TWI679147B - 電動載具助力控制方法及電動載具 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種電動載具助力控制方法,其應用於一電動載具,電動載具包含一微處理單元及一驅動單元,電動載具助力控制方法包含一感測步驟、一啟動加速步驟及一停止減速步驟。於感測步驟中,感測電動載具之一速度狀態以提供一感測訊號予微處理單元;於啟動加速步驟中,若微處理單元接收感測訊號取得速度狀態的一加速值,則啟動驅動單元提供一助力或加大驅動單元的助力;於停止減速步驟中,若微處理單元接收感測訊號取得速度狀態的一減速值,則停止助力或降低驅動單元的助力。藉此而能具有方便控制之優點。
Description
本發明是有關於一種電動載具助力控制方法及電動載具,且尤其是有關一種透過偵測速度狀態以自動調整或啟閉助力的電動載具助力控制方法及電動載具。
滑板車廣受現代人的喜愛,其具有承載件、前輪及後輪,透過一腳在地上滑動產生前進力,藉此可以讓滑板車前進。而為了增加滑板車的使用性能,有業者在後輪上設置馬達以製作出電動滑板車,馬達啟動後電動滑板車獲得電子動力,從而節省使用者的氣力。
在實務上,使用者在啟動馬達後,是透過轉動把手油門的方式來進行速度提升,亦有業者透過偵測用腳推地的狀態來提升速度,然而,前者利用把手油門的控制方式無法很精準的控制加速的大小,很容易產生暴衝的危險,後者則是需要使用者用腳推地,容易因為施力不當站立不穩而造成意外。
有鑑於此,如何有效發展出可以啟動、調整及停止馬達助力的電動載具助力控制方法,遂成相關業者努力的目標。
本發明提供一種電動載具助力控制方法及電動載具,透過感測電動載具之速度狀態,可以啟動、改變或停止助力,而具有方便控制之優點。
依據本發明之一態樣之一實施方式提供一種電動載具助力控制方法,其應用於一電動載具,電動載具包含一微處理單元及一驅動單元,電動載具助力控制方法包含一感測步驟、一啟動加速步驟及一停止減速步驟。於感測步驟中,感測電動載具之一速度狀態以提供一感測訊號予微處理單元;於啟動加速步驟中,若微處理單元接收感測訊號取得速度狀態的一加速值,則啟動驅動單元提供一助力或加大驅動單元的助力;於停止減速步驟中,若微處理單元接收感測訊號取得速度狀態的一減速值,則停止助力或降低驅動單元的助力。
藉此,透過感測步驟可感測電動載具之一速度狀態,再由微處理單元接收感測訊號來啟動、調整或停止助力。
依據前述之電動載具助力控制方法之複數實施例,其中於啟動加速步驟中,微處理單元可定量加大驅動單元的助力。或於啟動加速步驟中,微處理單元可以加速值加大驅動單元的助力。或於啟動加速步驟中,當加速值大於一加速預設閾值時,微處理單元可定量加大驅動單元的助力。或於啟動加速步驟中,當加速值大於一啟動預設閾值時,微處理單元可啟動驅動單元提供助力,使電動載具以加速值做為一定速值前進。
依據前述之電動載具助力控制方法之複數實施例,其中於停止減速步驟中,微處理單元可以減速值降低驅動單元的助力。或於停止減速步驟中,當減速值大於一減速預設閾值時,微處理單元可定量降低驅動單元的助力。或於停止減速步驟中,當減速值大於一停止預設閾值時,微處理單元可停止助力。
依據本發明之一態樣之另一實施方式提供一種電動載具助力控制方法,其應用於一電動載具,電動載具包含一微處理單元、一驅動單元及一電子剎車單元,電動載具助力控制方法包含一感測步驟、一啟動加速步驟及一停止減速步驟。於感測步驟中,感測電動載具之一速度狀態以提供一感測訊號予微處理單元;於啟動加速步驟中,若微處理單元接收感測訊號取得速度狀態的一加速值,則啟動驅動單元提供一助力或加大驅動單元的助力;於停止減速步驟中,若微處理單元接收感測訊號取得速度狀態的一減速值,則啟動電子剎車單元。
