者不 存在信號延遲發(fā)送到微控制器預(yù)先確定的持續(xù)時間，并且/或者微控制器可配置為將信號 延遲發(fā)送到邏輯器306，以切斷至馬達的功率預(yù)先確定的持續(xù)時間。
[0087] 電動交通工具可包括其他安全機構(gòu)，諸如蜂鳴器機構(gòu)。如果電動交通工具內(nèi)的電 路檢測到錯誤，蜂鳴器機構(gòu)可配置為向騎者發(fā)射聽覺信號(或嗡嗡聲）。例如，如果電動交通 工具內(nèi)的電路沒有通過診斷試驗，則蜂鳴器機構(gòu)可向騎者發(fā)射錯誤信號(參見圖6)。
[0088] 圖6描繪了可由交通工具100執(zhí)行的和/或可結(jié)合交通工具100執(zhí)行的通常以600表 示的方法(或操作）的多個步驟。雖然在下面描述了并且在圖6中描繪了方法600的各種步 驟，但是所述步驟不必全部被執(zhí)行，并且在一些情況下可以按與所示順序不同的順序執(zhí)行。
[0089] 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 活電源開關(guān)的步驟602。例如，在步驟602,騎者可按壓開關(guān)266(參見圖4)。初始化程序然后 可進行到執(zhí)行一個或多個診斷的步驟604。例如，交通工具100的電路可執(zhí)行一個或多個診 斷試驗，以確定一個或多個電氣部件是否是適當(dāng)可操作的。例如，在步驟604,馬達控制器 254可執(zhí)行自診斷，以確定其部件諸如功率級是否是可操作的。
[0090] 初始化程序可包括確定在步驟604執(zhí)行的診斷是否通過的步驟606。如果在步驟 606確定診斷沒有通過，則然后方法600可進行到發(fā)射錯誤信號的步驟608以及禁用交通工 具的步驟610。例如，如果確定沒有通過診斷，則交通工具100可經(jīng)由蜂鳴器機構(gòu)發(fā)射聽覺嗡 嗡聲或發(fā)射光信號（例如，通過使照明器278發(fā)出閃光），并且可防止馬達控制器254向馬達 144提供功率。在一些實施例中，禁用交通工具可涉及相對于定子鎖定轉(zhuǎn)子。例如，馬達控制 器可用大體恒定電流連續(xù)地使定子的電線圈通電，以防止轉(zhuǎn)子相對于定子旋轉(zhuǎn)。然而，如果 在步驟606確定通過了診斷，則初始化程序可進行到初始化傳感器270的步驟612。
[0091]如圖6中所示，初始化程序然后可進行到待命程序。待命程序可包括確定是否檢測 到騎者的步驟614。例如，基于來自騎者檢測裝置262的所接收到的信號，交通工具100的電 路可確定騎者是否被檢測為合適地定位在板104上(例如，其中一只腳在第一板面部分116 上，并且另一只腳在第二板面部分120上，如圖7所示）。如果在步驟614確定在交通工具上沒 有檢測到騎者，則然后可重復(fù)步驟614直到檢測到騎者。在一些實施例中，當(dāng)騎者定位在交 通工具上時，裝置262可大體連續(xù)地向電路發(fā)送騎者存在信號，并且/或者當(dāng)騎者沒有定位 在交通工具上時，裝置262可大體連續(xù)地向電路發(fā)送騎者不存在信號。在一些實施例中，裝 置262可基于騎者的位置間歇地發(fā)送這些信號。
[0092] 如果在步驟614確定騎者被檢測為合適地定位在板104上，如圖7所示，則待命程序 可進行到從傳感器270(例如，陀螺儀280和加速計314)讀取或獲得一個或多個測量(例如， 取向信息）的步驟616。
[0093] 待命程序可包括確定板104是否處于水平取向（或其他預(yù)定和/或預(yù)先確定的取 向）的步驟618。交通工具100的電路可基于在步驟616從傳感器270獲得的測量來確定板104 是否處于水平取向。如果在步驟618確定板104不處于水平取向，如圖7所示，則待命程序可 返回到步驟614。
