附图，其中，相似的附图标记始终指示相似的元件，图1A至图20中示出了根据本发明的示例性实施例的车辆100。

参考图1A至图1C和图2，在一些实施例中，车辆100包括转向组件202，该转向组件被构造成基于来自用户的输入而使车辆100的至少一个前方向控制轮（例如，右前轮103a和左前轮103b）转向。虽然图1A至图1C和图2示出了两个方向控制轮（其是可转向的），但在一些实施例中，车辆100可包括一个方向控制轮、具有脚轮的一个方向控制轮、或三个方向控制轮。转向组件202可包括：转向输入102；以及连杆，其用于将右方向控制轮103a和左方向控制轮103b彼此联接以及联接到转向输入102。响应于检测到转向输入102的运动（例如，旋转），转向组件202致使右方向控制轮103a和左方向控制轮103b以不同的配置重新定向。结果，用户可以经由转向输入102的旋转来控制右方向控制轮103a和左方向控制轮103b。

在图1A至图1C中所示的示例中，用户抓握并进行转向或转弯的转向输入102（例如，操纵杆）是沿着大体竖直轴线。在一些实施例中，转向输入102包括转向轮、脚踏板、拉索（cable pull）、手动拨片、控制杆、开关和/或按钮，以控制车辆100的转向方向。转向输入102可联接到右方向控制轮103a和左方向控制轮103b，如例如下文进一步详细描述的。如由用户执行的转向输入102的运动（例如，旋转）致使右方向控制轮103a和左方向控制轮103b沿类似的方向重新定向（例如，旋转），由此允许用户使车辆100转向。在一个实施例中，与具有一个方向控制轮、总共三个轮（或五个轮，其中，所述车辆包括用于稳定性的两个脚轮前轮）的车辆相比，通过包括两个方向控制轮103a、103b、总共四个轮，车辆100具有增加的稳定性。

如图1B和图2中所示，转向输入102可经由一个或多个连杆204可枢转地联接到右方向控制轮103a，并且转向输入102可经由一个或多个连杆204联接到左方向控制轮103b，如下文进一步详细描述的。右方向控制轮103a绕右轮轴112a枢转，并且左方向控制轮103b绕左轮轴112b枢转。在一些实施例中，右轮轴112a可独立于左轮轴112b移动，使得右轮轴112a在车辆转弯时绕与左轮轴112b不同的轴线枢转。在一个实施例中，当车辆直行时，右轮轴112a与左轮轴112b共线，且然后当车辆左转弯或右转弯时，右轮轴112a与左轮轴112b不共线。

在一些实施例中，右前轮103a和左前轮103b各自与纵向轴线LA横向地间隔开大约相等的距离。

在一些实施例中，通过对右控制轮103a和左控制103b进行定向并且独立地驱动右驱动轮104a和左驱动轮104b，车辆100的转弯半径得以减小。车辆的最大转弯或最小转弯半径可被称为大转弯（major turn）。操纵杆的最大转弯或转向组件的最大转弯输入可被称为大转弯位置。当控制车辆的驱动轮时，同时操纵杆处于大转弯位置中并且车辆处于大转弯时，可被称为大转弯模式。在一些实施例中，在操纵杆处于大转弯位置中之后，进入大转弯模式可存在延迟（例如，当内侧转向轮从中间最大外转弯角发展到最大外转弯角时），如下文进一步详细讨论的。在图2中，车辆100的转向输入102处于示例性大转弯位置中，诸如其中转向输入102沿顺时针或逆时针方向充分旋转。由于车辆100的转向输入102处于大转弯位置中，因此转向组件202致使右方向控制轮103a和左方向控制轮103b沿平行于车辆100的横向轴线MP的方向重新定向。在一些实施例中，横向轴线MP从车辆100的一侧延伸到另一侧，并且垂直于纵向轴线LA。该定向（其中右方向控制轮103a和左方向控制轮103b沿基本上平行于横向轴线MP的方向重新定向）可允许车辆100执行大转弯。在一个实施例中，车辆100在处于大转弯时绕第一竖直轴线B旋转。在一些实施例中，第一竖直轴线B可在车辆100的中点和内侧驱动轮104a之间与后轮驱动轴线RA和内侧方向控制轮旋转轴线（例如，右方向控制轮103a的右前轴线RFA）相交，如下文进一步详细讨论的。

转向组件202可经由右轮轴112a联接到右方向控制轮103a，并且可经由左轮轴112b联接到左方向控制轮103b。在一些实施例中，右轮轴112a绕第二竖直轴线C枢转，并且左轮轴112b绕第三竖直轴线D枢转，该第三竖直轴线与第二竖直轴线C分离且不同。在一个实施例中，右方向控制轮103a和左方向控制轮103b共用公共的车轴和轴线。在一个实施例中，仅提供单个前轮。

在一些实施例中，车辆100包括右驱动轮104a和左驱动轮104b。右驱动轮104a和左驱动轮104b可被构造成当在操作中时驱动车辆100。在一些实施例中，右驱动轮104a和左驱动轮104b各自与纵向轴线LA横向地间隔开大约相等的距离。

在一些实施例中，车辆100包括联接到右驱动轮104a的右马达106a。右马达106a可被构造成当在操作中时驱动右驱动轮104a。在一些实施例中，车辆100包括联接到左驱动轮104b的左马达106b。左马达106b可被构造成当在操作中时驱动左驱动轮104b。右马达106a和左马达106b可被构造成沿前进或后退方向并且彼此独立地驱动右驱动轮104a和左驱动轮104b，如下文进一步详细讨论的。

在一些实施例中，车辆100包括用户速度输入装置或节气门108，该用户速度输入装置或节气门是可由用户控制的并且被构造成从用户接收速度输入以控制车辆100的速度。在一些实施例中，用户速度输入装置108是诸如所示出的控制杆，其被构造成由用户挤压。在一个实施例中，节气门108联接到转向输入102。节气门可包括用户用他或她的手致动的控制杆、按钮、拨片、开关和/或握杆。在一些实施例中，用户速度输入装置108包括用户用他或她的脚或其他机构致动的按钮、踏板和/或开关。响应于用户输入，节气门108产生节气门输入（例如，节气门命令），该节气门输入用于控制右马达106a和左马达106b并由此控制车辆100的速度。节气门108可被构造成致使右马达106a和/或左马达106b基于节气门输入来驱动车辆100。在一个实施例中，单个节气门108被设置用于控制右马达106a和左马达106b两者。

在一些实施例中，车辆100包括至少一个转向传感器109，所述转向传感器被构造成监测用户控制（例如，转向和/或节气门）和/或检测车辆100的转向输入102。在一些实施例中，所述至少一个转向传感器109包括以下各者中的至少一者：转向位置传感器，其被构造成检测转向输入102的转向位置；转向旋转传感器，其被构造成检测转向输入102的转向旋转速度；以及节气门输入传感器，其被构造成检测由用户激活的节气门108的量。在一些实施例中，所述至少一个转向传感器109包括加速度计、陀螺仪或用于检测转向输入102的变化率或位置的任何惯性测量装置。在一些实施例中，至少一个转向传感器包括接触式传感器（例如，滑动电触点、弹簧加载触点、电阻电位计、带有机电刷的联接件、机械开关凸轮联接件）或非接触式传感器（例如，磁性传感器、电感传感器、超声传感器、红外（IR）传感器、激光传感器、光学传感器或电容传感器）。在一些实施例中，所述至少一个转向传感器109包括力传感器（例如，应变仪传感器），该力传感器被构造成检测由用户施加在转向输入102上的旋转力以检测转向输入102的变化率或位置。在一些实施例中，转向位置传感器和转向旋转传感器是单个集成式传感器（例如，加速度计）。下文参考图3至图4来更详细地描述转向位置传感器和转向旋转传感器的另外的示例。

在一些实施例中，车辆100包括至少一个控制器110。在一些实施例中，所述至少一个控制器110可包括具有至少一个处理器和存储器的一个或多个计算机。在一些实施例中，存储器可存储程序，处理器执行所述程序以控制和运行本文中所公开的各种系统和方法。在一些实施例中，所述至少一个控制器110可包括至少一个电路，所述至少一个电路被构造成执行本文中所公开的各种系统和方法。控制器110可联接到所述至少一个转向传感器109，以监测车辆100的用户控制（例如，转向和/或节气门）。控制器110可被构造成从所述至少一个转向传感器接收一个或多个转向指标（例如，转向指标信号）。响应于接收到一个或多个转向指标（例如，诸如转向位置、转向旋转和/或节气门输入之类的数据），控制器110可被构造成处理所述一个或多个转向指标并确定转向指标是否满足某个驱动或转弯标准（下文更详细地描述的）。响应于确定车辆特性满足某个驱动或转弯标准，控制器110可联接到右马达106a和左马达106b，并且可被构造成致使右马达106a和/或左马达106b以一个或多个速度沿前进或倒档方向（或相反方向）旋转，以使犁地或转向过度最小化。

在一些实施例中，控制器110包括多个通信地联接的控制器。在一些实施例中，多个控制器中的每者联接到马达中的一者，以单独地致使所述马达中的每者基于某个标准以某个速度沿某个方向旋转。例如，在一个实施例中，第一控制器联接到右马达106a，并且第二控制器联接到左马达106b。这样的功能可以导致改善的车辆稳定性和控制并具有较少的转向不足。设想到，在一些实施例中，由本文中所描述的控制器110执行的控制中的任一者均可被结合到本文中所描述的结构实施例中的任一者中。

示例性传感器配置

图3图示了车辆100的前部部分的示例性仰视图，其中没有转向组件202以及第一和第二方向控制轮103a-103b的一些部件。图3图示了根据本发明的至少一个实施例的示例性转向位置传感器系统。

如该示例中所图示的，车辆100的控制系统被构造成通过使用非接触式传感器配置来跟踪转向输入102的转向位置。如图所示，延伸臂302相对于纵向轴线A从转向输入102的底部径向地延伸。在一个实施例中，延伸臂包括附接成接近延伸臂302的端部的目标或磁体304。多个传感器306a至306f（诸如，霍尔效应传感器）可附接到车辆100的车架并且联接到控制器110（图3中未示出，但先前在图1A至图1C中示出）。在一些实施例中，多个传感器306a至306f相对于转向输入102的纵向轴线A径向地间隔开（其中纵向轴线A大约垂直于页面），其中多个传感器306a至306f中的每者指示转向输入102的不同的转向位置。当用户旋转转向输入102时，转向输入102致使延伸臂302且因此磁体304围绕转向输入102的纵向轴线A转动。当磁体304转动时，磁体304相对于传感器306a至306f移动。当磁体304接近传感器306a至306f中的一者时，传感器306a至306f中的所述一者检测由磁体304产生的磁场、产生指示检测到的磁场的输出信号并将输出信号传输到控制器110。然后，控制器110基于一个或多个传感器306a至306f中的哪一个传感器产生输出信号来确定转向输入102的位置并且可选地确定转向输入102从一个转向位置转变到另一转向位置所需的时间量。

在一些实施例中，传感器306a至306f中的每者对应于转向输入102的转向位置。例如，在图3中，传感器306a对应于大左转弯转向位置；传感器306b对应于中间左转弯转向位置；传感器306c对应于小左转弯转向位置；传感器306d对应于小右转弯转向位置；传感器306e对应于中间右转弯转向位置；传感器306f对应于大右转弯转向位置。

在一些实施例中，基于转向输入102的竖直轴线，分别对应于大左转弯位置和大右转弯位置的传感器306a、306f定位成偏离车辆100的纵向轴线LA的度数为：从40到64度；从45到59度；从50到54度；或大约52度。在一些实施例中，基于转向输入102的竖直轴线，分别对应于中间左转弯位置和中间右转弯位置的传感器306b、306e定位成偏离车辆100的纵向轴线LA的度数为：从25到51度；从30到45度；从35到40度；或大约39度。在一些实施例中，基于转向输入102的竖直轴线，分别对应于小左转弯位置和小右转弯位置的传感器306c、306d定位成偏离车辆100的中线的度数为：从0到38度；从10到35度；从15到30度；从20到28度；或大约24度。在一些实施例中，磁体304和传感器306a至306f的位置颠倒，使得一个或多个传感器是在延伸臂302上并且一个或多个目标是在车辆100的车架上。

图4是车辆100的前部部分的仰视透视图，其示出了图3中的示例性转向位置传感器系统。在图4中，由于转向输入102被用户旋转，因此磁体304定位在传感器306e上方。