依據前述之電動載具助力控制方法之複數實施例,其中於啟動加速步驟中,微處理單元可定量加大驅動單元的助力。或於啟動加速步驟中,微處理單元可以加速值加大驅動單元的助力。或於啟動加速步驟中,當加速值大於一加速預設閾值時,微處理單元可定量加大驅動單元的助力。或於啟動加速步驟中,當加速值大於一啟動預設閾值時,微處理單元可啟動驅動單元提供助力,使電動載具以加速值做為一定速值前進。或於停止減速步驟中,當減速值大於一停止預設閾值時,微處理單元啟動電子剎車單元。
依據本發明之一態樣之又一實施方式提供一種電動載具助力控制方法,其應用於一電動載具,電動載具包含一微處理單元及一驅動單元,電動載具助力控制方法包含一感測步驟及一啟動加速步驟。於感測步驟中,感測電動載具之一速度狀態以提供一感測訊號予微處理單元;於啟動加速步驟中,微處理單元依據感測訊號啟動驅動單元提供一助力或加大驅動單元的助力。
依據本發明之一態樣之再一實施方式提供一種電動載具助力控制方法,其應用於一電動載具且包含一感測步驟及一停止減速步驟,於感測步驟中,感測電動載具之一速度狀態以提供一感測訊號予電動載具的一微處理單元;於停止減速步驟中,微處理單元接收感測訊號取得速度狀態的一減速值,則停止電動載具的一助力或啟動電動載具的一電子剎車單元。
依據本發明之另一態樣之一實施方式提供一種電動載具,其包含一承載件、至少一輪組、一驅動單元、一微處理單元以及一感測單元。輪組設置於承載件,驅動單元設置於承載件及輪組其中之一,驅動單元包含一馬達帶動輪組以提供一助力;微處理單元訊號連接驅動單元以啟動、調整或停止驅動單元的助力;感測單元設置於輪組、驅動單元及承載件其中之一,感測單元訊號連接微處理單元,感測單元感測電動載具之一速度狀態,以提供一感測訊號予微處理單元;其中,若微處理單元接收感測訊號取得速度狀態的一加速值,則啟動驅動單元提供助力或加大驅動單元的助力。
依據前述之電動載具之複數實施例,可更包含一藍芽通訊單元訊號連接微處理單元,藍芽通訊單元用以接收一藍芽訊息。或前述電動載具可更包含一顯示單元訊號連接微處理單元。或感測單元可包含一霍爾感應器。或前述電動載具可更包含一電子剎車單元訊號連接微處理單元。
100‧‧‧電動載具
110‧‧‧感測單元
111‧‧‧霍爾感應器
120‧‧‧微處理單元
130‧‧‧驅動單元
131‧‧‧馬達
140‧‧‧顯示單元
150‧‧‧藍芽通訊單元
160‧‧‧電子剎車單元
170‧‧‧承載件
180‧‧‧輪組
220‧‧‧啟動加速步驟
230‧‧‧停止減速步驟
300‧‧‧電動載具助力控制方法
310‧‧‧感測步驟
320‧‧‧啟動加速步驟
A1、A2、A3‧‧‧加速點
S1‧‧‧感測訊號
S01、S02、S03、S04‧‧‧步驟
S05、S06、S07、S08‧‧‧步驟
S09‧‧‧步驟
T1‧‧‧啟動預設閾值
200‧‧‧電動載具助力控制方法
210‧‧‧感測步驟
T2‧‧‧加速預設閾值
第1圖繪示依照本發明一實施例之一種電動載具的立體示意圖;第2圖繪示依照第1圖之電動載具的方塊示意圖;第3圖繪示依照本發明又一實施例之一種電動載具助力控制方法的方塊示意圖;第4圖繪示第3圖之電動載具助力控制方法的步驟流程圖;第5圖繪示第4圖之電動載具速度與加速值及減速值之關係圖;以及第6圖繪示依照本發明另一實施例之一種電動載具助力控制方法的方塊示意圖。
以下將參照圖式說明本發明之實施例。為明確說明起見,許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而,閱讀者應瞭解到,這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說,在本發明部分實施例中,這些實務上的細節是非必要
的。此外,為簡化圖式起見,一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示;並且重複之元件將可能使用相同的編號表示。
