CN205269008U - 电动交通工具、电动滑板和自平衡电动交通工具 - Google Patents

电动交通工具、电动滑板和自平衡电动交通工具 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及电动交通工具、电动滑板和自平衡电动交通工具。电动交通工具可包括板，该板包括第一板面部分和第二板面部分，所述第一板面部分和第二板面部分各自配置为接收骑者的左脚或右脚；轮子组件，该轮子组件设置在板面部分之间并且包括地面接触元件；马达组件，该马达组件安装到板并且配置为使地面接触元件围绕轴旋转，以推进电动交通工具；至少一个传感器，所述至少一个传感器配置为测量板的取向信息；以及马达控制器，该马达控制器配置为接收由传感器测量的取向信息，并且基于该取向信息使马达组件推进电动交通工具。电动交通工具可包括恰好一个地面接触元件，并且马达可以是轮毂马达。

Description

电动交通工具、电动滑板和自平衡电动交通工具
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年5月6日提交的序列号为61/820,043的美国临时专利申请的优先权，该申请由此通过引用并入。
技术领域
本公开一般涉及自稳定电动交通工具。
实用新型内容
在一个示例中，电动交通工具可包括板、轮子组件、马达组件、至少一个传感器和马达控制器。板可包括第一板面部分和第二板面部分，第一板面部分和第二板面部分各自配置为接收骑者的左脚或右脚。轮子组件可设置在第一板面部分和第二板面部分之间并且包括地面接触元件。马达组件可安装到板并且配置为使地面接触元件围绕轴旋转，以推进电动交通工具。所述至少一个传感器可配置为测量板的取向信息。马达控制器可配置为接收由传感器测量的取向信息并且基于取向信息使马达组件推进电动交通工具。电动交通工具可以包括恰好一个地面接触元件。
在另一个示例中，电动滑板可包括脚板面、恰好一个地面接触轮子、至少一个传感器和电动马达。脚板面可具有第一板面部分和第二板面部分，第一板面部分和第二板面部分各自配置为支撑骑者的脚。所述一个地面接触轮子可设置在第一板面部分和第二板面之间，并且配置为围绕轴旋转以推进滑板。所述至少一个传感器可配置为测量脚板面的取向。电动马达可配置为基于脚板面的取向引起轮子的旋转。
在另一个示例中，自平衡电动交通工具可包括框架、第一板面部分和第二板面部分、轮子、至少一个传感器、马达控制器以及马达。框架可界定平面。第一板面部分可安装到框架并且配置为支撑骑者的第一只脚。第二板面部分可安装到框架并且配置为支撑骑者的第二只脚。轮子可在板面部分之间安装到框架，在平面上方和下方延伸，并且配置为围绕位于该平面中的轴线旋转。所述至少一个传感器可安装到框架并且配置为感测框架的取向信息。马达控制器可配置为从传感器接收取向信息，并且响应于该取向信息生成马达控制信号。马达可配置为从马达控制器接收马达控制信号，并且作为回应旋转轮子，因此推进滑板。
附图说明
图1是骑者在包括轮子组件以及俯仰轴线、侧倾轴线和偏航轴线的电动交通工具上的透视图。
图2是包括轮毂马达的轮子组件的分解透视图。
图3是沿俯仰轴线截取的轮毂马达的半示意性剖视图。
图4是电动交通工具的底侧的透视图。
图5是电动交通工具的各种电气部件的示意图。
图6是示出电气部件的示例性的初始化程序、待命程序和操作程序的流程图。
图7是在第一取向上的电动交通工具的侧视图。
图8是移动到第二取向以激活用于轮毂马达的控制回路的电动交通工具的侧视图。
图9是移动到第三取向以在顺时针方向上驱动轮毂马达的电动交通工具的侧视图。
图10是移动到第四取向以在逆时针方向上驱动轮毂马达的电动交通工具的侧视图。
图11是移动到第五取向以调节轮毂马达的旋转速率的电动交通工具的半示意性前视图。
图12是移动到第六取向以调节轮毂马达的旋转速率的电动交通工具的半示意性俯视图。
图13是包括与无线电子装置通信的电动交通工具的系统的示意图。
图14是用于无线电子装置的软件应用程序的示意图。
图15是软件应用程序的示例性屏幕截图。
图16是软件应用程序的另一个示例性屏幕截图，其示出导航特征。
图17是软件应用程序的另一个示例性屏幕截图，其示出另一个导航特征。
图18是软件应用程序的半示意性屏幕截图，其示出旋转图像。
图19是由软件应用程序的一个实施例执行的操作的图示。
图20A和图20B当一起观看时是由软件应用程序的一个实施例执行的操作的另一个图示。
图21是包括与多个电动交通工具通信的无线电子装置的系统的示意图。
图22是包括与多个无线电子装置通信的电动交通工具的系统的示意图。
图23是说明性数据处理系统的示意图。
具体实施方式
电动交通工具在下文中被描述并且在相关的附图中被示出。除非另有规定，否则电动交通工具和/或其各种部件可以但并非必需地包含本文中所描述的、示出的和/或并入的结构、部件、功能和/或变型中的至少一个。此外，本文中结合系统或方法所描述的、示出的和/或并入的结构、部件、功能和/或变型可以但并非必需地被包括在其他类似系统和方法中。各种实施例的以下描述本质上仅仅是示例性的，而绝非意图限制本实用新型、本实用新型的应用或用途。
图1-23中示出通常表示为100的电动交通工具以及与其相关的部件和功能。交通工具100可以是自稳定交通工具和/或自平衡交通工具，诸如电力驱动的单轮式自平衡滑板。交通工具100可具有类似于冲浪板或滑雪板的骑者姿态和/或动作，其可使交通工具100骑行直观并且提供增加的安全性。
如图1所示，交通工具100可包括板(或脚板面，或框架，或平台)104，该板104具有用于将轮子组件112接纳在第一板面部分(或脚踏板)116和第二板面部分(或脚踏板)120之间的开口108。第一板面部分116和第二板面部分120可以是同一物理件或可以是分开的件。第一板面部分116和第二板面部分120可以被包括在板104中。第一板面部分116和第二板面部分120可各自配置为支撑骑者的脚。第一板面部分116和第二板面部分120可各自配置为接纳骑者的左脚或右脚。
框架104可界定平面。第一板面部分116可安装到框架104并且配置为支撑骑者的第一只脚。第二板面部分120可安装到框架104并且配置为支撑骑者的第二只脚。
轮子组件112可设置在第一板面部分116与第二板面部分120之间。第一板面部分116和第二板面部分120可位于轮子组件112的相对侧上，其中板104经设定尺寸以近似滑板。在其他实施例中，板可近似长板滑板、滑雪板、冲浪板或可以其他方式被期望地设定尺寸。板104的板面部分116、120可被防滑材料部分124、128(例如“砂纸”)覆盖以帮助骑者控制。
轮子组件112可包括地面接触元件(例如，轮胎、轮子或连续履带)132。如所示，交通工具100包括恰好一个地面接触元件132，并且所述恰好一个地面接触元件设置在第一板面部分116与第二板面部分120之间。地面接触元件132可安装到马达组件136。马达组件136可安装到板104。马达组件136可包括轴140(参见图2)，轴140可通过一个或多个轴安装件和一个或多个紧固件诸如多个螺栓联接到板104(参见图2和图4)。马达组件136可配置为使地面接触元件132围绕(或绕)轴140旋转，以推进交通工具100。例如，马达组件136可包括诸如轮毂马达144的马达，该轮毂马达144配置为使地面接触元件132围绕轴140旋转，以沿地面推进交通工具100。马达可以是电动马达。
交通工具100可具有俯仰轴线A1、侧倾轴线A2和偏航轴线A3。俯仰轴线A1可以是马达组件136使轮胎132围绕其旋转的轴线。例如，俯仰轴线A1可穿过轴140(例如，俯仰轴线A1可以平行于轴140的长形方向并且与其对准)。侧倾轴线A2可以垂直于俯仰轴线A1，并且可大体上在交通工具100可由马达组件136推进的方向上延伸。例如，侧倾轴线A2可在板104的长形方向上延伸。偏航轴线A3可以垂直于俯仰轴线A1和侧倾轴线A2。例如，偏航轴线A3可以正交于由板面部分116、120界定的平面。
轮子132可在板面部分116、120之间安装到框架104。轮子132可在由框架104界定的平面上方和下方延伸。轮子132可配置为围绕位于该平面中的轴线(例如，俯仰轴线A1)旋转。另外，侧倾轴线A2可位于由框架104界定的平面中。在一些实施例中，俯仰轴线和侧倾轴线可界定平面。
轮胎132在脚跟-脚趾方向上(例如，在平行于俯仰轴线A1的方向上)足够宽，使得骑者可以利用他们自身的平衡来在脚跟-脚趾方向上使他们自己保持平衡。轮胎132可以是无内胎的，或者可以与内胎一起使用。轮胎132可以是非充气轮胎。例如，轮胎132可以是“无空气的”、实心的和/或由泡沫制成。轮胎132可具有轮廓，使得骑者可通过脚跟和/或脚趾压力使交通工具100在轮胎132的边缘上倾斜(和/或使板围绕侧倾轴线A2和/或偏航轴线A3枢转—见图11和图12)，以使交通工具100“转弯”。
轮毂马达144可以安装在轮胎(或轮子)132内，并且可以是内装齿轮型或可以是直接驱动型。轮毂马达的使用可消除链条和皮带，并且可实现大大改善可操纵性、重量分配和美观的形状因素。将轮胎132安装到轮毂马达144上可通过可使用可栓接到轮毂马达144上的轮毂适配器的开口轮辋设计或通过浇铸轮毂马达的外壳使得其直接在轮毂马达的外壳上提供用于胎圈的安装凸缘来完成。
图2示出具有栓接轮毂适配器148、152的轮子组件112的实施例。一个或多个紧固件诸如多个螺栓156可将轮毂马达144的第一侧连接到轮毂适配器148。轮毂马达144和轮毂适配器148可定位在轮胎132的开口158中，其中适配器148的外安装凸缘148a在开口158的第一侧(未示出)上邻近胎圈定位。一个或多个紧固件诸如多个螺栓160可将轮毂适配器152连接到轮毂马达144的第二侧，并且可将适配器152的外安装凸缘152a在开口158的第二侧上邻近胎圈162定位。安装凸缘148a、152a可接合相应的胎圈以密封轮胎132的内部以用于随后的充气。安装凸缘148a、152a可摩擦接合轮胎132以将轮毂马达144的旋转传送到轮胎132。
轴140可被插入穿过第一轴安装件164的中心孔。轴140的扩大的头部分140a可由轴安装件164保持。例如，安装件164的中心孔可具有窄的部分，该窄的部分具有小于部分140a的直径的直径。轴140的螺纹部分140b可依次地延伸穿过套筒168、轮毂适配器148的中心孔(未示出)、轮毂马达144的中心孔172、轮毂适配器152的中心孔、扭矩杆180的中心孔176以及第二轴安装件184的中心孔。在螺纹部分140b延伸穿过安装件184的中心孔之后，螺母186可紧固到螺纹部分140b上以将轮子组件112固定在一起。例如，安装件184的中心孔可具有窄的部分，该窄的部分具有小于螺母186的直径的直径。
非圆形构件190可固定地附接到轮毂马达144的定子(参见图3)。当轮子组件112固定在一起时，构件190可安置在扭矩杆180的槽180a中，并且扭矩杆180可安置在安装件184的槽184a中。槽184a可与安装件164的槽164a类似地成形和/或设定尺寸。构件190可摩擦接合安装件184，以在轮毂马达144的操作期间防止定子旋转。
套筒168可经设定尺寸以在安装件164、184之间提供轮子组件部件的期望间距。例如，套筒168的第一端可安置在安装件164的中心孔中或邻近安装件164的中心孔安置，套筒168的第二端可在轮毂适配器148近侧邻近孔172的侧部(未示出)安置，并且套筒168可具有在其第一端和第二段之间的提供期望间距的长度。
优选地，轮毂马达144是直接驱动型横向磁通无刷马达。横向磁通马达的使用可允许高的(大体上)即时和连续扭矩以改善电动交通工具的性能。