图5A至图5C图示了图3至图4中所示的示例性转向位置传感器系统的示意图502至504，但是是从俯视图而不是仰视图示出的。

在图5A至图5C中，转向位置传感器系统包括转向输入102。节气门108联接到转向输入102以及磁体304。传感器306a至306f被示为周向地围绕磁体304。在该示例中，传感器306a至306f是霍尔效应传感器，但是可使用其他传感器，包括电容和电感传感器。传感器306a至306f中的定位成最靠近磁体304的一者被表示为实心方块，而传感器306a至306f中的其他传感器被表示为轮廓方块。如上文所讨论的，传感器306a至306f中的每者表示如由用户定位的转向输入102的不同转向位置。在图5A中，示意图502图示了处于大右转弯转向位置中的转向输入102，因为磁体304定位成最靠近传感器306f，这代表大右转弯转向位置，如上文所讨论的。传感器306f被表示为实心方块，而传感器306a至306e中的其他传感器被表示为轮廓方块。在图5B中，示意图503图示了处于中间右转弯转向位置中的转向输入102，因为磁体304定位成最靠近传感器306e，这代表中间右转弯转向位置，如上文所讨论的。传感器306e被表示为实心方块，而传感器306a至306d和306f中的其他传感器被表示为轮廓方块。在图5C中，示意图504图示了处于小右转弯转向位置中的转向输入102，因为磁体304定位成最靠近传感器306d，这代表小右转弯转向位置，如上文所讨论的。传感器306d被表示为实心方块，而传感器306a至306c和306e至306f中的其他传感器被表示为轮廓方块。而且，虽然未示出，但是转向输入102可定位在传感器306a至306c处，以表示处于对应的左转位置中的转向输入102。

转向操作模式

在一些实施例中，通过在不同的转向操作模式期间以不同的速度和/或沿不同的方向驱动右驱动轮104a和左驱动轮104b，可以实现改善的移动性。示例性转向操作模式描述如下。

大转弯模式

作为转向操作模式的示例，用户可引导车辆100执行其中车辆100绕枢轴点旋转的大转弯。在一个实施例中，枢轴点接近内侧驱动轮（见例如图6中的竖直轴线B）。在一些实施例中，枢轴点在两个驱动轮之间。在一些实施例中，枢轴点是在两个驱动轮之间的中心点处。在一些实施例中，枢轴点是在驱动轮轴线上或附近，或接近驱动轮轴线。在一个实施例中，机动车辆以其最小转弯半径转弯，其中转弯的枢轴点在后轮轨道宽度之外。尽管被示意性地图示为绕单个点枢转，但是在一些实施例中，枢轴点并非确切地为圆形。在一个实施例中，旋转轴线B在大转弯期间与内侧驱动轮对齐。一些配置允许车辆100驾驶在狭小的走廊或过道。虽然本文中所公开的一些实施例具有固定的枢轴点，但是本发明并不限于在大转弯模式中具有固定的旋转轴线的车辆。

图6是车辆100的示意图，其图示了根据本发明的一些实施例的大转弯功能的示例性操作。例如，在图6中，转向输入102处于大右转弯位置中，如由示意图502所图示（并且如图5A中所详细解释的）。在一些实施例中，内侧轮是最靠近车辆在转弯期间转弯所绕的点的车轮，并且外侧轮是离车辆在转弯期间转弯所绕的点最远的车轮。例如，在图6中，右方向控制轮103a是内侧轮，并且左方向控制轮103b是外侧轮。在一些实施例中，根据由控制器110确定的转向位置处于大右转弯位置中，控制器110确定满足大转弯进入标准。

响应于确定满足大转弯进入标准，在一些实施例中，控制器110通过以下方式致使车辆100以大转弯模式操作：将第一驱动信号提供给左马达106b以致使左马达106b以第一速度沿前进方向驱动左驱动轮104b，以及将第二驱动信号提供给右马达106a以致使右马达106a以第二速度沿前进方向驱动右驱动轮104a。在一些实施例中，提供给左马达106b的第一驱动信号致使左马达106b沿前进方向（由箭头604表示）将扭矩施加到左驱动轮104b，并且提供给右马达106a的第二驱动信号致使右马达106a沿后退方向（由箭头602表示）将扭矩施加到右驱动轮104a。在一些实施例中，当车辆100以大转弯模式操作时，第一驱动信号具有与第二驱动信号大约类似的功率（例如，电压、电流）水平。在一些实施例中，当车辆100以大转弯模式操作时，第一驱动信号具有与第二驱动信号相反的极性。在一些实施例中，当车辆100以大转弯模式操作时，提供给内侧驱动马达（例如，右驱动马达106a）的第一驱动信号致使内侧驱动轮（例如，右驱动轮104a）静止。在一些实施例中，第一驱动信号致使离合器将内侧驱动轮与内侧驱动马达断开。这允许车辆100沿如由箭头606、608所图示的顺时针方向绕轴线B作更大程度的急转弯或甚至旋转。

在一些实施例中，第二速度与第一速度相同。在一些实施例中，第二速度与第一速度不同。在一些实施例中，第一马达的第一速度是0 mph（即，静止）或大约0 mph。另外，控制器110致使右驱动轮104a和左驱动轮104b以降低的速度（例如，降到预定速度值（例如，车辆100的全速的25％）以下的速度）进行驱动。这允许车辆100避免转向不足或犁地。如本文中所讨论的，术语“速度”可指代在没有负载被施加到右驱动轮104a和左驱动轮104b时的实际轮速。术语“速度”还可指代由控制器110经由一个或多个驱动信号所命令的预期轮速。在一些实施例中，由于外力施加在每个驱动轮104a至104b上，所命令的轮速可与右驱动轮104a抑或左驱动轮104b的实际轮速不同。例如，在一些实施例中，虽然给每个驱动马达106a至106b的驱动信号的绝对值可以是类似的，但是每个驱动轮104a至104b的反应可不同，因为车辆100使用转向的右前轮103a和左前轮103b，而不是脚轮。

箭头图解可用于图示车轮的速度和方向。为了图示车轮的倒档方向，箭头指向车辆100的后部，如由在图6中的右驱动轮104a处的箭头602所图示的。为了图示车轮的前进方向，箭头指向车辆100的前部，如由在图6中的左驱动轮104b处的箭头604所图示。箭头尾部的长度对应于对应车轮的速度。通过以某些速度并沿某个方向（例如，如图6中所示以及上文和下文所描述的）旋转马达和车轮，车辆100具有减小的转弯半径，由此允许车辆100驾驶在狭小的走廊和过道。这导致车辆100的功能性和可用性得到改善，因为车辆100现在可比具有更大转弯半径的车辆用于更多的环境和情形中。

进入大转弯模式

进入大转弯模式-转变到大转弯

图7A是图示根据本发明的一些实施例的用于确定车辆100是否满足大转弯进入标准的功能的流程图。在一个实施例中，该功能意图确定车辆的用户是否指示使车辆进入大转弯模式的意图。在一些实施例中，系统被构造成当条件指示大转弯模式不被用户所期望时防止车辆进入大转弯模式，尽管转向输入102处于指示大转弯模式的位置中。例如，用户可无意中将操纵杆定位在转弯极限处，或者操纵杆可面临致使操纵杆无意中定位在转弯极限处的非意图（untended）力。因此，在一些实施例中，单独的操纵杆位置不应指示进入大转弯模式的意图。图7B是车辆100的示意图，其图示了根据本发明的一些实施例的图7A的示例性大转弯进入功能。

在图7A中，在步骤702处，控制器110从转向位置传感器接收转向指标（例如，转向位置信号）。

在步骤704处，控制器110确定转向输入102的转向位置是否处于大转弯位置中。例如，在图7B中，在位置1处，转向输入102的转向位置处于中间转弯位置中（由处于中间转弯位置中的接合传感器图示）且因此不处于大转弯位置中，因此控制器110进行到步骤712。在位置2处，转向输入102的转向位置已从中间转弯位置转变到大转弯位置，因此控制器110进行到步骤706。

在步骤706处，控制器110确定转向输入102是否已在大于预定的转向旋转定时阈值（例如，100 ms）的时间量中从中间转弯位置转变到大转弯位置。在一些实施例中，预定的转向旋转定时阈值是小于250 ms、小于200 ms、小于150 ms或小于100 ms的值。在一些实施例中，预定的转向旋转定时阈值是大约250 ms、大约200 ms、大约150 ms或大约100 ms的值。如果控制器110确定转向输入102已在大于预定的转向旋转定时阈值（例如，100 ms）的时间量（例如，300 ms）中从中间转弯位置转变到大转弯位置，则控制器110进行到步骤708。如果控制器110确定转向输入102已在小于预定的转向旋转定时阈值（例如，100 ms）的时间量（例如，50 ms）中从中间转弯位置转变到大转弯位置，则控制器110进行到步骤714。

在步骤708处，控制器110确认转向输入102的转向位置是否保持处于大转弯位置中。如果控制器110确定转向输入102的转向位置保持处于大转弯位置中，则控制器110进行到步骤710。如果控制器110确定转向输入102的转向位置已转变到另一转弯位置（例如，中间转弯位置），则控制器110进行到步骤712并且保持处于标准的驱动模式。为了允许右马达106a和左马达106b保持处于标准的驱动模式，控制器110将驱动信号提供给右马达106a以便以由节气门108指示的所命令的速度沿前进方向驱动右驱动轮104a，并且将驱动信号提供给左马达106b以便以由节气门108指示的所命令的速度沿前进方向驱动左驱动轮104b。在图7B中，箭头713和714图示了在位置1处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。通过确认转向位置是否仍处于大转弯位置中，控制器110可以验证用户期望进入大转弯模式，并且没有在仅意图保持处于中间转弯位置中时意外地转变到大转弯位置。这将延迟对大转弯模式的激活，以防止车辆100在用户不期望大转弯模式时无意中进入大转弯模式。

在步骤710处，如果控制器110确认转向输入102的转向位置已保持处于大转弯位置中，则控制器110致使右马达106a和左马达106b以大转弯模式操作（如图6所描述的）。

在步骤712处，如果控制器110未确认转向输入102的转向位置保持处于大转弯位置中，则控制器110致使右马达106a和左马达106b保持处于标准的驱动模式。

在步骤714处，如果控制器110确定转向输入102已在小于预定的转向旋转定时阈值的时间量中从中间转弯位置转变到大转弯位置，则控制器110致使右马达106a和左马达106b以大转弯模式操作。在图7B中，箭头716和718图示了在位置2处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。

大转弯进入-变化率

在一些实施例中，在步骤706处，代替控制器110确定转向输入102从中间转弯位置转变到大转弯位置所花费的小于或大于预定的转向旋转定时阈值的时间量的是，控制器110可确定转向输入102的变化率是否小于预定的转向变化率阈值。如果控制器110确定转向输入102的变化率小于预定的转向变化率阈值，则控制器110进行到步骤708。如果控制器110确定转向输入102的变化率大于预定的转向变化率阈值，则控制器110进行到步骤714。

在一些实施例中，预定的转向变化率阈值是大约30⁰/0.5 s；大约25⁰/0.5 s；大约20⁰/0.5s；大约15⁰/0.5 s；或大约10⁰/0.5 s。在一些实施例中，预定的转向变化率阈值小于30⁰/0.5 s；小于25⁰/0.5 s；或小于20⁰/0.5 s。在一些实施例中，预定的转向变化率阈值大于10⁰/0.5 s；或大于15⁰/0.5 s。

大转弯进入-保持大转弯位置实施例

在一些实施例中，在步骤706处，代替控制器110确定转向输入102从中间转弯位置转变到大转弯位置所花费的小于或大于预定的转向旋转定时阈值的时间量的是，控制器110计算转向位置时移以便确定是否以大转弯模式操作车辆100。转向位置时移可表示转向位置保持处于大转弯位置中的时间量。如果控制器110确定转向位置时移大于预定的大转弯位置定时阈值（例如，250 ms），则控制器110操作右马达106a和左马达106b以便以大转弯模式操作。如果控制器110确定转向位置时移小于预定的大转弯位置定时阈值（例如，250 ms），则控制器110操作右马达106a和左马达106b以便以标准的驱动模式操作。

