TWI488768B - 具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具 - Google Patents

Description

具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具

本發明係關於一種單輪式個人載具，尤指配備有一慣性感測與控制驅動模組、一輪內式馬達、一傳動輪組、一滑輪組、與一彈簧組件之一具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具，該個人綠能載具可於行進間藉由電力輔助而自動保持車體前後平衡；並且，駕駛人可以腳踏方式或輔以電力輔助方式使載具前進，駕駛人並可如操控一般自行車般地藉由轉動載具的握把部以保持左右平衡與轉向之單輪式個人綠能載具。

單車之雛型最早於達文西的設計手稿中所發現，然而，實體的單車則是在十八世紀末被製作出來，之後，經過近百年的演進後，英國人羅松在1874年設計出具有鍊條與鍊輪的單車；而英國工程師約翰斯塔利在1886年又發表了具有前叉、煞車、相同輪徑的前後輪、稜形車架、及橡膠輪胎的單車，因而被尊稱為單車之父；1888年，愛爾蘭獸醫約翰鄧洛普更發明了單車充氣內胎，使得單車的功能更加地完備。

在早期社會之中，單車為主要的個人輕型載具，而隨著工業化與科技之發展，各種以內燃機為動力的中大型載具，例如：摩托車，逐漸地成為主要的個人運輸工具。近年來，由於各國環保意識抬頭，以內燃機為動力的中大型載具，其所造成環境之汙染問題，不斷地遭受到環保團體之關切；因此，在各國政府的政策宣導與專案輔助之下，標榜環保節能的輕型電動載具，係陸續地被研究開發製造。

輕型電動載具最早由美國發明家Dean Kamen所提出，Dean Kamen以高精度的固態陀螺儀取代人類的感官平衡器官、以伺服馬達取代人類的雙足，並配置微處理器以作為控制之中樞，因而完成了具自我平衡功能的輕型電動載具「Segway」。「Segway」係透過高精度的固態陀螺儀作為感測器，以感測自我重心之變化，並傳遞訊號至微處理器，經由微處理器之處理判斷後，再控制伺服馬達前進或後退，以達成動態平衡。

「Segway」被提出之後，各種具自我平衡功能的輕型電動載具即相繼地被發表，例如：「Enicycle」與「U3-X」。而雖然「Segway」、「Enicycle」與「U3-X」相較於以內燃機為動力的中大型載具，係較為環保，但由於三者之主要動力來源仍為電力，駕駛者無法藉由人力提供驅動之動力，因此，「Segway」、「Enicycle」與「U3-X」於節約能源方面，並無明顯 之貢獻。

有鑑於此，本案之發明人極力加以研究，在以人力為驅動力之前提下，結合上述輕型電動載具之自我平衡的概念，終於研發完成本發明之一種具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具。

本發明之主要目的，在於提供一種具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具，係結合人力與電動之驅動力，同時搭配使用一慣性感測與控制驅動模組、一輪內式馬達、一傳動輪組、一滑輪組、及一彈簧組件，進而完成一輛以可於行進間藉由電力自我保持車體平衡之單輪式個人綠能載具；並且，駕駛人可以腳踏方式或輔以電力輔助方式使載具前進，駕駛人並可如操控一般自行車般地轉動載具的握把部以保持左右平衡並使載具轉向。