图3示出在俯仰轴线处剖切的轮毂马达144的直接驱动型横向磁通无刷实施例的示意性示例。如所示，轮毂马达144可包括安装在(或固定地固定到)转子194的外壁的内侧表面上的磁体192。转子194可固定地附接到轮毂适配器148、152(参见图2)。定子196可固定地附接到中心孔172(参见图2)延伸穿过的套筒198。套筒198可延伸穿过转子194。套筒198可固定地附接到构件190(参见图2)。套筒198可架置在附接到转子194的轴承200上。在一些实施例中，轴承200可附接到套筒198并且可架置在转子194上。相线202可延伸穿过孔172(或其他合适的开口)，并且可将定子196的一个或多个电线圈203与交通工具100的诸如功率级(powerstage)的一个或多个其他电气部件(参见图4和图5)电连接。该一个或多个电气部件可基于骑者输入驱动轮毂马达144，以推进交通工具100并且主动地使交通工具100保持平衡(参见图7-12)。例如，该一个或多个电气部件可配置为感测板104围绕俯仰轴线的移动，并且驱动轮毂马达144以使轮胎132在围绕俯仰轴线的类似方向上旋转。另外，该一个或多个电气部件可配置为感测板104围绕侧倾轴线和/或偏航轴线的移动，并且基于该感测的移动调节驱动马达的速率，这可增加交通工具100的性能，特别是在转弯时。
例如，该一个或多个电气部件可配置为基于骑者输入(例如，板104的移动)选择性地使电线圈通电，以产生用于将力施加到磁体192上的电磁场，从而引起转子194相对于定子196的期望旋转。
在一些实施例中，轮毂马达144可以是有刷轮毂马达。可选择地，电动交通工具可包括适于驱动轮子的轮毂的任何设备和/或马达，诸如设置在轮子轮毂外部的链条驱动机构、皮带驱动机构、齿轮驱动机构和/或有刷或无刷马达。
优选地，轮毂马达144、轮胎132和轴安装件164、184可连接在一起作为子组件(例如，轮子组件112)，并且然后整合到整体交通工具中(例如，可操作地安装在板104中)，以有利于轮胎的更换和维修。通过利用一个或多个相应的紧固件诸如相应的螺栓204、206(参见图2)将安装件164、184连接到板104，子组件可以可操作地安装在板104中。图4示出将安装件184连接到板104的一部分的螺栓204。螺栓206可类似地将安装件164连接到板104的相对部分。轴安装件164、184可配置为从板104卸下，并且马达可配置为从设置在板104中的一个或多个电气部件“拔出”，以例如允许骑者从板104移除子组件，从而更换轮胎或对轮子组件112和/或板104执行其他维修。
参照图1和图4，第一防滑垫208可整合到(或连接到)第一板面部分116近侧处板104的第一端中，并且第二防滑垫212可整合到(或连接到)第二板面部分120近侧处板104的第二端中。防滑垫208、212可以是可更换的和/或选性地可移除的。例如，防滑垫可包括可更换的聚合物零件或部件。在一些实施例中，防滑垫可配置为允许骑者在成角度的取向上使交通工具100停止(例如，通过在骑者从骑者检测装置或开关移除他们的脚之后将板的一端设定成抵靠地面，这在下面进一步详细描述)。由于板的所述端设定成抵靠地面(或与地面接触)，因而相应的防滑垫通过与地面的表面的磨耗而被磨损。
交通工具100可包括一个或多个防滑垫，所述一个或多个防滑垫配置为保护板104上的颜料或其他面饰剂，并且/或者例如如果交通工具100在其侧部上翻动和/或在其侧部上沿地面滑动则以其他方式保护交通工具100。例如，一个或多个侧部防滑垫可以可移除地连接到板的一个或多个相对的纵向侧部(例如，大体上平行于侧倾轴线延伸)。图1示出连接到板104的第一纵向侧部104a的第一侧部防滑垫216。在图4中，侧部防滑垫216已从第一纵向侧部104a移除。第二侧部防滑垫(未示出)可类似地可移除地连接到板104的与第一纵向侧部104a相对的第二纵向侧部104b(参见图4)。侧部防滑垫可作为一个或多个可移除的零件或部件并入电动交通工具中，并且/或者可以是或可以包括可更换的聚合物零件或部件。
防滑垫和/或侧部防滑垫至板的可移除连接可使骑者(或其他用户)选择性地移除因磨耗而变得被磨损的这些垫中的一个或多个，并且/或者用一个或多个替换垫来替换磨损的垫。
如图4所示，交通工具100可包括柄部220。柄部220可设置在板104的下侧104c上。柄部220可整合到电气部件中的一个或多个的外壳或壳体中。
在一些实施例中，柄部220可在进(IN)位置和出(OUT)位置之间是可操作的。例如，柄部220可以枢转地连接到板104，其中进位置对应于柄部220大体上与板104的下侧104c齐平，并且出位置对应于柄部220远离下侧104c被枢转(或折叠)，使得柄部220远离板面部分120而突出。
交通工具100可包括用于从进位置释放柄部220的任何合适的机构、装置或结构。例如，交通工具100可包括配置为在锁定(LOCKED)状态和解锁(UNLOCKED)状态之间操作柄部220的锁定机构224，锁定状态对应于防止柄部220从进位置移动到出位置，解锁状态对应于允许柄部220从进位置移动到出位置。在一些实施例中，骑者可按压锁定机构224，以将柄部从锁定状态操作到解锁状态。骑者可以手动将柄部220从进位置移动到出位置。骑者可以抓住柄部220，将交通工具100提离地面并且将交通工具100从一个位置带到另一个位置。
在一些实施例中，柄部220可包括偏置机构，诸如弹簧，其在操作到锁定状态时将柄部220自动地推动到出位置。在一些实施例中，锁定机构224可配置为选择性将柄部220锁定在出位置。
交通工具100可包括用于防止水、灰尘或其他路面碎片由地面接触元件传递到骑者的任何合适的设备、装置、机构和/或结构。例如，如图1所示，交通工具100可包括第一局部挡泥板部分228和第二局部挡泥板部分232。部分228被示出为联接到第一板面部分116，并且部分232被示出为联接到第二板面部分120。部分228可防止碎片从轮胎132传递到骑者的定位在板面部分116上或邻近板面部分116定位的部分，比如当轮胎132在逆时针方向上围绕俯仰轴线A1旋转时。部分232可防止碎片从轮胎132传递到骑者的定位在板面部分120上或邻近板面部分120定位的部分，比如当轮胎132在顺时针方向上围绕俯仰轴线A1旋转时。
另外和/或可选择地，交通工具100可包括如图7-10所示的完整挡泥板240。挡泥板240可配置为防止碎片从地面接触元件传递到骑者。例如，挡泥板240的第一部分240a可联接到第一板面部分116，挡泥板240的第二部分240b可联接到第二板面部分120，并且挡泥板240的中心部分240c可将挡泥板240的第一部分240a和第二部分240b连接在轮胎132的在板104的上侧上方突出的一部分上方，如图7中所示。
挡泥板240和/或挡泥板部分228、232可附接到板面部分116、120中的至少一个，并且配置为防止轮子132横贯的水飞溅到骑者上。挡泥板240可附接到板面部分116、120两者，并且可大体上将轮子132与骑者完全分开，如图7-10中所示。
挡泥板240可以是弹性挡泥板。例如，挡泥板240可包括(或可以是)大体柔性或弹性材料诸如塑料的片材。弹性材料的第一侧可联接到板面部分116(或板面部分116近侧的板104)，并且弹性材料的第二侧可联接到板面部分120(或板面部分120近侧的板104)。在第一侧和第二侧之间的弹性材料的弹性可使挡泥板240偏置远离轮胎132，以在挡泥板240和轮胎132之间提供足够的间距，如图7-10所示。足够的间距可防止轮胎接触挡泥板。
如果例如交通工具100偶然翻转使得部分240c与地面接触，则挡泥板240(例如，部分240c)可以是朝向轮胎132可压缩的。当交通工具100恢复到合适的骑行位置，诸如图7所示的骑行位置，则弹性材料的弹性可使挡泥板恢复到提供足够的间距的位置。
挡泥板240可在平行于俯仰轴线A1的方向上以类似于图1所示的局部挡泥板部分228延伸的方式延伸跨过轮胎132的总宽度。类似地，局部挡泥板部分232可在俯仰轴线A1的方向上延伸跨过轮胎132的总宽度。
如图4所示，交通工具100的一个或多个电气部件可包括电源250、马达控制器254、骑者检测装置262、电源开关266和充电插头268。电源250可包括可以是可再充电的一个或多个电池，诸如重量相对轻并且具有相对高功率密度的锂电池。例如，电源250可包括一个或多个磷酸铁锂电池、一个或多个锂聚合物电池、一个或多个锂钴电池、一个或多个锂锰电池或其组合。例如，电源250可包括十六(16)个A123磷酸铁锂电池(例如，型号26650)。电源250的电池可按16S1P配置布置。微控制器269和/或一个或多个传感器(或至少一个传感器)270可被包括在马达控制器254中或连接到该马达控制器254(参见图5)。传感器270中的至少一个可配置为测量板104的取向信息(或取向)。例如，传感器270可配置为感测板104围绕和/或沿着俯仰轴线、侧倾轴线和/或偏航轴线的移动。马达可配置为基于板104的取向引起轮子132的旋转。具体地，马达控制器254可配置为接收由传感器270中的至少一个传感器测量的取向信息，并且基于该取向信息使马达组件136推进电动交通工具。例如，马达控制器254可配置为基于来自传感器270的所接收的感测的板104的移动经由微控制器269驱动轮毂马达144，以推进交通工具100和/或主动地使交通工具100保持平衡。
电气部件中的一个或多个可整合到板104中。例如，板104可包括可容纳电源250的第一环境壳体以及可容纳马达控制器254和骑者检测装置262的第二环境壳体。环境壳体可保护一个或多个电气部件免遭诸如进水的损害。
交通工具100可包括一个或多个灯组件，诸如一个或多个前灯和/或尾灯组件。例如，第一前灯/尾灯组件(或第一灯组件)272可设置在(和/或连接到)板104的第一端部上或板104的第一端部处(例如，在第一板面部分116的远端部分处)，并且第二前灯/尾灯组件276可设置在(和/或连接到)板104的第二端部上或板104的第二端部处(例如，在第二板面部分120的远端部分处)。板104的第二端部可以与第一端部相对。
前灯/尾灯组件272、276可配置为可逆地照亮交通工具100。例如，组件272、276可通过改变颜色来指示交通工具100移动的方向。例如，前灯/尾灯组件可各自包括一个或多个高输出红色LED和白色LED(或其他合适的一个或多个照明器)278，其配置为从微控制器269(和/或传感器270中的俯仰传感器，诸如3轴陀螺仪280—参见图5)接收数据，并且基于交通工具100的移动方向自动地将颜色从红色改变为白色(或白色改变为红色，或第一颜色改变为第二颜色)，其中白色LED(或第一颜色)在运动方向上照射，且红色LED(或第二颜色)向后照射(例如，与运动方向相反)。例如，前灯/尾灯组件中的一个或多个(例如，其相应的照明器)可经由LED驱动器282连接到微控制器269(参见图5)，LED驱动器282可包括在马达控制器254中或连接到马达控制器254。在一些实施例中，照明器可包括RGB/RGBWLED。
照明器278可位于防滑垫208、212中，并且/或者由防滑垫208、212保护，如图4所示。例如，防滑垫208、212可包括相应的孔286、290。照明器278可设置在相应的孔286、290中并且照射穿过相应的孔286、290。孔286、290可经设定尺寸以防止照明器278接触地面。例如，孔286、290可各自具有大于照明器278的高度的深度。在一些实施例中，照明器可以与相关联的防滑垫是可分开的，使得可移除防滑垫而不移除照明器。
如图4所示，第一防滑垫208和第一照明器278设置在第一板面部分116的远端处，并且第二防滑垫212和第二照明器278设置在第二板面部分120的远端处。防滑垫中的每个可包括孔(例如，如上所提及的，防滑垫208可包括孔286，并且防滑垫212可包括孔290)，所述孔配置为允许来自对应照明器的光照射穿过，同时防止照明器接触地面。