大转弯进入-节气门输入实施例

在一些实施例中，控制器110确定转向输入102是否已从中间转弯位置转变到大转弯位置以及节气门输入是否超出节气门输入阈值，以确定是致使车辆100以大转弯模式还是以标准的驱动模式操作。如果控制器110确定转向输入102已从中间转弯位置转变到大转弯位置并且节气门输入超出节气门输入阈值，则控制器110致使右马达106a和左马达106b以大转弯模式操作。如果控制器110确定转向输入102已从中间转弯位置转变到大转弯位置并且节气门输入未超出节气门输入阈值，则控制器110致使右马达106a和左马达106b以标准的驱动模式操作。

在一些实施例中，节气门输入阈值大于10％；大于20％；大于30％；大于40％；大于50％；大于60％；大于70％；大于80％；或大于90%的全开节气门。在一些实施例中，节气门输入阈值为从5％到50％；从10％到40％；从15％到35％；从20％到30％；或大约25％的全开节气门。

大转弯进入-节气门输入和转弯速率实施例

在某些情形下，进入大转弯模式会呈现对于车辆100的用户来说不期望的条件。当处于正常的驱动模式（例如，车辆100沿前进方向驱动）时，如果控制器110响应于由用户使转向输入102快速转弯而简单地致使车辆100执行大转弯，则车辆100可能转向不足或犁地。为了避免这些问题，控制器110被构造成致使右驱动轮104a和左驱动轮104b基于转向输入102的转向位置、转向输入102的转向旋转速度和节气门108的节气门输入以某些速度沿某些方向旋转，其允许车辆100安全地进入大转弯，同时更加响应于用户对车辆100的控制输入。

图7C是车辆100的示意图，其图示了示例性大转弯进入功能，其中当满足某个标准时，转向输入102缓慢转变到大转弯位置以进入到图6的大转弯模式中。在这些实施例中，当控制器110确定满足某个大转弯模式进入标准（且具体地，缓慢转变大转弯标准）时，控制器110可以以大转弯模式操作车辆100。在一些实施例中，当转向输入102的转向位置已在超出转向旋转定时阈值（例如，300 ms）的时间量中（或者在一些实施例中，以降到转向旋转速度阈值以下的转向速度）从小转弯位置或中间转弯位置转变到大转弯位置并且节气门输入超出节气门输入阈值时，满足缓慢转变大转弯标准。

在图7C中，车辆100被示为处于两个位置中：位置1和位置2，其中位置2出现在位置1之后。在位置1中，转向输入102处于中间右转弯位置中，如由示意图503所图示的。控制器110确定转向输入102的转向位置满足标准的驱动模式标准，因为转向输入102的转向位置处于中间转弯位置中。响应于确定转向输入102的转向位置满足标准的驱动模式标准，控制器110致使右马达106a和右驱动轮104a以基于节气门输入的速度沿前进方向旋转，并且左马达106b和左驱动轮104b以也基于节气门输入的速度沿前进方向旋转。箭头720和722图示了在位置1处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。如从位置1到位置2的转变中所示，转向输入102在例如300 ms中从中间右转弯位置转变到大右转弯位置。在一些实施例中，控制器110确定满足缓慢转变大转弯标准，因为转向输入102的转向位置已在超出转向旋转定时阈值（例如，250 ms）的时间量（即，300 ms）中从中间转弯位置503转变到大转弯位置502，并且节气门输入超出节气门输入阈值。响应于控制器确定满足缓慢转变大转弯标准（如位置2中所示），控制器110致使车辆100以如图6中所示的大转弯模式操作。具体地，控制器110提供如下的驱动信号：命令（或在一些实施例中，致使）第一马达（即，右马达106a）以降到预定速度值（例如，车辆100的全速50%）以下的速度沿倒档方向驱动第一轮（即，右驱动轮104a）；以及致使第二马达（即，左马达106b）以降到预定速度值以下的速度沿前进方向驱动第二轮（即，左驱动轮104b），尽管节气门输入超出节气门输入阈值。在一些实施例中，两个车轮的速度大约相同。在一些实施例中，两个车轮的速度不同。箭头724和726图示了在位置2处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。通过结合以上的大转弯进入功能，车辆100可以在没有转向不足或犁地的情况下安全地进入大转弯，同时仍然响应于用户的缓慢转弯。

图7D是车辆100的示意图，其图示根据本发明的一些实施例的示例性大转弯进入功能，其中转向输入102快速转变到大转弯位置以进入到图6的大转弯模式。在这些实施例中，当控制器110确定满足某个大转弯模式进入标准、且具体地快速转变大转弯标准时，控制器110可以以大转弯模式操作车辆100。在一些实施例中，当转向输入102的转向位置已在小于转向旋转定时阈值（例如，300 ms）的时间量中（或者在一些实施例中，以小于转向旋转速度阈值的转向旋转速度）从小转弯位置或中间转弯位置转变到大转弯位置并且节气门输入超出节气门输入阈值时，满足快速转变大转弯标准。

在图7D中，车辆100被示为处于两个位置中：位置1和位置2，其中位置2出现在位置1之后。在一些实施例中，车辆100还可处于第三位置（例如，位置3）中，该第三位置出现在位置2之后。在位置1中，控制器110确定转向输入102处于中间右转弯位置中，如由示意图503所图示。响应于确定转向输入102处于中间右转弯位置中，控制器110以标准的驱动模式操作车辆100（如图10的位置1中所描述的）。箭头732和734图示了在位置1处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。当处于位置1中时，转向输入102已在例如200 ms之后从中间右转弯位置转变到大右转弯位置（如位置2中所示）。在一些实施例中，控制器110确定满足快速转变大转弯标准，因为转向输入102的转向位置已在小于转向旋转定时阈值（例如，250ms）的时间量（即，200 ms）中从中间转弯位置503转变到大转弯位置502，并且节气门输入超出节气门输入阈值。响应于确定满足快速转变大转弯标准（如位置2中所示），控制器110致使车辆100以如图6中所示的大转弯模式操作。具体地，在该示例中，在第一时间段期间，控制器110提供如下的驱动信号：该驱动信号命令第一马达（即，右马达106a）以超出预定速度值（例如，全轮速的50%）的速度沿倒档方向驱动第一轮（即，第一驱动轮104a），以及提供如下的驱动信号：该驱动信号命令第二马达（即，左马达106b）以超出所述速度值的速度沿前进方向驱动第二轮（即，左驱动轮104b）。在一些实施例中，在位置2处第一驱动轮104a和第二驱动轮104b的速度大约相同。在一些实施例中，在位置2处第一驱动轮104a和第二驱动轮104b的速度大约不同。箭头736和738图示了在位置2处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。在一些实施例中，在第一时间段之后，在位置3处，在第二时间段期间，控制器110提供如下的驱动信号：该驱动信号命令第一马达（即，右马达106a）以降到预定速度值以下的速度沿前进方向驱动第一轮（即，第一驱动轮104a），以及提供如下的驱动信号：该驱动信号命令第二马达（即，左马达106b）以降到预定速度值以下的速度沿前进方向驱动第二轮（即，左驱动轮104b），尽管节气门输入超出节气门输入阈值。在一些实施例中，在位置3处第一驱动轮104a和第二驱动轮104b的速度大约相同。在一些实施例中，在位置3处第一驱动轮104a和第二驱动轮104b的速度大约不同。箭头737和739图示了在位置2处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。在位置3处，控制器110以如图6中所示的大转弯模式操作车辆100。通过结合以上的大转弯进入功能，在一些实施例中，车辆100可以在没有转向不足或犁地的情况下安全地进入大转弯，尽管来自用户的节气门输入表示以通常致使转向不足的快的速度来驱动车辆100的用户意图。

基于所测量的转弯速率来调适大转弯模式

图8A是图示根据本发明的一些实施例的用于在处于大转弯模式时基于所测量的转弯速率来选择性地增加、减小或保持轮速的功能的流程图。图8B至图8C是车辆100的示意图，其图示根据本发明的一些实施例的用于在处于图8A的大转弯模式时基于所测量的转弯速率来选择性地增加或减小轮速的功能。在图8B至图8C中，车辆100与图7B中所示的车辆100类似。车辆100还可包括被构造成检测车辆100的转弯速率的惯性测量装置813。惯性测量装置813的示例包括被构造成测量车辆100的转弯速率的加速度计、陀螺仪或倾斜仪或MEMS传感器。

在图8A中，当车辆以大转弯模式操作时，在步骤802处，控制器110从转弯速率传感器接收所测量的转弯速率信号。所测量的转弯速率信号可代表车辆100的转弯速率。在一些实施例中，转弯速率传感器可包括以下各者中的一者或多者：加速度计、陀螺仪或任何惯性测量装置。转弯速率传感器可附接到车辆100。

在步骤804处，控制器110确定车辆100的所测量的转弯速率是否大于转弯速率阈值。如果控制器110确定车辆100的所测量的转弯速率大于预定的转弯速率阈值，则控制器110进行到步骤806。如果控制器110确定车辆100的所测量的转弯速率小于预定的转弯速率阈值，则控制器110进行到步骤808。

在步骤806处，控制器110继续提供一个或多个驱动信号，所述驱动信号通过将第三驱动信号提供给第一马达来命令第一马达和第二马达以大转弯模式操作，该第三驱动信号被构造成命令第一马达以小于第一速度的第三速度沿前进方向驱动第一驱动轮。控制器110可将第四驱动信号提供给第二马达，该第四驱动信号被构造成命令第二马达以小于第二速度的第四速度沿倒档方向驱动第二驱动轮。图8B图示了用于基于所测量的转弯速率来选择性地减小轮速的功能。在图8B中，在位置1处，车辆100以大转弯模式操作。箭头822和824图示了在位置1处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。在位置1处，控制器110确定车辆100具有2.0 Gs的所测量的转弯速率，其大于转弯速率阈值（1.5 Gs），如由转弯速率图解850所指示。响应于确定2.0 Gs的所测量的转弯速率大于预定的转弯速率阈值，如位置2中所示，控制器110将第三驱动信号提供给左马达106b以致使左驱动轮104b处于小于第一速度的第三速度。控制器110还将第四驱动信号提供给右马达106a，以致使右驱动轮104a处于小于第二速度的第四速度。箭头826和828图示了在位置2处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。

在步骤808（图示于图8A中）处，控制器110确定所命令的转弯速率是否大于所命令的转弯速率阈值。所命令的转弯速率可代表由用户提供来命令车辆100以某个转弯速率转弯的节气门输入。如果控制器110确定所命令的转弯速率大于所命令的转弯速率阈值，则控制器110进行到步骤810。如果控制器110确定所命令的转弯速率小于所命令的转弯速率阈值，则控制器110进行到步骤812。

在步骤810处，控制器110继续通过将第五驱动信号提供给第一马达来致使第一马达和第二马达以大转弯模式操作，该第五驱动信号被构造成致使第一马达以大于第一速度的第五速度沿前进方向驱动第一驱动轮。控制器110可将第六驱动信号提供给第二马达，该第六驱动信号被构造成致使第二马达以大于第二速度的第六速度沿倒档方向驱动第二驱动轮。图8C图示了用于基于所命令的转弯速率来选择性地增加轮速的功能。在图8C中，在位置1处，车辆100以大转弯模式操作。箭头830和832图示了在位置1处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。在位置1处，控制器110确定车辆100具有1.0 Gs的所测量的转弯速率，其小于1.5 Gs的所测量的转弯速率阈值，如由转弯速率图解851所指示的。响应于确定所测量的转弯速率小于所测量的转弯速率阈值，控制器110然后确定2.0 Gs的其所命令的转弯速率大于所命令的转弯速率阈值（1.5 Gs），如由转弯速率图解852所指示。响应于确定2.0 Gs的所命令的转弯速率大于转弯速率阈值，如位置2中所示，控制器110将第三驱动信号提供给左马达106b以致使左驱动轮104b处于大于第一速度的第五速度。控制器110还将第六驱动信号提供给右马达106a，以致使右驱动轮104a处于大于第二速度的第六速度。箭头834和836图示了在位置2处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。

在步骤812处，如果控制器110确定所命令的转弯速率小于所命令的转弯速率阈值，则控制器110继续致使右马达106a和左马达106b以所保持的轮速以大转弯模式操作。

在一些实施例中，通过基于所测量的转弯速率来调节轮速，车辆100可以在不同的环境中提供更好的性能和控制。例如，如果车辆100行进通过高草而由此减小车辆100的速度、或者在光滑的表面上行进而由此增加车辆100的速度，则控制器110可以相应地增加或减小轮速以补偿驱动表面并以用户可接受的速度来驱动车辆100。