[0094] 然而，如果在步驟618確定板104處于水平取向，如圖8所示，則待命程序可經(jīng)由反 饋控制環(huán)路進行到操作程序(例如，以初始化交通工具的自平衡），其示例一般在圖6中以 620表示。環(huán)路620可以是閉環(huán)平衡例程，其可以重復(fù)直到不再檢測到騎者。
[0095]環(huán)路620可包括從傳感器270讀取或獲得一個或多個測量的步驟622。例如，在步驟 622,微控制器269(或其他電路)可從加速計314獲得板104沿俯仰軸線、側(cè)傾軸線和偏航軸 線的加速度測量，并且可從陀螺儀280獲得板104沿俯仰軸線、側(cè)傾軸線和偏航軸線的位置 測量。
[0096]環(huán)路620可包括將傳感器偏移量施加到在步驟622獲得的測量中的一個或多個的 步驟624。例如，在初始化期間在步驟612可確定加速計和陀螺儀的偏移量，所述偏移量在步 驟624可施加到在步驟622獲得的測量，以大體上校正傳感器偏差。
[0097] 環(huán)路620可包括組合傳感器值的步驟626。例如，在步驟626,微控制器269可用互補 的或卡爾曼濾波器組合在步驟622獲得的來自加速計314和陀螺儀280的測量(包括或不包 括所施加的偏移量）。
[0098] 環(huán)路620可包括計算(或確定)板104的傾斜角的步驟628。在步驟628,微控制器269 可基于來自加速計314和陀螺儀280的組合的測量來確定傾斜角。
[0099]如上所述，傾斜角可包括板104的俯仰角、側(cè)傾角和偏航角。如圖9所示，騎者可圍 繞俯仰軸線A1樞轉(zhuǎn)板104,以產(chǎn)生俯仰角Θ1，在該情況下在步驟630,微控制器可基于來自加 速計314和陀螺儀280的組合的測量(例如，取向信息）確定板104具有俯仰角θ 1。如所示，俯 仰角可基于板104相對于水平取向的取向來確定。水平取向可基于所測量的重力矢量來確 定或計算。
[0100]環(huán)路620可包括計算誤差角的步驟630。誤差角可以是基于來自傳感器270的取向 信息的板從水平取向位移的估計或計算。例如，在圖9所示的取向上，微控制器可確定俯仰 角Θ1是誤差角。在步驟630,微控制器269可計算(或確定)相對于從加速計314獲得的重力矢 量測量的誤差角。
[0101]環(huán)路620可包括計算PID控制方案的P值、I值和D值的步驟632。這些值可以用于過 濾掉地面上的碰撞、道路紋理和/或由于無意地突然轉(zhuǎn)向輸入所致的干擾的影響。
[0102]環(huán)路620可包括向馬達144發(fā)送馬達命令（或馬達控制信號）的步驟634。在步驟 634,馬達控制器可響應(yīng)于從傳感器270接收到的取向信息生成馬達控制信號。馬達144可配 置為從馬達控制器254接收馬達控制信號，并且響應(yīng)于該取向信息旋轉(zhuǎn)輪子132。
[0103] 例如，在步驟634,微控制器269可向邏輯器306發(fā)送信號，包括對應(yīng)于所計算的傾 斜角、所計算的誤差角（其可以是所計算的傾斜角或其百分比）和/或所計算的P值、I值和D 值的信息。基于該信息，BLDC驅(qū)動邏輯器306可確定如何相應(yīng)地驅(qū)動馬達144。例如，邏輯器 306可確定應(yīng)當(dāng)基于俯仰角或誤差角Θ1以第一速率在順時針方向上(在圖9中）驅(qū)動馬達144 的轉(zhuǎn)子，以試圖將板104移回水平取向，并且向功率級310發(fā)送對應(yīng)的馬達命令。功率級310 然后可相應(yīng)地經(jīng)由相線202(參見圖3)向馬達144提供功率。如果騎者將向下壓力保持在板 面部分116上，則馬達144的轉(zhuǎn)子的順時針方向旋轉(zhuǎn)可導(dǎo)致圖9中交通工具100向右的推進。
[0104] 如圖9所示，響應(yīng)于馬達命令，當(dāng)交通工具100向右移動時，聯(lián)接到板面部分116的 照明器278可發(fā)射白光WL，并且聯(lián)接到板面部分120的照明器278可發(fā)射紅光RL。