图5示出交通工具100的一个或多个电气部件的方框图。电气部件可包括电源管理系统300、直流到直流(DC/DC)转换器304、无刷直流(BLDC)驱动逻辑器306、功率级310、3轴加速计314、一个或多个霍尔传感器318和马达温度传感器322。DC/DC转换器304、BLDC驱动逻辑器306和功率级310可包括在马达控制器254中并且/或者连接到马达控制器254。加速计314可包括在传感器270中。
电动交通工具的主动平衡(或自稳定)可通过使用反馈控制环路或机构来实现，其可在一个或多个电气部件中实施。反馈控制机构可包括连接到马达控制器254(和/或包括在马达控制器254中)的传感器270。
优选地，反馈控制机构包括使用一个或多个陀螺仪(例如，陀螺仪280)和一个或多个加速计(例如，加速计314)的比例-积分-微分(PID)控制方案。陀螺仪280可配置为测量脚板面104围绕俯仰轴线的枢转。陀螺仪280和加速计314可共同地配置为估计(或者测量或感测)板104的倾斜角，诸如脚板面围绕俯仰轴线、侧倾轴线和偏航轴线的取向。在一些实施例中，陀螺仪和加速计314可共同地配置为感测足以估计框架104的倾斜角(包括围绕俯仰轴线、侧倾轴线和偏航轴线的枢转)的取向信息。
如上所述，板104的取向信息可由陀螺仪280和加速计314测量(或感测)。使用互补的或卡尔曼滤波器可组合来自陀螺仪280和加速计314的相应测量(或感测信号)，以估计板104的倾斜角(例如，板104围绕俯仰轴线、侧倾轴线和/或偏航轴线的枢转，其中围绕俯仰轴线的枢转对应于俯仰角，围绕侧倾轴线的枢转对应于侧倾角或脚跟-脚趾角，并且围绕偏航轴线的枢转对应于偏航角)，同时过滤掉碰撞、道路纹理和由于转向输入所致的干扰的影响。例如，陀螺仪280和加速计314可连接到微控制器269，其可配置为相应地测量板104围绕和沿着俯仰轴线、侧倾轴线和偏航轴线的移动(参见图1)。可选择地，电动交通工具可包括配置为自稳定交通工具的任何合适的传感器和反馈控制环路，诸如配置为测量板围绕俯仰轴线的枢转的1轴陀螺仪、配置为测量重力矢量的1轴加速计和/或任何其他合适的反馈控制环路，诸如闭环传递函数。然而，另外的加速计和陀螺仪轴可允许改进的性能和功能性，诸如检测板是否已经在其一侧上翻滚或骑者是否正在转弯。
反馈控制环路可配置为驱动马达144，以减小板104相对于地面的角。例如，如果在图1中，骑者将向下倾斜板104，使得第一板面部分116“低”于第二板面部分120(例如，如果骑者围绕俯仰轴线A1顺时针方向地枢转板104)，则反馈环路可驱动马达144，以引起轮胎132围绕俯仰轴线A1的顺时针方向旋转(参见图9)以及板104上的逆时针方向的力。
因此，通过骑者将重量朝向其“前”脚倾斜可实现电动交通工具的运动。类似地，通过骑者朝向其“后”脚倾斜可实现减速。再生制动可用于使交通工具减慢。通过骑者维持其朝向其“后”脚的倾斜可实现持续的反向操作。
如图5所指示，微控制器269可配置为向BLDC驱动逻辑器306发送信号，其可传达关于板104的取向和运动的信息。BLDC驱动逻辑器306然后可解释信号并且与功率级310通信，以相应地驱动马达144。霍尔传感器318可向BLDC驱动逻辑器发送信号，以提供关于马达144的转子的大体即时旋转速率的反馈。马达温度传感器322可配置为测量马达144的温度并且将该测量的温度发送到逻辑器306。逻辑器306可基于所测量的马达144的温度来限制供应给马达144的功率量，以防止马达144过热。
可以并入PID环路或其他合适的反馈控制环路的某些修改，以改进电动交通工具的性能和安全性。例如，通过限制最大积分器值可防止积分饱卷，并且指数函数可施加到俯仰误差角(例如，测量或估计的板104的俯仰角)。
可选择地或另外地，一些实施例可包括神经网络控制、模糊控制、遗传算法控制、线性二次调节器控制、状态依赖型黎卡提微分方程控制(state-dependentRiccatiequationcontrol)或其他控制算法。在一些实施例中，可并入绝对或相对编码器以提供马达位置的反馈。
如上所述，在转弯期间，俯仰角可由脚跟-脚趾角(例如，板围绕侧倾轴线的枢转—参见图11)调整，其可改进性能并且防止板104的前内侧边缘接触地面。在一些实施例中，如果板围绕侧倾轴线和/或偏航轴线枢转，则反馈环路可配置为增大、减小或以其他方式调整轮胎的旋转速率。轮胎的旋转速率的这种调节可在板的一部分和骑者之间施加增大的正交力，并且可在转弯时向骑者提供与滑雪板穿过雪或冲浪板穿过水走刃的感觉类似的“走刃”感觉。
一旦骑者已将他们自己合适地定位在板上，则控制环路可配置为不激活直到骑者将板移动到预先确定的取向。例如，算法可并入反馈控制环路中，使得控制环路不活动(例如，不驱动马达)，直到骑者利用他们自身的重量使板达到大约水平取向(例如，0度俯仰角—如图8中所示)。一旦检测到该预先确定的取向，则反馈控制环路就可被允许(或激活)以使电动交通工具平衡并且促进电动交通工具从静止模式(或配置，或状态，或取向)到移动模式(或配置，或状态，或取向)的转变。
返回参照图5，一个或多个电气部件可配置为管理电源250。例如，电源管理系统300可以是配置为保护电源250的电池免遭过度充电、过度放电和/或发生短路的电池管理系统。系统300可监视电池健康状况，可以监视电源250中的充电状态，并且/或者可增加交通工具的安全性。电源管理系统300可连接在充电插头268和电源250之间。骑者(或其他用户)可经由系统300将充电器联接到插头268并且给电源250再充电。
在操作中，可激活电源开关266(例如，通过骑者)。开关266的激活可将接通电源的信号发送到转换器304。响应于接通电源的信号，转换器304可将直流从电源250提供的第一电压电平转换到一个或多个其他电压电平。其他电压电平可不同于第一电压电平。转换器304可经由一个或多个电气连接来连接到其他电气部件，以向这些电气部件提供合适的电压。
转换器304(或其他合适的电路)可将接通电源的信号传送到微控制器269。响应于接通电源的信号，微控制器可初始化传感器270和骑者检测装置262。
电动交通工具可包括一个或多个安全机构，诸如电源开关266和/或骑者检测装置262，以确保在接合反馈控制环路之前骑者在板上。在一些实施例中，骑者检测装置262可配置为确定骑者的脚是否设置在脚板面上，并且在确定骑者的脚设置在脚板面104上时发送使马达144进入活动状态的信号。
骑者检测装置262可包括用于确定骑者是否在电动交通工具上的任何合适的机构、结构或设备。例如，装置262可包括一个或多个机械按钮、一个或多个电容式传感器、一个或多个电感式传感器、一个或多个光学开关、一个或多个力电阻式传感器和/或一个或多个应变仪。所述一个或多个机械按钮可位于第一板面部分116和第二板面部分120中任一个或两者之上或下方(参见图1)。可直接(例如，如果在板面部分上)或间接(例如，如果在板面部分下方)按压所述一个或多个机械按钮，以感测骑者是否在板104上。所述一个或多个电容式传感器和/或一个或多个电感式传感器可位于板面部分中任一个或两者的表面之上或附近，并且可经由电容的变化或电感的变化相应地检测骑者是否在板上。类似地，所述一个或多个光学开关可位于板面部分中任一个或两者的表面之上或附近。所述一个或多个光学开关可基于光信号检测骑者是否在板上。所述一个或多个应变仪可配置为测量由骑者的脚施加的板或轴的弯曲，以检测骑者是否在板上。在一些实施例中，装置262可包括手持式“按钮式”开关。
如果装置262检测骑者合适地定位在电动交通工具上，则然后装置262可将骑者存在信号发送到微控制器269。骑者存在信号可以是使马达144进入活动状态的信号。响应于骑者存在信号(和/或板移动到水平取向)，微控制器269可激活反馈控制环路以用于驱动马达144。例如，响应于骑者存在信号，微控制器269可将来自传感器270的板取向信息(或测量数据)发送到逻辑器306，用于经由功率级310向马达144提供功率。
在一些实施例中，如果装置262检测骑者不再合适地定位在或存在于电动交通工具上，装置262可将骑者不存在信号发送到微控制器269。响应于骑者不存在信号，交通工具100的电路(例如，微控制器269、逻辑器306和/或功率级310)可配置为减小转子相对于定子的旋转速率，以使交通工具100停止。例如，可选择性地向转子的电线圈提供功率，以减小转子的旋转速率。在一些实施例中，响应于骑者不存在信号，电路可配置为用相对强和/或大体连续的恒定电压使电线圈通电，以相对于定子锁定转子，以防止转子相对于定子旋转，并且/或者使转子突然停止。
在一些实施例中，交通工具可配置为主动地驱动马达144，即使骑者可能不存在于交通工具上(例如，暂时地)，这可允许骑者执行各种特技。例如，装置262可配置为将骑者不存在信号延迟发送到微控制器预先确定的持续时间，并且/或者微控制器可配置为将信号延迟发送到逻辑器306，以切断至马达的功率预先确定的持续时间。
电动交通工具可包括其他安全机构，诸如蜂鸣器机构。如果电动交通工具内的电路检测到错误，蜂鸣器机构可配置为向骑者发射听觉信号(或嗡嗡声)。例如，如果电动交通工具内的电路没有通过诊断试验，则蜂鸣器机构可向骑者发射错误信号(参见图6)。
图6描绘了可由交通工具100执行的和/或可结合交通工具100执行的通常以600表示的方法(或操作)的多个步骤。虽然在下面描述了并且在图6中描绘了方法600的各种步骤，但是所述步骤不必全部被执行，并且在一些情况下可以按与所示顺序不同的顺序执行。
如所示，方法600可包括初始化程序、待命程序和操作程序。初始化程序可包括激活电源开关的步骤602。例如，在步骤602，骑者可按压开关266(参见图4)。初始化程序然后可进行到执行一个或多个诊断的步骤604。例如，交通工具100的电路可执行一个或多个诊断试验，以确定一个或多个电气部件是否是适当可操作的。例如，在步骤604，马达控制器254可执行自诊断，以确定其部件诸如功率级是否是可操作的。
初始化程序可包括确定在步骤604执行的诊断是否通过的步骤606。如果在步骤606确定诊断没有通过，则然后方法600可进行到发射错误信号的步骤608以及禁用交通工具的步骤610。例如，如果确定没有通过诊断，则交通工具100可经由蜂鸣器机构发射听觉嗡嗡声或发射光信号(例如,通过使照明器278发出闪光)，并且可防止马达控制器254向马达144提供功率。在一些实施例中，禁用交通工具可涉及相对于定子锁定转子。例如，马达控制器可用大体恒定电流连续地使定子的电线圈通电，以防止转子相对于定子旋转。然而，如果在步骤606确定通过了诊断，则初始化程序可进行到初始化传感器270的步骤612。
如图6中所示，初始化程序然后可进行到待命程序。待命程序可包括确定是否检测到骑者的步骤614。例如，基于来自骑者检测装置262的所接收到的信号，交通工具100的电路可确定骑者是否被检测为合适地定位在板104上(例如，其中一只脚在第一板面部分116上，并且另一只脚在第二板面部分120上，如图7所示)。如果在步骤614确定在交通工具上没有检测到骑者，则然后可重复步骤614直到检测到骑者。在一些实施例中，当骑者定位在交通工具上时，装置262可大体连续地向电路发送骑者存在信号，并且/或者当骑者没有定位在交通工具上时，装置262可大体连续地向电路发送骑者不存在信号。在一些实施例中，装置262可基于骑者的位置间歇地发送这些信号。
如果在步骤614确定骑者被检测为合适地定位在板104上，如图7所示，则待命程序可进行到从传感器270(例如，陀螺仪280和加速计314)读取或获得一个或多个测量(例如，取向信息)的步骤616。
待命程序可包括确定板104是否处于水平取向(或其他预定和/或预先确定的取向)的步骤618。交通工具100的电路可基于在步骤616从传感器270获得的测量来确定板104是否处于水平取向。如果在步骤618确定板104不处于水平取向，如图7所示，则待命程序可返回到步骤614。
然而，如果在步骤618确定板104处于水平取向，如图8所示，则待命程序可经由反馈控制环路进行到操作程序(例如，以初始化交通工具的自平衡)，其示例一般在图6中以620表示。环路620可以是闭环平衡例程，其可以重复直到不再检测到骑者。