請參閱第1圖及第2圖,其中第1圖繪示依照本發明一實施例之一種電動載具100的立體示意圖,第2圖繪示依照第1圖之電動載具100的方塊示意圖。電動載具100包含一承載件170、至少一輪組180、一驅動單元130、一微處理單元120以及一感測單元110。輪組180設置於承載件170,驅動單元130設置於承載件170及輪組180其中之一,驅動單元130包含一馬達131帶動輪組180以提供一助力;微處理單元120訊號連接驅動單元130以啟動、調整或停止驅動單元130的助力;感測單元110設置於輪組180、驅動單元130及承載件170其中之一,感測單元110訊號連接微處理單元120,感測單元110感測電動載具100之一速度狀態,以提供一感測訊號S1予微處理單元120;其中,若微處理單元120接收感測訊號S1取得速度狀態的一加速值,則啟動驅動單元130提供助力或加大驅動單元130的助力。
藉此,透過感測單元110感測電動載具100的速度狀態,再由微處理單元120啟動、調整或停止驅動單元130的助力,可增加電動載具100的操控方便性。
電動載具100在第1圖實施例為一電動滑板車且包含二輪組180分別設置於承載件170的前後端。馬達131可為一輪轂馬達結構且設置在其中一輪組180(例如是位於承載件170後端的輪組180),馬達131轉動時可直接帶動輪組180轉
動,達到提供助力使電動載具100前進的目的。在其他實施例中,馬達131亦可以是一般馬達結構,其設置在承載件170上並透過連動機構(例如皮帶、皮帶輪等)帶動輪組180轉動,且驅動單元130可更包含一馬達驅動電路,此馬達驅動電路控制馬達131轉動。上述電動載具100及驅動單元130之結構非本發明之重點,且其為習知技術,在此不贅述。
感測單元110可包含一霍爾感應器111,霍爾感應器111設置在輪組180且電性連接微處理單元120,輪組180轉動時,霍爾感應器111提供輪速訊號給微處理單元120,微處理單元120根據輪速訊號的準位變化可算出電動載具100的速度、加速值及減速值。另外,由於第1圖實施例之馬達131為輪轂馬達結構,馬達131的轉速相當於輪組180的轉速,故感測單元110亦可直接量測馬達131之轉速以取得電動載具100的速度、加速值及減速值。
微處理單元120可為數位訊號處理器(digital signal processer;DSP)、數位號控制器(digital signal controller;DSC)或微控制器(MCU)等控制器,其具有可程式化功能且具有多個接腳進行電路連接,且微處理單元120可控制馬達驅動電路以改變進入馬達131的電流大小來調控助力大小。
在第1圖實施例中,電動載具100可更包含一藍芽通訊單元150訊號連接微處理單元120,藍芽通訊單元150用以接收一藍芽訊息(未繪示),藍芽訊息可來自一使用者的一智慧行動裝置,例如智慧型手機、智慧型平板或智慧型手錶,其可
以發送藍芽訊息予藍芽通訊單元150,再傳至微處理單元120,進而可以使用智慧行動裝置來解鎖電動載具100、啟動、調整或停止驅動單元130的助力。
電動載具100可更包含一顯示單元140訊號連接微處理單元120,其可以用來顯示電動載具100的速度、加速值、減速值或電力等其他資訊,不以上述揭露為限。
另外,電動載具100可更包含一電子剎車單元160,其訊號連接微處理單元120,電子剎車單元160可使用回充電剎車方式或是馬達短路剎車方式來使電動載具100剎車,不以此為限。
電動載具100可透過感測單元110感測電動載具100的速度狀態,再由微處理單元120啟動、調整或停止驅動單元130,或者是啟動電子剎車單元160,詳細的電動載具100的助力控制方法將描述如後。
請參閱第3圖、第4圖及第5圖,並請一併參閱第1圖及第2圖。其中第3圖繪示依照本發明又一實施例之一種電動載具助力控制方法200的方塊示意圖,第4圖繪示第3圖之電動載具助力控制方法200的步驟流程圖,第5圖繪示第4圖之電動載具100速度與加速值及減速值之關係圖。電動載具助力控制方法200包含感測步驟210、啟動加速步驟220及停止減速步驟230。
於感測步驟210中,感測電動載具100之一速度狀態以提供一感測訊號S1予微處理單元120;於啟動加速步驟220中,若微處理單元120接收感測訊號S1取得速度狀態的一