[0105] 返回參照圖6,環(huán)路620可包括確定是否檢測到騎者(例如，合適地定位在板104上） 的步驟636。微控制器可基于來自騎者檢測裝置的信號例如以類似于步驟614的方式作出該 判定。在一些實施例中，確定是否檢測到騎者可基于馬達扭矩(例如，馬達扭矩減小到低于 預(yù)定閾值），或者可指示電動交通工具不受騎者控制的交通工具取向（例如，過多的俯仰角、 側(cè)傾角和/或偏航角或其調(diào)整）。
[0106] 在步驟636，如果確定未檢測到騎者(例如，騎者已經(jīng)跌落、跳躍或以其他方式離開 電動交通工具），則操作程序可進行到停止馬達144的步驟638,并且返回到步驟614。在步驟 638,停止馬達可涉及相對于定子鎖定轉(zhuǎn)子，使得地面接觸元件(例如，輪胎)停止圍繞俯仰 軸線相對于板旋轉(zhuǎn)。例如，在步驟638,馬達控制器可用大體連續(xù)、恒定和/或相對強的電流 使定子的電線圈通電，以產(chǎn)生大體恒定和/或強的電磁場，以用于停止轉(zhuǎn)子的磁體圍繞俯仰 軸線相對于定子的旋轉(zhuǎn)。
[0107] 然而，如果在步驟363確定檢測到騎者（例如，騎者仍合適地定位在電動交通工具 上），則環(huán)路620可返回到步驟622,并且環(huán)路620可重復(fù)。例如，在環(huán)路620的隨后的重復(fù)中， 騎者可已經(jīng)將板104移動到具有俯仰角Θ2(參見圖9)的取向。俯仰角Θ2可對應(yīng)于板104相對 于圖9所示的板104的取向圍繞俯仰軸線Α1的進一步樞轉(zhuǎn)，使得板面部分116已經(jīng)進一步移 動到低于水平取向，并且板面部分120已經(jīng)進一步移動到高于水平取向。在環(huán)路620的這種 隨后的重復(fù)中，交通工具100的電路可基于俯仰角Θ2以第二速率在順時針方向上向轉(zhuǎn)子提 供功率，以試圖將板104移回到水平取向。第二速率可大于第一速率。
[0108] 在環(huán)路620的另一個隨后的重復(fù)中，騎者可已經(jīng)將板104移動到具有俯仰角Θ3(參 見圖10)的取向。如所示，俯仰角Θ 3對應(yīng)于板104圍繞俯仰軸線A1的樞轉(zhuǎn)，使得板面部分120 已移動到低于水平取向，并且板面部分116已移動到高于水平取向。在環(huán)路620的這種隨后 的重復(fù)中，交通工具100的電路可基于俯仰角Θ3以第三速率在逆時針方向上(如圖10中所指 示）向馬達144提供功率來旋轉(zhuǎn)，以試圖將板104移回到水平取向。如果騎者將向下壓力保持 在板面部分120上，則馬達144的轉(zhuǎn)子的逆時針方向旋轉(zhuǎn)可導(dǎo)致圖10中交通工具100的向左 推進。因為所示的圖10中的角Θ3具有大于圖9中的角Θ1的量值，所以第三速率的絕對值可對 應(yīng)于大于第一速率的絕對值的速率。類似地，因為所示的角Θ3具有小于圖9中的角Θ2的量 值，所以第三速率的絕對值可對應(yīng)于小于第二速率的絕對值的速率。
[0109] 如上所述，當(dāng)交通工具100反轉(zhuǎn)方向時，燈組件可切換顏色。例如，如圖10所示，當(dāng) 交通工具100向左移動時，響應(yīng)于交通工具100反轉(zhuǎn)的移動反向（相對于圖9所示的移動方 向），聯(lián)接到板面部分116的照明器278可從發(fā)出白光切換到發(fā)射紅光RL，并且聯(lián)接到板面部 分120的照明器278可從發(fā)射紅光切換到發(fā)射白光WL。
[0110] 具體地，當(dāng)板104大致在第一方向上(例如，在圖9中指示為右)推進時，第一燈組件 的照明器278(例如，設(shè)置在圖9的右手側(cè)上在板104的第一端部處)可配置為輸出第一顏色 (例如，白色）的光，并且當(dāng)板104大致在第二方向上(例如，在圖10中為左)推進時，所述第 一燈組件的照明器278輸出第二顏色(例如，紅色）的光。