环路620可包括从传感器270读取或获得一个或多个测量的步骤622。例如，在步骤622，微控制器269(或其他电路)可从加速计314获得板104沿俯仰轴线、侧倾轴线和偏航轴线的加速度测量，并且可从陀螺仪280获得板104沿俯仰轴线、侧倾轴线和偏航轴线的位置测量。
环路620可包括将传感器偏移量施加到在步骤622获得的测量中的一个或多个的步骤624。例如，在初始化期间在步骤612可确定加速计和陀螺仪的偏移量，所述偏移量在步骤624可施加到在步骤622获得的测量，以大体上校正传感器偏差。
环路620可包括组合传感器值的步骤626。例如，在步骤626，微控制器269可用互补的或卡尔曼滤波器组合在步骤622获得的来自加速计314和陀螺仪280的测量(包括或不包括所施加的偏移量)。
环路620可包括计算(或确定)板104的倾斜角的步骤628。在步骤628，微控制器269可基于来自加速计314和陀螺仪280的组合的测量来确定倾斜角。
如上所述，倾斜角可包括板104的俯仰角、侧倾角和偏航角。如图9所示，骑者可围绕俯仰轴线A1枢转板104，以产生俯仰角θ1，在该情况下在步骤630，微控制器可基于来自加速计314和陀螺仪280的组合的测量(例如，取向信息)确定板104具有俯仰角θ1。如所示，俯仰角可基于板104相对于水平取向的取向来确定。水平取向可基于所测量的重力矢量来确定或计算。
环路620可包括计算误差角的步骤630。误差角可以是基于来自传感器270的取向信息的板从水平取向位移的估计或计算。例如，在图9所示的取向上，微控制器可确定俯仰角θ1是误差角。在步骤630，微控制器269可计算(或确定)相对于从加速计314获得的重力矢量测量的误差角。
环路620可包括计算PID控制方案的P值、I值和D值的步骤632。这些值可以用于过滤掉地面上的碰撞、道路纹理和/或由于无意地突然转向输入所致的干扰的影响。
环路620可包括向马达144发送马达命令(或马达控制信号)的步骤634。在步骤634，马达控制器可响应于从传感器270接收到的取向信息生成马达控制信号。马达144可配置为从马达控制器254接收马达控制信号，并且响应于该取向信息旋转轮子132。
例如，在步骤634，微控制器269可向逻辑器306发送信号，包括对应于所计算的倾斜角、所计算的误差角(其可以是所计算的倾斜角或其百分比)和/或所计算的P值、I值和D值的信息。基于该信息，BLDC驱动逻辑器306可确定如何相应地驱动马达144。例如，逻辑器306可确定应当基于俯仰角或误差角θ1以第一速率在顺时针方向上(在图9中)驱动马达144的转子，以试图将板104移回水平取向，并且向功率级310发送对应的马达命令。功率级310然后可相应地经由相线202(参见图3)向马达144提供功率。如果骑者将向下压力保持在板面部分116上，则马达144的转子的顺时针方向旋转可导致图9中交通工具100向右的推进。
如图9所示，响应于马达命令，当交通工具100向右移动时，联接到板面部分116的照明器278可发射白光WL，并且联接到板面部分120的照明器278可发射红光RL。
返回参照图6，环路620可包括确定是否检测到骑者(例如，合适地定位在板104上)的步骤636。微控制器可基于来自骑者检测装置的信号例如以类似于步骤614的方式作出该判定。在一些实施例中，确定是否检测到骑者可基于马达扭矩(例如，马达扭矩减小到低于预定阈值)，或者可指示电动交通工具不受骑者控制的交通工具取向(例如，过多的俯仰角、侧倾角和/或偏航角或其调整)。
在步骤636，如果确定未检测到骑者(例如，骑者已经跌落、跳跃或以其他方式离开电动交通工具)，则操作程序可进行到停止马达144的步骤638，并且返回到步骤614。在步骤638，停止马达可涉及相对于定子锁定转子，使得地面接触元件(例如，轮胎)停止围绕俯仰轴线相对于板旋转。例如，在步骤638，马达控制器可用大体连续、恒定和/或相对强的电流使定子的电线圈通电，以产生大体恒定和/或强的电磁场，以用于停止转子的磁体围绕俯仰轴线相对于定子的旋转。
然而，如果在步骤363确定检测到骑者(例如，骑者仍合适地定位在电动交通工具上)，则环路620可返回到步骤622，并且环路620可重复。例如，在环路620的随后的重复中，骑者可已经将板104移动到具有俯仰角θ2(参见图9)的取向。俯仰角θ2可对应于板104相对于图9所示的板104的取向围绕俯仰轴线A1的进一步枢转，使得板面部分116已经进一步移动到低于水平取向，并且板面部分120已经进一步移动到高于水平取向。在环路620的这种随后的重复中，交通工具100的电路可基于俯仰角θ2以第二速率在顺时针方向上向转子提供功率，以试图将板104移回到水平取向。第二速率可大于第一速率。
在环路620的另一个随后的重复中，骑者可已经将板104移动到具有俯仰角θ3(参见图10)的取向。如所示，俯仰角θ3对应于板104围绕俯仰轴线A1的枢转，使得板面部分120已移动到低于水平取向，并且板面部分116已移动到高于水平取向。在环路620的这种随后的重复中，交通工具100的电路可基于俯仰角θ3以第三速率在逆时针方向上(如图10中所指示)向马达144提供功率来旋转，以试图将板104移回到水平取向。如果骑者将向下压力保持在板面部分120上，则马达144的转子的逆时针方向旋转可导致图10中交通工具100的向左推进。因为所示的图10中的角θ3具有大于图9中的角θ1的量值，所以第三速率的绝对值可对应于大于第一速率的绝对值的速率。类似地，因为所示的角θ3具有小于图9中的角θ2的量值，所以第三速率的绝对值可对应于小于第二速率的绝对值的速率。
如上所述，当交通工具100反转方向时，灯组件可切换颜色。例如，如图10所示，当交通工具100向左移动时，响应于交通工具100反转的移动反向(相对于图9所示的移动方向)，联接到板面部分116的照明器278可从发出白光切换到发射红光RL，并且联接到板面部分120的照明器278可从发射红光切换到发射白光WL。
具体地，当板104大致在第一方向上(例如，在图9中指示为右)推进时，第一灯组件的照明器278(例如，设置在图9的右手侧上在板104的第一端部处)可配置为输出第一颜色(例如，白色)的光，并且当板104大致在第二方向上(例如，在图10中为左)推进时，所述第一灯组件的照明器278输出第二颜色(例如，红色)的光。
类似地，当板104大致在第一方向上(例如，在图9中指示为右)推进时，第二灯组件的照明器278(例如，设置在图9的左手侧上在板104的第二端部处)可配置为输出第二颜色(例如，红色)的光，并且当板104大致在第二方向上(例如，在图10中为左)推进时，所述第二灯组件的照明器278输出第一颜色(例如，白色)的光。
交通工具100可包括转弯补偿特征。转弯补偿特征可基于板104的侧倾角调节驱动马达144的速率。例如，通过改变施加到板104的脚跟和/或脚趾压力，骑者可围绕侧倾轴线A2将板104从水平取向枢转到侧倾取向，如图11所示，从而导致侧倾角θ4，在该情况下，图6的步骤628可涉及基于来自传感器270的取向信息计算侧倾角θ4。如果板104也围绕俯仰轴线枢转(例如，具有如图9和图10分别所示的俯仰角θ1或θ3)，则在图6的步骤634，电路可基于侧倾角θ4向马达144传送增加量的功率，以增加转子以及因此轮胎132的旋转速率。增大量的功率的量值可基于侧倾角的量值，其中较大的侧倾角量值对应于较大的功率增加，并且较小的侧倾角量值对应于较小的功率增加。
类似地，转弯补偿特征可基于板104的偏航角的改变来调节驱动马达144的速率。例如，骑者可围绕偏航轴线A3将板104从第一取向(如图12中双点划线所示)枢转到第二取向(如图12中实线所示)，从而导致偏航角变化θ5。如果在该第二取向中，板104也取向成具有俯仰角，则在图6的步骤634，电路可基于偏航角变化θ5向马达144传送增加量的功率，以增加转子以及因此轮胎132的旋转速率。
图7-12示出操作交通工具100的过程。图7示出在处于起始取向的板104上的骑者。起始取向可对应于骑者的一只脚向下按压在板面部分120上以将板面部分120靠在地面上，并且骑者的另一只脚定位在板面部分116上。如所示，骑者的右脚向下按压在板面部分120上，并且骑者的左脚接触板面部分116。然而，板104可配置为允许骑者以“切换”的站姿操作交通工具100，其中骑者的左脚在板面部分120上，并且他们的右脚在板面部分116上。在起始位置中(或在起始位置之前)，骑者可通过按压开关266(参见图4)使交通工具100通电。在起始位置中，例如，通过用相对强的和大体连续的恒定电流(并且/或者在转子和定子之间机械地锁定和/或产生增大的摩擦)给电线圈提供功率，交通工具100的电路可防止或阻碍转子相对于定子的旋转(参见图3)，这可帮助骑者将板104移动到水平取向。当来自传感器的取向信息指示板104已经移动到水平取向时，交通工具100的电路可配置为去除该旋转阻碍。
如图8所示，通过转移骑者自身的重量来使板104围绕俯仰轴线A1枢转，骑者可将板104移动到水平取向。板104至水平取向的移动可经由控制环路620(参见图6)初始化交通工具100的主动平衡。在一些实施例中，在已将板104保持在水平取向上(或接近水平取向的取向范围)预先确定的持续时间(例如，1秒)(其可提供足够的延迟以用于确保骑者控制交通工具100)之后，交通工具100的电路可配置为初始化(或前进到)环路620。
如图9所指示，骑者可将板104围绕俯仰轴线A1枢转角θ1，以经由马达144提供的顺时针方向旋转“向前”(即在图9中为右)移动交通工具100。通过在顺时针方向上进一步枢转板104以例如产生俯仰角θ2，骑者可增加马达144的顺时针方向旋转，并且因此增加交通工具100的前进速度。
当骑者通过将板面部分116进一步朝向地面按压(例如，至俯仰角θ2)来增加交通工具100的速度时，马达144的功率输出可接近最大功率输出。在马达144的最大输出处，将板面部分116进一步朝向地面按压可导致板的前端以相对高的速度接触地面，这可导致出现事故。为了防止此类事故的可能性，交通工具100可包括功率裕度指示特征，所述功率裕度指示特征配置为向骑者指示马达144的当前功率输出和马达144的最大功率输出之间的裕度。例如，当马达144的当前功率输出达到接近最大功率输出的预先确定的净空阈值时(例如，如果以相对高的速度或速率驱动马达144并且骑者将板104枢转到俯仰角θ2)，交通工具100的电路可配置为向马达144传送增加的功率脉冲(例如，超过净空阈值，但小于或等于最大功率输出)，以将骑者向后推并且将板104朝向(和/或至)水平取向向后移动(或在一些实施例中，甚至进一步向后)。在一些实施例中，功率裕度指示器可通过发射音频信号(例如，从蜂鸣器)或视觉信号(例如，从转速计)传达当前功率输出和最大功率输出之间的关系。在一些实施例中，如图10所示，当反向推进交通工具100时，功率裕度指示器可配置为类似地指示当前功率输出和最大功率输出之间的裕度(或比率)。
当枢转板104以具有相对于水平取向的俯仰角时，如图9和图10所示，骑者可围绕侧倾轴线A2枢转板104，如图11所示，以调整至马达的功率。
类似地，当枢转板104以具有相对于水平取向的俯仰角时，骑者可围绕偏航轴线A3枢转板104，如图12所示，以调整至马达的功率。
在一些实施例中，通过一个或多个外围装置可监视、改变和/或控制一个或多个电动交通工具，所述一个或多个电动交通工具可各自类似于和/或包括交通工具100。此类系统和部件的其示例在图13-23中示出。
图13示出通常以700表示的说明性系统。系统700可包括与无线电子装置710通信的交通工具100。装置710可以是包括传送器TX和/或接收器RX的任何合适的无线电子装置。例如，装置710可以是智能电话、平板电脑或能够无线地传送和/接收数据的任何其他无线电子装置。