因此，為了達成本發明之主要目的，本案之發明人提出一種具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具，係包括：一上部本體，係包括：一操控桿，係具有一第一主軸端與一第二主軸端，其中該第一主軸端係連接有一握把部；一水平延伸桿，係具有一第一延伸端與一第二延伸端，其中該第一延伸端係連接該第二主軸端；一承載 件，係藉由一支撐件而設置於該第二延伸端之上，用以乘載一駕駛人；一承載軸，係具有一第一承載端與一第二承載端，該第一承載端係連接於該第二延伸端；以及延伸件，係連接於該承載軸；一下部本體，係樞接於該上部本體，並包括：一固定機構，係連接於該第二承載端，並自第二承載端向下延伸；以及一旋轉軸，係置於該延伸件內部，並樞接該固定機構；一單輪，係樞接於該固定機構並具有一輪內式馬達，且該輪內式馬達之外部係結合有一第一鏈輪，而此第一鏈輪為一棘輪；一第二鏈輪，係樞接於該固定機構，並鄰近於該單輪，其中，一鏈條係套設於該第一鏈輪與該第二鏈輪之上；一踏板組件，係與該第二鏈輪一同樞接於該固定機構，且踩踏該踏板組件可驅使第二鏈輪轉動，進而透過該鏈條之傳動而驅使該第一鏈輪轉動，進而提供該單輪一驅動力，而當馬達因電力驅動而轉動時會因為第一鏈輪為棘輪的關係將使馬達的轉動不會帶動踏板的轉動；一傳動輪組，包含第一傳動輪、第二傳動輪與第三傳動輪，第二傳動輪與第三傳動輪的轉軸為相同的軸，係連接於水平延伸桿下的固定件，而第一傳動軸與第二傳 動軸間係以一傳動原件一皮帶連接，整個傳動輪組則係連接於該操控桿與該水平延伸桿之間；一傳動索，係連接於第三傳動輪與彈簧組件之間；一滑輪組，係設置於該承載軸下方，並藉由一傳動索而連接至該傳動輪組，用以改變連接於第三傳動輪端的傳動索的方向，並使傳動索另一端可與彈簧組件連接；一彈簧組件，係連接於該傳動索與固定機構之間；需施以預拉力以維持傳動索於工作時之張力狀態，以及一慣性感測與控制驅動模組，係設置於該承載軸之上，並與該輪內式馬達電性連接；其中，當該駕駛人坐上該承載件後，慣性感測與控制驅動模組可偵測該上部本體與該下部本體之一前後傾斜角度與一前後傾斜角速度之變化，並根據該前後傾斜角度與該前後傾斜角速度之變化而控制該輪內式馬達輸出一平衡力矩，進而自動地維持該上部本體與該下部本體之前後平衡；其中，當駕駛人坐上該承載件並手握該握把部及轉動該操控桿時，該傳動輪組會根據駕駛人所施予於操控桿上的一手推扭力而帶動該傳動輪組轉動，並拉動該傳動索，進而藉由該滑輪組之轉向而拉動該彈簧組件，彈簧組件繼而將該手推扭力之力量傳遞至該固定機構而使得上 部本體與下部本體透過旋轉軸而產生相對轉動，進而使得該單輪側傾；如此，藉由上部本體與下部本體之相對轉動及單輪之側傾，係使得該具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具能夠如一般的腳踏車般地進行轉向。

1‧‧‧具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具

11U‧‧‧上部本體

11D‧‧‧下部本體

12‧‧‧單輪

13‧‧‧第一鏈輪

14‧‧‧第二鏈輪

15‧‧‧鏈條

16‧‧‧踏板組件

17‧‧‧傳動輪組

18‧‧‧滑輪組

1A‧‧‧彈簧組件

1B‧‧‧慣性感測與控制驅動模組

111‧‧‧操控桿

112‧‧‧水平延伸桿

113‧‧‧承載件

115‧‧‧承載軸

116‧‧‧固定機構

117‧‧‧旋轉軸

1111‧‧‧第一主軸端

1112‧‧‧第二主軸端

1113‧‧‧握把部

1121‧‧‧第一延伸端

1123‧‧‧第一套筒

1122‧‧‧第二延伸端

1124‧‧‧第二套筒

114‧‧‧支撐件

1151‧‧‧第一承載端

1152‧‧‧第二承載端

1161‧‧‧延伸件

1162‧‧‧固定架

11611‧‧‧連接柱

11621‧‧‧第一固定組件

11622‧‧‧第二固定組件

11623‧‧‧第三固定組件

11624‧‧‧第四固定組件

1B5‧‧‧容置箱體

1B1‧‧‧慣性感測單元

1B2‧‧‧控制驅動單元

1B3‧‧‧電源供應單元

1B51‧‧‧底座

1B52‧‧‧上蓋

171‧‧‧第一傳動輪

172‧‧‧傳動輪固定件

173‧‧‧第二傳動輪

174‧‧‧傳動帶

175‧‧‧第三傳動輪

181‧‧‧滑輪支撐架

182‧‧‧第一滑輪

183‧‧‧第二滑輪

184‧‧‧傳動索

1C‧‧‧支撐墊

1D‧‧‧氣壓棒

1E‧‧‧輔助支撐件

1E1‧‧‧開孔

第一圖係本發明之一種具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具的立體圖；第二圖係具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具之一主體的立體圖；第三圖係具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具之一慣性感測與控制驅動模組之部份分解圖；以及第四A圖與第四B圖係具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具之作動圖。