加速值,則啟動驅動單元130提供一助力或加大驅動單元130的助力;於停止減速步驟230中,若微處理單元120接收感測訊號S1取得速度狀態的一減速值,則停止助力或降低驅動單元130的助力。
更詳細的說,如第4圖所示,在步驟S01的初始狀態下,驅動單元130未啟動,此時使用者以腳推地使電動載具100移動,感測步驟210以感測單元110感測電動載具100的速度狀態,而啟動加速步驟220由微處理單元120取得電動載具100的加速值,再進入步驟S02判斷加速值是否大於一啟動預設閾值。若加速值大於啟動預設閾值則進入步驟S03啟動驅動單元130提供助力,反之,不啟動驅動單元130。
而當驅動單元130被啟動後,感測步驟210持續感測電動載具100的速度狀態,且啟動加速步驟220中微處理單元120取得電動載具100的加速值,再進入步驟S04判斷加速值是否大於一加速預設閾值。若加速值大於加速預設閾值則進入步驟S05加大驅動單元130的助力,當加速值大於加速預設閾值時,微處理單元120可定量加大驅動單元130的助力。也就是說,每次偵測到加速值大於加速預設閾值時,所增加的助力皆相同。
反之,若微處理單元120取得電動載具100的減速值,則此時為停止減速步驟230,並進入步驟S06以判斷減速值是否大於一減速預設閾值,當減速值大於減速預設閾值時,進入步驟S07使微處理單元120定量降低驅動單元130的助力(每次偵測到減速值大於減速預設閾值時,所降低的助力皆相
同);或進入步驟S08以判斷減速值是否大於一停止預設閾值,當減速值大於停止預設閾值時,進入步驟S09使微處理單元120停止助力。在此要特別說明的是,此處的減速值、停止預設閾值及減速預設閾值的大小比較是指絕對值的大小比較,而減速預設閾值小於停止預設閾值。
換而言知,使用者可以在維持雙手握持把手且雙腳穩定站立在電動載具100之承載件170的安全狀態下,以最不影響使用者穩定的動作來控制助力的增減。當使用者將把手後拉或身體往後動作時,因慣性力作用會對電動載具100產生一瞬時減速效果,此時感測電動載具100的速度狀態會取得減速值;反之,如使用者前推握把或身體前傾動作,則因慣性力作用而對電動載具100產生一瞬時加速效果,此時感測電動載具100的速度狀態會取得加速值;故透過感測步驟210感測電動載具100的速度可將使用者的動作轉為感測訊號S1,再由微處理單元120以此感測訊號S1來啟動、調整或停止驅動單元130的助力。如第5圖所示,實線表示電動載具100的速度,對應左側坐標軸,虛線表示電動載具100的加速值或減速值(正值為加速值,負值為減速值),對應右側坐標軸,橫坐標為時間(秒)。當加速值大於啟動預設閾值T1,驅動單元130啟動提供助力。當加速值大於加速預設閾值T2時,加大助力使電動載具100的速度增加,如加速點A1所示,因此,每當有加速值大於加速預設閾值T2時,電動載具100的速度皆會增加,如加速點A2、A3所示。而由於所測得之減速值皆未大於停止預設閾值或減速預設閾值,故電動載具100未減速亦未停止。
在另一實施例中,只要使用者用腳推地,微處理單元120於啟動加速步驟220中取得加速值,則啟動驅動單元130。即,不需設定啟動加速閾值。
在另一實施例中,於啟動加速步驟220中,微處理單元120可定量加大驅動單元130的助力。即,不設定加速預設閾值,故不論微處理單元120所取得之加速值大小為何,只要確認使用者作動使電動載具100產生加速值,即以定量加大驅動單元130的助力,例如每偵測到加速值,即以電動載具100速度增加2公里每小時為目標來調整驅動單元130的助力。
在另一實施例中,於啟動加速步驟220中,微處理單元120可以加速值加大驅動單元130的助力。即,當微處理單元120所取得之加速值經估算後為增加1公里每小時,則加大驅動單元130的助力使電動載具100的速度增加1公里每小時(例如由10公里每小時變為11公里每小時),又,當微處理單元120所取得之加速值經估算後為增加2公里每小時,則加大驅動單元130的助力使電動載具100的速度增加2公里每小時(例如由10公里每小時變為12公里每小時)。