装置710可配置为无线地升级和/或改变交通工具100的(例如，微控制器269的)固件。例如，装置710可通过网络诸如云网络从服务器720下载加密的固件程序包。装置710可将该程序包从装置710的传送器TX传送到交通工具100的接收器RX。在一些实施例中，交通工具100可包括用于将关于交通工具100的操作状态的数据传送到装置710的接收器RX的传送器TX。通过装置710接收数据可促使装置710从服务器720下载程序包。
装置710可包括处理器(或处理器单元—参见图23)、存储装置(参见图23)和包括存储在存储装置中的多个指令的程序(或软件应用程序)800。所述多个指令可由处理器执行，以接收从交通工具100传送的数据，在装置710的图形用户界面(GUI)上显示从交通工具100所接收的数据，在装置710的GUI上显示交通工具100的部件配置，将数据传送到交通工具100，重新配置(或改变)交通工具100的一个或多个部件，控制交通工具100的一个或多个部件，并且/或者执行图14-20所示的特征中的一个或多个。
图14描绘了可包括在应用程序800中的各种特征的示意性方框图。应用程序800可包括骑乘模式选择器特征802。特征802可配置为允许骑者(或其他用户)选择和/或改变交通工具100的骑乘模式。例如，特征802可包括最高速度限制选择器804、最高加速度限制选择器806、控制环路增益选择器808和/或转弯补偿参数选择器810。选择器804可允许选择(和/或设定)交通工具100的(例如，转子相对于定子的)最高速度限制。例如，骑者可能是新手，在该情况下，选择器804可用于将最高速度限制设定为相对低的速度，诸如2英里每小时(MPH)。在稍后的时间和/或当骑者对操作电动交通工具变得更加熟练时，骑者可使用选择器804增加最高速度限制(例如，至8MPH)。在另一个示例中，电动交通工具可由多个用户使用，所述多个用户中的至少一个可能是新手，并且所述用户中的至少一个可能是比较有经验的。选择器804可用于为新手将最高速度限制设定为较低速度，并且为更有经验的骑者将最高速度限制设定为较高速度。类似地，选择器806可用于选择电动交通工具的(例如，转子相对于定子的)最高加速度限制。
选择器808可配置为允许减小、增大或以其他方式调整电动交通工具的控制环路(例如，参见图6中的反馈控制环路620)的增益。例如，基于板104的倾斜角(例如，俯仰角)已经改变的程度，该增益可确定马达144的转子的旋转速率改变的速率。通过使用选择器808将该增益设定为较低水平，俯仰角的第一变化可对应于电动交通工具的较小加速度。通过使用选择器将该增益设定为较高水平，俯仰角的第一变化可对应于电动交通工具的较大加速度。设定增益可包括改变PID控制环路的一个或多个增益，诸如比例增益(Kp)、积分增益(Ki)和/或微分增益(Kd)。然而，与改变积分增益和/或微分增益相比较，改变比例增益可更加显著地改变交通工具的骑乘感觉。
选择器810可配置为允许选择和/或设定一个或多个转弯补偿参数。例如，选择器810可允许用户选择侧倾角是否用于调整马达命令，并且/或者设定对应于侧倾角和马达命令调整之间的关系的增益。类似地，选择器810可允许用户选择偏航角变化是否用于调整马达命令，并且/或者设定对应于偏航角变化和马达命令调整之间的关系的增益。
应用程序800可包括电池状态特征812。特征812可在GUI上显示，或以其他方式将剩余在电动交通工具的电源(例如，所述一个或多个电池)中的可用功率量传达给用户。例如，特征812可将剩余的电池功率显示为百分比和/或对应于剩余功率可将电动交通工具推进多远的距离。如果电动交通工具插入再充电装置中以用于给电源再充电，则特征812可显示(或传达)持续时间直到电源被再充满电。
应用程序800可包括里程表特征814。特征814可显示(或以其他方式传达)电动交通工具已经被骑乘或操作的总距离。例如，电动交通工具的电路可将表示电动交通工具轮胎的总转数的数据传送给无线电子装置。然后，无线电子装置可基于所传送的数据显示(或更新)由特征814传达的距离。
应用程序800可包括照明模式选择器816。电动交通工具可包括多个照明模式，诸如第一照明模式、第二照明模式、第三照明模式、第四照明模式和第五照明模式。第一照明模式可配置为可逆地照亮头灯/尾灯组件(例如，基于电动交通工具的移动方向切换所述组件的照明器的颜色)。第二照明模式可配置为不可逆地照亮头灯/尾灯组件(例如，不基于移动方向切换颜色)。第三照明模式可配置为从头灯/尾灯组件发射较明亮的光(例如，用于夜间骑乘)。第四照明模式可配置为从头灯/尾灯组件发射较昏暗的光(例如，用于白天骑乘)。第五照明模式可配置为使头灯/尾灯组件中的一者或两者的照明器发出闪光(例如，以增加电动交通工具的可见度)。
选择器816可允许选择多个照明模式中的一个或多个模式。例如，骑者可使用选择器816选择第一照明模式和第三照明模式，从而导致头灯/尾灯组件被可逆地照亮并且发射较大量的光。随后骑者可使用选择器816取消选择第三照明模式，并且选择第四照明模式，以减少电动交通工具的功率消耗。在一些实施例中，选择器816可用于在打开(ON)模式和关闭(OFF)模式之间切换头灯/尾灯组件。
应用程序800可包括信息特征818。特征818可配置为从电动交通工具获得诊断、维修、误差和/或调试信息，并且向用户显示(或以其他方式传达)该信息。例如，特征818可获得和/或显示表示、指示、对应于和/或与其相关联的电池电压、电流安培数、总安培小时、再生或重生安培小时(例如，通过再生制动恢复的电能的量)、板的当前倾斜角、安全裕度(例如，表示相对于马达最大功率输出的马达当前功率输出，诸如表示为最大功率输出的百分比的当前功率输出)、当前马达温度、马达温度的历史记录、总电池周期和/或前述事项中任何一项的操作状态的指示的信息(或数据)。
应用程序800可包括安全特征820。特征820可配置为防止电动交通工具的未授权使用。例如，特征820可配置为使电动交通工具在启用模式和禁用模式之间转换。启用模式可允许向电动交通工具的马达被提供功率。禁用模式可防止向电动交通工具的马达提供功率(并且/或者将转子相对于定子电气地和/或机械地锁定)。
在一些实施例中，可向特定电动交通工具(或电动交通工具组)的所有者和/或授权骑者发出对应该特定电动交通工具(或电动交通工具组)的个人识别号码(PIN)，在该情况下，特征820可允许所有者和/或授权骑者输入PIN以将电动交通工具在启用模式和禁用模式之间转换。在一些实施例中，具有授权PIN的无线电子装置与对应的电动交通工具的预定相对紧密的接近度可将电动交通工具转换到启用模式。在一些实施例中，具有授权PIN的无线电子装置从预定相对紧密的接近度的移去可将电动交通工具转换到禁用模式。
特征820可允许调节预定相对紧密的接近度。例如，特征820可允许授权用户在相对短距离(例如，5米)和相对长距离(例如，50米)之间切换接近度。设定短距离的接近度可适合于个人使用。设定长距离的接近度可适合于电动交通工具由另一方诸如租赁人或朋友使用的情况。在一些实施例中，当无线电子装置与电动交通工具之间的测量距离指示电动交通工具的骑者未携带无线电子装置时，特征820可将电动交通工具转换到禁用模式。无线电子装置的接近度(或其之间的距离)可由任何合适的设备、机构、装置或系统诸如全球定位系统(GPS)或一个或多个其他合适的接近传感器测量或估计。
应用程序800可包括通知特征822。特征822可从电动交通工具接收电动交通工具已被接通(或被上电)的通知。当电源中的电力已达到预定水平诸如处于或低于20％时，特征822可从电动交通工具接收通知。特征822可向用户显示(或以其他方式传)达这些通知中的一个或多个。
应用程序可800可包括导航特征824。特征824可显示电动交通工具行经的路线图。该图可包括交通工具统计值，诸如针对路线中的一个或多个路线的平均速度、针对路线中的一个或多个路线的最高速度、针对路线中的一个或多个路线的最高转弯速度和/或针对路线中的一个或多个路线的最高加速度。所述路线可至少部分地基于交通工具或无线电子装置中任一个的GPS追踪或经由另一个合适系统的追踪被识别。交通工具统计值可至少部分地基于从交通工具传送到无线电子装置的马达控制器信息被确定。
特征824可允许用户经由一个或多个社交网络诸如或与其他的一方或多方分享图、一个或多个特定路线和/或与其对应的数据。特征824可显示用户当前位置的图，并且，特征824可覆盖在鉴于电源的当前电力水平指示电动交通工具可行驶多远(例如，交通可行驶里程)的圆(或其他形状)的图上。该图可示出附近充电站的位置。充电站可包括公共电动交通工具充电站和/或此前已被确定为允许他人在其各自的家中或公司中插入电插座中的个人电动交通工具爱好者的位置。
应用程序800可包括训练特征826。特征826可配置为通过关于电动交通工具的各种特征的学习进程来指导骑者。学习进程可包括一系列的教学视频。教学视频中的每个可关于电动交通工具的不同特征。每个视频之后可以是一个或多个指导练习。如果骑者顺利完成了所述一个或多个指导练习，则特征826可以解锁电动交通工具的新特征。新特征可以是骑者先前不可获得的特征。
图15示出软件应用程序的主屏幕900的示例性屏幕截图。如所示，屏幕900可包括域902。域902可显示剩余电池电量的百分比(在该示例中为88％)，并且可以以柱状图描绘该百分比。屏幕900可以包括域904，该域904基于剩余电池电量的百分比显示估计的电动车辆可行驶的车辆可行驶里程(在该情况下为5.3英里)。域902和/或904可以是特征812的示例。
屏幕900可以包括骑乘模式选择器域906。域906可以是特征802的示例。域906可允许用户选择多个骑乘模式诸如学习模式、速度模式或特技模式中的一个。学习模式可适合于新手骑者在学习如何操作电动交通工具时使用。例如，学习模式可对应于较低的最高速度限制、较低的最高加速度限制和/或相对低的(或没有)转弯补偿。速度(或通勤)模式可适合于期望在电动交通工具上快速从一个地方行驶到另一个地方的骑者。例如，速度模式可对应于较高的最高速度限制、较高的最高加速度限制和/或中等的转弯补偿。特技模式可适合于期望在电动交通工具上执行各种特技的骑者。例如，特技模式可对应于中等的最高速度限制、较高的最高加速度限制和/或较高的转弯补偿。
用户可通过轻击学习域908选择学习模式，用户可通过轻击速度域910选择速度模式，并且用户可通过轻击特技域912选择特技模式。所述模式中的一个模式的选择可对应于其他模式中的一个或多个模式的取消选择。
骑乘模式的选择可导致域914的显示。域914可显示所选择的骑乘模式的一个或多个操作参数。例如，如果选择速度模式，如图15所示，则域914可显示最高速度域916、加速度域918、转弯域920和行驶里程域922。域916可描绘速度模式的最高速度限制，并且/或者使用户能够设定速度模式的最高速度限制。域918可描绘速度模式的最高加速度限制，并且/或者使用户能够设定速度模式的最高加速度限制。域920可描绘和/或使用户能够设定将侧倾角和/或偏航角的调整分解成转子围绕俯仰轴线的旋转速率的调整的速率。域922可描绘速度模式的一个或多个操作参数(或设置)可如何影响电动交通工具可以行使的里程。例如，如果操作参数消耗更大量的能量，则域922可指示较短的可行驶里程，如所示的。类似地，域914可描绘和/或实现针对学习模式和特技模式设定一个或多个类似的操作参数。
屏幕900可包括照明模式域924。域924可以是特征816的示例。域924可使用户能够将头灯/尾灯组件在两个或更多个照明模式诸如关闭模式和打开模式之间转换。关闭模式可对应于头灯/尾灯组件的照明器不发射光。打开模式可对应于头灯/尾灯组件的照明器发射光。
屏幕900可包括指示器926。指示器926可指示装置710如何连接到交通工具100或者装置710通过什么协议连接到交通工具100(参见图13)。如图15所指示，装置710可经由蓝牙协议连接到交通工具100(例如，与交通工具100通信)。然而，在其他实施例中，无线电子装置可经由适合于将数据从一个电路优选地无线地传送到另一个电路的另一个协议连接到电动交通工具。