离开大转弯模式

除非减轻，否则离开大转弯模式会对车辆100的一些用户提出挑战。例如，由于在处于大转弯模式时对方向控制轮的定位，如本文中所描述的，用户可能难以在操纵杆上施加足够的力以将方向控制轮103a至103b从大转弯位置旋转到标准驱动位置。而且，如果控制器110在检测到转向位置的快速变化之后致使右驱动轮104a和左驱动轮104b沿前进方向过快地旋转，则车辆100可能在大转弯的方向上转向不足或犁地。为了避免这些问题，控制器110被构造成致使第一马达106a和第二马达106b基于转向输入102的转向位置在某些时间以某些速度沿某些方向驱动第一驱动轮104a和第二驱动轮104b，以允许车辆100安全地离开大转弯，同时更加响应于用户对车辆100的控制输入。

图9A是图示根据本发明的一些实施例的用于确定车辆100是否满足大转弯离开标准的功能的流程图。图9B至图9C是车辆100的示意图，其图示了根据本发明的一些实施例的图9A的示例性大转弯离开功能。

在图9A中，在步骤902处，当以大转弯模式操作车辆100时，控制器110从转向位置传感器接收转向指标（例如，转向位置信号）。

在步骤904处，控制器110确定转向输入102的转向位置是否处于中间转弯位置中。如果控制器110确定转向输入102的转向位置处于中间转弯位置中，则控制器110进行到步骤906。如果控制器110确定转向输入102的转向位置保持处于大转弯位置中，则控制器110进行到步骤914。

在步骤906处，控制器110将第七驱动信号提供给第二马达，该第七驱动信号被构造成致使第二马达沿前进方向驱动第二驱动轮。在一些实施例中，第七驱动信号被构造成致使第二马达以小于由节气门108指示的所命令的速度的速度沿前进方向旋转第二驱动轮。例如，在图9B中，控制器110确定转向输入102从大转弯位置（如位置1中所示）转变到中间转弯位置（如位置2中所示）。响应于确定转向输入102已从大转弯位置转变到中间转弯位置，控制器110致使右马达106a以降低的速度沿前进方向驱动右驱动轮104a，该降低的速度小于由节气门108指示的所命令的速度。箭头901和903图示了右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。

在步骤908处，控制器110确定转向输入102的转向位置是否处于小转弯位置中。如果控制器110确定转向输入102的转向位置处于小转弯位置中，则控制器110进行到步骤910。如果控制器110确定转向输入102的转向位置保持处于中间转弯位置中，则控制器110进行到步骤912。

在步骤910处，在第一时间段期间，控制器110将第八驱动信号提供给第二马达并继续将第一驱动信号提供给第一马达，该第八驱动信号被构造成致使第二马达以由用户速度输入装置指示的所命令的速度沿前进方向旋转第二驱动轮。在第一时间段之后，控制器110将第九马达驱动信号提供给第一马达，该第九马达驱动信号被构造成致使第一马达以由节气门108指示的所命令的速度沿前进方向旋转第一驱动轮。例如，在图9C中，控制器110确定转向输入102从大转弯位置（如位置1中所示）转变到小转弯位置（如位置2中所示）。响应于确定转向输入102已从大转弯位置转变到小转弯位置，控制器110致使右马达106a以由节气门108（被示为全开节气门）指示的所命令的速度沿前进方向驱动右驱动轮104a历时例如500 ms，如位置2处所示。箭头905和907图示了右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。在该时间到期之后，控制器110致使左马达106b以由节气门108（被示为全开节气门）指示的所命令的速度沿前进方向驱动左驱动轮104b，如位置3中所示。箭头909和911图示了右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。

在一些实施例中，第一时间段是从20到1000 ms；从50到900 ms；从150到800 ms；从300到700 ms；从500到600 ms；或大约550 ms。在一些实施例中，第一时间段小于1000ms；小于900 ms；小于800 ms；小于700 ms；小于600 ms；小于500 ms；小于400 ms；小于300ms；小于200 ms；或小于100 ms。

在步骤912处，控制器110继续将第七驱动信号提供给第二马达106b，该第七驱动信号被构造成致使第二马达沿前进方向旋转第二驱动轮。

在步骤914处，控制器110继续以大转弯模式操作右马达106a和左马达106b。

离开大转弯模式-转变时间和节气门输入实施例

在一些实施例中，如果不减弱的话，则离开大转弯模式会对车辆100的一些用户提出一些挑战。例如，如果控制器110在检测到转向位置的快速变化之后致使右驱动轮104a和左驱动轮104b以快的速度沿前进方向旋转，则车辆100可能沿大转弯的方向而转向不足或犁地。然而，仅仅使控制器110在检测到转向位置的快速变化之后致使右驱动轮104a和左驱动轮104b以缓慢的速度操作历时某个预定的时间段（尽管节气门输入是高的），车辆100将不会适当地响应于用户的控制。为了避免这些问题，在一个实施例中，控制器110被构造成致使右驱动轮104a和左驱动轮104b基于转向输入102的转向位置、转向输入102的转向旋转速度和节气门108的节气门输入来以某些速度沿某些方向旋转，其允许车辆100安全地离开大转弯，同时更加响应于用户对车辆100的控制输入。

图9D是车辆100的示意图，其图示根据本发明的一些实施例的示例性大转弯离开功能，其中转向输入102缓慢地转变到中间转弯位置以离开图6的大转弯模式。在这些实施例中，当控制器110确定满足某个大转弯模式离开标准（且具体地，缓慢转变中间转弯标准）时，车辆100可离开大转弯模式。在一些实施例中，当转向输入102的转向位置已在大于转向旋转定时阈值（例如，250 ms）的时间量中（或者在一些实施例中，以小于转向旋转速度阈值的转向旋转速度）从大转弯位置转变到中间转弯位置并且节气门输入超出节气门输入阈值时，满足缓慢转变中间转弯标准。

在图9D中，车辆100被示为处于两个位置中，其中位置2出现在位置1之后。在位置1中，控制器110确定转向输入102处于大右转弯位置中，如由示意图502所图示的。响应于确定转向输入102处于大右转弯位置中，控制器110已致使车辆100以大转弯模式操作，其中在一些实施例中，车辆100绕竖直轴线B旋转。在位置2中，在300 ms之后，转向输入102已转变到中间右转弯位置，如由示意图503所图示的（并且如图5B中所详细解释的）。在一些实施例中，控制器110确定满足缓慢转变中间转弯标准，因为转向输入102的转向位置已在超出转向旋转定时阈值（例如，250 ms）的时间量（即，300 ms）中从大转弯位置502转变到中间转弯位置503，并且节气门输入超出节气门输入阈值。响应于确定满足缓慢转变中间转弯标准，控制器110致使第一马达（即，右马达106a）以小于预定速度值（例如，全速的50％）的速度沿前进方向驱动第一轮（即，第一驱动轮104a），并致使第二马达（即，左马达106b）以小于预定速度值的速度沿前进方向驱动第二轮（即，左驱动轮104b）。在一些实施例中，第一驱动轮104a和第二驱动轮104b的速度相同。在一些实施例中，第一驱动轮104a和第二驱动轮104b的速度不同。在一些实施例中，尽管节气门输入超出节气门输入阈值，控制器110仍致使右驱动轮104a和左驱动轮104b以缓慢的速度（例如，小于预定速度值的速度）旋转。箭头920和922图示了右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。通过结合以上的大转弯离开功能，尽管来自用户的节气门输入表示用户的快速加速车辆100的意图，但车辆100仍可以在没有转向不足或犁地的情况下安全地离开大转弯。

图9E是车辆100的示意图，其图示根据本发明的一些实施例的示例性大转弯离开功能，其中转向输入102快速转变到中间转弯位置以离开图6的大转弯模式。在这些实施例中，当控制器110确定满足某个大转弯模式离开标准（且具体地，快速转变中间转弯标准）时，车辆100可离开大转弯模式。在一些实施例中，当转向输入102的转向位置已在小于转向旋转定时阈值（例如，250 ms）的时间量中（或者在一些实施例中，以超出转向旋转速度阈值的转向旋转速度）从大转弯位置转变到中间转弯位置并且节气门输入超出节气门输入阈值时，满足快速转变中间转弯标准。

在图9E中，车辆100被示为处于三个位置中：位置1、位置2和位置3，其中位置2出现在位置1之后并且位置3出现在位置2之后。在位置1中，车辆100以大转弯模式操作，如图6中所示。在位置2中，转向输入102已在例如200 ms之后转变到中间右转弯位置，如由示意图503所图示。在一些实施例中，控制器110确定满足快速转变中间转弯标准，因为转向输入102的转向位置已在小于转向旋转定时阈值（例如，250 ms）的时间量（即，200 ms）中从大转弯位置502转变到中间转弯位置503并且节气门输入超出节气门输入阈值。响应于确定满足快速转变中间转弯标准，在第一时间段（例如，从100到1000 ms）期间，控制器110致使第一马达（即，右马达106a）以超出预定速度值（例如，全速的50％）的速度沿前进方向驱动第一轮（即，右驱动轮104a），并致使第二马达（即，左马达106b）以小于所述速度值的速度沿前进方向驱动第二轮（即，左驱动轮104b），尽管节气门输入超出节气门输入阈值。箭头930和932图示了在位置2处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。在第一时间段出现之后，响应于节气门输入超出节气门输入阈值，在位置3中，在第二时间段期间，控制器110致使第一马达（即，右马达106a）以超出预定速度值的速度沿前进方向驱动第一轮（即，第一驱动轮104a），并致使第二马达（即，左马达106b）以超出预定速度值的速度沿前进方向驱动第二轮（即，左驱动轮104b）。在一些实施例中，第一轮和第二轮的速度相同。在一些实施例中，第一轮和第二轮的速度不同。箭头934和936图示了在位置3处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。通过结合以上的大转弯离开功能，尽管来自用户的节气门输入表示用户的快速加速车辆100的意图，车辆100仍可以在没有转向不足或犁地的情况下安全地离开大转弯。

在一些实施例中，第一时间段是从100至1000 ms；从200到900 ms；从300到800ms；从400到700 ms；从500到600 ms；或大约550 ms。在一些实施例中，第一时间段小于1000ms；小于900 ms；小于800 ms；小于700 ms；小于600 ms；小于500 ms；小于400 ms；小于300ms；小于200 ms；或小于100 ms。

图9F是车辆100的示意图，其图示根据本发明的一些实施例的示例性大转弯离开功能，其中转向输入102快速地转变到小转弯位置以离开图6的大转弯模式。在这些实施例中，当控制器110确定满足某个大转弯模式离开标准（且具体地，快速转变小转弯标准）时，车辆100可离开大转弯模式。在一些实施例中，当转向输入102的转向位置已在降到转向旋转定时阈值（例如，250 ms）以下的时间量（例如，200 ms）中（或者在一些实施例中，以降到转向旋转速度阈值以下的转向旋转速度）从大转弯位置历经中间转弯位置而转变到小转弯位置并且节气门输入超出节气门输入阈值时，满足快速转变小转弯标准。

在图9F中，车辆100被示为处于两个位置中：位置1和位置2，其中位置2出现在位置1之后。在位置1中，控制器110确定转向输入102处于大右转弯位置中，如由示意图502所图示的（并且如图6中所详细解释的）。响应于确定转向输入102处于大右转弯位置中，控制器110致使车辆100以大转弯模式操作。在位置2中，转向输入102已在例如200 ms之后转变到小右转弯位置，如由示意图504所图示的（并且如图5C中所详细解释的）。在一些实施例中，控制器110确定满足快速转变小转弯标准，因为转向输入102的转向位置已在小于转向旋转定时阈值（例如，250 ms）的时间量（即，200 ms）中从大转弯位置502历经中间转弯位置而转变到小转弯位置504，同时节气门输入超出节气门输入阈值。响应于确定满足快速转变大转弯标准，响应于节气门输入超出节气门输入阈值，控制器110致使第一马达（即，右马达106a）以超出预定速度值（例如，全速的50％）的速度沿前进方向驱动第一轮（即，右驱动轮104a），并致使第二马达（即，左马达106b）以超出预定速度值的速度沿前进方向驱动第二轮（即，左驱动轮104b）。在一些实施例中，第四速度与第三速度相同。在一些实施例中，第四速度与第三速度不同。箭头938和940图示了右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。通过结合以上的大转弯离开功能，车辆100可以以更加响应于来自用户的节气门输入的方式离开大转弯。

