TWI577427B - 自穩定滑板 - Google Patents

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TWI577427B
TWI577427B TW105109082A TW105109082A TWI577427B TW I577427 B TWI577427 B TW I577427B TW 105109082 A TW105109082 A TW 105109082A TW 105109082 A TW105109082 A TW 105109082A TW I577427 B TWI577427 B TW I577427B
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杜爾克森凱爾
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未來運行公司
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Description

自穩定滑板
本發明為相關於自穩定的電氣載具。
在一範例中,一電氣載具可包含一板體、一輪組件、一馬達組件、至少一個感測器、以及一馬達控制器。該板體可包括一第一板床部與第二板床部,各自經設置而承載一駕馭者的左腳或右腳。該輪組件可設置於該第一與第二板床部之間並包括一地面接觸件。該馬達組件可裝設於該板體並經設置而使該地面接觸件繞著一輪軸旋轉以推進該電氣載具。該至少一個感測器可經設置而量測該板體的方向資訊。該馬達控制器可經設置而接收該感測器所量測之方向資訊,並使該馬達組件基於該方向資訊而推進該電氣載具。該電氣載具可包括正好一個的與地面接觸之元件。
在另一範例中,該電氣滑板可包含一腳踏板床、正好一個的與地面接觸的輪子、至少一個感測器、以及至少一個電氣馬達。該腳踏板床可具有第一板床部與第二板床部,各自經設置而支承一駕馭駕馭者的腳。該正好一個的與地面接觸的輪子可設於該第一與第二板床部之間,並經設置於一輪軸周圍而旋轉以推進該滑板。該至少一個感測器可經設置而量測該腳踏板床的方向。該電氣馬達可經設置而使該與地面接觸的輪子基於該腳踏板床的方向而旋轉。
在另一個範例中,一自穩定電氣載具可包含一框體、第一與第二板床部、一輪子、至少一個感測器、一馬達控制器以及一馬達。該框體可界定一平面。該第一板床部可裝設於該框體並經設置而支承一駕馭駕馭者的一第一隻腳。該第二板床部可裝設於該框體並經設置而支承一駕馭者的一第二隻腳。該輪子可裝設於該框體,位於該些板床部之間,並延伸於該平面之上以及之下,並經設置為以該平面中的一軸心而旋轉。該至少一個感測器可裝設於該框體並經設置而感測該框體的方向資訊。該馬達控制器可經設置而自該感測器接收該方向資訊,並以相應於該方向資訊而產生一馬達控制訊號。該馬達可經設置而自該馬達控制器接收該馬達控制訊號,並相應而使該輪子旋轉,從而推進該滑板。
以下搭配附呈圖式說明本發明之電氣載具。除非另有說明,否則本發明之電氣載具及/或其各種組件,可為但非必須含有在此所形容、描述、及/或結合的至少一個結構、組件、功能及/或變化。此外,在此所形容、描述、及/或結合之與一系統或方法有關的至少一個結構、組件、功能及/或變化,可為但非必須包括於其他相似的系統或方法中。以下各種實施例的說明僅為本發明特徵之範例,並無意圖限制本發明、其應用方式或用途。
一電氣載具,基本上標示為100,其相關的組件及功能如圖1至圖23所示。電氣載具100可為一自穩定及/或自平衡載具,例如一電力驅動單輪自平衡滑板。載具100可使一駕馭者藉由以相似於一衝浪板或滑雪板的姿勢及/或動作騎乘,故可直覺地騎乘該載具100,並藉此增加安全性。
如圖1所示,該載具100可包括一板體(或腳踏板身、框體,或平台)104,其具有一開孔108用於在第一板床部(或腳踏墊)116及第二板床部120之間承載一輪組件112。第一板床部116及第二板床部120可為同一板床體、或為分別的板床體。第一板床部116及第二板床部120可包括於該板體104中。第一板床部116及第二板床部120可分別經設置而承載該駕馭者的腳。第一板床部116及第二板床部120可分別經設置而承載該駕馭者的左腳或右腳。
框體104可界定一平面。第一板床部116可裝設於框體104並經設置而承載一駕馭者的一第一隻腳。第二板床部120可裝設於框體104並經設置而承載一駕馭者的一第二隻腳。
輪組件112可設於第一板床部116及第二板床部120之間。第一板床部116及第二板床部120可位於輪組件112的相對兩側,而板體104為具有接近一滑板的尺寸。在其他實施例中,該板體可為接近於一長板滑板、滑雪板、衝浪板的尺寸、或可為其他希望的尺寸。板體104的第一板床部116及第二板床部120可為覆蓋有防滑材料(例如,防滑膠帶)的部位124及128,以輔助駕馭者的控制。
輪組件112可包括一地面接觸件132(例如,一輪胎、一輪子、或一履帶)。如附呈圖式所示,載具100包括僅一個地面接觸件132,而該僅一個地面接觸件係設於第一板床部116及第二板床部120之間。地面接觸件132可裝設於一馬達組件136。馬達組件136可裝設於板體104。馬達組件136可包括一輪軸140(如圖2所示),輪軸140可藉由一個或多個輪軸掛件以及一個或多個卡合件(例如複數個螺絲)耦合於板體104(如圖2及圖4所示)。馬達組件136可經設置而使地面接觸件132繞著輪軸140旋轉以推進電氣載具100。舉例而言,馬達組件136可包括一馬達,例如一輪轂馬達144,該輪轂馬達為經設置而使地面接觸件132繞著輪軸140旋轉以沿地面推進電氣載具100。該馬達可為一電子馬達。
電氣載具100可具有一俯仰軸A1、一翻滾軸A2、以及一偏擺軸A3。俯仰軸A1可為一軸線,馬達組件136沿該軸線而使輪子132旋轉。舉例而言,俯仰軸A1可穿過輪軸140(例如,俯仰軸A1可為平行於或沿著輪軸140的一延長線)。翻滾軸A2可為垂直於俯仰軸A1,並可實質地以一方向延伸,而馬達組件136可沿該方向推進載具100。舉例而言,翻滾軸A2可於板體104的一延長方向而延伸。偏擺軸A3可為垂直於俯仰軸A1以及翻滾軸A2。舉例而言,偏擺軸A3可為垂直於該些板床部116及120所定義之平面。
輪子132可裝設於第一板床部116及第二板床部120之間的框體104。輪子132可為向上及向下凸出框體104所定義之平面。輪子132可經設置而以該平面中的一軸線(例如,俯仰軸A1)旋轉。此外,翻滾軸A2可為分佈於框體104所定義之平面。在某些實施例中,該俯仰軸與該翻滾軸可定義出該平面。
該輪子132上以腳趾至腳跟的方向(例如,一平行於該俯仰軸A1的方向)可為具有足夠寬度,以使該駕馭者能夠以腳趾至腳跟的方向自行保持平衡。該輪子132可為無內胎、或可使用一內胎。該輪子132可為一非充氣輪胎。舉例而言,該輪子132可為「無空氣」、實心及/或泡棉製成。
輪轂馬達144可為裝設於輪子132內,並可為內部驅動或直接驅動。使用輪轂馬達可免除使用鏈條與鍊帶,並可使構造改善相當的操控性、重量分佈以及美觀。可藉由一使用輪轂轉接器的分離式輪圈設計,以螺絲鎖定於輪轂馬達144上,或藉由一外殼覆蓋該輪轂馬達以使其能具有掛設法蘭而供一輪胎直接掛設於該輪轂馬達的外殼上,而實現將輪子132裝設於輪轂馬達144之上。
圖2顯示具有以螺絲鎖定之多個輪轂轉換器148與152的輪組件112的一實施例,。一個以上的卡合件,例如多數個螺絲156可將輪轂馬達144的一第一側連接於輪轂轉換器148。輪轂馬達144與輪轂轉換器148可置於輪子132的一開孔158,輪轂轉換器148之一外部掛設法蘭148a與位於開孔158的一第一側的一胎唇(圖未示)鄰接。一個以上的卡合件,例如多數個螺絲160,可將輪轂轉換器152連接至該輪轂馬達144的一第二側,並使轉換器152的一外部法蘭152a與位於開孔158的一第二側的一胎唇162鄰接。掛設法蘭148a、152a可分別與胎唇接合,以封合輪子132的內部,作為後續充氣之用。該些掛設法蘭148a及152a可摩擦地接合輪子132以將輪轂馬達144的旋轉傳輸至輪子132。
輪軸140可插設穿過一第一輪軸掛件164的一中央孔洞。輪軸140的一擴大的輪軸頭部140a可被輪軸掛件164擋住。舉例而言,輪軸掛件164的中央孔洞可具有一狹窄部分,其直徑小於輪軸頭部140a的直徑。輪軸140的一螺紋部140b可連續延伸通過一套件168、輪轂轉換器148的一中央孔洞(圖未示)、輪轂馬達144的一中央孔洞172、輪轂轉換器152的一中央孔洞、一扭力桿180的一中央孔洞176、以及一第二輪軸掛件184的一中央孔洞。螺紋部140b延伸穿過輪軸掛件184的中央孔洞之後,可將一螺帽186鎖緊於螺紋部140b以使輪組件112固定在一起。舉例而言,輪軸掛件184之中央孔可具有一狹窄部分,其直徑小於螺帽186的直徑。
一非圓形構件190可為固定貼設於該輪轂馬達144的一定子(參見圖3)。該輪組件112為固定在一起時,非圓形構件190可為設於扭力桿180的一凹槽180a,而扭力桿180可為設於輪軸掛件184的一凹槽184a。凹槽184a可具有與輪軸掛件164的凹槽164a相同的形狀及/或尺寸。非圓形構件190可摩擦地接合掛設件184以防止該定子在輪轂馬達144操作時的旋轉。
套件168可調整尺寸以為該些掛設件164及184之間的該輪組件的多個構件提供所需的間隔。舉例而言,套件168的一第一端可為座於掛設件164的中央開孔內或鄰近該中央開孔,該套件168的第二端可為座於鄰近開孔172接近輪轂馬達148的一側(圖未示),而套件168的第一端及第二端之間可具有一長度,用於提供期望的間隔。
較佳地,輪轂馬達144係為一直接驅動橫向磁通無刷馬達。使用橫向磁通馬達可達到高(實質地)瞬間及持續扭力,以改善該電氣載具的效能。
圖3說明於該俯仰軸上剖視的輪轂馬達144的一直接驅動橫向磁通無刷馬達實施例的一示例。如圖所示,輪轂馬達144可包括多個磁鐵192,掛設於(或固定於)一轉子194的一外壁的一內表面。轉子194可為固定地附設於該些輪轂轉換器148及152(參見圖2)。一定子196可為固定地附設於一套件198,中央開孔172(參見圖2)延伸通過套件198。套件198可延伸通過轉子194。轉子198可為固定地附設於構件190(參見圖2)。套件198可為承載於附設於轉子194的多個軸承200上。在某些實施例中,該些軸承200可為附設於套件198並可為承載於轉子194上。多條相線202可延伸通過開孔172(或其他適合的開孔)並可將定子196的一個或多個電線圈203電連接於載具100的一個或多個電子構件(參見圖4及圖5),例如一功率級。該一個或多個電子構件可根據駕馭者的輸入而驅動輪轂馬達144以推進並主動地平衡載具100(參閱圖7至圖12)。例如,該一個或多個電子構件可為經設置而感測板體104沿著該俯仰軸的動作,而驅動輪轂馬達144使輪子132沿俯仰軸以相同方向旋轉。此外,該一個或多個電子構件可經設置而感測板體104沿著該翻滾軸及/或該偏擺軸的動作,以基於所感測到的動作而調變該馬達被驅動的速率,如此可提升載具100的效能,尤其是轉彎時的效能。
舉例而言,該一個或多個電子構件可經設置而基於駕馭者的輸入(例如,板體104的動作)選擇性地使該些電線圈通電,而產生對該些磁鐵192施力的一電磁場,以使轉子194相對於定子196進行該期望的旋轉。
在某些實施例中,輪轂馬達144可為一帶刷式輪轂馬達。或者,該電氣載具可包括任何適當的裝置及/或馬達而驅動一輪子的輪轂,例如一鍊條驅動、一皮帶驅動、一齒輪驅動及/或一帶刷式或無刷式馬達,設於該輪子的輪轂外。
較佳地,輪轂馬達144、輪子132以及該些輪軸掛件164及184可共同連接成一子組件(例如,輪組件112)而整合於該整體載具(例如,可選地安裝於板體104)以便於替換輪胎以及維修。可藉由以一個或多個卡合件(例如多個螺絲204及206)而分別將該些掛件164及184連接於該板體,而將該子組件可選地安裝於板體104(參見圖2)。圖4顯示該些螺絲204將掛件184連接於板體104的一部位。該些螺絲206亦可以相同方式將掛件164連接至板體104的一相反側部位。該些輪軸掛件164及184可經設置而自板體104卸下,而該馬達可經設置為可自設於板體104的該一個或多個電子組件「拔下(unplugged)」,以允許該駕馭者將該子組件自板體104上移除,而進行例如替換輪胎或對輪組件112及/或板體104進行其它維修。