[0111] 類似地，當(dāng)板104大致在第一方向上(例如，在圖9中指示為右)推進時，第二燈組件 的照明器278(例如，設(shè)置在圖9的左手側(cè)上在板104的第二端部處)可配置為輸出第二顏色 (例如，紅色)的光，并且當(dāng)板104大致在第二方向上(例如，在圖10中為左)推進時，所述第二 燈組件的照明器278輸出第一顏色(例如，白色）的光。
[0112] 交通工具100可包括轉(zhuǎn)彎補償特征。轉(zhuǎn)彎補償特征可基于板104的側(cè)傾角調(diào)節(jié)驅(qū)動 馬達144的速率。例如，通過改變施加到板104的腳跟和/或腳趾壓力，騎者可圍繞側(cè)傾軸線 A2將板104從水平取向樞轉(zhuǎn)到側(cè)傾取向，如圖11所示，從而導(dǎo)致側(cè)傾角Θ4,在該情況下，圖6 的步驟628可涉及基于來自傳感器270的取向信息計算側(cè)傾角Θ4。如果板104也圍繞俯仰軸 線樞轉(zhuǎn)(例如，具有如圖9和圖10分別所示的俯仰角Θ1或Θ3)，則在圖6的步驟634,電路可基 于側(cè)傾角Θ4向馬達144傳送增加量的功率，以增加轉(zhuǎn)子以及因此輪胎132的旋轉(zhuǎn)速率。增大 量的功率的量值可基于側(cè)傾角的量值，其中較大的側(cè)傾角量值對應(yīng)于較大的功率增加，并 且較小的側(cè)傾角量值對應(yīng)于較小的功率增加。
[0113] 類似地，轉(zhuǎn)彎補償特征可基于板104的偏航角的改變來調(diào)節(jié)驅(qū)動馬達144的速率。 例如，騎者可圍繞偏航軸線A3將板104從第一取向（如圖12中雙點劃線所示)樞轉(zhuǎn)到第二取 向（如圖12中實線所示），從而導(dǎo)致偏航角變化Θ5。如果在該第二取向中，板104也取向成具 有俯仰角，則在圖6的步驟634,電路可基于偏航角變化Θ5向馬達144傳送增加量的功率，以 增加轉(zhuǎn)子以及因此輪胎132的旋轉(zhuǎn)速率。
[0114] 圖7-12示出操作交通工具100的過程。圖7示出在處于起始取向的板104上的騎者。 起始取向可對應(yīng)于騎者的一只腳向下按壓在板面部分120上以將板面部分120靠在地面上， 并且騎者的另一只腳定位在板面部分116上。如所示，騎者的右腳向下按壓在板面部分120 上，并且騎者的左腳接觸板面部分116。然而，板104可配置為允許騎者以"切換"的站姿操作 交通工具100,其中騎者的左腳在板面部分120上，并且他們的右腳在板面部分116上。在起 始位置中（或在起始位置之前），騎者可通過按壓開關(guān)266(參見圖4)使交通工具100通電。在 起始位置中，例如，通過用相對強的和大體連續(xù)的恒定電流(并且/或者在轉(zhuǎn)子和定子之間 機械地鎖定和/或產(chǎn)生增大的摩擦)給電線圈提供功率，交通工具100的電路可防止或阻礙 轉(zhuǎn)子相對于定子的旋轉(zhuǎn)(參見圖3)，這可幫助騎者將板104移動到水平取向。當(dāng)來自傳感器 的取向信息指示板104已經(jīng)移動到水平取向時，交通工具100的電路可配置為去除該旋轉(zhuǎn)阻 礙。
[0115] 如圖8所示，通過轉(zhuǎn)移騎者自身的重量來使板104圍繞俯仰軸線A1樞轉(zhuǎn)，騎者可將 板104移動到水平取向。板104至水平取向的移動可經(jīng)由控制環(huán)路620(參見圖6)初始化交通 工具100的主動平衡。在一些實施例中，在已將板104保持在水平取向上(或接近水平取向的 取向范圍）預(yù)先確定的持續(xù)時間（例如，1秒）（其可提供足夠的延遲以用于確保騎者控制交 通工具100)之后，交通工具100的電路可配置為初始化(或前進到)環(huán)路620。