為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例。

請參閱第一圖，係本發明之一種具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具的立體圖。如第一圖所示，本發明之具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具1係包括：一上部本體11U、一下部本體11D、一單輪12、一第一鏈 輪13、一第二鏈輪14、一踏板組件16、一傳動輪組17、一滑輪組18、一傳動索184、二彈簧組件1A、一慣性感測與控制驅動模組1B、以及二氣壓棒1D。

繼續地參閱第一圖，並請同時參閱第二圖，係該主體之立體圖。如圖所示，上部本體11U係由一操控桿111、一水平延伸桿112、一承載件(座墊)113、以及一承載軸115所構成；相對於該上部本體11U，該下部本體11D係由一固定機構116與一旋轉軸117所構成。其中，操控桿111之一第一主軸端1111係連接有一握把部1113；並且，且水平延伸桿112之一第一延伸端1121係具有一第一套筒1123供操控桿111之一第二主軸端1112穿套。

承上述，承載件113係藉由一支撐件114而設置於該第二延伸端1122之上，用以乘載一駕駛人；且，如圖所示，而水平延伸桿112之一第二延伸端1122具有一第二套筒1124供該支撐件114穿套。再者，上部本體11U之承載軸115係具有一第一承載端1151與一第二承載端1152，該第一承載端1151係連接於該第二延伸端1122。另，下部本體11D之固定機構116是靠其延伸件1161連接於該第二承載端1152，並自第二承載端1152向下延伸，且其旋轉軸117係置於該延伸件1161內部，並樞接該固定機構116。

於本發明中，該固定機構116主要包括該延伸件1161與一固定架1162；其中，延伸件1161係連接於承載 軸115之第二承載端1152，且延伸件1161上形成有二連接柱11611，該固定架1162之二固定軸桿則分別連接於該連接柱11611。並且，如第一圖與第二圖所示，固定架1162具有一第一固定組件11621、一第二固定組件11622與一第三固定組件11623；該第一固定組件11621為二固定件，係分別設置於該二固定軸桿之中段處，用以藉由一螺固件而樞接該單輪12；並且，相對於該第一固定組件11621，該第三固定組件11623係設置於該二固定軸桿之前段處用以藉由一對螺固件而樞接該氣壓棒1D；再者，該第二固定組件11622則設置於該二固定軸桿之終段處，用以藉由一輪軸與一螺固件而樞接該第二鏈輪14與該踏板組件16。

於此具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具1中，單輪12係裝設有一輪內式馬達121，且該輪內式馬達121之外部係結合有一第一鏈輪13。並且，由於該第一鏈輪13與該第二鏈輪14係套設有一鏈條15，因此，駕駛人可藉由踩踏該踏板組件16而驅使第二鏈輪14轉動，進而透過該鏈條15之傳動而驅使該第一鏈輪13轉動，進而提供該單輪12一驅動力；並且，由於第一鏈輪為一棘輪，因此當馬達121因電力驅動而轉動時，馬達的轉動並不會帶動踏板的轉動。

繼續地參閱第一圖，並請同時參閱第三圖，係該慣性感測與控制驅動模組之部份分解圖。如第三圖所示， 慣性感測與控制驅動模組1B係包括：一容置箱體1B5、一慣性感測單元1B1、一控制驅動單元1B2、以及一電源供應單元1B3，其中，該容置箱體1B5係具有一底座1B51與一上蓋1B52，用以容置該慣性感測單元1B1、控制驅動單元1B2、與該電源供應單元1B3。並且，該慣性感測單元1B1係具有一傾斜計與一陀螺儀，其中，該傾斜計可偵測該上部本體11U與下部本體11D之一前後傾斜角度之變化，並送出一角度訊號，該陀螺儀則可偵測該上部本體11U與下部本體11D之一前後傾斜角速度並送出一角速度訊號。