參閱圖1及圖4,一第一防滑墊208可整合於(或連接於)板體104的接近第一板床部116之處的一第一端,而一第二防滑墊212可整合於(或連接於)板體104的接近第二板床部120之處的一第二端。防滑墊208及212可為可替換的及/或為可選擇性地移除的。舉例而言,該些防滑墊可包括可替換的聚合物零件或組件。在某些實施例中,該些防滑墊可經設置而允許該駕馭者讓該載具100以一具角度的方向停止(例如,藉由設定為在該駕馭者將腳自一駕馭者感測裝置或切換開關移開之後,讓該板體的一端抵住地面。將會在以下進一步說明。該個別防滑墊可能由於該板體的該端與地面表面抵觸(或接觸)而被磨擦損壞。
該載具100可包括一個或多個側防滑墊,其經設置以保護板體104上的塗漆或其他表面處理,及/或另外於,舉例而言,若該載具向側邊翻覆及/或其側邊沿著地面滑行時,保護載具100。舉例而言,該一個或多個側防滑墊可為可替換地連接於該板體的一個或多個彼此相對的縱長側邊(例如,實質地平行於該翻滾軸而延伸)。圖1顯示一第一側防滑墊216連接於板體104的一第一長側邊104a。在圖4中,側防滑墊216為已自該第一長側邊104a卸除。一第二側防滑墊(圖未示)可相似地可替換地連接於板體104上第一長側邊104a相對側的一第二長側邊104b(參見圖4)。該側防滑墊可結合於該電氣載具,作為一個或多個可替換的構件或部件、及/或可為或包括可替換的聚合物構件或部件。
該防滑墊及/或該側防滑墊與該板體的可替換性連接,可讓該駕馭者(或其他使用者)選擇性地移除一個或多個該些摩擦損壞的墊子,及/或以一個或多個替換用的墊子而替換該些磨損的墊子。
如圖4所示,該載具100可包括一把手220。把手220可置於板體104的一底面104c。把手220可整合於一個或多個該些電子構件的一殼體或包覆件中。
在某些實施例中,把手220可為在IN(內)或OUT(外)的位置之間操作。舉例而言,把手220可為樞轉地連接於板體104,而對應於把手220的IN位置為實質地與板體104的底面104c齊平,且對應於把手220的OUT位置為自底面104c向外樞轉或摺疊,以使把手220自板床部120向外彈出。
載具100可包括任何適當的機構、裝置或構造,用於將把手220自IN位置放出。舉例而言,載具100可包括一鎖定機構224,其為經設置而操作把手220於一LOCKED(鎖定)狀態及一UNLOCKED(解鎖)狀態之間。該LOCKED狀態為對應於處於防止把手220自該IN位置向該OUT位置移動的狀態,而該UNLICKED狀態為對應於處於允許該把手自該IN位置向該OUT位置移動的狀態。在某些實施例中,該駕馭者可按下鎖定機構224以將把手自該LOCKED狀態操作為UNLOCKED狀態。該駕馭者可手動將把手220自該IN位置移至該OUT位置。該駕馭者可握住把手220,以自地上提起載具100,而從一地點攜帶載具100至另一地點。
在某些實施例中,把手220可包括一加壓機構,例如一彈簧,在把手220被操作為UNLOCKED狀態時,該彈簧即會自動將把手220壓迫至OUT位置。在某些實施例中,鎖定機構224可經設置而選擇性地將把手220鎖定於該OUT位置。
載具100可包括任何適當的設備、裝置、機構及/或構造,用於防止水、髒污或其他路面上的塵屑被接觸地面的元件濺灑到駕馭者身上。舉例而言,如圖1所示,載具100可包括第一部分性防汙柵部228及第二部分性防汙柵部232。防汙柵部228係顯示為耦合於第一板床部116,而防汙柵部232係顯示為耦合於第二板床部120。防汙柵部228可防止輪子132沿俯仰軸A1以逆時針方向旋轉時,所揚起之塵屑濺灑至該駕馭者位於或鄰接板床部116的部位。防汙柵部232可防止該輪子132沿俯仰軸A1以順時針方向旋轉時,所揚起之塵屑濺灑至該駕馭者位於或鄰接板床部120的部位。
附加地及/或可選地,載具100可包括一完整的防汙柵240,如圖7至10所示。防汙柵240可經設置以防止與地面接觸的元件將塵屑濺灑於該駕馭者。舉例而言,防汙柵240的一第一部分240a可為耦合於第一板床部116,防汙柵240的一第二部分240b可為耦合於第二板床部120,而防汙柵240的一中央部分240c可連接該防汙柵240在輪子132凸出於板體104的上側部分的第一部分240a及第二部分240b,如圖7所示。
防汙柵240及/或防汙柵的部分228及232可為附設於至少一個板床部116及120,並為經設置而防止輪子132經過水窪時將水潑濺到該駕馭者。防汙柵240可為附設於該些板床部116及120兩者,並可實質地將輪子132與該駕馭者完全隔開,如圖7至圖10所示。
防汙柵240可為一彈性防汙柵。舉例而言,防汙柵240可包括(或為)實質彈性或彈力材料(如塑膠)的薄片。該彈力材料的第一側可為耦合於板床部116(或板體104接近板床部116之處),而該彈力材料的第二側可為耦合於板床部120(或板體接近板床部120之處)。該第一及第二側之間的彈性材料的一彈力可將防汙柵240朝遠離輪子132方向擠壓,而在防汙柵240及輪子132之間提供一適當空間,如圖7至圖10所示。該適當空間可防止該輪子接觸該防汙柵。
假設,例如載具100發生翻覆,而中央部分240c接觸道地面時,防汙柵240(例如,中央部分240c)可被擠壓向輪子132的方向。當載具100還原為適當的騎乘位置時(如圖7所示),該彈性材料的彈力可使該防汙柵回到具有該適當空間的位置。
防汙柵240可於平行俯仰軸A1方向延伸橫跨輪子132的整體寬度,與圖1中所示部分防汙柵228延伸之方式相同。相似地,部分防汙柵232可於俯仰軸A1的方向延伸橫跨輪子132的整體寬度。
如圖4所示,該載具100的該些一個或多個電子構件可包括一電力供應件250、一馬達控制件254、一駕馭者感測裝置262、一電力切換開關266以及一充電插頭268。電力供應件250可包括一個或多個電池,該些電池可為可充電式,例如重量相對較輕且具有相對較高電力的一個或多個鋰電池。舉例而言,電力供應件250可包括一個或多個磷酸鋰鐵電池、一個或多個鋰離子聚合物電池、一個或多個鋰鈷電池、一個或多個鋰錳電池、或該些電池的組合。舉例而言,電力供應件250可包括16個A123磷酸鋰鐵電池(例如,26650容量的電池)。電力供應件250的該些電池可以16S1P套件組的方式設置。馬達控制器254可包括或連接一微控制器269及/或一個或多個感測器(或至少一個感測器)270(參見圖5)。該至少一個感測器270可經設置而測量板體104的方向資訊(或一方向)。舉例而言,該些感測器270可經設置而感測板體104在及/或沿著該俯仰軸、該翻滾軸及/或該偏擺軸的動作。該馬達可經設置而使輪子132基於板體104的方向而旋轉。特別是,馬達控制器254可經設置而接收該些感測器270的至少一個感測器所量測之方向資訊,並使馬達組件254基於該方向資訊而推進該電氣載具。舉例而言,馬達控制器254可經設置而基於經由微控制器269而接收自該些感測器270的感測到的板體104的動作,而推進及/或主動地平衡載具100。
該些一個或多個電子組件,可整合至板體104內。舉例而言,板體104可包括一第一環境包覆件及一第二環境包覆件,該第一環境包覆件可容納電力供應件250,該第二包覆件可容納馬達控制器254以及駕馭者感測裝置262。該些環境包覆件可保護該些一個或多個電子構件不被損壞,例如遭遇有水滲入的狀況。
載具100可包括一個或多個照明組件,例如一個或多個頭燈及/或尾燈組件。舉例而言,一第一頭燈/尾燈組件(或第一燈組件)272可設於(及/或連接於)板體104的一第一端部(例如,位於第一板床部116的一遠端部);而一第二頭燈/尾燈組件276可設於(及/或連接於)板體104的一第二端部(例如,位於第二板床部120的一遠端部)。板體104的該第二端部可為相對於該第一端部。
該些頭燈/尾燈組件272及276可經設置而反向照明載具100。舉例而言,該些組件272及276可藉由變更顏色以指示載具100的移動方向。舉例而言,該些頭燈/尾燈組件可各自包括一個或多個高輸出的紅色及白色LED(或其他適合的一個或多個照明器)278,該些LED係經設置而自微控制器269(及/或該些感測器270的一俯仰感測器,例如一三軸陀螺儀280──參見圖5)接收資料,並基於載具100的移動作方向自動由紅色變更為白色(或白色變更為紅色,或一第一顏色變更為一第二顏色),其中該些白色LED(或第一顏色)依行進方向而閃爍,而該些紅色LED(或第二顏色)依向後方向而閃爍(例如,與該行進方向相反的方向)。舉例而言,該些一個或多個頭燈/尾燈組件(例如,其各自的照明器)可為經由一LED驅動器282而連接於微控制器269,該LED驅動器可包括於或連接於該馬達控制器254。在某些實施例中,該些照明器可包括多個RGB/RGBW LED。
該些照明器278可為置於該些防滑墊280及212中及/或由該些防滑墊280及212所保護,如圖4所示。舉例而言,該些防滑墊280及212可包括個別的開孔286及290。該些照明器278可分別設於該些開孔286及290中並分別通過該些開孔286及290而照射。可調整該些開孔286及290的尺寸以避免該些照明器278接觸到地面。舉例而言,該些開孔286及290可各自具有大於該些照明器278之高度的一深度。在某些實施例中,該些照明器與其所連接的防滑墊可為可分離,以便不需卸下該些照明器即可將該些防滑墊卸下。
如圖4所示,第一防滑墊208及一第一照明器278係為設於第一板床部116的一遠端,而第二防滑墊212及一第二照明器278係為設於第二板床部120的一遠端。各防滑墊可包括一開孔(例如,防滑墊208可包括開孔286,而防滑墊212可包括開孔290,如前所述),經設置而允許光線自對應的照明器而穿過,同時避免該照明器接觸地面。
圖5顯示載具100的該些一個或多個電子構件的一方塊圖。該些電子構件可包括一電力供應管理系統300、一直流至直流(DC/DC)轉換器304、一無刷直流(BLDC)驅動邏輯306、一功率級310、一三軸加速規314、一個或多個霍爾感測器318、以及一馬達溫度感測器322。DC/DC轉換器304、BLDC驅動邏輯306,以及功率級310可包括於及/或連接於馬達控制器254。加速規314可包括於感測器270。
該電氣載具可通過使用一回饋控制迴圈或機構,而實現主動平衡(或自穩定),該回饋控制迴圈或機構可實施於該些一個或多個電子構件中。該回饋控制機構可包括連接於(及/或包括於)馬達控制器254的該些感測器270。
較佳地,該回饋控制機構包括一比例-積分-微分控制(Proportional-Integral-Derivative, PID)之控制方案,該方案使用一個或多個陀螺儀(例如,陀螺儀280),及一個或多個加速規(例如,加速規314)。陀螺儀280可經設置而量測腳踏板身104在該俯仰軸的樞轉。陀螺儀280及加速規314可集合地經設置而估算(或量測、或感測)板體104的一傾斜角度,例如該腳踏板身在該俯仰軸、翻滾軸及偏移軸的一方向。在某些實施例中,該陀螺儀及加速規314可集合地經設置而感測足夠的方向資訊,以估算框體104以該俯仰軸、翻滾軸及偏擺軸樞轉的傾斜角度。
如前所述,陀螺儀280及加速規314可量測(或感測)板體104的方向資訊。可使用一補充性或卡爾曼濾波器(Kalman filter)組合陀螺儀280及加速規314各自的量測結果(或感測到的訊號)而估算板體104的一傾斜角度(例如,板體104以該俯仰軸、翻滾軸及/或偏擺軸的樞轉,包括對應一俯仰角度的沿該俯仰軸的樞轉、對應一翻滾或腳跟至腳趾的角度的沿該翻滾軸的樞轉、以及對應一偏擺角度的沿該偏擺軸的樞轉),同時過濾掉顛簸、路面紋理以及方向操控所輸入的干擾的影響。舉例而言,陀螺儀280及加速規314可連接於微控制器269,其可經設置而對應地量測板體104沿著該俯仰軸、翻滾軸及該偏擺軸的動作(參閱圖1)。或者,該電氣載具可包括任何經設置而自動穩定一載具的適當的感應器及回饋控制迴圈,例如經設置而量測該板體以該俯仰軸樞轉的一單軸陀螺儀、經設置而量測一重力向量的一單軸加速規、及/或任何其他適當的反饋控制迴圈,例如一閉迴路傳遞函數。然而,額外的加速規及陀螺儀軸可增進效能及功能,例如,偵測是否該板體已向側邊翻覆或是否該駕馭者正進行轉彎。
該回饋控制迴圈可經設置而驅動馬達144以減小板體104相對於地面的一角度。舉例而言,若在圖1中,該駕馭者欲將板體104以一角度傾轉,以使第一板床部116較第二板床部120「低」(例如,若該駕馭者以俯仰軸A1逆時針樞轉板體104),則該回饋迴圈可驅動馬達144使輪子132以俯仰軸A1產生順時針旋轉(參閱圖9),以及對板體104產生一逆時針作用力。
因此,該駕馭者可藉由將其重量向其「前方」的腳傾斜,而達成該電氣載具的動作。相似地,該駕馭者可藉由將其重量向其「後方」的腳傾斜,而達成減速。可使用再生式軔機系統而減緩載具的速度。該駕馭者可藉由保持重量向其「後方」的腳傾斜,而達成持續反向操作的動作。