[0116] 如圖9所指示，騎者可將板104圍繞俯仰軸線A1樞轉(zhuǎn)角01，以經(jīng)由馬達144提供的順 時針方向旋轉(zhuǎn)"向前"（即在圖9中為右)移動交通工具100。通過在順時針方向上進一步樞轉(zhuǎn) 板104以例如產(chǎn)生俯仰角Θ2,騎者可增加馬達144的順時針方向旋轉(zhuǎn)，并且因此增加交通工 具100的前進速度。
[0117] 當(dāng)騎者通過將板面部分116進一步朝向地面按壓（例如，至俯仰角Θ2)來增加交通 工具100的速度時，馬達144的功率輸出可接近最大功率輸出。在馬達144的最大輸出處，將 板面部分116進一步朝向地面按壓可導(dǎo)致板的前端以相對高的速度接觸地面，這可導(dǎo)致出 現(xiàn)事故。為了防止此類事故的可能性，交通工具100可包括功率裕度指示特征，所述功率裕 度指示特征配置為向騎者指示馬達144的當(dāng)前功率輸出和馬達144的最大功率輸出之間的 裕度。例如，當(dāng)馬達144的當(dāng)前功率輸出達到接近最大功率輸出的預(yù)先確定的凈空閾值時 (例如，如果以相對高的速度或速率驅(qū)動馬達144并且騎者將板104樞轉(zhuǎn)到俯仰角Θ2)，交通 工具100的電路可配置為向馬達144傳送增加的功率脈沖(例如，超過凈空閾值，但小于或等 于最大功率輸出），以將騎者向后推并且將板104朝向（和/或至)水平取向向后移動(或在 一些實施例中，甚至進一步向后）。在一些實施例中，功率裕度指示器可通過發(fā)射音頻信號 (例如，從蜂鳴器)或視覺信號（例如，從轉(zhuǎn)速計)傳達當(dāng)前功率輸出和最大功率輸出之間的 關(guān)系。在一些實施例中，如圖10所示，當(dāng)反向推進交通工具100時，功率裕度指示器可配置為 類似地指示當(dāng)前功率輸出和最大功率輸出之間的裕度(或比率）。
[0118] 當(dāng)樞轉(zhuǎn)板104以具有相對于水平取向的俯仰角時，如圖9和圖10所示，騎者可圍繞 側(cè)傾軸線A2樞轉(zhuǎn)板104，如圖11所示，以調(diào)整至馬達的功率。
[0119] 類似地，當(dāng)樞轉(zhuǎn)板104以具有相對于水平取向的俯仰角時，騎者可圍繞偏航軸線A3 樞轉(zhuǎn)板104，如圖12所示，以調(diào)整至馬達的功率。
[0120] 在一些實施例中，通過一個或多個外圍裝置可監(jiān)視、改變和/或控制一個或多個電 動交通工具，所述一個或多個電動交通工具可各自類似于和/或包括交通工具1〇〇。此類系 統(tǒng)和部件的其示例在圖13-23中示出。
[0121] 圖13示出通常以700表示的說明性系統(tǒng)。系統(tǒng)700可包括與無線電子裝置710通信 的交通工具100。裝置710可以是包括傳送器TX和/或接收器RX的任何合適的無線電子裝置。 例如，裝置710可以是智能電話、平板電腦或能夠無線地傳送和/接收數(shù)據(jù)的任何其他無線 電子裝置。
[0122] 裝置710可配置為無線地升級和/或改變交通工具100的（例如，微控制器269的）固 件。例如，裝置710可通過網(wǎng)絡(luò)諸如云網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器720下載加密的固件程序包。裝置710可 將該程序包從裝置710的傳送器TX傳送到交通工具100的接收器RX。在一些實施例中，交通 工具1〇〇可包括用于將關(guān)于交通工具1〇〇的操作狀態(tài)的數(shù)據(jù)傳送到裝置710的接收器RX的傳 送器TX。通過裝置710接收數(shù)據(jù)可促使裝置710從服務(wù)器720下載程序包。
[0123] 裝置710可包括處理器(或處理器單元一參見圖23)、存儲裝置(參見圖23)和包括 存儲在存儲裝置中的多個指令的程序(