承上述，該控制驅動單元1B2係耦接於該慣性感測單元1B1以接收該角度訊號與該角速度訊號，並送出一控制訊號，進而控制該輪內式馬達121輸出該平衡力矩與該輔助力矩來達成前後的平衡。該電源供應單元1B3則用以提供於該慣性感測單元1B1、該控制驅動單元1B2與該輪內式馬達121電力。如此，藉由該慣性感測與控制驅動模組1B之設置，當駕駛人坐上該承載件113後，慣性感測與控制驅動模組1B可偵測該上部本體11U與下部本體11D之前後傾斜角度與前後傾斜角速度之變化，並根據該角度與該角速度之變化而控制單輪12上的輪內式馬達121輸出平衡力矩，進而自動地維持該上部本體11U與下部本體11D之前後平衡；此外，輪內式馬達也可依駕駛人的命令而額 外地產生一推進力矩以作為一輔助腳踏動力。此外，在下坡時，控制驅動單元1B2可將煞車的機械能轉換成電能，並儲存至該電源供應單元1B3之內；在靜止停放時，駕駛人藉由踩踏該踏板組件16所產生的該驅動力可透過該控制驅動單元1B2轉換成電能，並儲存至該電源供應單元1B3之內。

接著，繼續地對該傳動輪組17、該滑輪組18與該彈簧組件1A之細部構件進行詳細說明。如第一圖與第二圖所示，傳動輪組17係連接於該操控桿111與該水平延伸桿112之間，並具有：一第一傳動輪171、一傳動輪固定件172、一第二傳動輪173、一傳動帶174、以及一第三傳動輪175，其中該第一傳動輪171係透過一傳動軸而連接於該操控桿111之該第二主軸端1112。並且，該傳動輪固定件172係設置於該水平延伸桿112下方，該第二傳動輪173係透過一傳動軸而連接於該傳動輪固定件172，且該第三傳動輪175也係藉由該傳動軸而連接於該第二傳動輪173之下；再者，傳動帶174係套設於該第一傳動輪171與該第二傳動輪173之上。

該滑輪組18係設置於該承載軸115下方，並藉由一傳動索184而連接至該傳動輪組17，該滑輪組18係包括：一滑輪支撐架181、一第一滑輪182與一第二滑輪183，其中該滑輪支撐架181，係連接於該輔助支撐件1E，該第 一滑輪182，係安裝於該滑輪支撐架181之上，且該第二滑輪183，係相對於該第一滑輪182而安裝於該滑輪支撐架181之上；並且該第一滑輪182、該第二滑輪183與該第三傳動輪175係由該傳動索184所套設。另，該彈簧組件1A為二拉伸彈簧，係分別連接至該二固定軸桿1162之前段處的第三固定組件11623，並藉由該傳動索184而連接於該固定機構116與該承載軸115之間。

如此，上述係已說明本發明之具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具1的基本構件；並且，繼續地將藉由作動圖之輔助，說明該傳動輪組17、該滑輪組18與該彈簧組件1A之連動關係。請參閱第四A圖與第四B圖，係具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具1的作動圖。如第四A圖所示，當駕駛人坐上該承載件113並手握該握把部1113以轉動該操控桿111，駕駛人所施予的一右手推力會帶動傳動輪組17轉動，並拉動該傳動索184之一側(如右轉拉動左側；如左轉拉動右側)。而後經該滑輪組18會轉向並拉動該彈簧組件1A而使上部本體11U與下部本體11D透過該旋轉軸117而相對轉動，因而使得該單輪12側傾，如此，藉由上部本體11U與下部本體11D之相對轉動及單輪12之側傾，係使得該具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具1能夠如一般的腳踏車般地進行轉向，並同時保持車體之平衡。