如圖5所示,微控制器269可經設置而傳送一訊號至可通訊板體104的方向及動作相關資訊的BLDC驅動邏輯306。BLDC驅動邏輯306則可解讀訊號並與功率級310通訊,據以驅動馬達144。該些霍爾感測器318可傳送一訊號至該BLDC驅動邏輯而提供馬達144之轉子的一實質即時性旋轉率的相關反饋。馬達溫度感測器322可經設置而量測馬達144的溫度並傳送此量測溫度予BLDC驅動邏輯306。BLDC驅動邏輯306可基於馬達144的量測溫度而限制供給予馬達144的電量,以避免馬達144過熱。
可對該PID迴圈進行特定修改、或結合其他適當的回饋控制迴圈,以增進該電氣載具的效能及安全性。舉例而言,可藉由限制最大積分值而避免積分繞緊,並可對一俯仰誤差角度(例如,板體104的一量測的或估算的俯仰角度)套用一指數函數。
附加地或可選地,在某些實施例中,可包括模擬腦神經元網路控制(neural network control)、模糊控制(fuzzy control)、基因演算法(genetic algorithm)控制、線性二次型調節器(linear quadratic regulator, LQR)控制、狀態相依李卡迪方程式(state-dependent Riccati equation)控制或其他控制演算法。在某些實施例中,可結合絕對或相對編碼器而提供馬達位置的回饋。
如前所述,轉彎時,該俯仰角度可藉由該腳跟至腳趾的角度而調變(例如,該板體以該翻滾軸樞轉,參見圖11),以增進效能並防止該板體的前端內緣接觸地面。在某些實施例中,若該板體以該翻滾軸及/或偏擺軸樞轉,則該回饋迴圈可經設置而增加、減少或調變該輪子的旋轉率。對於該輪子旋轉率的該調變可在該板體與該駕馭者之間施以經增加的正常壓力,並可給予該駕馭者一種轉彎時的「削切」感,一如以滑雪板切過積雪或以衝浪板切過水面的感覺。
當駕馭者已位於滑板上的適當位置,該控制迴圈可經設置而為不啟動,直到該駕馭者將滑板移動到一預設的方向。舉例而言,可在該回饋控制迴圈中結合一演算法,以使該控制迴圈在該駕馭者使用本身重量將該滑板撐起一約略齊平的方向(例如,0度的俯仰角度,如圖8所示)之前不起動。一旦偵測到該預設的方向,該回饋控制迴圈即可被啟動(或啟用)以平衡該電氣載具以及加速該電氣載具自靜止模式(或設置、狀態、方向)轉換成移動模式(或設置、狀態、方向)。
參照圖5,該一個或多個電子構件可經設置而管理電力供應件250。舉例而言,電力供應管理系統300可為一電池管理系統,經設置而保護電力供應件250不會過度充電、過度放電及/或短路。電力供應管理系統300可監控電池壽命、電力供應件250的充電狀態,及/或該載具的安全性。電力供應管理系統300可連接於充電插頭268及電力供應件250之間。該駕馭者(或其他使用者)可將一充電器耦合於插頭268並透過電力供應管理系統300而為電力供應件250充電。
在操作中,可啟動該電力切換開關266(例如,由該駕馭者啟動)。啟動電力切換開關266可傳送一電力啟動訊號至轉換器304。轉換器304可反應於該電力啟動訊號而將該電力供應件250所提供的一第一電壓位準的直流電轉換成一個或多個其他電壓為準。該些其他電壓位準可與該第一電壓位準不同。轉換器304可透過一個或多個電連線而連接其他電子構件,而為該些電子構件提供適當的電壓。
轉換器304(或其他適當的迴路)可傳輸該電力啟動訊號至微控制器269。微控制器269可反應於該電力啟動訊號而初始化感測器270以及駕馭者偵測裝置262。
該電氣載具可包括一個或多個安全機制,例如電力切換開關266及/或駕馭者偵測裝置262,以在套用該回饋控制迴圈之前先確認該駕馭者已位於該滑板上。在某些實施例中,該駕馭者偵測裝置262可經設置而判斷一駕馭者的雙腳是否位於該腳踏板上,並於判斷出該駕馭者的雙腳為位於板體104上時,傳送一訊號以使馬達144進入活動狀態。
駕馭者偵測裝置262可包括任何適當的機制、架構或裝置以判斷該駕馭者是位於該電氣載具上。舉例而言,該駕馭者偵測裝置262可包括一個或多個機械按鈕、一個或多個電容式感應器、一個或多個感應式感測器、一個或多個光學開關、一個或多個力阻式感應器,及/或一個或多個應變規。該些一個或多個機械按鈕可位於第一板床部116及第二板床部120的上方、下方或同時位於上下方(參見圖1)。該些一個或多個機械按鈕可為可直接按下(例如,位於該些板床部上方),或間接按下(例如,位於該些板床部下方),以感應該駕馭者是否位於板體104上。該些一個或多個電容式感應器及/或該些一個或多個感應式感測器可為位於或近於該些板床部的其中之一或兩者的表面上,並可經由電容及感應的變化,而對應地偵測該駕馭者是否在該滑板上。相似地,該些一個或多個光學開關可為位於或近於該些板床部的其中之一或兩者的表面上。該些一個或多個光學開關可基於一光學訊號而偵測該駕馭者是否位於該滑板上。該些一個或多個應變規可經設置而量測該該駕馭者的雙腳對滑板或輪軸的彈性的影響,而偵測該駕馭者是否在該滑板上。在某些實施例中,該駕馭者偵測裝置262可包括一手持的駕駛失知制動裝置(deadman switch)。
若駕馭者偵測裝置262偵測到該駕馭者已位於該電氣載具上的適當位置,則駕馭者偵測裝置262可傳送一駕馭者就位訊號給予微控制器269。該駕馭者就位訊號可為使馬達144進入啟動狀態的訊號。微控制器269可反應於該駕馭者就位訊號(及/或該板體被移動至該齊平方向)而啟動驅動馬達144的該回饋控制迴圈。舉例而言,微控制器269可反應於該駕馭者就位訊號而自該些感測器270傳送滑板方向資訊(或量測資料)至BLDC驅動邏輯306而經由功率級310驅動該馬達144。
在某些實施例中,若駕馭者偵測裝置262偵測到該駕馭者已不再位於該電氣載具上的適當位置,則駕馭者偵測裝置262可傳送一駕馭者未就位訊號給予微控制器269。電氣載具100的迴路(例如,微控制器269、BLDC驅動邏輯306,及/或功率級310)可經設置而反應於該駕馭者未就位訊號,將該轉子相對於該定子的旋轉率降低,以將該電氣載具停止。舉例而言,該轉子的電線圈可選擇性地被驅動而降低該轉子的旋轉率。在某些實施例中,該迴路可經設置而反應於該駕馭者未就位訊號,以一相對強烈及/或實質持續的穩定電壓而對該電線圈供電,而鎖定相對該定子的該轉子,以避免該轉子相對於該定子而旋轉,及/或以使該轉子瞬間停止。
在某些實施例中,該載具可經設置而在即使該駕馭者未就位於該載具上時(例如,暫時地),主動驅動馬達144,如此可讓該駕馭者執行各種技巧。舉例而言,駕馭者偵測裝置262可經設置而延遲一預設的時間之後才傳送該駕馭者未就位訊號至該微控制器,及/或該微控制器可經設置而延遲傳送該訊號至BLDC驅動邏輯306,以切斷一預設的時間中對於該馬達的供電。
該電氣載具可包括其他安全機制,例如一蜂鳴器機構。該蜂鳴器機構可經設置而在若該電氣載具內的迴路偵測到一錯誤時,發射一可聽見之訊號(或蜂鳴)予該駕馭者。舉例而言,若電氣載具內的迴路未通過一診斷測試,該蜂鳴器機構可發射一錯誤訊號給予該駕馭者(參見圖6)。
圖6顯示一方法(或操作)的多個步驟,大致表示為600,該些步驟可由該電氣載具執行,及/或配合該電氣載具而執行。雖然該方法600的多個步驟為如下所述並顯示於圖6,但不一定需要全部執行該些步驟,而在某些實施例中,可以與所顯示的順序不同的順序而執行。
如圖所示,該方法600可包括一初始化程序、一待機程序,以及一操作程序。該初始化程序可包括一啟動一電力開關的步驟602。舉例而言,在步驟602,該駕馭者可按下切換開關266(參見圖4)。該初始化程序接著可進行一執行一個或多個診斷的步驟604。舉例而言,該電氣載具100的迴路可執行一個或多個診斷測試,以判斷該一個或多個電子構件係為正常運作。舉例而言,在步驟604,馬達控制器254可執行一自我診斷而判斷其構件,例如該功率級,是否正常運作。
該初始化程序可包括一步驟606,判斷是否已通過在程序604所執行的診斷。若在步驟606判斷出未通過該診斷,則方法606可移至發射一錯誤訊號的一步驟608,以及停用該電氣載具的一步驟610。舉例而言,若診斷出未通過該診斷,電氣載具100可經由該蜂鳴器機構發射一可聽見的蜂鳴聲或發射一燈光訊號(例如,藉由該閃爍照明器278),並可避免馬達控制器254對馬達144供電。在某些實施例中,停用該電氣載具可涉及鎖定相對於該定子的該轉子。舉例而言,該馬達控制器可持續地以一實質穩定的電流為該定子的該些電線圈供電,而防止該轉子相對於該定子而轉動。然而,若在步驟606判斷出已通過診斷,該初始化程序接著可移至初始化該些感測器270的一步驟612。
如圖6所示,該初始化程序接著可移至該待機程序。該初始化程序可包括判斷是否偵測到一駕馭者的步驟614。舉例而言,電氣載具100的迴路可基於自駕馭者偵測裝置262接收到的一訊號而判斷是否偵測到該駕馭者已就位於該板體104上(例如,一腳在第一板床部116上,另一隻腳在第二板床部120上,如圖7所示)。若在步驟614偵測到該駕馭者不在該載具上,則可重複該步驟614直到偵測到一駕馭者為止。在某些實施例中,駕馭者偵測裝置262可在該駕馭者位於該載具上時,實質地持續傳送該駕馭者就位訊號至該迴路,及/或在該駕馭者不在該載具上時,實質地持續傳送該駕馭者未就位訊號至該迴路。在某些實施例中,駕馭者偵測裝置262可基於該駕馭者的位置而間歇地傳送該些訊號。
若在步驟614判斷出一駕馭者已如圖7所示適當地位於該板體104上,則該待機程序可移至自該些感測器270(例如該陀螺儀280及該加速規314)讀取或取得一個或多個量測結果(例如,方向資訊)的一步驟616。
該待機程序可包括判斷板體104是否位於該齊平方向(或其他預先定義及/或預設的方向)的一步驟618。載具100的迴路可基於在步驟616中取自該些感測器270的量測結果而判斷該板體104是否位於該齊平方向。若在步驟618判斷出板體104不在該齊平方向,如圖7所示,則該待機程序可返回步驟614。
然而,若在步驟618判斷出板體104位於該齊平方向,如圖8所示,則該待機程序可經由該回饋控制迴圈而移至該操作程序(例如,初始化該載具的自我平衡),其一範例大致說明於圖6中的步驟620。步驟620可為一封閉迴圈平衡規則,可重複執行至偵測不到該駕馭者為止。
該步驟620可包括自該些感測器270讀取或取得一個或多個量測結果的一步驟622。舉例而言,在步驟622,微控制器269(或其他迴路)可取得板體104沿著俯仰軸、翻滾軸及偏擺軸314的加速量測結果,並可自該陀螺儀280取得板體104位於該俯仰軸、翻滾軸及偏擺軸位置量測結果。
步驟620可包括對取自步驟622的一個或多個量測結果套用感測器誤差的一步驟624。舉例而言,在步驟612的初始化期間可判斷出該加速規及該陀螺儀的偏差,並可在步驟624將此誤差套用於取自步驟622的量測結果,以實質地校正感測器偏差。
步驟620可包括一整合感測器值的步驟626。舉例而言,在步驟626,微控制器269可將取自步驟622的加速規314及陀螺儀280的量測結果(包括或不包括套用的偏差)與該補充性或卡爾曼濾波器予以整合。
步驟620可包括一計算(或判斷)該板體104的該傾斜角度的步驟628。在步驟628,微控制器269可基於加速規314及陀螺儀280的經整合的量測結果而判斷出該傾斜角度。
如前所述,該傾斜角度可包括板體104的該俯仰角度、該翻滾角度以及該偏擺角度。如圖9所示,該駕馭者可以俯仰軸A1樞轉板體104而產生一俯仰角度θ1,在此狀況下於步驟630微控制器可基於加速規314及陀螺儀280的該經整合量測結果(例如,方向資訊)而判斷出板體104具有俯仰角度θ1。如圖所示,可基於板體104在齊平方向的一方向而判斷該俯仰角度。該齊平方向可基於一量測而得之重力向量而被判斷或計算出。
該步驟620可包括一計算出一錯誤角度的步驟630。該錯誤角度可為基於該些感測器270所得之方向資訊而估算或計算出的該板體自該齊平方向的一移位。舉例而言,如圖9所示的方向,該微控制器可判斷出俯仰角度θ1為該錯誤角度。在步驟630,微控制器269可計算出(或判斷出)與取自加速規314的重力向量量測結果相關的該錯誤角度。
步驟620可包括一計算PID控制方案中的P、I、D值的步驟632。該些值可用於過濾地面隆起、道路紋理,及/或無心的緊急控制輸入所造成的影響。
該步驟620可包括傳送一馬達指令(或馬達控制訊號)至馬達144的一步驟634。在步驟634,該馬達控制器可反應於該感測器所接收的方向資訊而產生該馬達控制訊號。馬達144可經設置而自馬達控制器254接收該馬達控制訊號,並反應於該方向資訊而使輪子132旋轉。