基于转向位置进入/离开大转弯模式

在一些实施例中，如果转向输入102处于大转弯位置中，则控制器110确定是否以大转弯模式操作车辆100，如果转向输入102处于中间转弯位置中，则控制器110确定是否以标准的驱动模式操作车辆100。例如，如果控制器110接收到指示转向输入102处于完全左转弯位置或完全右转弯位置（例如，大转弯位置）中的传感器位置信号，则控制器110致使右马达106a和左马达106b以大转弯模式操作。如果控制器110接收到指示转向输入102处于中间左转弯位置或中间右转弯位置（例如，中间转弯位置）中的传感器位置信号，则控制器110致使右马达106a和左马达106b以标准的驱动模式操作。在一些实施例中，第一组的一个或多个传感器（例如，图5C的306a、306f）可被构造成检测转向输入102何时处于大转弯位置中，并且第二组的一个或多个传感器可被构造成检测转向输入102何时处于中间转弯位置中（例如，图5C的306b、306e）。

禁用大转弯模式-过度角度车辆倾斜

在一些实施例中，尽管转向指标指示车辆100应以大转弯模式操作（例如，如图6中所示），仍可禁用大转弯模式功能。例如，如果车辆100经受过度的角度倾斜（例如，与水平方向相差大于10°），诸如当向上爬陡坡或向下下陡坡行进时，则以大转弯模式操作可能使车辆100不太稳定或者减小车轮可用于攀爬的驱动功率。在这些情况下，为了安全起见，以标准的驱动模式操作车辆100。

图10A至图10B是车辆100的示意图，其图示根据本发明的一些实施例的基于倾斜角的示例性大转弯进入功能。在一些实施例中，车辆100可包括被构造成检测车辆100的倾斜角（例如，俯仰或滚转）的倾斜传感器1001。在一些实施例中，车辆100在平坦表面上的加速或减速不影响由倾斜传感器1001进行的测量。倾斜传感器1001的示例包括加速度计、陀螺仪或倾斜仪或用于测量车辆100的定向的MEMS定向传感器。

在图10A中，在位置1处，车辆100以标准的驱动模式操作，其中控制器110致使第一驱动马达106a和第二驱动马达106b以基于节气门108的节气门输入的速度来驱动右驱动轮104a和左驱动轮104b。箭头1002和1004图示了右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。控制器110可被构造成通过还确定如由倾斜传感器沿着横向轴线或纵向轴线检测到的车辆的倾斜角是否小于预定的倾斜角阈值（例如，对于俯仰为大约10°，且对于滚转为大约6°）来确定转向指标是否满足大转弯标准。如果控制器110确定车辆100的倾斜角小于预定的倾斜角阈值（例如，如图10A中所示，其中倾斜图形1020图示车辆100以0°的角度在平坦表面1022上行进），则控制器110确定转向指标满足大转弯标准，并由此致使右马达106a和左马达106b以大转弯模式操作，如图10A的位置2中所示。箭头1006和1008图示了在位置2处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。如果控制器110确定车辆100的倾斜角大于预定的倾斜角阈值（例如，如图10B中所示，其中倾斜图形1020图示车辆100相对于平坦表面1022以20°的角度沿陡坡1024向上行进），则控制器110确定转向指标不满足大转弯标准，并由此致使右马达106a和左马达106b以标准的驱动模式操作，如图10B的位置2中所示。箭头1010和1012图示了在位置2处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。

通过利用以上的大转弯禁用功能，当车辆100过度倾斜时，车辆100可以安全地避免进入大转弯。

在一些实施例中，旋转倾斜角阈值是从1°到30°；从5°到20°；从10°到15°；或大约10°。在一些实施例中，旋转倾斜角阈值小于30°；小于20°；小于15°；小于10°；或小于5°。

禁用大转弯模式或大转弯模式中的降低的速度-倒档驱动

在一些实施例中，尽管转向指标指示车辆100应以大转弯模式操作（例如，如图6中所示），但当车辆100以倒档行进时，可禁用或修改大转弯模式功能。例如，如果车辆100以倒档行进，则以大转弯模式操作可使车辆100难以驾驶，因为用户必须向后看以查看车辆100行进到了哪里。在这些实施例中，为了安全起见，可以以标准的驱动模式或降低速度的模式操作车辆100。

图11A是车辆100的示意图，其图示根据本发明的一些实施例的示例性大转弯进入功能并且在车辆以倒档行进时以降低的速度操作车辆。

在图11A中，如位置1中所示，车辆100以标准的驱动模式操作，其中控制器110致使右驱动马达106a和左驱动马达106b以基于节气门108的节气门输入的速度来驱动右驱动轮104a和左驱动轮104b。在该示例中，控制器110致使右驱动马达106a和左驱动马达106b沿倒档方向驱动右驱动轮104a和左驱动轮104b。箭头1102和1104图示了右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。控制器110可被构造成通过还确定用户速度输入装置是否接收到倒档速度输入来确定转向指标满足大转弯标准。如果控制器110确定用户速度输入装置接收到倒档速度输入，则控制器110确定转向指标满足大转弯标准，并由此致使右马达106a和左马达106b以大转弯模式操作，如图11A的位置2中所示。在一些实施例中，控制器110被构造成将第十二驱动信号提供给左马达106b。当车辆以图6中所示的大转弯模式操作时，第十二驱动信号可被构造成致使第一马达（例如，左马达106b）以小于第一速度的第十二速度沿与由第一驱动信号指示的方向相反的方向驱动第一驱动轮（例如，左驱动轮104b）。在一些实施例中，控制器110被构造成将第十三驱动信号提供给第二马达（例如，右马达106a），当车辆以图6中所示的大转弯模式操作时，该第十三驱动信号被构造成致使第二马达以小于第二速度的第十三速度沿与由第二驱动信号指示的方向相反的方向驱动第二驱动轮（例如，右驱动轮104a）。箭头1106和1108图示了在位置2处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。

图11B是车辆100的示意图，其图示根据本发明的一些实施例的示例性大转弯进入功能，该大转弯进入功能在车辆以倒档行进时可被禁用。

在图11B中，车辆100与图11A的位置1中的车辆100基本上类似。在图11B中，控制器110可被构造成通过还确定用户速度输入装置是否未接收到倒档速度输入来确定转向指标满足大转弯标准。如果控制器110确定用户速度输入装置接收到倒档速度输入，则控制器110确定转向指标不满足大转弯标准，并由此致使右马达106a和左马达106b以标准的驱动模式操作，如图11B的位置2中所示。箭头1110和1112图示了在位置2处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。在一些实施例中，第十二驱动信号被构造成致使左马达106b以如由第一驱动信号引起的左马达106b的功率的大约50％来驱动左驱动轮104b。在一些实施例中，第十三驱动信号被构造成致使右马达106a以如由第二驱动信号引起的右马达106a的功率的大约50％来驱动右驱动轮104a。

基于操作员重量的零转弯模式

在一些实施例中，尽管转向指标指示车辆100应以大转弯模式操作（例如，如图6中所示），但可禁用大转弯模式功能。例如，如果车辆100经受过度的用户重量（例如，> 250lbs），则以大转弯模式操作就可能没有足够的功率来驱动车辆100。在这些情况下，控制器110可能需要向驱动轮104a至104b增加功率以改善可用性。

图12A至图12B是车辆100的示意图，其图示根据本发明的一些实施例的基于用户重量的示例性大转弯进入功能。在一些实施例中，车辆100可包括被构造成检测操作车辆的用户的重量的用户重量传感器1201。重量传感器1201的示例包括加速度计、应变仪。

在图12A中，在位置1处，车辆100以标准的驱动模式操作，其中控制器110致使第一驱动马达106a和第二驱动马达106b以基于节气门108的节气门输入的速度来驱动右驱动轮104a和左驱动轮104b。箭头1202和1204图示了右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。在位置2处，控制器110确定转向指标满足大转弯标准。控制器110还可确定车辆100的操作员的重量大于操作员重量阈值。响应于确定转向指标满足大转弯标准并且车辆100的操作员的重量大于操作员重量阈值，控制器110将第十四驱动信号提供给第一马达（例如，左马达106b）。当以如图6中所示的大转弯模式操作时，第十四驱动信号可被构造成致使第一马达以大于第一驱动轮的第一速度的第十四速度沿前进方向驱动第一驱动轮（例如，左驱动轮104b）。而且，响应于确定转向指标满足大转弯标准并且车辆100的操作员的重量大于操作员重量阈值，控制器110将第十五驱动信号提供给第二马达（例如，右马达106a）。当以如图6中所示的大转弯模式操作时，第十五驱动信号可被构造成致使第二马达以大于第二驱动轮的第二速度的第十五速度沿倒档方向驱动第二驱动轮（例如，右驱动轮104a）。箭头1206和1208图示了在位置2处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。

在一些实施例中，第十四驱动信号和第十五驱动信号致使右马达106a和左马达106b分别使用分别与第一驱动信号和第二驱动信号相比大约两倍的功率来驱动左驱动轮104b和右驱动轮104a。在一些实施例中，第十四驱动信号被构造成致使第一马达（例如，左马达106b）以第一马达的最大功率的大约60％来驱动第一驱动轮（例如，左驱动轮104b），并且第十五驱动信号被构造成致使第二马达（例如，右马达106a）以第二马达的最大功率的大约30％来驱动第二驱动轮（例如，右驱动轮104a）。

在图12B中，位置1处的车辆100与图12A的位置1处的车辆100基本上类似。在位置2处，如果控制器110确定车辆100的操作员的重量小于操作员重量阈值，则控制器110致使右马达106a和左马达106b以大转弯模式操作（表示于图6中）。在一些实施例中，第一驱动信号被构造成致使第一马达（例如，左马达106b）以第一马达的最大功率的大约30％来驱动第一驱动轮（例如，左驱动轮104b）。第二驱动信号被构造成致使第二马达（例如，右马达106a）以第二马达的最大功率的大约15％来驱动第二驱动轮（例如，右驱动轮104a）。箭头1206和1208图示了在位置2处右驱动轮104a和左驱动轮104b的速度和方向。

在一些实施例中，预定的操作员重量阈值是大约250 lbs。

在一些实施例中，如果控制器110确定车辆100以大转弯模式操作的时间段超出大转弯模式时限阈值，则控制器110停用大转弯模式。在一些实施例中，大转弯模式时限阈值在7和10秒之间。停用大转弯模式对于减少由长时间以大转弯模式操作所引起的车辆100上的任何过度磨损而言可能是有必要的。

在一些实施例中，大转弯模式时限阈值是根据车辆的操作员的重量而定的。在一些实施例中，如果操作员重量高于重量阈值（例如，250 lbs），则大转弯模式时限可以是高的值（例如，10秒），并且如果操作员重量低于操作员重量阈值，则大转弯模式时限可以是较低的值（例如，7秒）。在一些实施例中，当操作员重量小于操作员重量阈值时的大转弯模式时限阈值是当车辆的操作员的重量大于操作员重量阈值时的大转弯模式时限阈值的时间量的一半。

室内/室外模式

在一些实施例中，可以以室内模式或室外模式操作车辆100。当处于室内模式时，与在室外驱动车辆100相比，用户可期望在处于大转弯模式时以降低的速度驱动车辆100。这可能是因为与在室外驱动相比，当在室内驱动时要避开更狭小的走廊以及更多的物体。在一些实施例中，在室内模式中，当控制器110以大转弯模式操作车辆100时，控制器110被构造成致使第一马达106a和第二马达106b以某一速度来驱动第一轮104a和第二轮104b，该速度为由用户速度输入装置指示的所命令的速度的大约30%。在一些实施例中，在室外模式中，当控制器110以大转弯模式操作车辆100时，控制器110被构造成致使第一马达106a和第二马达106b以某一速度来驱动第一轮104a和第二轮104b，该速度为由用户速度输入装置指示的所命令的速度的大约60%。在一些实施例中，当控制器110以大转弯模式和室外模式操作车辆100时，控制器110被构造成致使第一马达106a和第二马达106b以某一速度来驱动第一轮104a和第二轮104b，该速度是当处于大转弯模式和室内模式时控制器110被构造成致使第一马达106a和第二马达106b驱动第一轮104a和第二轮104b的速度的大约两倍。

在一些实施例中，可由用户选择的环境模式选择输入设置在车辆100上。在一些实施例中，环境模式选择输入是开关或拨盘。在一些实施例中，环境模式选择输入可以是光传感器、加速度计、温度传感器或湿度传感器。在一些实施例中，环境模式选择输入被集成到节气门中，使得反复地接合和脱离节气门从而致使在室内和室外模式之间切换。环境模式选择输入被构造成致使控制器110以室内模式或室外模式操作。在一些实施例中，环境模式选择输入定位在转向输入102上。在一些实施例中，环境模式选择输入是开关。