在另一實施例中,於啟動加速步驟220中,當加速值大於啟動預設閾值時,微處理單元120可啟動驅動單元130提供助力,助力使電動載具100以加速值做為一定速值前進。也就是說,當偵測到加速值且經估算後為增加5公里每小時,則啟動驅動單元130提供助力使電動載具100以5公里每小時為初始速度定速前進,再透過後續的感測來改變速度。
在另一實施例中,於停止減速步驟230中,微處理單元120可以減速值降低驅動單元130的助力。即,當微處理單元120所取得之減速值經估算後為降低1公里每小時,則降低驅動單元130的助力使電動載具100的速度降低1公里每小時(例如由10公里每小時變為9公里每小時),又,當微處理單元120所取得之減速值經估算後為降低2公里每小時,則降低驅動單元130的助力使電動載具100的速度降低2公里每小時(例如由10公里每小時變為8公里每小時)。
在另一實施例當中,驅動單元130亦可以是由電動載具100的一開關(未繪示)開啟,之後再進行感測步驟210、啟動加速步驟220及停止減速步驟230,即,啟動加速步驟220僅能加大驅動單元130的助力。
又,當電動載具100包含電子剎車單元160時,於停止減速步驟230中,當減速值大於停止預設閾值時,微處理單元120可停止助力或啟動電子剎車單元160。換而言之,微處理單元120可選擇停止助力,亦可以選擇啟動電子剎車單元160,亦可以兩者同時進行,不以此為限。
請參閱第6圖,其中第6圖繪示依照本發明另一實施例之一種電動載具助力控制方法300的方塊示意圖。電動載具助力控制方法300包含感測步驟310及啟動加速步驟320,感測步驟310及啟動加速步驟320與第3圖實施例中的感測步驟210及啟動加速步驟220相同。而第6圖實施例的電動載具助力控制方法300與第3圖實施例之電動載具助力控制方法200不同處在於,助力停止是由電動載具100的一開關另外控制。
在一未繪示的實施例中,電動載具助力控制方法可包含一感測步驟及一停止減速步驟,於感測步驟中,感測電動載具之一速度狀態以提供一感測訊號予電動載具的一微處理單元;於停止減速步驟中,微處理單元接收感測訊號取得速度狀態的一減速值,則停止助力或啟動電動載具的一電子剎車單元。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
Claims (19)
- 一種電動載具助力控制方法,應用於一電動載具,該電動載具包含一微處理單元及一驅動單元,該電動載具助力控制方法包含:一感測步驟,感測該電動載具之一速度狀態以提供一感測訊號予該微處理單元;一啟動加速步驟,若該微處理單元接收該感測訊號取得該速度狀態的一加速值,則啟動該驅動單元提供一助力或加大該驅動單元的該助力;以及一停止減速步驟,若該微處理單元接收該感測訊號取得該速度狀態的一減速值,則停止該助力或降低該驅動單元的該助力;其中於該啟動加速步驟中,當該加速值大於一啟動預設閾值時,該微處理單元啟動該驅動單元提供該助力,使該電動載具以該加速值做為一定速值前進。
- 如申請專利範圍第1項所述之電動載具助力控制方法,其中於該啟動加速步驟中,該微處理單元定量加大該驅動單元的該助力。
- 如申請專利範圍第1項所述之電動載具助力控制方法,其中於該啟動加速步驟中,該微處理單元以該加速值加大該驅動單元的該助力。
- 如申請專利範圍第1項所述之電動載具助力控制方法,其中於該啟動加速步驟中,當該加速值大於一加速預設閾值時,該微處理單元定量加大該驅動單元的該助力。
- 如申請專利範圍第1項所述之電動載具助力控制方法,其中於該停止減速步驟中,該微處理單元以該減速值降低該驅動單元的該助力。
- 如申請專利範圍第1項所述之電動載具助力控制方法,其中於該停止減速步驟中,當該減速值大於一減速預設閾值時,該微處理單元定量降低該驅動單元的該助力。