舉例而言,在步驟634,微控制器269可傳送一訊號至BLDC驅動邏輯306,BLDC驅動邏輯306包括對應於該計算出的傾斜角度、該計算出的錯誤角度(此角度可為計算出的傾斜角度或其百分比),以及/或該些經計算出的P、I、D值的資訊。基於此資訊,BLDC驅動邏輯306可判斷出如何相應地驅動馬達144。舉例而言,BLDC驅動邏輯306可基於俯仰或錯誤角度θ1而判斷出馬達144的該轉子應以一第一速率以順時針方向驅動(參見圖9),而嘗試將板體104移回該齊平方向,並傳送一對應的馬達指令至功率級310。功率級310然後則可據此經由該些相線202而為該馬達144供電(參見圖3)。若該駕馭者保持向下對板床部116施加壓力,馬達144的該轉子的順時針旋轉可能會使載具100向右推進,如圖9所示。
如圖9所示,隨該載具100向右移動,耦合於板床部116的該些照明器278可反應於該馬達指令而放射白光WL,而耦合於板床部120的該些放射器278可反應於該馬達指令而放射紅光RL。
再度參照圖6,步驟620可包括一判斷是否偵測到該駕馭者(例如,適當地就位於板體104)的一步驟636。該微控制器可基於該駕馭者偵測裝置而進行此判斷,例如,相似於步驟614。在某些實施例中,可基於馬達扭力而判斷是否偵測到該駕馭者(例如,該馬達扭力降至低於一預定義的閾值),或載具的方向顯示該電氣載具並未受到駕馭者控制(例如,過度的俯仰角、翻滾角及/或偏擺角或其調變)。
在步驟636,若判斷出未偵測到該駕馭者(例如,摔倒、跳開或者離開該電氣載具上),則該操作程序可移至一停止馬達144的步驟638,並返回步驟614。在步驟638,停止該馬達可涉及鎖定該相對於定子的轉子,以使與地面接觸的元件(例如,該輪子)停止在相對於該板體的該俯仰軸周圍旋轉。舉例而言,在步驟638,該馬達控制器可以一實質持續、穩定及/或相對較強的電壓對該定子的電線圈供電,以產生一實質穩定及/或較強的電磁場而用於停止該轉子的磁鐵在相對於該定子的該俯仰軸周圍的旋轉。
然而,若在步驟636判斷出偵測到該駕馭者(例如,仍然適當地就位於該電氣載具),則步驟620可返回步驟622而可重覆步驟620。舉例而言,在後續重覆的步驟620中,該駕馭者可移動板體104至具有一俯仰角度θ2的方向(參見圖9)。俯仰角度θ2可對應於板體104在相對於如圖9所示的板體104方向的俯仰軸A1的進一步樞轉,以使板床部116被進一步移至該齊平方向之下,而板床部120被進一步移至該齊平方向之上。在後續重複的步驟620中,載具100的迴路可基於俯仰角度θ2而對以一第二速率順時針方向旋轉的轉子供電,以嘗試將板體104移回該齊平方向。該第二速率可較該第一速率高。
在另一後續重覆的步驟620中,該駕馭者可移動板體104至具有一俯仰角度θ3的方向(參見圖10)。如圖所示,俯仰角度θ3可對應於板體104在俯仰軸A1的進一步樞轉,以使板床部120被進一步移至該齊平方向之下,而板床部116被進一步移至該齊平方向之上。在後續重複的步驟620中,載具100的迴路可基於俯仰角度θ3而對以一第三速率逆時針方向(如圖10所示)旋轉的馬達144的轉子供電,以嘗試將板體104移回該齊平方向。若該駕馭者保持向下對板床部120施加壓力,馬達144的轉子的逆時針旋轉可能會使載具100向左推進,如圖10所示。該第三速率的絕對值可對應於一大於該第一速率的絕對值的速率,如圖10中顯示的一角度θ3係具有較圖9中的角度θ1大的值。相似地,該第三速率的絕對值可對應於一小於該第一速率的絕對值的速率,如角度θ3係具有較圖9中的角度θ2小的值。
如前所述,載具100調轉方向時,該照明組件可變換顏色。舉例而言,如圖10所示,隨著該載具向左移動,反應於載具100的反向動作(相對於圖9所示的動作方向),耦合於板床部116的該些照明器278,可從放射白光切換為放射紅光RL,而耦合於該板床部120的該些照明器278可從放射紅光切換為放射白光WL。
特別是,該第一燈組件(例如,設於板體104的該第一端部,如圖9右側所示)的該些照明器278可經設置而在板體104大致以一第一方向(例如,在圖9中表示為向右)而被推進時,輸出一第一顏色(例如,白色)的燈光,而在板體104大致以一第二方向(例如,在圖9中表示為向左)而被推進時,輸出一第二顏色(例如,紅色)的燈光。
相似地,該第二燈組件(例如,設於板體104的該第二端部,如圖9左側所示)的該些照明器278可經設置而在板體104大致以一第一方向(例如,在圖9中表示為向右)而被推進時,輸出一第二顏色(例如,紅色)的燈光,而在板體104大致以一第二方向(例如,在圖10中表示為向左)而被推進時,輸出一第一顏色(例如,白色)的燈光。
載具100可包括一轉彎補償功能。該轉彎補償功能可調整馬達144基於板體104的翻滾角度而被驅動的一速率。舉例而言,該駕馭者可藉由改變施加於板體104上的腳跟至腳趾方向的壓力,而將板體104自該齊平方向樞轉至翻滾軸A2上的一翻滾方向,如圖11所示,使板體104形成一翻滾角度θ4。在此狀況下,圖6中的步驟628可包含基於該些感應器270所感應之方向資訊而計算出翻滾角度θ4。若板體104亦以該俯仰軸樞轉(例如,具有俯仰角度θ1或θ3,如圖9及圖10各別所示),則在圖6的步驟634中,該迴路可基於翻滾角度θ4而傳送一增量的電力以增加該轉子以及該輪子132的旋轉速率。該電力增量的幅度可基於該翻滾角度的幅度,翻滾角度幅度較大則對應於較大的電力增量,而翻滾角度幅度較小則對應於較少的電力增量。
相似地,該轉彎補償功能可調整馬達144基於板體104的偏擺角度變化而被驅動的一速率。舉例而言,該駕馭者可以偏擺軸A3從一第一方向(如圖12虛線所示)樞轉板體104至一第二方向(如圖12實線所示),產生一偏擺角度θ5。若在此第二方向,板體104亦具有一俯仰角度的方向,則在圖6的步驟634中,該迴路可基於該偏擺角度的變化θ5而對馬達144傳送一增量的電力,以增加該轉子以及輪子132的旋轉速率。
圖7至12顯示操作載具100的一流程。圖7顯示該駕馭者於該板體104上就於一開始方位。該開始方位可對應於該駕馭者的其中一隻腳而在板床部120上傾轉,以將板床部120向地面壓抵,而該駕馭者的另一隻腳位於板床部116之上。如圖所示,該駕馭者的右腳在板床部120上傾轉,而該駕馭者左腳接觸板床部116。然而,板體104可經設置而允許該駕馭者以一「切換」的姿勢來操作載具100,以其左腳位於板床部120上,而右腳位於板床部116上。在開始位置(或之前),該駕馭者可藉由按下切換開關266而起動載具100(參見圖4)。在該開始位置,載具100的迴路可防止或阻撓相對於該定子的轉子的旋轉(參見圖3),舉例而言,藉由以一相對較強且實質持續的穩定電流對該電線圈供電(及/或機械地鎖定及/或在該轉子及該定子之間造出增加的摩擦),可輔助該駕馭者將板體104移至齊平方向。載具100的該迴路可經設置而在該感測器的方向資訊指出板體104已移至該齊平方向時,移除此旋轉阻礙。
該駕馭者可藉由調整自己的重心而以一俯仰軸A1樞轉該板體104,而將板體104移至該齊平方向,如圖8所示。板體104移動至該齊平方向的動作可經由步驟620而初始化載具100的主動平衡(參見圖6)。在某些實施例中,載具100的迴路可經設置而在板體104已在該齊平方向(或接近該齊平方向的一方向範圍)保持一段預設的時間之後初始化(或前往)步驟620,如此可提供足夠的延遲時間以確保該駕馭者對載具100的控制。
如圖9指出,該駕馭者可在俯仰軸A1以角度θ1樞轉板體104而經由馬達144所提供之順時針旋轉而移動載具100「向前」(在圖9中為向右)。該駕馭者可增加馬達144的順時針旋轉,從而使載具100的向前速度藉由進一步以一順時針方向樞轉板體104而增加,舉例而言,以產生俯仰角度θ2。
隨著該駕馭者藉由進一步將板床部116朝地面壓下(例如,至俯仰角度θ2)而增加載具100的速度,馬達144的電力輸出可能接近一最大電力輸出。在馬達144的最大輸出時,將板床部116進一步朝地面壓下可能造成該滑板前端以相對較高的速度接觸地面,如此可能造成意外發生。為避免類似意外的發生,該載具100可包括一出力界限指示功能,經設置而指示該駕馭者馬達144的一目前電力輸出和馬達144的最大電力輸出之間的界限。舉例而言,當馬達144的目前電力輸出達到接近該最大電力輸出的一預設的淨空閾值時(例如,若馬達144被以相對高速度或速率驅動,且該駕馭者將板體104樞轉至俯仰角度θ2),載具100的迴路可經設置而對馬達144傳送一增強的電力脈衝(例如,超過該淨空閾值但小於或等於該最大電力輸出)而後推該駕馭者並將板體104朝後移動至(及/或向)該齊平方向(或在某些實施例中,甚至更遠的後方)。在某些實施例中,該出力界限指示器可藉由一音頻訊號(例如,從該蜂鳴器)或一視覺訊號(例如,從一轉速表)表示目前的電力輸出和該最大電力輸出的關係。在某些實施例中,該電源界限指示器可經設置而該載具100被以反方向推進時(如圖10所示),相似地指出該目前電力輸出和該最大電力輸出之間的界限(或比例)。
如圖9及圖10中所示,在樞轉板體104以具有相對於該齊平方向的一俯仰角度時,該駕馭者可在翻滾軸A2上樞轉板體104,如圖11所示,以調變該馬達的電力。
相似地,在樞轉板體104以具有相對於該齊平方向的一俯仰角度時,該駕馭者可在偏擺軸A3上樞轉板體104,如圖12所示,以調變該馬達的電力。
在某些實施例中,可透過一個或多個外圍裝置監控、更改、及/或控制一個或多個載具,該些載具各自可相似於及/或包括該載具100。該些系統及其構件如圖13至圖23所示。
圖13顯示一示例系統,大致地標示為700。系統700可包括與一無線電子裝置710連通的載具100。裝置710可為包括一傳輸器TX及/或一接收器RX的任何適當的無線電子裝置。舉例而言,該裝置710可為一智慧型手機、一平板電腦或任何其它能夠無線傳輸及/或接收資料的無線電子裝置。
裝置710可經設置而無線升級及/或更改載具100的韌體(例如,微控制器269)。舉例而言,裝置710可在一網路(例如一雲端網路)自一伺服器720下載一經加密的韌體套件。裝置710可自裝置710的傳輸器TX傳輸該套件至載具100的一接收器RX。在某些實施例中,載具100可包括一傳輸器TX,用於傳輸關於載具100的操作狀態的資料至裝置710的一接收器RX。裝置710的資料接收可提示裝置710自伺服器720下載該套件。
裝置710可包括一處理器(或處理單元──參見圖23)、一儲存裝置(參見圖23),及一程式(或軟體應用程式)800,該程式包含儲存在該儲存裝置中的多個指示。該些多個指示可由該處理器執行而接收載具100所傳輸的資料、在裝置710的一圖形使用者介面(GUI)上顯示接收自載具100的資料、在裝置710的一圖形使用者介面(GUI)上顯示載具100的一構件配置、傳輸資料至載具100、重新配置(或更改)載具100的一個或多個構件、控制該載具100的一個或多個構件,及/或執行圖14至圖20中所繪示的一個或多個功能。
圖14繪示可包括於應用程式800的各種功能的一示意方塊圖。應用程式800可包括一騎乘模式選擇器功能802。功能802可經設置而允許該駕馭者(或其他使用者)選擇及/或更改載具100的一騎乘模式。舉例而言,功能802可包括一最高速度限制選擇器804、一最高加速限制選擇器806、一控制迴圈增益選擇器808,及/或一轉彎補償參數選擇器810。選擇器804可允許選擇(及/或設定)載具100的一最高速度限制(例如,相對於該定子的該轉子的速度)。舉例而言,該駕馭者可能為一初學者,在此狀況下選擇器804可用於將該最高速度限制設定為一相對較低的速度,例如時速2英哩(MPH)。稍後,及/或該駕馭者較為熟練於操作該電氣載具時,該駕馭者可使用選擇器804增加該最高速度限制(例如,至時速8英哩)。在另一範例中,該電氣載具可由多位使用者使用,其中至少一人可為初學者,而至少一人可為較有經驗。該選擇器804可用於讓該初學者將該最高速度限制設定為一較低速度,且讓該較有經驗的駕馭者設定為一較高速度。相似地,該選擇器806可用於選擇該電氣載具的最高加速限制(例如,相對於該定子的該轉子的加速度)。
選擇器808可經設置而允許減少、增加或者調變該電氣載具的該控制迴圈(例如,參見圖6中的回饋控制迴圈620)。舉例而言,該增益可決定馬達144的旋轉率基於板體104的傾斜角度(例如,該俯仰角度)的變動幅度而變動的比率。透過使用選擇器808將該增益設定為較低的等級,該俯仰角度中的一第一變動可對應於該電氣載具的一較小的加速度。透過使用選擇器808將該增益設定為較高的等級,該俯仰角度中的一第一變動可對應於該電氣載具的一較大的加速度。設定增益可包括更改該PID控制迴圈的一個或多個增益,例如:一比例增益(Kp)、一積分增益(Ki)及/或一微分增益(Kd)。然而,相較於更改該積分增益及/或該微分增益,更改該比例增益可較為明顯地使該載具的騎乘感產生變化。