承上述，更精確的作動關係如下：當該駕駛者以逆時鐘方向扳動該操控桿111(即進行左轉或左傾時)，該第一傳動輪171即以逆時鐘方向轉動，且該第二傳動輪173因該傳動帶174之帶動而同時以逆時鐘方向轉動；此時，該第三傳動輪175因傳動軸之帶動而以逆時鐘方向轉動。進一步地，當該第三傳動輪175因該傳動軸之帶動而以逆時鐘方向轉動時，拉動傳動索184之右側再經該第一滑輪182轉換方向拉長右側的彈簧組件1A；此時左側傳動索184會被放鬆因而降低左側彈簧組件1A的拉伸量。由於左右側彈簧組件1A的不平衡拉伸導致一逆時針扭矩作用於下部本體11D，因而造成車輪12向左傾斜，並使得上部本體11U相對於下部本體11D透過該旋轉軸117作順時針相對轉動，以令此具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具1於維持平衡的狀況下完成左轉動作；此時，右側的氣壓棒1D係呈壓縮狀態，而左側的氣壓棒1D則呈拉伸狀態，該二氣壓棒1D會於操控桿111回正時提供一逆時針回復力矩，以維持此單輪式個人綠能載具之左右平衡與轉向時之操控性。

並且，如第四B圖所示，當該駕駛者以順時鐘方向扳動該操控桿111(即進行右轉或右傾時)，該第一傳動輪171即以順時鐘方向轉動，且該第二傳動輪173因該傳動帶174之帶動而同時以順時鐘方向轉動；此時，該第三傳 動輪175因傳動軸之帶動而以順時鐘方向轉動。進一步地，當該第三傳動輪175因該傳動軸之帶動而以順時鐘方向轉動時，拉動傳動索184之左側再經該第二滑輪183轉換方向拉長左側的彈簧組件1A；此時右側傳動索184會被放鬆因而降低右側彈簧組件1A的拉伸量。由於左右側彈簧組件1A的不平衡拉伸導致一順時針扭矩作用於下部本體11D，因而造成車輪12向右傾斜，並使得上部本體11U相對於下部本體11D透過該旋轉軸117作逆時針相對轉動，以令此具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具1於維持平衡的狀況下完成右轉的動作；此時，左側的氣壓棒1D係呈壓縮狀態，右側的氣壓棒1D則呈拉伸狀態，該二氣壓棒1D會於操控桿111回正時提供一順時針回復力矩，以維持此單輪式個人綠能載具之左右平衡與轉向時之操控性。

此外，如第二圖與第三圖所示，本發明之具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具1更包括以下構件：複數個支撐墊1C與一輔助支撐件1E，其中，該複數個支撐墊1C係設置於該承載軸115與該慣性感測與控制驅動模組1B之間，用以協助承載軸115承載該慣性感測與控制驅動模組1B；並且，該氣壓棒1D係連接於該固定架1162與該承載軸115之間，用以輔助支撐該上部本體11U與該下部本體11D並提供轉向或左右平衡時的回復力矩；再者，該輔助支撐件1E，係相對於該慣性感測與控制驅動模組1B 而設置於該承載軸115下方，用以補強承載軸115之支撐力，並且該滑輪組18係藉由夾置於該輔助支撐件1E的方式而固定於承載軸115下方。其中，該輔助支撐件1E具有複數個開孔1E1，用以分散該承載軸115所承受的應力。

如此，上述係已藉由立體圖與作動圖之輔助而完整且清楚地說明了本發明之具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具的較佳實施例，並且，由上述可得知本發明具有下列之優點：

1.於該具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具1行走時，駕駛人可以人力方式或輔以電力輔助方式使載具前進，並且，載具前進時，藉由載具之慣性感測與控制驅動模組及輪內式馬達之作用而可自動保持載具之前後平衡。此外，輪內式馬達也可依駕駛人的命令額外產生一推進力矩以輔助人力腳踏動力；同時地，亦藉由傳動輪組、傳動索、滑輪組與彈簧組件之作用，駕駛人可如操控一般自行車般地轉動載具的握把部以保持左右平衡並使載具轉向。

2.此外，於下坡行走時或速度過快之時，載具所搭載的控制驅動單元可將多餘之驅動能轉換成電能，並將電能儲存至該電源供應單元之內，係具有節能省電之功效。

3.再者，靜置時，可透過一支架將單輪式個人綠能載具架高固定，此時，其亦可作為健身腳踏車，並且， 健身時所產生的機械能，係可透過該馬達驅動單元與該控制單元轉換成電能，並儲存至該電源供應單元之內，如此，可於強健身體之同時，達到節能省電之效果。