转向组件

在一些实施例中，车辆（诸如，具有上文所描述的功能的机动代步车）被实施有如以下实施例中所描述的转向组件和前端配置。例如，下文描述了并且在图13A1至图13C3中进一步详细示出了转向组件202的实施例。图13A1图示了根据本发明的至少一个实施例的车辆1300的一部分的仰视前视透视图。图13A2至图13A3图示了根据本发明的至少一个实施例的车辆1300的一部分的俯视图。图13B1至图13B2图示了根据本发明的至少一个实施例的车辆1300的一部分的仰视图。图13C1图示了根据本发明的至少一个实施例的车辆1300的一部分的俯视前视透视图。图13C2至图13C3分别图示了根据本发明的至少一个实施例的车辆1300的转向组件102的俯视图和前视图。

现在转向图13A1，车辆1300（在一些实施例中，其与车辆100类似）可包括车架1302。车架1302可沿着纵向轴线LA安置。车辆1300可包括转向组件202。转向组件202可联接到车架1302。转向组件202可具有定位在车架1302的纵向轴线的两侧上的左方向控制轮103b和右方向控制轮103a。右方向控制轮103a和左方向控制轮103b在本文中也可被称为右前轮103a和左前轮103b。右前轮103a和左前轮103b可经由转向连杆1308（本文中也被称为连杆构件）联接到转向输入102。在一些实施例中，转向连杆1308包括右横拉杆1308a和左横拉杆1308b。

转向连杆1308可被构造成响应于转向输入102的运动而枢转。转向连杆1308可被构造和确定尺寸成使得右前轮103a和左前轮103b中的每者具有最大向内转弯角。如本文中所使用的，向内转弯角指代车轮相对于纵向轴线的方向，使得表示车轮的前进方向的向量将与纵向轴线交叉。而且，如本文中所使用的，向外转弯角指代车轮相对于纵向轴线的方向，使得表示车轮的前进方向的向量将偏离纵向轴线。在车辆转弯中，具有向内转弯角的前轮将是外侧前轮，并且具有向外转弯角的前轮将是内侧前轮。最大向内转弯角可由左前轮103b抑或右前轮103a可以相对于纵向轴线向内转弯所达到的极限来表征。例如，在图13A2中，当转向输入102定位处于完全右转弯（例如，大转弯位置）时，左前轮103b（例如，车轮外侧）具有60°的最大向内转弯角，其在图13A2中被表示为纵向轴线LA和左轮纵向轴线LWLA之间的角度。左前轮103b或右前轮103a中的每者可被构造成具有稳固的最大向内转弯角和对应的可变向外最大转弯角。例如，稳固的最大向内转弯角可由转向组件中的刚性构件引起，所述刚性构件彼此接合以限制它们各自的运动。在一些实施例中，可变向外最大转弯角可具有中间最大向外转弯角和最大向外转弯角。在一些实施例中，转向组件202包括连杆部件，所述连杆部件挠曲通过中间最大向外转弯角到最大向外转弯角，直到达到最大转弯极限（例如，通过使刚性构件以最大向外转弯角接合）。在一些实施例中，最大向外转弯角受对应的前端部连杆的管控，并且只有在外侧轮转弯以达到最大向内转弯角时才可以实现。在一些实施例中，转向组件202被构造成当外侧轮转弯达到最大向内转弯角时将内侧轮定位到中间最大向外转弯角。然而，可以克服该位置以推动内侧轮达到其最大向外转弯角，即使当外侧轮保持处于最大向内转弯角时也如此。

在最大向内转弯角处，横拉杆联接到转向支架所在的枢轴点定位在穿过两条主销轴线的线的后侧。在一些实施例中，左前轮103b和右前轮103a中的每者具有最大向内转弯角和最大向外转弯角。在一些实施例中，转向连杆1308可被构造和确定尺寸成使得左前轮103b和右前轮103a中的每者具有中间向外转弯角和最大向外转弯角。最大向外转弯角可由左前轮103b抑或右前轮103a的前部可以远离纵向轴线转弯所达到的极限（在一些实施例中，当车辆100处于静止时）来表征。在一些实施例中，当右前轮103a和左前轮103b（例如，内轮）转弯达到相应的右最大向内转弯角或左最大向内转弯角时，右前轮103a和左前轮103b中的另一者（例如，外轮）转弯达到小于最大向外角的中间向外转弯角，除非偏压力被施加到左前轮103b或右前轮103a中的另一者以推动该车轮达到相应的最大向外转弯角。例如，当操纵杆可转弯达到可能的最大程度时，转向组件202被构造成将外侧轮定位处于最大向内转弯角，同时内侧轮被定位处于中间最大向外转弯角。但是，在一个示例中，当操纵杆和外侧轮两者都已达到其行进距离的极限时，内侧轮能够进一步旋转以实现最大向外转弯角。在一些实施例中，这是由于转向组件202响应于另外的偏压力（例如，超过操纵杆的仅运动）而挠曲。例如，在图13A2中，并且在一些实施例中，中间向外转弯角为大约88°，如在图13A2中被表示为纵向轴线LA和右轮纵向轴线RWLA之间的角度，并且在图13A3中，当转向输入102定位处于完全右转弯时，右前轮103a具有91⁰的最大向外转弯角。在图13A2中，当转向输入102定位处于完全右转弯并且右驱动轮104a和左驱动轮104b沿前进方向（由右驱动轮104a和左驱动轮104b上的代表性箭头1330和1327指示）被驱动时，右前轮103a具有88°的中间向外转弯角。当转弯时，车辆100绕右前轮轴线RFA和后轴线RA的相交点1333枢转。在图13A3中，当车辆100以大转弯模式操作以绕右前轮轴线RFA和后轴线RA的相交点1335枢转并且右驱动轮104a沿倒档方向（由右驱动轮104a和左驱动轮104b上的代表性箭头1332和1327指示）驱动时，偏压力被施加（或增加）到右前轮103a以推动右前轮103a达到91⁰的相应的最大向外转弯角。不希望受任一特定理论的束缚，在一些实施例中，偏压力是根据提供给右马达106a和左马达106b的相对功率水平（例如，电压、电流）的差异而定的。在一些实施例中，偏压力可归因于车轮内侧与地表面的摩擦和/或由右马达106a和左马达106b和/或由右马达106a和左马达106b中的一者施加的相对功率水平施加的功率水平。

在一些实施例中，中间最大向外转弯角与最大向外转弯角相差如下值：大约小于10°（包括端值）；小于8°（包括端值）；小于6°（包括端值）；小于4°（包括端值）；小于2°（包括端值）。在一些实施例中，中间最大向外转弯角为大约83°、大约84°、大约85°、大约86°、大约87°或大约88°。在一些实施例中，中间最大向外转弯角大于83⁰、大于84°、大于85°、大于86°、大于87°或大于88°。在一些实施例中，最大向外转弯角为大约90⁰、大约91⁰、大约92⁰、大约93⁰、大约94⁰或大约95⁰。在一些实施例中，最大向外转弯角大于87°、大于88°、大于89°、大于90°、大于91°、大于92°、大于93°、大于94°、或大于95°。

在一些实施例中，控制器110被构造成：当左前轮或右前轮中的一者（例如，右前轮103a或左前轮103b）处于最大向外角时，沿相反方向同时驱动第一驱动轮（例如，右驱动轮104a）和第二驱动轮（例如，左驱动轮104b）历时至少一部分时间。

在一些实施例中，控制器110被构造成：当左前轮或右前轮中的一者（例如，右前轮103a或左前轮103b）处于最大向外角时，以绝对值大约相同的功率水平且沿不同方向对第一驱动轮和第二驱动轮（例如，右驱动轮104a和左驱动轮104b）中的每者供以功率。

在一些实施例中，当功率水平具有大约相同的绝对值时，第一驱动轮（例如，右驱动轮104a）以与第二驱动轮（例如，左驱动轮104b）不同的每分钟转数（或角速度）操作。这可以是由于转弯弧的几何形状以及在车轮被供以功率时转向组件202的相对配置而产生的。

现在转向图13B1至图13B2，转向组件202可包括转向杆1310和/或杆突片1312。杆突片1312可联接到转向杆1310。杆突片1312可响应于转向输入102的运动而绕转向杆1310旋转，例如，如由代表性箭头1334所图示。转向组件202可包括连杆构件1308，该连杆构件可联接到杆突片1312。连杆构件1308可被构造成响应于转向输入102的运动而经由转向杆1310和杆突片1312枢转。连杆构件1308可包括一个或多个横拉杆，诸如图13B1至图13B2中所示的右横拉杆1308a和左横拉杆1308b。右横拉杆1308a和左横拉杆1308b可以是可枢转地联接到杆突片1312的。右横拉杆1308a和左横拉杆1308b可被构造成响应于转向输入102的运动而经由转向杆1310和杆突片1312枢转，以致使右前轮103a和左前轮103b相对于转向输入102的转向位置来定向。在一个实施例中，杆突片1312包括相隔距离DST的两个横拉杆连接点1360a至1360b。杆突片132可在转向杆枢轴点A处绕转向杆1310枢转。在一些实施例中，杆枢轴点A和第一横拉杆连接点1360a的线为大约。在一个实施例中，如图13B3中所示，杆枢轴点A和第一横拉杆连接点1360a的线与从杆枢轴点A到第二横拉杆连接点1360b的线之间的角度为大约20°。在一个实施例中，杆枢轴点A和第一横拉杆连接点1360a的线与纵向轴线LA之间的角度为大约10°。

转回到图13B1至图13B2，转向组件202可包括车轴梁1314。可将车轴梁1314可枢转地安装到车架1302。车轴梁1314可基本上垂直于车辆100的纵向轴线LA。车轴梁1314可包括右轮轴1318a和左轮轴1318b（在一些实施例中，它们可与右轮轴112a和左轮轴112b类似或相同）。右轮轴1318a和左轮轴1318b可从车轴梁1314向后偏移。右轮轴1318a和左轮轴1318b可被构造成在车辆100的主体的后侧成角度。配置被选择为在转弯期间允许内侧前轮实现最大外侧转弯方向，同时限制过凸轮（cam over）的效应。在一些实施例中，例如在图13F中所图示的，左横拉杆1308在转向/杆枢轴点处可枢转地连接到左转向臂1324a。左横拉杆1308也在突片/杆枢轴点处可枢转地连接到杆突片1302。如果左横拉杆1308枢转成使得该横拉杆的在转向/杆枢轴点和突片/杆枢轴点之间的轴线穿到左主销的后部，则存在显著的过凸轮效应的风险，这对于车辆的操作来说是次优的，至少是因为会更难以使车辆从大转弯中转向出来。在一些实施例中，提供凸块以限制或阻止该过凸轮效应。在一些实施例中，引发轻微的过凸轮效应，这可增强偏压力以将内侧驱动轮保持处于向外大转弯方向。在一些实施例中，可以通过更改一个或两个驱动轮的运动来减轻由过凸轮引起的偏压。例如，可减小或消除被施加来驱动内驱动轮的力，以减小过凸轮效应。

转向输入102可包括右主销1316a和/或左主销1316b，它们联接到车轴梁1314。右主销1316a和/或左主销1316b可以是可绕相应的主销轴线1316c至1316d旋转的。右主销1316a和左主销1316b可被构造成允许相应的右前轮103a和左前轮103b中的每者沿着相应的主销轴线1316c至1316d中的一者枢转。右横拉杆1308a和左横拉杆1308b可以是可枢转地联接到相应的右主销1316a和左主销1316b的。

在一些实施例（诸如，在图13C1至图13C3中）中，转向组件202可包括右转向臂1324a和/或左转向臂1324b，以将右主销1316a和左主销1316b联接到右横拉杆1308a和左横拉杆1308b。右转向臂1324a和左转向臂1324b可经由右主销套1317a和左主销套1317b联接到相应的右主销1316a和左主销1316b。左转向臂1324a和左转向臂1324b中的每者可以是可分别绕右主销轴线1316c和左主销轴线1316d旋转的以及从右主销轴线1316c和左主销轴线1316d突出。在一些实施例中，右转向臂1324a和/或左转向臂1324b被构造成突出一距离而不面临内侧轮的内侧，该距离被构造成实现最大向外转弯角。在该配置中，转向输入102的运动致使右前轮103a和左前轮103b相应地重新定向。