選擇器810可經設置而允許選擇及/或設定一個或多個轉彎補償參數。舉例而言,選擇器810可允許該使用者選擇是否使用該翻滾角度而調變該馬達指令,及/或設定一對應於該翻滾角度及該馬達指令的調變之間關係的增益。相似地,選擇器810可允許該使用者選擇是否使用該偏擺角度更改而調變該馬達指令,及/或設定一對應於該偏擺角度及該馬達指令的調變之間關係的增益。
應用程式800可包括一電池狀態選擇器功能812。功能812可將該電氣載具的電源供應(例如,一個或多個電池)的剩餘可用電力餘量顯示於該圖形使用者介面上或是告知該使用者。舉例而言,功能812可將剩餘電池電力顯示為一百分比、及/或對應於該剩餘電池電力可推進該電氣載具多遠的一距離。若該電氣載具已插接於一充電裝置中而充電,則該功能812可能顯示(或告知)一過程時間,直到電力供應完全充滿電。
應用程式800可包括一里程表功能814。功能814可顯示(或告知)該電氣載具已被騎乘或操作的一總距離。舉例而言,該電氣載具的迴路可傳輸代表該電氣載具的輪子之總迴轉數的資料至該無線電子裝置。該無線電子裝置然後則可基於所傳輸的資料,而顯示(或更新)由功能814所告知的距離。
應用程式800可包括一照明模式選擇器功能816。該電氣載具可包括多數個照明模式,例如一第一照明模式、第二照明模式、第三照明模式、第四照明模式及第五照明模式。該第一照明模式可經設置而反向地點亮該些頭燈/尾燈組件(例如,基於該電氣載具的動作方向而切換該些組件的該些照明器的顏色)。該第二照明模式可經設置而不反向地點亮該些頭燈/尾燈組件(例如,不依據動作方向切換顏色)。該第三照明模式可經設置而從該頭燈/該尾燈組件放射較亮的光(例如,用於夜間騎乘)。該第四照明模式可經設置而從該頭燈/該尾燈組件放射較暗的光(例如,用於白天騎乘)。該第五照明模式可經設置而使該些頭頂燈/尾燈組件的一個或兩個照明燈閃爍(例如,用於增加電氣載具的可見度)。
選擇器816可允許選擇該些多個照明模式中的一個或多個。舉例而言,該駕馭者可使用選擇器816而選擇該第一照明模式及該第三照明模式,造成該頭頂/尾燈組件反向照射並放射較多光。該駕馭者可接著使用選擇器816而取消選擇該第三照明模式,並選擇第四照明模式而減少該電氣載具的電力消耗。在某些實施例中,該些選擇器816可用於切換該些頭燈/尾燈組件的開與關模式。
應用程式800可包括一資訊功能818。功能818可經設置而從電氣載具取得診斷、服務、錯誤及/或偵錯資訊,並將這些資訊顯示(或告知)予該使用者。舉例而言,功能818可取得及/或顯示代表、指示、對應於及/或關聯於以下項目的資訊(或資料):電池電壓、電流安培、總安培小時數、再生安培小時數(例如,透過再生軔機而再生的電能源量)、該滑板的一目前傾斜角度、一安全界限(相對於該馬達最大電力輸出的該馬達目前電力輸出的代表資訊,此目前電力輸出是以最大電力輸出的百分比為代表)、一電流馬達溫度、一馬達溫度紀錄、總電池循環數,及/或前述任何一項的一操作狀態指示。
應用程式800可包括一安全功能820。功能820可經設置而防止對該電氣載具的未經授權的使用。舉例而言,功能820可經設置而在該電氣載具的啟用模式與停用模式之間切換。啟用模式可允許對該電氣載具的馬達供電。該停用模式可防止對該電氣載具的馬達供電(及/或相對於該定子而電力地及或機械地鎖定該轉子)。
在某些實施例中,一特定電氣載具(或一組電氣載具的集合)的一擁有者及/或授權的駕馭者可被發予對應於該特定電氣載具(或一組電氣載具的集合)的一個人識別號碼(PIN),在此狀況下該功能820可允許該擁有者及/或該經授權的駕馭者輸入PIN以在該電氣載具的啟用模式與停用模式之間切換。在某些實施例中,一預設的相對接近距離的無線電子裝置,其具有對應於該電氣載具的一經授權PIN碼,可將該電氣載具切換為該啟用模式。在某些實施例中,將具有該授權PIN碼的該無線電子裝置移出該預設的相對接近距離,可將該電氣載具切換為停用模式。
功能820可允許調整該預設的相對接近距離。舉例而言,功能820可允許該授權使用者在一相對較短距離(例如,5公尺)與一相對較長距離(例如,50公尺)之間切換該接近距離。將該接近距離設定為該較短距離較適合個人使用。將該接近距離設定為該較長距離較適合該電氣載具由另一方使用的狀況,例如一承租者或一友人。在某些實施例中,該無線電子裝置與該電氣載具之間的距離指出該電氣載具的一駕馭者並未持有該無線電子裝置時,功能820可將該電氣載具切換為停用模式。可透過任何適當的設備、機制、裝置或系統而量測或估算該無線電氣載具的接近距離(或其之間的距離),例如一全球定位系統(GPS)或一個或多個其他適當的接近距離感測器。
應用程式800可包括一通知功能822。功能822可自該電氣載具接收一該電氣載具已被起動(或開機)的通知。該電源供應的電力達到一預設程度時,例如處在或低於20%,功能822可自該電氣載具接收一通知。該功能822可對該使用者顯示(或者告知)該些一個或多個通知。
應用程式800可包括一導航功能824。功能824可顯示該電氣載具所採用的地圖或路線。該地圖可包括載具統計數據,例如在一條或多條路線的平均速度、在一條或多條路線的最高速度、在一條或多條路線的最高轉彎速度、及/或在一條或多條路線的最高加速度。該些路線的辨識可為至少部分地基於GPS追蹤該載具或該無線電子裝置,或經由其他適當的系統而追蹤。該載具的該些統計數據的判斷可為至少部分地基於該載具所傳輸予該無線電子裝置的馬達控制器資訊。
功能824可允許該使用者將該地圖、該些一條或多條路線,及/或對應的資料經由一種或多種社交網路例如FACEBOOK®或TWITTER®而與一個或多個其他團體分享。該功能824可顯示一使用者目前位置的一地圖,並將該地圖與表示該載具在目前電力供應狀態下所能行進的方圓(或其他形狀)範圍(例如,載具的範圍)的一地圖重疊。該地圖可顯示鄰近的充電站位置。該些充電站可包括公共電氣載具充電站、及/或先前被識別為允許他人在自家房屋或商業場所充電的個人電氣載具玩家的個別居家或公司位置。
應用程式800可包括一訓練功能826。功能826可經設置而引導該駕馭者進行關於該電氣載具的各種功能的一學程。該學程可包括一系列說明視訊。該些說明視訊的每一個可為關於該電氣載具的一種不同功能。該每一個視訊可隨附一個或多個具有導引的練習。若該駕馭者成功地完成該些一個或多個具有導引的練習,則功能826可解鎖一項該電氣載具的新功能。該新功能可為該駕馭者先前無法使用的一功能。
圖15顯示該軟體應用程式的一主畫面900的一範例性螢幕截圖。如圖所示,該主畫面900可包括一欄位902。欄位902可顯示剩餘電池電力的一百分比(在此範例中為88%),並可以一長條圖形解說此百分比。主畫面900可包括一欄位904,顯示基於該剩餘電池電力百分比的該電氣載具所能行進的一預估載具範圍(在此範例中為5.3英哩)的。該些欄位902及/或904可為功能812的一範例。
主畫面900可包括一騎乘模式選擇器欄位906。欄位906可為功能802的一範例。欄位906可允許該使用選擇多種騎乘模式的其中一種,例如一學習模式、一速度模式或一技巧模式。該學習模式可為適合一初學駕馭者在學習如何操作該電氣載具時而使用。舉例而言,該學習模式可對應於一較低的最高速度限制、一較低的最高加速度限制,及/或一相對較低(或無)的轉彎補償。該速度(或通勤)模式可為適合想要在該電氣載具上從一處快速行進至另一處的駕馭者使用。舉例而言,該速度模式可對應於一較高的最高速度限制、一較高的最高加速度限制,及/或中度的轉彎補償。該技巧模式可為適合想要在該電氣載具上進行各種技巧的駕馭者使用。舉例而言,該技巧模式可對應於一中度的最高速度限制、一較高的最高加速度限制,及/或較高的轉彎補償。
該使用者可透過點選一學習欄位908而選擇該學習模式,透過點選速度欄位910而選擇該速度模式,以及透過點選一技巧欄位912而選擇該技巧模式。選擇其中一種模式可對應地取消選擇一種或多種其他模式。
選擇一騎乘模式可使一欄位914顯示。欄位914可顯示該所選騎乘模式的一個或多個操作參數。舉例而言,若選擇該速度模式,如圖15所示,則該欄位914可顯示一最高速度欄位916、一加速度欄位918、一轉彎欄位920以及一範圍欄位922。欄位916可說明該速度模式的一最高速度限制、及/或允許該使用者設定該速度模式的最高速度限制。該欄位918可說明該速度模式的一最高加速度限制、及/或允許該使用者設定該速度模式的最高加速度限制。該欄位920可說明及/或允許該使用者設定一速率,其中該翻滾角度及/或該偏擺角度的調變係分解為該轉子在該俯仰軸上的旋轉速率的調變。欄位922可說明該速度模式的一個或多個操作參數(或設定)如何影響該電氣載具能夠行進的範圍。舉例而言,若該些操作參數消耗一較大量的能源,則欄位922可表示一較短的範圍,如圖所示。相似地,欄位914可說明及/或允許針對該學習或技巧模式設定一個或多個相似的操作參數。
主畫面900可包括一照明模式欄位924。欄位924可為功能816的一範例。欄位924可允許該使用者在二個或多個照明模式之間切換該些頭燈/尾燈組件,例如一關閉(OFF)模式以及一開啟(ON)模式。該關閉模式可對應於該些頭燈/尾燈組件的該些照明器不發射燈光。該開啟模式可對應於該些頭燈/尾燈組件的該些照明器發射燈光。
該主畫面900可包括一指示燈926。指示燈926可指出裝置710如何或通過何種協定來連接載具100(參見圖13)。如圖15所表示,該裝置710可經由藍牙協定連接(例如,相互通訊)載具100。然而在其他實施例中,該無線電子裝置可經由另一種適合傳輸資料的協定來連接至該電氣載具而來回(較佳地為無線地)傳輸資料。
主畫面900(以及應用程式800的其他畫面)可包括可讓一使用者在應用程式800的各種功能之間切換的一個或多個圖示。舉例而言,該應用程式800的多個畫面可包括圖示928、930、932、934。圖示928可為一騎乘模式/主畫面圖示,該使用者點選(或者選擇)該圖示時,可將應用程式800切換至主畫面900。圖示930可為一導航圖示,該使用者選擇該圖示時,可將應用程式800切換至一個或多個導航畫面。舉例而言,選擇圖示930可顯示一選單,該選單可讓使用者選擇畫面1000或1100(參見圖16及17)。圖示932可為一設置圖示,該使用者選擇該圖示時,可在一畫面1200(參見圖18)顯示功能818及/或820(參見圖14)。圖示934可為一訓練圖示,該使用者選擇該圖示時,可將應用程式800切換至一個或多個訓練畫面。該一個或多個訓練畫面可進展出一個或多個操作,其範例如圖19及20所示。
在圖16中,畫面1000顯示導航功能824的一個範例(參見圖14)。如圖16所示,畫面1000可顯示一地圖,大致表示為1004,地圖1004可顯示載具100所行進的一條或多條路線,例如一第一路線1008(以雙點虛線顯示)、一第二路線1012(以帶點虛線顯示),以及一第三路線1016(以虛線顯示)。針對一條或多條路線,地圖1004可隨各別路線顯示該電氣載具的一個或多個統計數據。舉例而言,地圖1004可顯示該電氣載具沿路線1008的一平均速度統計數據(例如,6MPH)、該電氣載具達到一最高(或最大)轉彎速度的地點、該電氣載具達到一最高加速度的一地點,以及該電氣載具到一最高速度的一地點。該最高轉彎速度、該最高加速度以及該最高速度的數值可顯示在地圖1004上(例如,接近於其相關聯的地點)。相似地,地圖1004可顯示該些路線1012、1016的統計數據。在某些實施例中,地圖1004可同時顯示所有已顯示的路線的該些統計數據。在某些實施例中,地圖1004可僅顯示該些路線的一子集的該些統計數據,該些路線的該子集可由該使用者選擇。在某些實施例中,地圖1004可允許選擇性地顯示及/或分享特定路線(例如,藉由點選一特定路線而顯示及/或分享該特定路線的控制)。
在圖17中,該畫面1100顯示導航功能824(參見圖14)的另一個範例。如圖17所示,該畫面1100可顯示一地圖,大致表示為1104,該地圖1104可顯示該電氣載具的一目前位置。功能824可在地圖1104上疊加一圓圈1108(或其他形狀、輪廓或周界),而表示該電氣載具基於該電氣載具的電力供應的目前電量可行進多遠(例如,該電氣載具的一範圍)。地圖1104可顯示一個或多個充電站的位置(及/或接近處)。舉例而言,地圖1104會顯示在圓圈1108內的兩個充電站,以及在圓圈1108之外的一個充電站。顯示該電氣載具的目前位置、該些充電站的地點,及/或圓圈1108可幫助該使用者判斷行進方向、及/或是否前往特定的充電站而替該電氣載具充電。舉例而言,基於地圖1104,該使用者可決定前往位於圓圈1108內的其中一個充電站。
在某些實施例中,圖17中的地圖1104可包括圖16中的地圖1004。舉例而言,地圖1104可顯示包括該電氣載具所採取的該些路線以及該些路線的統計數據。