屏幕900(和应用程序800的其他屏幕)可包括允许用户在应用程序800的各种特征之间切换的一个或多个图标。例如，应用程序800的屏幕可包括图标928、930、932、934。图标928可以是骑乘模式/主屏幕图标，其在被用户轻击(或以其他方式选择)时可将应用程序800切换到屏幕900。图标930可以是导航图标，其在被用户选择时可将应用程序800切换到一个或多个导航屏幕。例如，图标930的选择可导致显示允许用户选择屏幕1000或屏幕1100(参见图16和图17)中任一个的菜单。图标932可以是配置图标，其在被用户选择时可在屏幕1200(参见图18)上显示特征818和/或820(参见图14)。图标934可以是训练图标，其在被用户选择时可将应用程序800切换到一个或多个训练屏幕。所述一个或多个训练屏幕可通过一个或多个操作进行，其示例在图19和图20中示出。
在图16中，屏幕1000描绘导航特征824(参见图14)的示例。如图16所示，屏幕1000可显示通常以1004表示的图。图1004可显示交通工具100行驶的一个或多个路线，诸如第一路线1008(以双点划线示出)、第二路线1012(以点划线示出)和第三路线1016(以短划线示出)。对于所述路线中的一个或多个，图1004可显示电动交通工具沿相应路线的一个或多个统计值。例如，图1004可以显示电动交通工具沿路线1008的平均速度统计值(例如，6MPH)、电动交通工具达到最高(或最大)转弯速度的位置、电动交通工具达到最高加速度的位置以及电动交通工具达到最高速度的位置。最高转弯速度、加速度和速度的值可显示在图1004上(例如，邻近相关联的位置)。类似地，图1004可显示路线1012、1016的统计值。在一些实施例中，图1004可同时显示所示的所有路线的统计值。在一些实施例中，图1004可显示可由用户选择的仅路线的子集的统计值。在一些实施例中，图1004可允许具体路线的选择性显示和/或共享(例如，通过轻击具体路线以访问该具体路线的显示器和/或共享控件)。
在图17中，屏幕1100描绘导航特征824(参见图14)的另一个示例。如图17所示，屏幕1100可显示通常以1104表示的图。图1104可显示电动交通工具的当前位置。特征824可在图1104上覆盖圆1108(或其他形状、轮廓或周边)，以基于电动交通工具的电源中的当前电力水平指示电动交通工具可行驶多远(例如，电动交通工具的可行驶里程)。图1104可描绘一个或多个充电站的位置(和/或接近度)。例如，图1104示出位于圆1108内的两个充电站和位于圆1108之外的一个充电站。显示电动交通工具的当前位置、充电站和/或圆1108的位置可帮助用户确定行驶的方向和/或是否去特定的充电站给电动交通工具的电源再充电。例如，基于图1104，用户可决定行驶到位于圆1108内的充电站中的一个。
在一些实施例中，图17的图1104可包括图16的图1004。例如，图1104可包括电动交通工具行经的路线显示和这些路线的统计值。
图18是包括特征818、820的屏幕1200的示意图。屏幕1200(和/或应用程序的其他屏幕)可包括图像1204，图像1204可基于电动交通工具的倾斜角(例如，枢转角、侧倾角和/或偏航角)旋转。例如，图像1204的旋转可基于来自电动交通工具陀螺仪和加速计的传感器信息(或取向信息)。例如，软件应用程序可接收指示对应于电动交通工具从图7所示的取向移动到图8所示的取向的传感器信息的信号。响应于该信号，软件应用程序可相应地将图像1204的显示从第一位置(以实线示出)旋转到第二位置(以双点划线示出)。软件应用程序可类似地旋转图像1204，以指示围绕侧倾轴线和/或偏航轴线的移动。如图18所示，图像1204是电动交通工具的图像。然而，在其他实施例中，图像可以是另一个物体或形状的图像或纹理的图像。
图像1204的旋转可使用户能够远程观看电动交通工具的移动，并且/或者便利地使传感器信息的准确性可视化。例如，图像1204的旋转可使用户能够证实和/或以其他方式解释特征818所提供的信息。如上所述，特征818可向用户显示诊断、维修、误差和/或调试信息。例如，用户可手动倾斜电动交通工具，并且通过视觉地将图像1204的倾斜与实际电动交通工具相比较，视觉地证实电动交通工具中的电路准确地计算倾斜角。
图像1204的旋转可提高电动交通工具的安全性。例如，图像1204的旋转可指示未授权方正移动电动交通工具，在该情况下，用户可访问特征820以将电动交通工具从启用模式转换到禁用模式，以防止电动交通工具的未授权使用。
在一些实施例中，图像1204可以是软件应用程序的背景图像。例如，图像1204可以在特征818、820中任一个的“后面”显示。在一些实施例中，当软件应用程序接收指示电动交通工具已被通电的信号时，图像1204可出现在软件应用程序的屏幕中的一个或多个上，这可提高电动交通工具的安全性。在一些实施例中，当软件应用程序接收指示电动交通工具已被断电的信号时，图像1204可从软件应用程序的屏幕中的一个或多个上消失。
图19描绘了通常以1300表示的方法的多个步骤，其可由软件应用程序诸如由训练特征826(参见图14)执行。虽然方法1300的各种步骤在下面进行描述并且在图19中进行描绘，但所述步骤不必被全部执行，并且在一些情况下可以按与所示顺序不同的顺序执行。
方法1300可包括向用户提供第一指令集的步骤1302。第一指令集可与电动交通工具的第一产品特征有关，诸如基本平衡。第一指令集可包括在无线电子装置上由软件应用程序向用户提供的文本、音频和/或视频指令。例如，提供第一指令集可涉及向用户显示教学视频，以教导用户如何执行关于基本平衡的第一过程，诸如将板从板的一端在地面上的起始位置(参见图7)枢转到水平取向(参见图8)，以激活反馈控制环路。
方法1300可包括通过与第一产品特征有关的第一练习来指导用户的步骤1304。例如，在步骤1304，软件应用程序可(通过文本、音频和/或视频)引导用户执行第一过程。例如，在步骤1304，软件应用程序可配置为通过无线电子装置中的扬声器发出声音指令。声音指令可引导用户将板定位在起始位置，将他们的脚放置在第一脚踏板和第二脚踏板上，并且/或者将板移动到水平取向。
方法1300可包括确定是否成功执行(或完成)第一练习的步骤1306。在步骤1306，可从电动交通工具向无线电子装置发送信号。该信号可包括软件应用程序可从其确定是否成功执行第一练习的信息，诸如传感器信息和/或来自电动交通工具的微控制器的其他信息。基于该信号，软件应用程序可确定是否成功执行第一练习。
在步骤1306，如果确定未成功执行第一练习(例如，板没有移动到水平取向)，则方法1300可返回到步骤1302，并且第一指令集和/或与第一指令集类似的指令集可通过软件应用程序在无线电子装置上被提供给用户。
然而，如果在步骤1306确定成功执行第一练习，则方法1300可前进到解锁电动交通工具的第二产品特征的步骤1308。第二产品特征可以是电动交通工具的先前禁用的特征。第二产品特征通常可比第一产品特征更难以操作，并且/或者可以是更复杂的和/或建立在第一产品特征的功能上的产品特征。例如，第二产品特征可以是涉及保持板的俯仰角以向前推进板的持续前进运动特征，如图9所示。
如图19所示，方法1300可包括向用户提供第二指令集的步骤1310。第二指令集可与第二产品特征有关。例如，在步骤1310，软件应用程序可在无线电子装置上提供教学视频，其示出用户如何使前脚踏板保持向下以向前驱动电动交通工具，以及如何允许板返回到水平取向以使电动交通工具停止。
类似于相应的步骤1304、1306，方法1300可包括通过与第二产品特征有关的第二练习来指导用户的步骤1312，以及确定是否成功执行第二练习的步骤1314。在步骤1314，如果确定未成功执行第二练习，则方法1300可返回到步骤1310。然而，如果在步骤1314确定成功执行第二练习，则方法1300可前进到解锁第三产品特征的步骤1316。第三产品特征可比第一产品特征和第二产品特征更复杂，并且/或者可需要第一产品特征和/或第二产品特征的操作知识以便安全执行。
图20A和图20B是流程图的相应的第一部分和第二部分，并且可被共同地称为图20。
图20描绘通常以1400表示的方法的多个步骤，其可由软件应用程序诸如由训练特征826(参见图14)执行。例如，方法1400可以是图19的方法1300的实施例。虽然方法1400的各种步骤在下面进行描述并且在图20中进行描绘，但所述步骤不必被全部执行，并且在一些情况下可以按与所示顺序不同的顺序执行。
如所示，方法1400可包括显示基本平衡教学视频的步骤1402。在步骤1402，基本平衡教学视频可通过软件应用程序在无线电子装置上向骑者(或用户)显示。
方法1400可包括通过基本平衡练习来指导骑者的步骤1404。例如，在步骤1404，软件应用程序可引导骑者在电动交通工具上执行基本平衡练习。在一些实施例中，软件应用程序可确定是否成功执行基本平衡练习。
方法1400可包括解锁低速(例如，2MPH)前进运动特征和停止特征的步骤1406。在一些实施例中，在(或只有在)已经确定成功执行(或完成)基本平衡练习之后，软件应用程序可解锁低速前进运动特征。
方法1400可包括显示前进运动和停止教学视频的步骤1408以及通过前进运动和停止练习来指导骑者的步骤1410。在一些实施例中，软件应用程序可确定是否成功执行前进运动和停止练习。
方法1400可包括解锁脚趾侧转弯特征的步骤1412，诸如基于在与图11所示方向相反的方向上板围绕侧倾轴线的枢转来调整马达的转子的旋转速率。在一些实施例中，在(或只有在)已经确定成功执行前进运动和停止练习之后，软件应用程序可解锁脚趾侧转弯特征。
方法1400可包括显示脚趾侧转弯教学视频的步骤1414和通过脚趾侧转弯练习来指导骑者的步骤1416。在一些实施例中，软件应用程序可确定是否成功执行脚趾侧转弯练习。
方法1400可包括解锁较高速度特征的步骤1418，诸如在多至8MPH的速度下的前进运动。在一些实施例中，在(或只有在)已经确定成功执行脚趾侧转弯练习之后，软件应用程序可解锁较高速度特征。
方法1400可包括显示速度调整教学视频的步骤1420。例如，速度调整教学视频可向骑者示出增大俯仰角以增加电动交通工具速度以及减小俯仰角以减小电动交通工具速度的速度调整过程。
方法1400可包括通过速度调整练习来指导骑者的步骤1422。例如，在步骤1422，软件应用程序可引导骑者执行速度调整过程的一个或多个步骤。
方法1400可包括解锁反向特征的步骤1424，诸如由于将后脚踏板保持低于水平取向所致的反向运动，如图10所示。在一些实施例中，在(或只有在)已经确定成功执行速度调整练习之后，软件应用程序可解锁反向运动特征。
方法1400可包括显示反向教学视频的步骤1426和通过反向练习来指导骑者的步骤1428。在一些实施例中，软件应用程序可确定是否成功执行反向练习。
类似于步骤1412、1414、1416，方法1400可包括解锁脚跟侧转弯特征的步骤1430、显示脚跟侧转弯教学视频的步骤1432以及通过脚跟侧转弯练习来指导骑者的步骤1434，其示例在图11中示出。
方法1400可包括解锁全速特征的步骤1436，诸如在多至12MPH的速度下的前进运动和/或反向运动。在一些实施例中，在(或只有在)已经确定成功执行脚跟侧转弯练习之后，软件应用程序可解锁全速特征。
方法1400可包括显示走刃教学视频的步骤1438，其可向骑者示出如何利用侧倾角和偏航角中的一个或多个的调整来调整转子相对于定子的旋转速率而进行高速转弯。
方法1400可包括通过走刃练习来指导骑者的步骤1440，其中可指导骑者通过调整侧倾角和/或偏航角以相对高的速度完成多个转弯。