如图13B1、图13B2和图13C2中所示，转向组件202可包括右止动件1315a和左止动件1315b。在一些实施例中，右止动件1315a和左止动件1315b分别被构造成防止转向组件202的元件（例如，横拉杆）传送越过右止动件1315a和左止动件1315b。通过限制转向组件202的部件的运动，相应的右轮和左轮达到它们各自的最大转弯角。在一些实施例中，右止动件和左止动件被构造为可缩回式转向止动件，诸如下文更详细描述的（诸如，结合图13G1至图13G4）。在一些实施例中，右止动件1315a和左止动件1315b定位在车轴梁1314上。在一些实施例中，当右横拉杆1308a和/或左横拉杆1308b枢转时，右横拉杆1308a或左横拉杆1308b可在右前轮103a或左前轮103a中的一者达到相应的最大向外转弯角时分别接合右止动件1315a或左止动件1315b。右止动件1315a和左止动右止动件1315b可被构造成防止右前轮103a和左前轮103b转弯超过相应的最大向外转弯角。图13B2图示了处于完全右转弯的车辆100。右横拉杆1308b枢转并且已接合右止动件1315a，使得右前轮103a处于最大向外转弯角。

如图13C1中所示，在一些实施例中，车轴梁1314可通过至少一个悬架构件联接到车架1302。悬架构件可被构造成允许右前轮103a和左前轮103b中的每者基本上沿着车辆1300的竖直轴线（由代表性箭头1340图示）相对于车架1302平移（或竖直地移动）。悬架构件可包括至少一个弹簧，诸如图13C中所示的弹簧1320a至1320b。悬架构件可包括摆臂1322，该摆臂可枢转地联接到车架1302并固定到车轴梁1314。悬架构件可被构造成允许右前轮103a和左前轮103b沿着车辆1300的竖直轴线（由代表性箭头1340图示）平移（或竖直地移动）。例如，图13C1中所示的弹簧1320a至1320b可响应于施加到右前轮103a和左前轮103b的力的增加或减小而压缩和膨胀。图13C中所示的摆臂1322可响应于施加到右前轮103a和左前轮103b的力的增加或减小而枢转。在一些实施例中，右前轮103a和左前轮103b中的每者可相对于车架平移不超过在0.25英寸和1英寸之间的值。在一些实施例中，选择悬架构件行进的程度以适应内侧轮最大向外转弯角。例如，在一些实施例中，过软的悬架可妨碍连杆实现所期望的最大转弯角。

在一些实施例中，诸如在图13C2至图13C3中，转向组件202包括右轮轴1326a和左轮轴1326b，它们分别联接到右主销1316a和左主销1316b。右轮轴1326a和左轮轴1326b中的每者可分别绕右主销轴线1316c和左主销轴线1316d旋转以及从右主销轴线1316c和左主销轴线1316d突出。右前轮103a和左前轮103b可以是可分别绕相应的右轮轴1326a和左轮轴1326b旋转的。

在一些实施例中，右转向臂1324a和左转向臂1324b中的每者分别相对于右轮轴1326a和左轮轴1326b以在60°和100°之间的角度；在70°和90°之间的角度；大约68°、大约69°、大约70°、大约71°、大约72°、大约73°、大约74°、大约75°、大约76°、大约77°、大约78°、大约79°的角度或大约80°的角度被固定。例如，在图13C4中，右转向臂1324a和右轮轴1326a之间的角度被示为73°，并且在一些实施例中，可以是在68°和78°之间的角度。在一些实施例中，右转向臂1324a和左转向臂1324b中的每者包括横拉杆连接点。例如，在图13C4中，右转向臂1324a包括横拉杆连接点1362。横拉杆连接点1362的中心与主销1316a的主销轴线1316c之间的距离为大约1.9（例如，图13C4中的1.89英寸）。参考图13B3和图13C4，在一些实施例中，（i）横拉杆连接点1362的中心与主销轴线1316a之间的距离与（i）横拉杆连接点1360和转向轴线A之间的距离之间的比率为大约1.2，或在一些实施例中，在1.1和1.3之间。

在一些实施例中，车轴梁1314可包括一个或多个切口，诸如图13C2中所示的右切口1342a和左切口1342b。当右前轮103a或左前轮103b处于最大向内转弯角时，相应的右转向臂1324a或左转向臂1324b被构造成在相应的右切口1342a和左切口1342b内对齐。

轮轴线相交点

图13D至图13E分别是根据本发明的至少一个实施例的转向输入102的一部分的前侧视图和左侧视图。在一些实施例中，转向组件202包括车轴梁1314、右转向臂1324a、右主销1316a、左转向臂1324b和左主销1316b。右转向臂1324a和左转向臂1324b可相对于由车辆1300的纵向轴线和竖直轴线限定的平面以大约4°的外倾角、大约3°的外倾角、在3°和5°之间（包括端值）的外倾角、或在2°和6°之间（包括端值）的外倾角定向。如本文中所使用的，外倾角可以是当从车辆的前方观察时车辆的竖直轴线和车轮的竖直轴线之间的角度。在一些实施例中，右主销1316a和左主销1316b可相对于由车辆1300的横向轴线和竖直轴限定的平面以大约2°的后倾角、大约3°的后倾角、在1°和3°之间的后倾角、或在1°和4°之间的后倾角定向。如本文中所使用的，后倾角可以是车轮的转向轴线从车辆的竖直轴线的角位移。图13D图示了车轴梁1314，其具有如由竖直轴线VA和外倾角轴线CamA所图示的4°的外倾角。图13E图示了左转向臂1324b的左侧视图，其具有如由竖直轴线VA和后倾角轴线CasA所图示的2°的后倾角。

图13F是根据本发明的至少一个实施例的处于大转弯模式配置的车辆1300的一部分的仰视图。在图13F中，右驱动轮104a和左驱动轮104b（未示出）绕后轮轴线RA旋转。右前轮103a绕右前轮轴线RFA旋转。左前轮103b绕左前轮轴线LFA旋转。当右前轮103a处于最大向外转弯角时，如图13F中所示，右前轮轴线RFA的投影和左前轮轴线LFA的投影在竖直投影相交点LR_IP处相交，该相交点在后轮轴线RA的前侧。在一些实施例中，当左前轮处于最大向外转弯角时，左前轮轴线LFA投影和右前轮轴线RFA投影相交于在车架1302的左侧上从纵向轴线LA出发的一点处。通过将右前轮103a和左前轮103b构造成使得竖直投影相交点LR_IP在内驱动轮内侧，可以实现绕枢轴点的急转弯半径。例如，在一些实施例中，车辆100的枢轴点接近内侧驱动轮（例如，在图13F中接近右驱动轮104a的竖直轴线B）。在一些实施例中，枢轴点在两个驱动轮（例如，右驱动轮104a和左驱动轮104b）之间。在一些实施例中，枢轴点是在两个驱动轮之间的中心点处（例如，右驱动轮104a和左驱动轮104b之间的竖直中心点轴线E）。在一些实施例中，枢轴点是在驱动轮轴线RA上或附近，或接近驱动轮轴线RA。在一些实施例中，枢轴点是在两个驱动轮之间的中心点（例如，中心点E）与内驱动轮的内侧边缘（例如，在右转弯期间右驱动轮104a的内侧边缘1344，或者在左转弯期间左驱动轮104b的内侧边缘1346）之间。在一些实施例中，当车辆100以大转弯模式操作时，转弯半径基本上受内侧轮的控制。转向组件202可被构造成准许外侧轮（例如，左前轮103b）滑动，并由此不影响或仅最小程度地影响车辆100的转弯半径。

在一些实施例中，当右前轮103a和左前轮103b中的一者从中间最大转弯角朝向最大向外转弯角旋转时，竖直投影相交点LR_IP和后轴线RA之间的距离增加。在一些实施例中，当右前轮103a和左前轮103b中的一者以在中间最大转弯角朝向最大向外转弯角之间的某个角度旋转时，竖直投影相交点LR_IP和后轴线RA之间的距离是在93英寸和117英寸之间的值。在一些实施例中，当右前轮103a和左前轮103b中的一者从中间最大转弯角朝向最大向外转弯角旋转时，竖直投影相交点LR_IP和纵向轴线之间的距离减小。在一些实施例中，当右前轮103a和左前轮103b中的一者以在中间最大转弯角朝向最大向外转弯角之间的某个角度旋转时，竖直投影相交点LR_IP和纵向轴线LA之间的距离是在56英寸和76英寸之间的值。在一些实施例中，当右前轮103a和左前轮103b中的一者从中间最大转弯角朝向最大向外转弯角枢转时，竖直投影相交点LR_IP和后轴线RA之间的距离线性地变化。

在一些实施例中，竖直投影相交点LR_IP位于后轴线RA处、附近，或接近后轴线RA。

在一些实施例中，外侧驱动轮（例如，左前轮103b）可绕内轮轴线（例如，右前轮103a）和后轴线RA之间的相交点B遵循弧1350，而不是绕外侧轮轴线（例如，左前轮轴线LFA）和后轴线RA之间的相交点F遵循弧1352，这是由于内侧驱动轮（例如，右驱动轮104a）沿倒档方向被驱动所引起的。

可缩回式转向止动件

在一些实施例中，当以大转弯或近乎大转弯执行时，车辆1300在处于最大转向角或近乎最大转向角时在遇到障碍物时可能具有某些缺点。例如，当处于最大转向角的内侧前轮接触诸如驱动表面不平整（例如，小路缘或人行道不平整）之类的障碍物时，力作用在内侧前轮上以致使内侧前轮不期望地被迫朝向最大外侧转向角。在一些实施例中，在操纵杆手柄具有较高扫掠角的情况下，例如，接触到表面不平整的结果可导致作用在车轮上的平移到操纵杆的力并导致突然改变，其使用户吓一跳。

在一个实施例中，车辆1300可包括转向止动件，该转向止动件被构造成防止内前轮转变到最大向外转弯角。在一些实施例中，转向止动件准许内轮实现中间最大转弯角，但不准许实现最大向外转弯角。在一些实施例中，转向止动件被构造成包括可接合位置和不可接合的位置，在该可接合位置中，转向止动件阻止最大向外转弯角，在该不可接合位置中，转向止动件不阻止进入最大向外转弯角中的运动。在一些实施例中，转向止动件是可缩回的。

转向止动件优选地被构造成防止不期望的力通过不平整的驱动表面施加到转向输入102。例如，在图13G1至图13G2中所示，车辆1300包括可缩回式右止动件1328a和可缩回式左止动件1328b。可缩回式右止动件1328a和可缩回式左止动件1328b可各自在接合就绪位置1329和缩回位置之间切换。可缩回式右止动件1328a和可缩回式左止动件1328b可各自被构造成当相应的可缩回式转向止动件处于接合就绪位置中时限制右转向臂1324a或左转向臂1324b中的一者相对于车轴梁1314的枢转运动。在一些实施例中，可缩回式右止动件1328a和可缩回式左止动件1328b可被构造成当对应的可缩回式右止动件1328a和可缩回式左止动件1328b处于缩回位置中时允许右转向臂1324a或左转向臂1324b中的一者相对于车轴梁1314的枢转运动。在一些实施例中，车辆1300包括缩回装置，诸如控制器、螺线管、马达、脚踏杆、手杆等、或者其他手动或动力缩回装置。

缩回装置可被构造成致使可缩回式右止动件1328a和可缩回式左止动件1328b中的至少一者基于以下各者中的至少一者而从接合就绪位置（例如，如图13G2中所示的接合就绪位置1329中的左止动件1328b）切换到缩回位置（例如，如图13G1中所示的缩回位置1331中的左止动件1328b）：用户命令（例如，速度输入、对命令控制器的用户致动、开关）、转向输入102的位置、位置停留时间、以及转向输入102的位置的变化率。在一些实施例中，缩回装置被构造成当车辆1300的速度大于速度阈值时致使可缩回式右止动件1328a或左止动件1328b中的至少一者处于缩回位置中。在一些实施例中，缩回装置被构造成当车辆1300的速度小于速度阈值时致使可缩回式右止动件1328a和可缩回式左止动件1328b中的至少一者处于接合就绪位置中。在一些实施例中，缩回装置被构造成响应于用户命令致使可缩回式右止动件1328a和可缩回式左止动件1328b中的至少一者处于缩回位置中。在一些实施例中，缩回装置被构造成当转向输入102的位置处于大转弯位置中时致使可缩回式右止动件1328a和可缩回式左止动件1328b中的至少一者处于缩回位置中。在一些实施例中，缩回装置被构造成当转向输入102的位置处于不同于大转弯位置的位置中时致使可缩回式右止动件1328a和可缩回式左止动件1328b中的至少一者处于接合就绪位置中。通过利用可缩回式止动件，车辆1300可以在车辆1300处于折衷配置时最小化接触表面不平整的影响，同时也在其他方面以其他配置向用户提供完全转弯能力。