圖18是包括該些功能818、820的畫面1200的示意圖。畫面1200(及/或該應用程式的其他畫面)可包括一影像1204,該影像可基於該電氣載具的傾斜角度(例如,俯仰、翻滾,及/或偏擺角度)而旋轉。舉例而言,影像1204的旋轉可為基於取自該電氣載具的該陀螺儀及該加速規的感測資訊(或方向資訊)。舉例而言,該軟體應用程式可接收一訊號指出該感測器資訊,該資訊為對應於該電子載件自圖7中的方位移置圖8中的方位。該軟體應用程式可反應於該訊號而對應地將影像1204的顯示自一第一位置(以實線顯示)旋轉至一第二位置(以雙點虛線顯示)。該軟體應用程式可相似地旋轉影像1204而表示在該翻滾軸及/或該偏擺軸上的動作。如圖18所示,該影像1204為該電氣載具的一影像。然而,在其他實施例中,該影像可為另一物件或形狀的影像,或一紋理的一影像。
影像1204的旋轉可使該使用者能夠遠端地檢視該電氣載具的動作、及/或便利地將該些感測器資訊的準確度視覺化。舉例而言,影像1204的旋轉可使該使用者能夠驗證及/或解讀功能818所提供的資訊。如前所述,功能818可對該使用者顯示該診斷資訊、服務資訊、錯誤資訊及/或偵錯資訊。舉例而言,該使用者可手動地使該電氣載具傾斜,並藉由視覺地比較該影像1204與實際的電氣載具的傾斜而視覺地驗證該電氣載具的迴路是否準確地計算該傾斜角度。
影像1204的旋轉可增加該電氣載具的安全性。舉例而言,影像1204的旋轉可指出一未經授權者正在移動該電氣載具,在此狀況下該使用者可取用功能820而將該電氣載具從啟用模式切換為停用模式,以防止未經授權使用該電氣載具。
在某些實施例中影像1204可為該軟體應用程式的背景圖像。舉例而言,影像1204可顯示於該些功能818、820的其中一者「之後」。在某些實施例中,影像1204可在該軟體應用程式收到指出該電氣載具被啟動的訊號時,顯示在該軟體應用程式的一個或多個畫面上,如此可增加該電氣載具的安全性。在某些實施例中,影像1204可在該軟體應用程式收到指出該電氣載具已被關閉的訊號時,從該軟體應用程式的一個或多個畫面上消失。
圖19說明一方法的多個步驟,大致地表示為1300,該方法可由該軟體應用程式執行,例如透過訓練功能826(參見圖14)。雖然方法1300的多個步驟為如下所述並顯示於圖19,但不一定需要全部執行該些步驟,而在某些實施例中,可以與所顯示的順序不同的順序而執行。
方法1300可包括對該使用者提供一第一組指示的一步驟1302。該第一組指示可為關於該電氣載具的一第一產品功能,例如基本平衡。該第一組指示可包括文字、音頻及/或視訊指示,由該軟體應用程式在該無線電子裝置上提供予該使用者。舉例而言,提供該第一組指示可涉及對該使用者顯示一教學視訊而教導該使用者如何執行關於基本平衡的一第一程序,例如從該板體有一端在地上的一開始位置(參見圖7)將該板體樞轉至該齊平方向(參見圖8),以啟動該回饋控制迴圈。
方法1300可包括一步驟1304,其為引導該使用者進行相關於該第一產品功能的一第一練習活動。舉例而言,在步驟1304,該軟體應用程式可(通過文字、音頻,及/或視訊)指引該使用者執行該第一程序。舉例而言,在步驟1304該軟體應用程式可經設置而通過該無線電子裝置的一揚聲器而放出語音指示。該語音指示可指引該使用者將該滑板置於該開始位置、將其雙腳放在該第一及第二腳墊上,及/或移動該板體至該齊平方向。
方法1300可包括一步驟1306,其判斷該第一練習活動是否已被成功地執行(或完成)。在步驟1306,可自該電氣載具傳送一訊號至該無線電子裝置。該訊號可包括該軟體應用程式用來判斷該第一練習活動是否已成功執行的資訊,例如感測器資訊及/或其他取自該電氣載具的微控制器的資訊。基於該訊號,該軟體應用程式可判斷該第一練習活動是否已成功地執行。
在步驟1306,若判斷出該第一練習活動未成功執行(例如,該板體未移動至該齊平方向),則方法1300可返回至步驟1302而該軟體應用程式可在該無線電子裝置上對該使用者提供該第一組指示及/或相似於該第一組的指示。
然而,若在步驟1306判斷出該第一練習活動已被成功地執行,則方法1300可前進至一步驟1308:解鎖該電氣載具的一第二產品功能。該第二產品功能可為先前不可使用的該電氣載具的一功能。該第二產品功能可大致為較該第一產品功能難操作、及/或為一較複雜的產品功能、及/或以該第一產品功能的一功能為基礎。舉例而言,該第二產品功能可為一持續向前動作的功能,其涉及維持該滑板的一俯仰角度以向前推進該板體,如圖9所示。
如圖19所示,方法1300可包括對該使用者提供一第二組指示的一步驟1310。該第二組指示可相關於該第二產品功能。舉例而言,在步驟1310,該軟體應用程式可在該無線電子裝置上提供一教學視訊,以對該使用者顯示如何維持前腳踏墊向下而向前驅動該電氣載具,以及如何讓該板體返回該齊平方向,以將該電氣載具停止。
相似於該些代表性步驟1304、1306,方法1300可包括一步驟1312,引導使用者進行相關於該第二產品功能的一第二練習活動,以及一步驟1314判斷該第二練習活動是否已成功地執行。在該步驟1314,若判斷出該第二練習活動並未成功執行,則方法1300可返回步驟1310。然而,若在該步驟1314判斷出該第二練習活動已被成功地執行,則該方法1300可前進至一步驟1316:解鎖該電氣載具的一第三產品功能。該第三產品功能可為較該第一及第二產品功能更為複雜,及/或需要具備操作該第一及/或該第二產品功能的知識才能安全操作。
圖20A及20B分別是一流程圖的第一及第二部分,並集合地統稱為圖20。
圖20說明一方法的多個步驟,大致地標示為1400,該方法可由該軟體應用程式執行,例如透過訓練功能826(參見圖14)。舉例而言,方法1400可為圖19的方法1300的一實施例。雖然方法1400的多個步驟為如下所述並顯示於圖20,但不一定需要全部執行該些步驟,而在某些實施例中,可以與所顯示的順序不同的順序而執行。
如圖所示,方法1400可包括一步驟1402顯示一基本平衡教學的視訊。在步驟1402,可由該軟體應用程式在該無線電子裝置上對該駕馭者顯示該基本平衡教學的視訊。
方法1400可包括一步驟1404,引導該駕馭者進行一基本平衡練習活動。舉例而言,該軟體應用程式可指引該駕馭者在該電氣載具上執行該基本平衡練習活動。在某些實施例中,該軟體應用程式可判斷該基本平衡練習活動是否已成功地執行。
方法1400可包括一步驟1406,解鎖一低速(例如,2MPH)前進動作功能及一停止功能。在某些實施例中,在(或僅在)判斷出該基本平衡練習活動已成功執行(或完成)後,該軟體應用程式可解鎖該低速前進功能。
方法1400可包括一步驟1408,顯示一前進動作及停止的教學視訊,以及一步驟1410,引導該駕馭者進行前進動作及停止的練習活動。在某些實施例中,該軟體應用程式可判斷該前進動作及停止的練習活動是否已成功地執行。
方法1400可包括一步驟1412,解鎖一腳趾端轉彎功能,例如基於該板體在翻滾軸上以與圖11所示的方向相反的一方向的樞轉而調變該馬達的轉子旋轉速率。在某些實施例中,在(或僅在)判斷出該前進動作及停止練習活動已成功執行(或完成)後,該軟體應用程式可解鎖該腳趾端轉彎功能。
方法1400可包括一步驟1414,顯示一腳趾端轉彎的教學視訊,以及一步驟1416,引導該駕馭者進行腳趾端轉彎的練習活動。在某些實施例中,該軟體應用程式可判斷該腳趾端轉彎練習活動是否已成功地執行。
方法1400可包括一步驟1418,解鎖一較高速度功能,例如以一最高8MPH的速度進行前進動作。在某些實施例中,在(或僅在)判斷出該腳趾端轉彎練習活動已成功執行後,該軟體應用程式可解鎖該較高速度功能。
方法1400可包括一步驟1420顯示一速度調變教學的視訊。舉例而言,該速度調變視訊可對該駕馭者顯示一速度調變程序,包含加大該俯仰角度而增加該電氣載具速度,以及縮小該俯仰角度而降低該電氣載具速度。
方法1400可包括一步驟1422,引導該駕馭者進行一速度調變練習活動。舉例而言,在該步驟1422,該軟體應用程式可指引該駕馭者進行該速度調變練習活動的一個或多個步驟。
方法1400可包括一步驟1424,解鎖反向動作功能,該反向動作可保持該後腳踏墊低於該齊平方向,如圖10所示。在某些實施例中,在(或僅在)判斷出該速度調變練習活動已成功執行後,該軟體應用程式可解鎖該反向動作功能。
方法1400可包括一步驟1426,顯示一反向動作的教學視訊,以及一步驟1428,引導該駕馭者進行反向動作的練習活動。在某些實施例中,該軟體應用程式可判斷該反向動作練習活動是否已成功地執行。
相似於該些步驟1412、1414、1416,方法1400可包括一步驟1430解鎖一腳跟端轉彎功能、一步驟1432顯示一腳跟端轉彎教學視訊,以及一步驟1434引導該駕馭者進行一腳跟端轉彎練習活動,圖11顯示該些步驟的範例。
方法1400可包括一步驟1436解鎖一全速功能,例如以一最高12MPH的速度進行前進及/或反向動作。在某些實施例中,在(或僅在)判斷出該腳跟端轉彎練習活動已成功執行後,該軟體應用程式可解鎖該全速功能。
方法1400可包括一步驟1438顯示一削切教學視訊,教導該駕馭者如何使用一個或多個翻滾及偏擺角度的調變以調整相對於該定子的該轉子的旋轉速率,而進行高速轉彎。
方法1400可包括一步驟1440引導該駕馭者進行一削切練習活動,在該練習中可教導該駕馭者透過調變該翻滾及/或該偏擺角度而以較高速度完成多個轉彎。
方法1400可包括一步驟1442頒發完成訓練的證書(或虛擬證書)給予該駕馭者。證書的頒發可基於該軟體應用程式判斷是否已成功完成該削切練習活動及/或任何其他練習活動。在某些實施例中,方法1400可包括基於成功完成前述任何步驟1404、1410、1416、1422、1428、1434中的一個或多個練習活動,而頒發一證書。舉例而言,步驟1418可包括基於成功完成該腳趾端轉彎的練習活動而解鎖該較高速度功能並頒發一證書。
圖21顯示一系統,大致地表示為1500。系統1500可包括電氣載具100及一電氣載具1502,其可為相似於電氣載具100,並可以該無線電子裝置710而通訊。舉例而言,載具1502可包括一發訊器及一接收器,相似於載具100的構件(參見圖13),該些發訊器及接收器能夠在裝置710及載具152之間建立一無線的資料通訊連結。在一使用者希望無線連接兩個載具100及1502而監控及/或更改該些載具100、1502的設置時,可使用系統1500。舉例而言,該一個使用者可為騎乘載具100的一家長,而該家長的一孩子可騎乘載具1502。裝置710與該些載具100、1502之間所形成的無線資料連線,可讓該家長在與孩子一同騎乘時更改該載具1502的該騎乘模式以符合該孩子的能力,以及更改載具100的騎乘模式以讓載具100的電力消耗符合載具1520。
系統1500可讓裝置710監控及/或實質同時地更改該些載具100、152各自的設置。舉例而言,一技術人員可操作裝置710而實質同時地更新該些載具100、1502分別的韌體,或可讓該技術人員依序更新該些載具100、1502。
在某些實施例中,系統1500可允許該技術人員或其他使用者重新設置載具1502的電子構件,以符合載具100的該些電子構件。舉例而言,載具1502的一駕馭者可為載具100的一友人。載具1502的駕馭者可希望將載具100所具有的一設置(例如,一特定增益,及/或其他設定)套用至載具1502,在此狀況下,其中任一位駕馭者可使用裝置710以讀取載具100的該設置(例如,透過該軟體應用程式),並據以重新設置載具1502。在某些實施例中,該軟體應用程式可包括自動重新設置載具1502以符合載具100的設置的一功能。
圖22顯示一系統,大致地標示為1600。系統1600可包括與一裝置710、一無線電子裝置1610連通的載具100。在裝置710及載具100之間可形成一第一無線資料通訊連結,而在裝置1610及載具100之間可形成一第二無線資料通訊連結。裝置1610可為與裝置710相似。舉例而言,裝置1610可執行與應用程式800(參見圖14)相似的一軟體應用程式。
系統1600對於訓練載具100的駕馭者可為相當實用。舉例而言,該受訓者可手持裝置710以及可位於載具100上,而該訓練者可手持裝置1610以及可為遠離載具100。該受訓者可使用在裝置710上執行的該軟體應用程式而監控及/或更改載具100的一設置,及/或經由功能826(參見圖14)接收該訓練資訊。該訓練者可使用在裝置1610上執行的該軟體應用程式而相似地監控及/或更改載具100的一設置、及/或經由載具100向裝置710傳送該訓練資訊。在某些實施例中,該些裝置710、1610可經由一個或多個無線資料通訊連結而相互直接通訊,而該受訓者與該訓練者可透過該其中一個裝置與該電氣載具之間建立的共同通訊連結而監控及/或更改載具100的設置、及/或共同分享訓練資訊。