方法1400可包括向骑者颁发训练完成证书(或虚拟证书)的步骤1442。颁发证书可基于软件应用程序是否确定成功完成走刃练习和/或其他练习中的任何一个。在一些实施例中，方法1400可包括基于成功执行在步骤1404、1410、1416、1422、1428、1434中任何一个步骤处的先前执行的练习中的一个或多个练习来颁发证书。例如，步骤1418可包括解锁较高速度特征以及基于成功完成脚趾侧转弯练习来颁发证书。
图21示出通常以1500表示的系统。系统1500可包括与无线电子装置710通信的电动交通工具100和与交通工具100类似的电动交通工具1502。例如，交通工具1502可包括与交通工具100的传送器和接收器(参见图13)类似的传送器和接收器，所述传送器和接收器能够在装置710和交通工具1502之间建立无线数据通信链路。系统1500在一个用户希望无线地连接到交通工具100、1502两者以监视和/或改变交通工具100、1502中任一个的配置的情况下可能是期望的。例如，所述一个用户可以是可骑乘交通工具100的父母，并且父母的孩子可以骑乘交通工具1502。在装置710与交通工具100、1502之间形成的无线数据通信链路可使父母能够在与孩子一起骑乘时改变交通工具1502的骑乘模式以匹配孩子的能力，并且改变交通工具100的骑乘模式以使交通工具100的功率消耗与交通工具1502的功率消耗相匹配。
系统1500可使装置710能够独立地或大体上同时监视和/或改变交通工具100、1502的相应配置。例如，技术人员可以操作装置710以大体上同时更新交通工具100、1502的相应固件，或可使技术人员能够相继地更新交通工具100、1502。
在一些实施例中，系统1500可使技术人员或其他用户能够重新配置交通工具1502的电气部件，以匹配交通工具100的电气部件的配置。例如，交通工具1502的骑者可以是交通工具100的骑者的朋友。交通工具100可具有交通工具1502的骑者期望应用到交通工具1502的配置(例如，特定增益和/或其他设置)，在该情况下，骑者中任一人可使用装置710读取交通工具100的配置(例如，经由软件应用程序)，并且相应地重新配置交通工具1502。在一些实施例中，软件应用程序可包括自动重新配置交通工具1502以匹配交通工具100的配置的特征。
图22示出通常以1600表示的系统。系统1600可包括与装置710和无线电子装置1610通信的交通工具100。第一无线数据通信链路可在装置710和交通工具100之间形成，并且第二无线数据通信链路可在装置1610和交通工具100之间形成。装置1610可类似于装置710。例如，装置1610可运行与应用程序800(参见图14)类似的软件应用程序。
系统1600可用于训练交通工具100的骑者。例如，受训者可持有装置710并且可定位在交通工具100上，并且教练员可持有装置1610并且可远离交通工具100定位。受训者可使用在装置710上运行的软件应用程序监视和/或改变交通工具100的配置并且/或者经由特征826(参见图14)接收训练信息。教练员可使用在装置1610上运行的软件应用程序类似地监视和/改变交通工具100的配置并且/或者经由交通工具100向装置710发送训练信息。在一些实施例中，装置710、1610可经由一个或多个无线数据通信链路彼此直接通信，并且受训者和教练员可通过在装置中的一个和电动交通工具之间建立的相互的数据通信链路来监视和/或改变交通工具100的配置，并且/或者相互共享训练信息。
图23描绘了根据本公开的各方面的数据处理系统2300。在该示例中，数据处理系统2300是用于实现图1-22中和/或与其相关描述的操作和/或功能中的一个或多个的说明性数据处理系统。
在该说明性示例中，数据处理系统2300包括通信框架2302。通信框架2302在处理器单元2304、存储器2306、永久存储设备2308、通信单元2310、输入/输出(I/O)单元2312和显示器2314之间提供通信。存储器2306、永久存储设备2308、通信单元2310、输入/输出(I/O)单元2312和显示器2314是可由处理器单元2304经由通信框架2302可访问的资源的示例。
处理器单元2304用于运行可下载到存储器2306中的软件的指令。处理器单元2304可以是多个处理器、多处理器内核或某种其他类型的处理器，这取决于特定的实施。另外，可以使用多个异构处理器系统实现处理器单元2304，其中主处理器与次级处理器一起存在于单芯片上。作为另一个说明性示例，处理器单元2304可以是包含多个相同类型处理器的对称的多处理器系统。
存储器2306和永久存储设备2308是存储装置2316的示例。存储装置是能够存储信息诸如例如但不限于数据、函数形式的程序代码和在临时或永久基础上的其他合适信息的任何一件硬件。
在这些示例中存储装置2316也可被称为计算机可读存储装置。在这些示例中，存储器2306可以是例如随机存取存储器或任何其他合适的易失性或非易失性存储装置。永久存储设备2308可采取各种形式，这取决于特定的实施。
例如，永久存储设备2308可包含一个或多个部件或装置。例如，永久存储设备2308可以是硬盘驱动器、闪存存储器、可重写光盘、可重写磁带或上述的某种组合。永久存储设备2308所使用的介质也可以是可移除的。例如，可移除硬盘驱动器可用于永久存储设备2308。
在这些示例中，通信单元2310提供与其他数据处理系统或装置的通信。在这些示例中，通信单元2310是网络接口卡。通信单元2310可通过物理通信链路和无线通信链路中任一个或两者的使用来提供通信。
输入/输出(I/O)单元2312利用可连接到数据处理系统2300的其他装置允许数据的输入和输出。，输入/输出(I/O)单元2312可通过键盘、鼠标和/或一些其他合适的输入装置提供用于用户输入的连接。另外，输入/输出(I/O)单元2312可向打印机发送输出。显示器2314可提供向用户显示信息的机构。
用于操作系统、应用程序和/或程序的指令可位于存储装置2316中，所述存储装置2316通过通信框架2302与处理器单元2304通信。在这些说明性示例中，指令是在永久存储设备2308中的函数形式。这些指令可下载到存储器2306中以供处理器单元2304执行。处理器单元2304可使用可位于存储器诸如存储器2306中的计算机实施指令来执行不同实施例的过程。
这些指令被称为程序指令、程序代码、计算机可用程序代码或可由处理器单元2304中的处理器读取和执行的计算机可读程序代码。不同实施例中的程序代码可以在不同的物理存储介质或计算机可读存储介质诸如存储器2306或永久存储设备2308上实现。
程序代码2318以函数形式位于计算机可读介质2320上，所述计算机可读介质2320可选择性地移除并且可下载到数据处理系统2300上或传输到数据处理系统2300以供处理器单元2304执行。在这些示例中，程序代码2318和计算机可读介质2320形成计算机程序产品2322。在一个示例中，计算机可读介质2320可以是计算机可读存储介质2324或计算机可读信号介质2326。
计算机可读存储介质2324可包括例如插入或放置到是永久存储设备2308的一部分的驱动器或其他装置中的光盘或磁盘，以用于传输到是永久存储设备2308的一部分的存储装置诸如硬盘驱动器上。计算机可读存储介质2324也可采取连接到数据处理系统2300的永久存储设备的形式，诸如硬盘驱动器、拇指驱动器或闪存存储器。在一些情况下，计算机可读存储介质2324不可从数据处理系统2300移除。
在这些示例中，计算机可读存储介质2324是用于存储程序代码2318的物理的或有形的存储装置而不是传送或传输程序代码2318的介质。计算机可读存储介质2324也被称为计算机可读有形存储装置或计算机可读物理存储装置。换句话说，计算机可读存储介质2324是可由人碰触的介质。
可选择地，程序代码2318可以使用计算机可读信号介质2326传输到数据处理系统2300。计算机可读信号介质2326可以是例如包含程序代码2318的传送的数据信号。例如，计算机可读信号介质2326可以是电磁信号、光信号和/或任何其他合适类型的信号。这些信号可以通过通信链路诸如无线通信链路、光纤电缆、同轴电缆、线和/或任何其他合适类型的通信链路传输。换句话说，在说明性示例中，通信链路和/或连接可以是物理的或无线的。
在一些说明性实施例中，程序代码2318可以通过用在数据处理系统2300内的计算机可读信号介质2326从另一个装置或数据处理系统经网络下载到永久存储设备2308。例如，存储在服务器数据处理系统中的计算机可读存储介质的程序代码可经网络从服务器下载到数据处理系统2300。提供程序代码2318的数据处理系统可以是服务器计算机、客户端计算机或能够存储和传输程序代码2318的某种其他装置。
针对数据处理系统2300说明的不同部件并不意味着提供可实现不同实施例的方式的结构限制。不同说明性实施例可在包括除了和/或代替针对数据处理系统2300说明的部件的部件的数据处理系统中实现。图23所示的其他部件可不同于所示的说明性示例。使用能够运行程序代码的任何硬件装置或系统可实现不同实施例。作为一个示例，数据处理系统2300可包括与无机部件整合的有机部件，并且/或者可完全包括排除人类的有机部件。例如，存储装置可以包括有机半导体。
在另一个说明性示例中，处理器单元2304可采取硬件单元的形式，所述硬件单元具有制造或配置用于特定用途的电路。该类型的硬件可执行操作而不需要从待配置为执行操作的存储装置下载到存储器中的程序代码。
例如，当处理器单元2304采取硬件单元的形式时，处理器单元2304可以是电路系统、特定应用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置或配置为执行多个操作的某种其他合适类型的硬件。利用可编程逻辑装置，该装置配置为执行多个操作。该装置可在稍后的时间重新配置或可永久地配置成执行多个操作。可编程逻辑装置的示例包括例如可编程逻辑阵列、可编程阵列逻辑、现场可编程逻辑阵列、现场可编程门阵列和其他合适的硬件装置。利用该类型的实施，可以省略程序代码2318，因为用于不同实施例的过程在硬件单元中实现。
在另一个说明性示例中，可使用存在于计算机和硬件单元中发现的处理器的组合来实现处理器单元2304。处理器单元2304可具有配置为运行程序代码2318的多个硬件单元和多个处理器。利用该描绘的示例，所述过程中的一些可在多个硬件单元中实现，而其他过程可在多个处理器中实现。
在另一个示例中，总线系统可用于实现通信框架2302，并且可包括一个或多个总线，诸如系统总线或输入/输出总线。当然，可使用在附接到总线系统的不同部件或装置之间提供数据的传输的任何合适类型的结构来实现总线系统。
另外，通信单元2310可包括传送数据、接收数据或既传送数据又接收数据的多个装置。通信单元2310可以是例如调制解调器或网络适配器、两个网络适配器或其某种组合。另外，存储器可以是例如存储器2306，或缓冲存储器，诸如存在于接口和存储控制器中枢中的缓冲存储器，所述接口和存储控制器中枢可存在于通信框架2302中。
本文所述的流程图和方框图说明了根据各个说明性实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能的具体实施的结构、功能性和操作。就这一点而言，流程图或方框图中的每个方框可表示代码的模块、片段或部分，其包括用于实现所指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意到，在一些可选择的具体实施中，方框中所指出的功能可以不按照图中所指出的顺序发生。例如，连续示出的两个方框的功能可大体上同时执行，或者方框的功能有时可以按相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能性。
下面描述了所公开的实施例的另外的方面和特征，其非限制地呈现为一系列编号的段落。这些段落中的每个段落可以以任何合适的方式与一个或多个其他段落结合，和/或与本申请中其他部分的公开内容结合，包括以引用方式并入交叉引用中的材料。以下段落中的一些明确参考并且进一步限制其他段落，从而非限制地提供合适组合中的一些的示例。