必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

1‧‧‧具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具

11U‧‧‧上部本體

11D‧‧‧下部本體

12‧‧‧單輪

13‧‧‧第一鏈輪

14‧‧‧第二鏈輪

15‧‧‧鏈條

16‧‧‧踏板組件

17‧‧‧傳動輪組

18‧‧‧滑輪組

1A‧‧‧彈簧組件

111‧‧‧操控桿

112‧‧‧水平延伸桿

113‧‧‧承載件

115‧‧‧承載軸

116‧‧‧固定機構

117‧‧‧旋轉軸

1111‧‧‧第一主軸端

1112‧‧‧第二主軸端

1113‧‧‧握把部

1121‧‧‧第一延伸端

1123‧‧‧第一套筒

1122‧‧‧第二延伸端

1124‧‧‧第二套筒

114‧‧‧支撐件

1151‧‧‧第一承載端

1152‧‧‧第二承載端

121‧‧‧輪內式馬達

1B‧‧‧慣性感測與控制驅動模組

1D‧‧‧氣壓棒

1E‧‧‧輔助支撐件

Claims (10)

1. 一種具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具，係包括：一上部本體，係包括：一操控桿，係具有一第一主軸端與一第二主軸端，其中該第一主軸端係連接有一握把部；一水平延伸桿，係具有一第一延伸端與一第二延伸端，其中該第一延伸端係連接該第二主軸端；一承載件，係藉由一支撐件而設置於該第二延伸端之上，用以乘載一駕駛人；一承載軸，係具有一第一承載端與一第二承載端，該第一承載端係連接於該第二延伸端；以及一延伸件，係連接於該承載軸；一下部本體，係樞接於該上部本體，並包括：一固定機構，係連接於該第二承載端，並自第二承載端向下延伸；以及一旋轉軸，係置於該延伸件內部，並樞接該固定機構；一單輪，係樞接於該固定機構並具有一輪內式馬達，且該輪內式馬達之外部係結合有一第一鏈輪，此第一鏈輪為一棘輪；一第二鏈輪，係樞接於該固定機構，並鄰近於該單輪，其中，一鏈條係套設於該第一鏈輪與該第二鏈輪之上；一踏板組件，係與該第二鏈輪一同樞接於該固定機構，且 踩踏該踏板組件可驅使第二鏈輪轉動，進而透過該鏈條之傳動而驅使該第一鏈輪轉動，進而提供該單輪一驅動力，而當輪內式馬達因電力驅動而轉動時會因為第一鏈輪的關係將不會使輪內式馬達的轉動帶動踏板的轉動；一傳動輪組，係連接於該操控桿與該水平延伸桿之間；一滑輪組，係設置於該承載軸下方，並藉由一傳動索而連接至該傳動輪組，用以改變連接於第三傳動輪端的傳動索的方向，並使傳動索另一端可與彈簧組件連接；一彈簧組件，係連接於該傳動索與固定機構之間；需施以預拉力以維持傳動索於工作時之張力狀態；以及一慣性感測與控制驅動模組，係設置於該承載軸之上，並與該輪內式馬達電性連接；其中，該駕駛人坐上該承載件後，該慣性感測與控制驅動模組可偵測該上部本體與該下部本體之一前後傾斜角度與一前後傾斜角速度之變化，並根據該前後傾斜角度與該前後傾斜角速度之變化而控制該輪內式馬達輸出一平衡力矩，進而自動地維持該上部本體與該下部本體之前後平衡；其中，當駕駛人坐上該承載件並手握該握把及轉向操控桿時，該傳動輪組會根據駕駛人所施予於操控桿上的一手推扭力而帶動該傳動輪組轉動，並拉動該傳動索，進而藉由該滑輪組之轉向而拉動該彈簧組件，該彈簧組件繼而 將該手推扭力之力量傳遞至該固定機構而使得上部本體與下部本體透過旋轉軸而產生相對轉動，進而使得該單輪側傾；如此，藉由上部本體與下部本體之相對轉動及單輪之側傾，係使得該具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具能夠如一般的腳踏車般地進行轉向。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具，更包括：至少一支撐墊，係設置於該承載軸與該慣性感測與控制驅動模組之間，用以協助承載軸承載該慣性感測與控制驅動模組；至少一氣壓棒，連接於該固定架與該承載軸之間，用輔助地以支撐該上部本體與該下部本體；以及一輔助支撐件，係相對於該慣性感測與控制驅動模組而設置於該承載軸下方，用以補強承載軸之支撐力，並且該滑輪組係藉由夾置於該輔助支撐件的方式而固定於承載軸下方。