圖23描述根據本發明一面向的一處理系統2300。在此範例中,資料處理系統2300係為一描述性的資料處理系統,用於實施圖1至圖22中及/或其中所述相關的一個或多個操作及/或功能。
在此描述性範例中,資料處理系統2300包括一通訊框架2302。通訊框架2302提供一處理器單元2304、一記憶體2306、一永續儲存體2308、一通訊單元2310、一輸入/輸出(I/O)單元2312以及一顯示器2314之間的通訊。處理器單元2304可經由通訊框架2302而存取的資源的範例包括:記憶體2306、永續儲存體2308、通訊單元2310、輸入/輸出(I/O)單元2312以及顯示器2314等。
處理器單元2304係用於執行對搭載於記憶體2306中的軟體所下的指令。處理器單元2304可為數個處理器、一個多處理器核心、或其他類型的處理器,視特定實施方式而定。另外,處理器單元2304可使用數個相異的處理器系統,其中一主要處理器與複數個次要處理器位於單一晶片上。如另一描述性範例所示,處理器單元2304可為一對稱的多處理器系統,其中包含多個同類型的處理器。
儲存裝置2316的範例包括記憶體2306以及永續儲存體2308等。儲存裝置是任何種類的硬體,其能夠儲存資訊如(包括但不限於):資料、功能表單中的程式碼以及其他暫時性或永續性的適當資訊。
在該些範例中,該些儲存裝置2316亦可指多個電腦可讀取的儲存裝置。在該些範例中,記憶體2306舉例而言可為一隨機存取記憶體或任何其他適當的揮發性或非揮發性儲存裝置。永續儲存體2308可採用多種形式,試特定實施方式而定。
舉例而言,永續儲存體2308可包含一個或多個構件或裝置。舉例而言,永續儲存體2308可為一硬碟、一快閃記憶體、一可重複寫入的光碟、一可重複寫入磁帶、或該些裝置的任意組合。該永續儲存體2308所使用的媒介亦可為可移除。舉例而言,一可卸式硬碟可做為永續儲存體2308使用。
在該些範例中,通訊單元2310係為用於與其他處理系統或裝置通訊。在該些範例中,通訊單元2310可為一網路介面卡。通訊單元2310可通過使用實體及無線的通訊連線的任一種或兩者,而提供通訊。
輸入/輸出(I/O)單元2312允許與可連接於資料處理系統2300的其他裝置進行資料的輸入/輸出。舉例而言,輸入/輸出(I/O)單元2312可提供一連線供該使用者通過一鍵盤、一滑鼠、及/或某些其他適當的輸入裝置進行輸入。另外,輸入/輸出(I/O)單元2312可將輸出傳送至一印表機。顯示器2314提供一機制而對一使用者顯示資訊。
對該操作系統、該些應用程式及/或程式的指令可為位於該儲存裝置2316中,儲存裝置2316與處理器單元2304通過通訊框架2302而通訊。在該些描述性範例中,該些指令係於永續儲存體2308的一功能表單中。該些指令可載於該記憶體供處理器單元2304執行。不同實施例的程序可由該處理器單元2304使用電腦實施的指令而執行,該些電腦實施的指令可位於一記憶體中,例如記憶體2306。
該些指令係指處理器單元2304中的一處理器可讀取及執行的程式指令、程式碼、電腦可使用的程式碼或電腦可讀取的程式碼。在不同實施例中,該程式碼可在不同的實體或電腦可讀取儲存媒體上實施,例如記憶體2306或永續儲存體2308。
程式碼2318係為位於電腦可讀取媒體2320上的一功能表單中,該電腦可讀取媒體為可選擇性地移除,並可搭載於或移至該資料處理系統2300以供處理器單元2304執行。在該些範例中,程式碼2318及電腦可讀取媒體2320構成一電腦程式產品2322。在一範例中,電腦可讀取媒體2320可為一電腦可讀取儲存媒體2324或電腦可讀取訊號媒體2326。
電腦可讀取儲存媒體2324可包括例如已插入或已置入於永續儲存體2308一部分的一磁碟或其他裝置的一光碟或磁碟,以供傳輸至一儲存裝置上,例如永續儲存體2308的一部分的一硬碟。電腦可讀取儲存媒體2324亦可為一永續儲存體的形式,例如連接於該資料處理系統2300的一硬碟、一隨身碟或一快閃記憶體。在某些範例中,電腦可讀取儲存媒體2324係可為不可自該資料處理系統2300移除。
在該些範例中,電腦可讀取儲存媒體2324係為用於儲存程式碼2318的一實體或有形的儲存裝置,而非一傳播或傳輸程式碼2318的媒體。電腦可讀取媒體2324亦可指一電腦可讀取的有形儲存裝置或一電腦可讀取的實體儲存裝置。換言之,電腦可讀取媒體2324係為一可觸碰的媒體。
另外,在某些實施例中亦可使用電腦可讀取訊號媒體2326將程式碼2318傳輸至資料處理系統2300。電腦可讀取訊號媒體2326可為,例如包含程式碼2318的一經傳播的資料訊號。舉例而言,電腦可讀取訊號媒體2326可為一電磁訊號、一光學訊號、及/或任何其他適合類型的訊號。該些訊號可通過多個通訊連結而傳輸,例如無線通訊連結、光纖纜線、同軸纜線、纜線及/或其他適合類型的連結。換言之,在該些描述性範例中,該通訊連結及/或連線可為實體或無線。
在某些描述性實施例中,該程式碼2318可在一網路上通過電腦可讀取訊號媒體2326而自另一裝置或資料處理系統下載至永續儲存體2308,以供在該資料處理系統2300使用。舉例而言,可在一網路上而將儲存在一伺服器資料處理系統中的一電腦可讀取儲存媒體中的程式碼,從該伺服器下載至資料處理系統2300。提供程式碼2318的該資料處理系統可為一伺服器電腦、一客戶端電腦或能夠儲存及傳輸程式碼2318的某些其他裝置。
所描述的該資料處理系統的不同構件並非用於對不同實施例的實施方式提供結構性的限制。該些不同的說明性實施例可在一資料處理系統中包括額外的構件及/或取代該資料處理系統2300的構件。圖23中所顯示的其他構件,可在該些說明性範例中變更。該些不同的實施例可使用任何能夠執行程式碼的硬體裝置或系統而實施。如一個範例所示,該資料處理系統2300可包括有機構件與非有機構件的結合、及/或可完全包含除人類以外之有機構件。例如,一儲存媒體可包含一有機半導體。
在另一說明性範例中,該處理器單元2304可採用硬體單元的形式,其具有為特定用途而製造或設置的迴路。此類硬體可不需自一儲存裝置將該程式碼載入一記憶體以供設置而執行操作,即可執行多種操作。
舉例而言,處理器單元2304可採用一硬體單元的形式,處理器單元2304可為一迴路系統、一特殊應用積體迴路(ASIC)、一可編程的邏輯裝置或某些其他類型的硬體,經設置而執行數種操作。使用一可編程邏輯裝置,該裝置係經設置而執行數種操作。該裝置可於稍後重新設置或可永久設置為執行該數種操作。該可編程邏及裝置的範例包括,例如一可編程的邏輯陣列、一可編程的陣列邏輯、一現場可程式邏輯陣列、一現場可編程邏輯閘陣列、以及其他適合的硬體裝置。以此方式實施者,程式碼2318即可被省略,因為該些不同實施例的該些程序係為在一硬體單元中而實施。
在又一說明性範例中,處理器單元2304可使用在電腦及硬體單元中可見之該些處理器的組合而實施。處理器單元2304可具有數個硬體單元以及數個處理器,經設置而執行程式碼2318。在此說明的範例中,某些程序可在數個硬體單元中實施,而同時其他程序可在數個處理器中實施。
在另一範例中,可使用一匯流排系統而實施通訊框架2302,並可包含一個或多個匯流排,例如一系統匯流排或一輸入/輸出匯流排。當然,該匯流排系統可使用任何適當類型的結構而實施,該結構用於在連接至該匯流排系統的不同構建或裝置之間傳輸資料。
此外,通訊單元2310可包括數個傳輸資料、接收資料或可傳輸並接收資料的裝置。通訊單元2310可為,例如,一數據機或一網路介面卡、兩個網路介面卡、或其組合。另外,一記憶體可為,例如,該記憶體2306或一快取記憶體,例如在一介面以及在該通訊框架2302中可見之北橋(northbridge)。
本文所述之該些流程圖及該些方塊圖,係根據多個說明性實施例而說明該些系統、方法以及電腦程式產品的結構、功能,以及可能實施的操作。有鑑於此,該些流程圖或該些方塊圖中的各方塊可代表一模組、一區段、或程式碼的部分,其中包含一個或多個可執行的指令,用於實施特殊的邏輯功能或功能。應注意的是,在某些其他實施中,在一方塊中註記的該些功能可能不是以圖示中記載的順序而執行。舉例而言,顯示為連續的二個方塊的該些功能可能實質同時地執行,或該些方塊的該些功能有時可以相反的順序而執行,視其所涉及的功能而定。
以下說明本發明實施例的其他面向及功能,以一系列經編號(但不限於)的段落而說明。該些段落的每一段可以任何適合的方式,與一個或多個其他段落及/或本發明其他說明組合,並包括經結合而參考的該些交互參照中的資訊。以下的某些段落明確地指向並進一步限制其他段落,而提供適當組合的非限制性範例。
A.一電氣載具,包含一板體,板體包含第一板床部與第二板床部,各自經設置而承載一駕馭者的左腳或右腳;一輪組件,設於該第一板床部與該第二板床部之間並包括一地面接觸件;一馬達組件,裝設於該滑板並經設置而使該地面接觸件繞著一輪軸旋轉以推進該電氣載具;至少一個感測器,經設置而量測該滑板的方向資訊;以及一馬達控制器,經設置而接收該感測器所量測之方向資訊,並使該馬達組件基於該方向資訊而推進該電氣載具;其中,該電氣載具包括僅一個與地面接觸的元件。
A1. 如A所述之電氣載具,其中該馬達組件包括一輪轂馬達。
A2. 如A1所述之電氣載具,其中該輪轂馬達內部接有齒輪。
A3. 如A1所述之電氣載具,其中該輪轂馬達為直接驅動。
A4. 如A所述之電氣載具,更包含一第一燈組件,設於該滑板的一第一端部,以及一第二燈組件設於該滑板的一第二端部;其中該第一燈組件為經設置而在該滑板為基本上以一第一方向推進時輸出一第一顏色的光,並在該滑板為基本上以一第二方向推進時輸出一第二顏色的光;而其中該第二燈組件為經設置而在該滑板為基本上以一第一方向推進時輸出一第二顏色的光,並在該滑板為基本上以一第二方向推進時輸出一第一顏色的光。
A5. 如A4所述之電氣載具,其中該第一顏色為白色而該第二顏色為紅色。
A6. 如A所述之電氣載具,其中該至少一個感測器包括一陀螺儀以及一加速規,經共同設置而估算該滑板的一傾轉角度。
B. 一電子滑板,包含一腳踏板身,其具有第一板床部與第二板床部,各自經設置而承載一駕馭者的腳;僅一個與地面接觸的輪件,設於該第一與第二板床部之間,並經設置而以一輪軸旋轉以推進該滑板;至少一個感測器,經設置而量測該腳踏板的方向;以及一電子馬達,經設置而使該與地面接觸的輪件基於該腳踏板的方向而旋轉。
B1. 如B所述之滑板,其中該馬達組件為一輪轂馬達。
B2. 如B所述之滑板,更包含一第一燈組件,設於該第一板床部的一遠端,以及一第二燈組件設於該滑板的一第二板床部的遠端;其中該第一燈組件為經設置而在該板體為基本上以一第一方向推進時輸出一第一顏色的光,並在該板體為基本上以一第二方向推進時輸出一第二顏色的光;而其中該第二燈組件為經設置而在該滑板為基本上以一第一方向推進時輸出一第二顏色的光,並在該板體為基本上以一第二方向推進時輸出一第一顏色的光。
B3. 如B所述之滑板,其中該至少一感測器包括一陀螺儀,經設置而量測該腳踏板的一俯仰軸的樞紐。
B4. 如B3所述之滑板,其中該至少一感測器還包括一加速規,其中該陀螺儀與該加速規經共同設置而量測該腳踏板的俯仰軸、翻滾軸、偏航軸的方向。
B5. 如B所述之滑板,還包括一駕馭者偵測裝置,經設置而判斷一駕馭者的雙腳是否位於該腳踏板上,並於判斷出該駕馭者的雙腳為位於該腳踏板床上時,傳送一訊號以使該馬達進入活動狀態。
C.一自動平衡的電氣載具,包含定義一平面的一框體;一第一板床部,裝設於該框體並經設置而承載一駕馭者的一第一隻腳;一第二板床部,裝設於該框體並經設置而承載一駕馭者的一第二隻腳;一輪子,裝設於該框體,位於該些板床部之間,向上及向下凸出該平面,並經設置而以該平面中的一軸心旋轉;一馬達控制器,經設置而自該感測器接收該方向資訊,以相應於該方向資訊而產生一馬達控制訊號;以及一馬達,經設置而自該馬達控制器接收該馬達控制訊號,相應而使該輪子旋轉,從而推進該滑板。
C1.如請求項C所述之電氣載具,其中該馬達係為一電力直接驅動的輪轂馬達。
C2.如請求項C所述之電氣載具,其中該至少一感測器包括一陀螺儀以及一3軸加速規,經共同設置而感測足夠的方向資訊以估算該框體的一傾轉角度,包括俯仰軸、翻滾軸、偏航軸的樞紐。
C3.如C所述之電氣載具,還包含一第一防滑墊及一第一照明燈,設於該第一板床部的一遠端,以及一第二防滑墊及一第二照明燈,設於該第二板床部的一遠端,其中每個防滑墊包括一透光縫,經設置而允許對應的照明燈所發出的光照射通過,並同時防止該照明燈觸碰地面。