A.一种电动交通工具，其包括板，该板包括第一板面部分和第二板面部分，所述第一板面部分和第二板面部分各自配置为接收骑者的左脚或右脚；轮子组件，该轮子组件设置在第一板面部分和第二板面部分之间并且包括地面接触元件；马达组件，该马达组件安装到板并且配置为使地面接触元件围绕轴旋转，以推进电动交通工具；至少一个传感器，所述至少一个传感器配置为测量板的取向信息；以及马达控制器，该马达控制器配置为接收由传感器测量的取向信息，并且基于该取向信息使马达组件推进电动交通工具；其中电动交通工具包括恰好一个地面接触元件。
A1.根据段落A所述的交通工具，其中马达组件包括轮毂马达。
A2.根据段落A1所述的交通工具，其中轮毂马达是内装齿轮型的。
A3.根据段落A1所述的交通工具，其中轮毂马达是直接驱动型的。
A4.根据段落A所述的交通工具，还包括：设置在板的第一端部处的第一灯组件；以及设置在板的第二端部处的第二灯组件；其中当板大致在第一方向上被推进时，第一灯组件配置为输出第一颜色的光，并且当板大致在第二方向上被推进时，第一灯组件配置为输出第二颜色的光；以及其中当板大致在第一方向上被推进时，第二灯组件配置为输出第二颜色的光，并且当板大致在第二方向上被推进时，第二灯组件配置为输出第一颜色的光。
A5.根据段落A4所述的交通工具，其中第一颜色是白色，并且第二颜色是红色。
A6.根据段落A所述的交通工具，其中至少一个传感器包括共同地配置为估计板的倾斜角的陀螺仪和加速计。
B.一种电动滑板，其包括：脚板面，该脚板面具有第一板面部分和第二板面部分，所述第一板面部分和第二板面部分各自配置为支撑骑者的脚；恰好一个地面接触轮子，所述恰好一个地面接触轮子设置在第一板面部分和第二板面部分之间，并且配置为围绕轴旋转以推进滑板；至少一个传感器，所述至少一个传感器配置为测量脚板面的取向；以及电动马达，该电动马达配置为基于脚板面的取向引起轮子的旋转。
B1.根据段落B所述的滑板，其中所述马达是轮毂马达。
B2.根据段落B所述的滑板，还包括设置在第一板面部分的远端处的第一灯组件；以及设置在第二板面部分的远端处的第二灯组件；其中当板大致在第一方向上被推进时，第一灯组件配置为输出第一颜色的光，并且当板大致在第二方向上被推进时，第一灯组件配置为输出第二颜色的光；以及其中当板大致在第一方向上被推进时，第二灯组件配置为输出第二颜色的光，并且当板大致在第二方向上被推进时，第二灯组件配置为输出第一颜色的光。
B3.根据段落B所述的滑板，其中至少一个传感器包括配置为测量脚板面围绕俯仰轴线的枢转的陀螺仪。
B4.根据段落B3所述的滑板，其中至少一个传感器还包括加速计，并且其中陀螺仪和加速计共同地配置为测量脚板面围绕俯仰轴线、侧倾轴线和偏航轴线的取向。
B5.根据段落B所述的滑板，还包括骑者检测装置，骑者检测装置配置为确定骑者的脚是否设置在脚板面上，并且当确定骑者的脚设置在脚板面上时发送使马达进入活动状态的信号。
C.一种自平衡电动交通工具，其包括：界定平面的框架；第一板面部分，所述第一板面部分安装到框架并且配置为支撑骑者的第一只脚；第二板面部分，所述第二板面部分安装到框架并且配置为支撑骑者的第二只脚；轮子，所述轮子在板面部分之间安装到框架，在平面上方和下方延伸，并且配置为围绕位于平面中的轴线旋转；至少一个传感器，所述至少一个传感器安装到框架并且配置为感测框架的取向信息；马达控制器，所述马达控制器配置为从传感器接收取向信息并且响应于该取向信息生成马达控制信号；以及马达，所述马达配置为从马达控制器接收马达控制信号并且作为回应旋转轮子，因此推进滑板。
C1.根据段落C所述的电动交通工具，其中马达是电直接驱动型轮毂马达。
C2.根据段落C所述的电动交通工具，其中至少一个传感器包括共同地配置为感测足以估计框架的倾斜角(包括围绕俯仰轴线、侧倾轴线和偏航轴线的枢转)的取向信息的陀螺仪和3轴加速计。
C3.根据段落C所述的电动交通工具，还包括设置在第一板面部分的远端处的第一防滑垫和第一照明器，以及设置在第二板面部分的远端处的第二防滑垫和第二照明器，其中每个防滑垫包括配置为允许光从对应的照明器照射穿过同时防止照明器接触地面的孔。
C4.根据段落C3所述的电动交通工具，其中当框架大致在第一方向上被推进时，第一照明器配置为输出第一颜色的光，并且当框架大致在第二方向上被推进时，第一照明器配置为输出第二颜色的光，并且其中当框架大致在第一方向上被推进时，第二照明器配置为输出第二颜色的光，并且当框架大致在第二方向上被推进时，第二照明器配置为输出第一颜色的光。
C5.根据段落C所述的电动交通工具，还包括挡泥板，所述挡泥板附接到板面部分中的至少一个并且配置为防止轮子横贯的水飞溅到骑者上。
C6.根据段落C5所述的电动交通工具，其中挡泥板附接到第一板面部分和第二板面部分两者，并且大体上将轮子与骑者完全分开。
以上所阐述的公开内容可涵盖具有独立实用性的多个不同实用新型。虽然这些实用新型中的每个都以其优选形式公开，但是其在本文所公开和例示的具体实施例不应视为具有限制意义，因为许多变化是可能的。本实用新型的主题包括本文所公开的元件、特征、功能和/或特性的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。以下权利要求特别指出被视为新颖和非显而易见的某些组合和子组合。以各种特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合实现的实用新型可在要求该申请或相关申请的优先权的申请中来要求保护。无论涉及不同实用新型或相同实用新型，并且无论在范围上比原始权利要求更宽、更窄、相等或不同，此类权利要求也被视为包括在本公开的实用新型的主题内。

Claims (20)

1.一种电动交通工具，其包括：
板，所述板包括第一板面部分和第二板面部分，所述第一板面部分和第二板面部分各自配置为接收骑者的垂直于所述板的行驶方向定向的左脚或右脚；
轮子组件，所述轮子组件包括设置在所述第一板面部分和第二板面部分之间并且在所述第一板面部分和第二板面部分上方延伸的可旋转的地面接触元件；
马达组件，所述马达组件安装到所述板并且配置为使所述地面接触元件围绕轴旋转，以推进所述电动交通工具；
至少一个传感器，所述至少一个传感器配置为测量所述板的取向信息；以及
马达控制器，所述马达控制器配置为接收由所述至少一个传感器测量的取向信息，并且基于所述取向信息使所述马达组件推进所述电动交通工具；
其中所述电动交通工具包括恰好一个地面接触元件。
2.根据权利要求1所述的电动交通工具，其中所述马达组件包括轮毂马达。
3.根据权利要求2所述的电动交通工具，其中所述轮毂马达是内装齿轮型的。
4.根据权利要求2所述的电动交通工具，其中所述轮毂马达是直接驱动型的。
5.根据权利要求1所述的电动交通工具，还包括：
第一灯组件，其设置在所述板的第一端部处；以及
第二灯组件，其设置在所述板的第二端部处；
其中当所述板在第一方向上被推进时，所述第一灯组件配置为输出第一颜色的光，并且当所述板在第二方向上被推进时，所述第一灯组件配置为自动改变颜色并且输出第二颜色的光；以及
其中当所述板在所述第一方向上被推进时，所述第二灯组件配置为输出所述第二颜色的光，并且当所述板在所述第二方向上被推进时，所述第二灯组件配置为自动改变颜色并且输出所述第一颜色的光。
6.根据权利要求5所述的电动交通工具，其中所述第一颜色是白色，并且所述第二颜色是红色。
7.根据权利要求1所述的电动交通工具，其中所述至少一个传感器包括共同地配置为估计所述板的倾斜角的陀螺仪和加速计。
8.一种电动滑板，其包括：
脚板面，所述脚板面具有第一板面部分和第二板面部分，所述第一板面部分和第二板面部分各自配置为平行于所述脚板面的俯仰轴线支撑骑者的脚；
恰好一个地面接触轮子，所述恰好一个地面接触轮子设置在所述第一板面部分和第二板面部分之间并且在所述第一板面部分和第二板面部分上方延伸，并且配置为围绕所述俯仰轴线旋转以推进所述电动滑板；
至少一个传感器，所述至少一个传感器配置为测量所述脚板面的取向；以及
电动马达，所述电动马达配置为基于所述脚板面的取向引起所述恰好一个地面接触轮子的旋转。
9.根据权利要求8所述的电动滑板，其中所述电动马达是轮毂马达。
10.根据权利要求8所述的电动滑板，还包括
第一灯组件，其设置在所述第一板面部分的远端处；以及
第二灯组件，其设置在所述第二板面部分的远端处；
其中当所述脚板面在第一方向上被推进时，所述第一灯组件配置为输出第一颜色的光，并且当所述脚板面在第二方向上被推进时，所述第一灯组件配置为自动改变颜色并且输出第二颜色的光；以及
其中当所述脚板面在所述第一方向上被推进时，所述第二灯组件配置为输出所述第二颜色的光，并且当所述脚板面在所述第二方向上被推进时，所述第二灯组件配置为自动改变颜色并且输出所述第一颜色的光。
11.根据权利要求8所述的电动滑板，其中所述至少一个传感器包括配置为测量所述脚板面围绕俯仰轴线的枢转的陀螺仪。
12.根据权利要求11所述的电动滑板，其中所述至少一个传感器还包括加速计，并且其中所述陀螺仪和所述加速计共同地配置为测量所述脚板面围绕俯仰轴线、侧倾轴线和偏航轴线的取向。
13.根据权利要求8所述的电动滑板，还包括骑者检测装置，所述骑者检测装置配置为确定骑者的脚是否设置在所述脚板面上，并且当确定骑者的脚设置在所述脚板面上时发送使所述电动马达进入活动状态的信号。
14.一种自平衡电动交通工具，其包括：
框架，其界定平面；
第一板面部分，所述第一板面部分安装到所述框架并且配置为平行于位于所述框架的所述平面中的俯仰轴线支撑骑者的第一只脚；
第二板面部分，所述第二板面部分安装到所述框架并且配置为平行于所述俯仰轴线支撑骑者的第二只脚；
轮子，所述轮子在所述第一板面部分和所述第二板面部分之间安装到所述框架，在所述平面上方和下方延伸，并且配置为围绕所述俯仰轴线旋转；
至少一个传感器，所述至少一个传感器安装到所述框架并且配置为感测所述框架的取向信息；
马达控制器，所述马达控制器配置为从所述至少一个传感器接收所述取向信息并且响应于所述取向信息生成马达控制信号；以及
马达，所述马达配置为从所述马达控制器接收所述马达控制信号并且作为回应旋转所述轮子，由此推进所述自平衡电动交通工具。
15.根据权利要求14所述的自平衡电动交通工具，其中所述马达是电直接驱动型轮毂马达。
16.根据权利要求14所述的自平衡电动交通工具，其中所述至少一个传感器包括陀螺仪和3轴加速计，所述陀螺仪和所述3轴加速计共同地配置为感测足以估计所述框架的包括围绕俯仰轴线、侧倾轴线和偏航轴线的枢转的倾斜角的取向信息。
17.根据权利要求14所述的自平衡电动交通工具，还包括设置在所述第一板面部分的远端处的第一防滑垫和第一照明器，以及设置在所述第二板面部分的远端处的第二防滑垫和第二照明器，其中每个防滑垫包括配置为允许光从对应的照明器照射穿过同时防止所述对应的照明器接触地面的孔。
18.根据权利要求17所述的自平衡电动交通工具，其中当所述框架在第一方向上被推进时，所述第一照明器配置为输出第一颜色的光，并且当所述框架在第二方向上被推进时，所述第一照明器配置为自动改变颜色并且输出第二颜色的光，并且其中当所述框架在所述第一方向上被推进时，所述第二照明器配置为输出所述第二颜色的光，并且当所述框架在所述第二方向上被推进时，所述第二照明器配置为自动改变颜色并且输出所述第一颜色的光。
19.根据权利要求14所述的自平衡电动交通工具，还包括挡泥板，所述挡泥板附接到所述第一板面部分和所述第二板面部分中的至少一个并且配置为防止所述轮子横贯的水飞溅到骑者上。
20.根据权利要求19所述的自平衡电动交通工具，其中所述挡泥板附接到所述第一板面部分和第二板面部分两者，并且将所述轮子与骑者完全分开。
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