在一个实施例中，可缩回式转向止动件定位在转向臂（例如，右转向臂1324a或左转向臂1324b）处或附近，使得转向臂被构造成防止转向止动件相对于车轴梁进一步旋转。例如，在图13G1中，可缩回式右转向止动件1328a定位在右转向臂1324a处，并且可缩回式左转向止动件1328b定位在左转向臂1324b处。在一个实施例中，转向止动件可旋转地联接到转向臂（例如，固定到转向臂、与转向臂成一体）。在一个实施例中，转向止动件可旋转地联接到车轴梁1314（例如，固定到车轴梁1314、与车轴梁1314成一体）。在一个实施例中，转向止动件可旋转地联接到主销支架（例如，固定到主销支架、与主销支架成一体）。

在一个实施例中，转向止动件可与邻接构件（例如，右邻接构件1354a和左邻接构件1354b）接合，以防止内轮移动到最大向外转弯角。例如，在图13G2中，当可缩回式左转向止动件1328b处于接合就绪位置中时，可缩回式左转向止动件1328b与邻接构件1354b接合。左转向臂1324b处的放大视图1353还图示了与邻接构件1354b接合的可缩回式左转向止动件1328b。放大视图1353还示出了将可缩回式左转向止动件1328b连接到控制器110的缆线1356。缆线1356可连接到偏压构件1357（例如，弹簧），该偏压构件被构造成通过从缆线1356和控制器110施加的力而被推动到偏压位置（例如，如图13G1中所示，其中弹簧1357被压缩）或非偏压位置中的一者中。偏压构件1357可被构造成当从缆线1356和控制器110施加的力停止时移动到非偏压位置（例如，如图13G2中所示，当弹簧1357被释放时）。在图13G1中，可缩回式左转向止动件1328b处于缩回位置中，使得当左轮103a移动到最大向外转弯角时，可缩回式左转向止动件1328b将不接合左邻接构件1354b。转向止动件和/或邻接构件可包括4°、6°、8°或15°的成角度的接触表面。放大视图1353还示出了邻接构件1354b，其具有4°的成角度的接触表面。在一个实施例中，邻接构件联接到转向臂、车轴梁、主销支架或主销轴环中的一者，并且转向止动件联接到转向臂、车轴梁、主销支架或主销轴环（或主销套）中的另一者。例如，在图13G1中，邻接构件1354b联接到主销套1317b，并且可缩回式左转向止动件1328b联接到左转向臂1324b。在一个实施例中，转向止动件被构造成具有第一位置和/或第二位置，在该第一位置中，防止在转弯期间内侧轮转弯超过中间最大转弯角，在该第二位置中，准许内侧轮延伸超过中间最大转弯角，但不超过最大向外转弯角。

在一个实施例中，转向止动件被构造成当内侧轮从最大向外转弯角移动到中间最大转弯角时从不可接合位置自动进入可接合位置（例如，其中防止内侧轮转弯超过中间最大转弯角的位置）。在一个实施例中，转向止动件包括释放件，当内侧轮从最大向外转弯角转变到中间最大转弯角时，该释放件防止转向止动件停留在不可接合位置中。

图13G3至图13G4是根据本发明的至少一些实施例的分别处于接合就绪位置的子位置（具体地，已接合子位置和可接合子位置）中的左转向止动件1328b的放大视图1353。图13G4是根据本发明的至少一个实施例的处于可接合子位置中的左转向止动件1328b的放大视图1353。在图13G3中，当偏压构件137处于释放位置中时，由偏压构件1357施加的力致使左转向止动件1328b朝向左邻接构件1354b移动。一旦左邻接构件1354b例如由于车轮的运动而移动，左转向止动件1328b就继续朝向先前被左邻接构件1354b占据的区域移动，直到左转向止动件1328b处于图13G4中所示的已接合子位置中。在已接合子位置中，左转向止动件1382b防止邻接构件1357从左转向止动件 1328b的一侧移动到另一侧。在一些实施例中，在左转向止动件1328b已接合邻接构件1354b之后，可命令左转向止动件1328b移回到缩回位置中以允许邻接构件1357自由移动。为了减小在接触邻接构件1354b的同时由左转向止动件138b的运动引起的摩擦，左转向止动件1328b和邻接构件1357的相接触的表面可应用硬化过程以减小摩擦。在一些实施例中，为了减小摩擦，轴承可定位在左转向止动件1328b或邻接构件1357的表面上。

转弯半径实施例

图14至图18是根据本发明的一些实施例的以不同驱动模式和转向配置操作的车辆的转弯半径的示意图。

图14是根据本发明的一些实施例的车辆1400的转弯半径的示意图，该车辆在以驱动模式（其中内轮所处的转弯角小于中间向外转弯角）操作时进行右转弯并且车辆1400不以大转弯模式操作。在图14中，左前轮103b和右前轮103a呈右转弯配置，其中右前轮103a对应于内轮。右前轮103a处于小于中间最大向外转弯角的向外转弯角（例如，小于88°）。右前轮103a绕右前轮RFA14旋转。右驱动轮104a和左驱动轮104b沿前进方向驱动，如分别由箭头1402和1404所表示的。当车辆1400正进行右转弯时，右前轮的投影RFA14和后轴线RA相交于竖直投影相交点IP14处。当车辆1400正进行右转弯时，车辆1400围绕竖直投影相交点IP14转弯。右前轮103a可遵循弧形路径1410。左前轮103b可遵循弧形路径1412。在一些实施例中，车辆1400的转弯半径TR14（被测量为从相交点IP14到外侧方向控制轮（例如，左前轮103b）的距离）为大约45.25英寸。

图15是根据本发明的一些实施例的车辆100的转弯半径的示意图，其中该车辆进行转弯（其中内轮处于最大向外转弯角）并且不以大转弯模式操作。在图15中，左前轮103b和右前轮103a呈右转弯配置，其中右前轮103a对应于内轮。右前轮103a处于中间最大向外转弯角（例如，88°）。右前轮103a绕右前轮RFA旋转。右驱动轮104a和左驱动轮104b沿前进方向被驱动，如分别由箭头1502和1504所表示的。当车辆100进行右转弯时，右前轮的投影RFA和后轴线RA相交于竖直投影相交点IP15处。当车辆100进行右转弯时，车辆100围绕竖直投影相交点IP15转弯。右前轮103a可遵循弧形路径1510。左前轮103b可遵循弧形路径1512。在一些实施例中，诸如在图15中所示的实施例中，车辆100的转弯半径TR15（被测量为从相交点IP15到外侧方向控制轮（例如，左前轮103b）的距离）为大约42英寸。

图16是根据本发明的一些实施例的车辆100在以大转弯模式操作时的转弯半径的示意图。左前轮103b和右前轮103a呈右转弯配置，其中右前轮103a对应于内轮。右前轮103a处于最大向外转弯角（例如，91°）。右前轮103a绕右前轮RFA旋转。左驱动轮104b沿前进方向被驱动，如由箭头1604所表示的。右驱动轮104a沿倒档方向被驱动，如由箭头1602所表示的。当车辆100进行右转弯时，右前轮的投影RFA和后轴线RA相交于竖直投影相交点IP16处。当车辆100进行右转弯时，车辆100围绕竖直投影相交点IP16转弯。右前轮103a可遵循弧形路径1610。左前轮103b可遵循弧形路径1612。在一些实施例中，诸如在图16中所示的实施例中，车辆100的转弯半径TR16（被测量为从相交点IP16到外侧方向控制轮（例如，左前轮103b）的距离）为大约38英寸（例如，38.25英寸）。

图17是将图14中的车辆1400的转弯半径与图16中的车辆100的转弯半径进行比较的示意图。在图17中，车辆1400和车辆100被示为叠置的。车辆1400的转弯半径TR14是44.75英寸，而车辆100的转弯半径TR16是38.25英寸。

图18是将图15中的车辆100的转弯半径与图16中的车辆100的转弯半径进行比较的示意图。在图18中，所述车辆100被示为叠置的。图15中所示的车辆100的转弯半径TR15是42英寸，而图16中所示的车辆100的转弯半径TR16是38.25英寸。

枢轴点实施例

图19A至图19F图示了根据本发明的一些实施例的车辆100的仰视图，其示出了在大转弯期间车辆的枢轴点的位置与内侧方向控制轮的不同的向外转弯角之间的关系。在一些实施例中，在大转弯期间车辆100的枢轴点的位置基于内侧方向控制轮的最大向外转弯角。在一些实施例中，当方向控制轮的最大向外转弯角增加时，枢轴点和中心点E之间的距离减小。在图19A至图19F中，车辆100向右转弯，因此右前轮103a对应于内侧方向控制轮，并且左前轮103b对应于外侧方向控制轮。在图19A中，右前轮103a处于87°的最大向外转弯角，并且枢轴点B和中心点E之间的距离为188.47 mm（7.42英寸）。在图19B中，右前轮103a处于88⁰的最大向外转弯角，并且枢轴点B和中心点E之间的距离为185.63 mm（7.3英寸）。在图19C中，右前轮103a处于89⁰的最大向外转弯角，并且枢轴点B和中心点E之间的距离为158.51 mm（6.2英寸）。在图19D中，右前轮103a处于90⁰的最大向外转弯角，并且枢轴点B和中心点E之间的距离为154.15 mm（6.0英寸）。在图19E中，右前轮103a处于91⁰的最大向外转弯角，并且枢轴点B和中心点E之间的距离为132.01 mm（5.1英寸）。在图19F中，右前轮103a处于91⁰的最大向外转弯角，并且枢轴点B和中心点E之间的距离为121.28 mm（4.7英寸）。

图20图示了根据本发明的一些实施例的车辆100的仰视图，其示出了车辆的枢轴点的位置与内侧轮的中间向外转弯角之间的关系。在图20中，车辆100向右转弯，因此右前轮103a对应于内侧方向控制轮，并且左前轮103b对应于外侧方向控制轮。右前轮103a处于73⁰的最大中间向外转弯角，并且枢轴点B和中心点E之间的距离为410.95 mm（1.6英寸）。

附加实施例

在至少一个实施例中，包括了一个或多个计算机，其具有一个或多个处理器和存储器（例如，一个或多个非易失性存储装置）。在一些实施例中，存储器或存储器的计算机可读存储介质存储程序、模块和数据结构或其子集，以供处理器控制和运行本文中所公开的各种系统和方法。在一个实施例中，非暂时性计算机可读存储介质具有存储在其上的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由处理器执行时执行本文中所公开的一种或多种方法。

本领域技术人员将了解，可对上文所示出和所描述的示例性实施例作出改变而不脱离其广泛的发明构思。因此，应理解，本发明并不限于所示出和所描述的示例性实施例，而是意图涵盖在如由权利要求限定的本发明的精神和范围内的修改。例如，示例性实施例的具体特征可以是或可以不是要求保护的发明的一部分，并且可组合所公开的实施例的特征。词语“右”、“左”、“下”和“上”表示附图中的所参考的方向。词语“向内地”和“向外地”分别指代朝向和远离车辆100的几何中心或车辆100的任何部件的方向。除非本文中另有具体阐述，否则术语“一（a）”、“一个（an）和“该/所述（the）”并不限于一个元件，而是代替地应解读为意指“至少一个”。如本文中所使用，术语“约”或“大约”可指代所引用的值的±15％。例如，“约9”应理解为包括7.6和10.4。

要理解的是，本发明的至少一些附图和描述已被简化，以集中于用于清楚地理解本发明的相关的元件，同时为了清楚的目的而去除了其他元件，本领域普通技术人员将了解，所述其他元件也可包括本发明的一部分。然而，因为此类元件在本领域中是众所周知的，并且因为它们不一定有助于更好地理解本发明，因此本文中不提供对此类元件的描述。

此外，就该方法不依赖于本文中所阐述的步骤的特定顺序而言，步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。涉及本发明的方法的权利要求不应限于以书面顺序执行其步骤，并且本领域技术人员可以容易了解到，所述步骤可以是变化的并且仍然保持在本发明的精神和范围内。