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具，其中，該固定機構係包括：一固定架，係連接於該延伸件；一第一固定組件，係設置於該固定架之中段處，用以藉由一第一螺固件而樞接該單輪； 一第二固定組件，係設置於該固定架之終段處，用以藉由一輪軸與一第二螺固件而樞接該第二鏈輪與該踏板組件；以及一第三固定組件，係設置於該固定架之前段處，用以藉由一對螺固件而樞接該氣壓棒。
4. 如申請專利範圍第2項所述之具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具，其中該輔助支撐件具有複數個開孔，用以分散該承載軸所承受的應力。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具，其中該上部本體之該水平延伸桿更包括：一第一套筒，係形成於該第一延伸端之上，用以供該操控桿之該第二主軸端穿套；以及一第二套筒，係形成於該第二延伸端之上，用以供該支撐件穿套。
6. 如申請專利範圍第3項所述之具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具，其中該傳動輪組係包括：一第一傳動輪，係透過一傳動軸而連接於該操控桿之該第二主軸端；一傳動輪固定件，係設置於該水平延伸桿下方；一第二傳動輪，係透過一傳動軸而連接於該傳動輪固定件； 一傳動帶，係套設於該第一傳動輪與該第二傳動輪之上；以及一第三傳動輪，係藉由該傳動軸而連接於該第二傳動輪之下；其中，當該駕駛者以順時鐘方向扳動該操控桿，該第一傳動輪即以順時鐘方向轉動，且該第二傳動輪因該傳動帶之帶動而同時以順時鐘方向轉動；此時，該第三傳動輪因傳動軸之帶動而以順時鐘方向轉動；其中，當該駕駛者以逆時鐘方向扳動該操控桿，該第一傳動輪即以逆時鐘方向轉動，且該第二傳動輪因該傳動帶之帶動而同時以逆時鐘方向轉動；此時，該第三傳動輪因傳動軸之帶動而以逆時鐘方向轉動。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具，其中該滑輪組係包括：一滑輪支撐架，係連接於該輔助支撐件；一第一滑輪，係安裝於該滑輪支撐架之上；以及一第二滑輪，係相對於該第一滑輪而安裝於該滑輪支撐架之上，且該第一滑輪、該第二滑輪與該第三傳動輪係由該傳動索所套設；其中，當該第三傳動輪因該傳動軸之帶動而以順時鐘方向轉動時，該第一滑輪與該第二滑輪因該傳動索之帶動而分別以逆時鐘方向及順時鐘方向轉動； 其中，當該第三傳動輪因該傳動軸之帶動而以逆時鐘方向轉動時，該第一滑輪與該第二滑輪因該傳動索之帶動而分別以順時鐘方向及逆時鐘方向轉動。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具，其中該彈簧組件為二拉伸彈簧。
9. 如申請專利範圍第1項所述之具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具，其中該慣性感測與控制驅動模組係包括：一慣性感測單元，係具有一傾斜計與一陀螺儀，其中，該傾斜計可偵測該上部本體與該下部本體之該前後傾斜角度並送出一角度訊號，該陀螺儀則可偵測該上部本體與該下部本體之該前後傾斜角速度並送出一角速度訊號；一控制驅動單元，係耦接於該慣性感測單元以接收該角度訊號與該角速度訊號，並送出一控制訊號，進而控制該輪內式馬達輸出該平衡力矩，該控制驅動單元亦可依需要作煞車回充控制與健身充電控制；一電源供應單元，係用以提供於該慣性感測單元、該控制驅動單元與該輪內式馬達電力；以及一容置箱體，係具有一底座與一上蓋，用以容置該慣性感測單元、該控制驅動單元、與該電源供應單元。
10. 如申請專利範圍第1項所述之具有自我平衡功能之單輪 式個人綠能載具，其中，該驅動力可藉由該控制驅動單元轉換成電能，並儲存至該電源供應單元之內。