C4.如C3所述之電氣載具,其中該第一照明燈為經設置而在該框體為基本上以一第一方向推進時輸出一第一顏色的光,並在該框體為基本上以一第二方向推進時輸出一第二顏色的光,而其中該第二照明燈為經設置而在該框體為基本上以一第一方向推進時輸出一第二顏色的光,並在該框體為基本上以一第二方向推進時輸出一第一顏色的光。
C5.如C所述之電氣載具,還包含一防汙柵,附設於該至少一個板身,該防汙柵為經設置而用以防止該輪子經過水窪時將水潑濺到駕馭者身上。
C6.如C5所述之電氣載具,其中該防汙柵為同時附設於該第一板床部及該第二板床部,並實質地將該輪子與該駕馭者完整地分隔開。
本發明的前述說明可導出具有獨立功能的多個不同發明。雖然該些發明已經在此以其優選的形式揭示,但在本文所揭示及描述的該些特定實施例不可被視為該些發明的限制,因為可能有多種變化。該些發明的主題包括本文所揭示各種元件、性質、功能及/或特性的所有新穎且非顯而易見的組合及次組合。附呈的申請範圍特別指出新穎且非顯而易見的組合及次組合。以該些各種元件、性質、功能及/或特性的其他組合及次組合實施的發明可以本發明或一相關的申請案申請優先權。該些申請專利範圍,無論導向不同的發明或相同的發明,以及無論是否較該些原始申請範圍為寬、窄、相同、或不同,皆應視為包括在本發明的主題內。
100‧‧‧電氣載具
104‧‧‧板體
104a‧‧‧第一長側邊
104b‧‧‧第二長側邊
104c‧‧‧底面
108‧‧‧開孔
112‧‧‧輪組件
116‧‧‧第一板床部
120‧‧‧第二板床部
124‧‧‧防滑材料部
128‧‧‧防滑材料部
132‧‧‧地面接觸件
136‧‧‧馬達組件
140‧‧‧輪軸
140a‧‧‧輪軸頭部
140b‧‧‧螺紋部
144‧‧‧輪轂馬達
148‧‧‧輪轂轉換器
148a‧‧‧法蘭
152‧‧‧輪轂轉換器
152a‧‧‧法蘭
156‧‧‧螺絲
158‧‧‧開孔
160‧‧‧螺絲
162‧‧‧胎唇
164‧‧‧第一輪軸掛件
164a‧‧‧凹槽
168‧‧‧套件
172‧‧‧中央孔洞
176‧‧‧中央孔洞
180‧‧‧扭力桿
180a‧‧‧凹槽
184‧‧‧第二輪軸掛件
184a‧‧‧凹槽
186‧‧‧螺帽
190‧‧‧非圓形構件
192‧‧‧磁鐵
194‧‧‧轉子
196‧‧‧定子
198‧‧‧套件
200‧‧‧軸承
202‧‧‧相線
203‧‧‧電線圈
204‧‧‧螺絲
206‧‧‧螺絲
208‧‧‧第一防滑墊
212‧‧‧第二防滑墊
216‧‧‧第一側防滑墊
220‧‧‧把手
224‧‧‧鎖定機構
228‧‧‧防汙柵部
232‧‧‧防汙柵部
240‧‧‧防汙柵
240a‧‧‧防汙柵240的第一部分
240b‧‧‧防汙柵240的第二部分
240c‧‧‧防汙柵240的中央部分
250‧‧‧電力供應件
254‧‧‧馬達控制件
262‧‧‧駕馭者感測裝置
266‧‧‧電力切換開關
268‧‧‧充電插頭
269‧‧‧微控制器
270‧‧‧感測器
272‧‧‧第一燈組件
276‧‧‧第二燈組件
278‧‧‧LED 照明器
280‧‧‧三軸陀螺儀
282‧‧‧LED 驅動器
286‧‧‧開孔
290‧‧‧開孔
300‧‧‧電力供應管理系統
304‧‧‧直流至直流(DC/DC)轉換器
306‧‧‧無刷直流(BLDC)驅動邏輯
310‧‧‧功率級
314‧‧‧三軸加速規
318‧‧‧霍爾感測器
322‧‧‧馬達溫度感測器
700‧‧‧系統
710‧‧‧無線電子裝置
720‧‧‧伺服器
800‧‧‧程式
802‧‧‧騎乘模式選擇器功能
804‧‧‧最高速度限制選擇器
806‧‧‧最高加速限制選擇器
808‧‧‧控制迴圈增益選擇器
810‧‧‧轉彎補償參數選擇器
812‧‧‧電池狀態選擇器
814‧‧‧里程表
816‧‧‧照明模式選擇器
818‧‧‧資訊功能
820‧‧‧安全功能
822‧‧‧通知功能
824‧‧‧導航功能
826‧‧‧訓練功能
900‧‧‧主畫面
902‧‧‧欄位
904‧‧‧欄位
906‧‧‧騎乘模式選擇器欄位
908‧‧‧學習欄位
910‧‧‧速度欄位
912‧‧‧技巧欄位
914‧‧‧操作參數欄位
916‧‧‧最高速度欄位
918‧‧‧加速度欄位
920‧‧‧轉彎欄位
922‧‧‧範圍欄位
924‧‧‧照明模式欄位
926‧‧‧指示燈
928‧‧‧騎乘模式/主畫面圖示
930‧‧‧導航圖示
932‧‧‧設置圖示
934‧‧‧設置圖示
1000‧‧‧導航功能畫面
1004‧‧‧地圖
1008‧‧‧第一路線
1012‧‧‧第二路線
1016‧‧‧第三路線
1100‧‧‧導航功能畫面
1104‧‧‧地圖
1108‧‧‧圓圈
1200‧‧‧資訊功能、安全功能畫面
1204‧‧‧畫面影像
1500‧‧‧系統
1502‧‧‧電氣載具
1600‧‧‧系統
1610‧‧‧無線電子裝置
2300‧‧‧處理系統
2302‧‧‧通訊框架
2304‧‧‧處理器單元
2306‧‧‧記憶體
2308‧‧‧永續儲存體
2310‧‧‧通訊單元
2312‧‧‧輸入/輸出(I/O)單元
2314‧‧‧顯示器
2316‧‧‧儲存裝置
2318‧‧‧程式碼
2320‧‧‧電腦可讀取媒體
2322‧‧‧電腦程式產品
2324‧‧‧電腦可讀取儲存媒體
2326‧‧‧電腦可讀取訊號媒體
A1‧‧‧俯仰軸
A2‧‧‧翻滾軸
A3‧‧‧偏擺軸
〔圖1〕係一駕馭者騎乘於電氣載具包括一輪組件以及俯仰軸、翻滾軸及偏航軸的電氣載具的立體圖。 〔圖2〕係包括一輪轂馬達的該輪組件的分解立體圖。 〔圖3〕係該輪轂馬達沿著該俯仰軸的半示意剖視圖。 〔圖4〕係該電氣載具底部側的立體圖。 〔圖5〕係該電氣載具的各種電子組件的示意圖。 〔圖6〕係說明該電子組件的範例性初始化、待機以及操作流程的流程圖。 〔圖7〕係該電氣載具於一第一方向的側面正視圖。 〔圖8〕係該電氣載具被移至一第二方向而啟動該輪轂馬達的一控制循環的側面正視圖。 〔圖9〕係該電氣載具被移至一第三方向而以一順時鐘方向驅動該輪轂馬達的側面正視圖。 〔圖10〕係該電氣載具被移至一第四方向而以一逆時鐘方向驅動該輪轂馬達的側面正視圖。 〔圖11〕係該電氣載具被移至一第五方向而調整該輪轂馬達的一旋轉速率的半示意前側正視圖。 〔圖12〕係該電氣載具被移至一第六方向而調整該輪轂馬達的一旋轉速率的半示意俯視圖。 〔圖13〕係一包括該電氣載具相通訊於一無線電子裝置的系統的示意圖。 〔圖14〕係該無線電子裝置的軟體應用程式的示意圖。 〔圖15〕係該軟體應用程式的一範例性螢幕截圖。 〔圖16〕係該軟體應用程式的另一範例性螢幕截圖,展示一導航功能。 〔圖17〕係該軟體應用程式的另一範例性螢幕截圖,展示另一導航功能。 〔圖18〕係該軟體應用程式的一半示意螢幕截圖,展示一旋轉影像。 〔圖19〕係該軟體應用程式的一個實施例所執行的操作的圖。 〔圖20A及20B〕係共同顯示該軟體應用程式的一個實施例所執行的操作的另一圖。 〔圖21〕係一包括無線電子裝置與複數個電氣載具進行通訊的系統的示意圖。 〔圖22〕係一包括該電氣載具與複數個無線電子裝置進行通訊的系統的示意圖。 〔圖23〕係一說明性的資料處理系統的示意圖。
100‧‧‧電氣載具
104‧‧‧板體
104a‧‧‧長側邊
108‧‧‧開孔
112‧‧‧輪組件
116‧‧‧第一板床部
120‧‧‧第二板床部
124‧‧‧防滑材料部
128‧‧‧防滑材料部
132‧‧‧地面接觸件
136‧‧‧馬達組件
144‧‧‧輪轂馬達
208‧‧‧第一防滑墊
212‧‧‧第二防滑墊
216‧‧‧第一側防滑墊
228‧‧‧防汙柵部
232‧‧‧防汙柵部
A1‧‧‧俯仰軸
A2‧‧‧翻滾軸
A3‧‧‧偏擺軸

Claims (20)

  1. 一種電氣載具,包含:一板體,包括一第一板床部與一第二板床部,各自經設置而承載一駕馭者的左腳或右腳;一輪組件,包括一地面接觸件,該地面接觸件設置於該第一板床部與該第二板床部之間並且延伸超出該第一板床部與該第二板床部;一馬達組件,裝設於該板體並經設置而使該地面接觸件繞著一輪軸旋轉以推進該電氣載具;至少一個感測器,經設置而量測該板體的方向資訊;以及一馬達控制器,經設置而接收該感測器所量測之方向資訊,並使該馬達組件基於該方向資訊而推進該電氣載具;其中,該電氣載具包括一個的地面接觸元件。
  2. 如請求項1所述之電氣載具,其中該馬達組件包括一輪轂馬達。
  3. 如請求項2所述之電氣載具,其中該輪轂馬達係為內部地齒輪相接。
  4. 如請求項2所述之電氣載具,其中該輪轂馬達為直接驅動。
  5. 如請求項1所述之電氣載具,更包含:一第一燈組件,設置於該板體的一第一端部;以及一第二燈組件,設置於該板體的一第二端部;其中該第一燈組件為經設置而於該板體為實質地以一第一方向推進時輸出一第一顏色的燈光,並於該板體為實質地上以一第二方向推進時輸出一第二顏色的燈光;以及 其中該第二燈組件為經設置而於該板體為實質地以該第一方向推進時輸出該第二顏色的燈光,並於該板體為實質地上以該第二方向推進時輸出該第一顏色的燈光。
  6. 如請求項5所述之電氣載具,其中該第一顏色為白色而該第二顏色為紅色。
  7. 如請求項1所述之電氣載具,其中該至少一個感測器包括一陀螺儀以及一加速規,經共同設置而估算該板體的一傾轉角度。
  8. 一種電氣滑板,包含:一腳踏板床,具有第一板床部與第二板床部,各自經設置而承載一駕馭者的腳;一個的地面接觸輪件,設置於該第一板床部與該第二板床部之間且延伸超出該第一板床部與該第二板床部,並經設置而於一輪軸周圍而旋轉以推進該滑板;至少一個感測器,經設置而量測該腳踏板床的方向;以及一電氣馬達,經設置而使該與地面接觸的輪件基於該腳踏板床的方向而旋轉。
  9. 如請求項8所述之滑板,其中該電子馬達為一輪轂馬達。
  10. 如請求項8所述之滑板,更包含:一第一燈組件,設置於該第一板床部的一遠端;以及一第二燈組件,設置於該第二板床部的一遠端;其中該第一燈組件為經設置而於該滑板為實質地上以一第一方向推進時輸出一第一顏色的燈光,並於該滑板為實質地以一第二方向推進時輸出一第二顏色的燈光;以及 其中該第二照明燈組件為經設置而於該滑板為基本上以該第一方向推進時輸出該第二顏色的燈光,並於該滑板為實質地以該第二方向推進時輸出該第一顏色的燈光。
  11. 如請求項8所述之滑板,其中該至少一個感測器包括一陀螺儀,經設置而量測該腳踏板相關於一俯仰軸的樞轉。
  12. 如請求項11所述之滑板,其中該至少一感測器更包括一加速規,其中該陀螺儀與該加速規經共同設置而量測該腳踏板的俯仰軸、翻滾軸、偏擺軸的方向。
  13. 如請求項8所述之滑板,進一步包括一駕馭者偵測裝置,經設置而判斷一駕馭者的雙腳是否位於該腳踏板上,並於判斷出該駕馭者的雙腳為位於該腳踏板上時,傳送一訊號以使該馬達進入活動狀態。
  14. 一種自平衡的電氣載具,包含:一框體,定義一平面;一第一板床部,裝設於該框體並經設置而承載一駕馭者的一第一隻腳;一第二板床部,裝設於該框體並經設置而承載一駕馭者的一第二隻腳;一輪子,裝設於位於該些板床部之間的該框體,向上及向下凸出該平面,並經設置而以該平面中的一軸線旋轉;至少一個感測器,裝設於該框體並經設置而感測該框體的方向資訊;一馬達控制器,經設置而自該感測器接收該方向資訊,以相應於該方向資訊而產生一馬達控制訊號;以及一馬達,經設置而自該馬達控制器接收該馬達控制訊號,相應而使該輪子旋 轉,從而推進該滑板。
  15. 如請求項14所述之電氣載具,其中該馬達係為一電力直接驅動輪轂馬達。
  16. 如請求項14所述之電氣載具,其中該至少一感測器包括一陀螺儀以及一三軸加速規,經共同組構而感測足以估算該框體的一傾轉角度的方向資訊,該傾轉角度包括相關於俯仰軸、翻滾軸、及偏擺軸的樞轉。
  17. 如請求項14所述之電氣載具,更包含一第一防滑墊、設置於該第一板床部的一遠端的一第一照明燈、一第二防滑墊、以及設置於該第二板床部的一遠端的一第二照明燈,其中該每個防滑墊包括一透光縫,經設置而允許對應的該照明燈所發出的光照射通過,並同時防止該照明燈觸碰地面。
  18. 如請求項17所述之電氣載具,其中該第一照明燈為經設置而在該框體為實質以一第一方向推進時輸出一第一顏色的光,並在該框體為實質以一第二方向推進時輸出一第二顏色的光,而其中該第二照明燈為經組構而在該框體為實質以該第一方向推進時輸出該第二顏色的光,並在該框體為實質以該第二方向推進時輸出該第一顏色的光。
  19. 如請求項14所述之電氣載具,還包含一防汙柵,附設於該至少一個板床部,該防汙柵為經組構而用以防止該輪子經過水窪時將水潑濺到駕馭者身上。
  20. 如請求項19所述之電氣載具,其中該防汙柵為附設於該第一板床部及該第二板床部二者,並使該輪子與該駕馭者實質上完全地分隔開。
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