- 如申請專利範圍第1項所述之電動載具助力控制方法,其中於該停止減速步驟中,當該減速值大於一停止預設閾值時,該微處理單元停止該助力。
- 一種電動載具助力控制方法,應用於一電動載具,該電動載具包含一微處理單元、一驅動單元及一電子剎車單元,該電動載具助力控制方法包含:一感測步驟,感測該電動載具之一速度狀態以提供一感測訊號予該微處理單元;一啟動加速步驟,若該微處理單元接收該感測訊號取得該速度狀態的一加速值,則啟動該驅動單元提供一助力或加大該驅動單元的該助力;以及一停止減速步驟,若該微處理單元接收該感測訊號取得該速度狀態的一減速值,則啟動該電子剎車單元;其中於該啟動加速步驟中,當該加速值大於一啟動預設閾值時,該微處理單元啟動該驅動單元提供該助力,使該電動載具以該加速值做為一定速值前進。
- 如申請專利範圍第8項所述之電動載具助力控制方法,其中於該啟動加速步驟中,該微處理單元定量加大該驅動單元的該助力。
- 如申請專利範圍第8項所述之電動載具助力控制方法,其中於該啟動加速步驟中,該微處理單元以該加速值加大該驅動單元的該助力。
- 如申請專利範圍第8項所述之電動載具助力控制方法,其中於該啟動加速步驟中,當該加速值大於一加速預設閾值時,該微處理單元定量加大該驅動單元的該助力。
- 如申請專利範圍第8項所述之電動載具助力控制方法,其中於該停止減速步驟中,當該減速值大於一停止預設閾值時,該微處理單元啟動該電子剎車單元。
- 一種電動載具助力控制方法,應用於一電動載具,該電動載具包含一微處理單元及一驅動單元,該電動載具助力控制方法包含:一感測步驟,感測該電動載具之一速度狀態以提供一感測訊號予該微處理單元;以及一啟動加速步驟,該微處理單元依據該感測訊號取得該速度狀態的一加速值,則啟動該驅動單元提供一助力或加大該驅動單元的該助力;其中於該啟動加速步驟中,當該加速值大於一啟動預設閾值時,該微處理單元啟動該驅動單元提供該助力,使該電動載具以該加速值做為一定速值前進。
- 一種電動載具,包含:一承載件;至少一輪組,設置於該承載件;一驅動單元,設置於該承載件及該輪組其中之一,該驅動單元包含一馬達帶動該輪組以提供一助力;一微處理單元,訊號連接該驅動單元,以啟動、調整或停止該驅動單元的該助力;以及一感測單元,設置於該輪組、該驅動單元及該承載件其中之一,該感測單元訊號連接該微處理單元,該感測單元感測該電動載具之一速度狀態,以提供一感測訊號予該微處理單元;其中,若該微處理單元接收該感測訊號取得該速度狀態的一加速值,則啟動該驅動單元提供該助力或加大該驅動單元的該助力;當該加速值大於一啟動預設閾值時,該微處理單元啟動該驅動單元提供該助力,使該電動載具以該加速值做為一定速值前進。
- 如申請專利範圍第14項所述之電動載具,更包含:一藍芽通訊單元,訊號連接該微處理單元,該藍芽通訊單元用以接收一藍芽訊息。
- 如申請專利範圍第14項所述之電動載具,其中該感測單元包含一霍爾感應器。
- 如申請專利範圍第14項所述之電動載具,更包含:一顯示單元,訊號連接該微處理單元。
- 如申請專利範圍第14項所述之電動載具,更包含:一電子剎車單元,訊號連接該微處理單元。
- 一種電動載具助力控制方法,應用於一電動載具,該電動載具助力控制方法包含:一感測步驟,感測該電動載具之一速度狀態以提供一感測訊號予該電動載具的一微處理單元;以及一停止減速步驟,該微處理單元接收該感測訊號取得該速度狀態的一減速值,當該減速值大於一停止預設閾值時,停止該電動載具的一助力或啟動該電動載具的一電子剎車單元。
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CN107107983A (zh) * | 2015-03-02 | 2017-08-29 | 宝马股份公司 | 滑板车、控制装置和控制方法 |
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