[0054]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。
[0055] 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。
[0056] 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。
[0057] 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。
[0058] 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。
[0059]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。
[0060] 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。
[0061] 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。
[0062] 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。
[0063] 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。
[0064] 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。
[0065] 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。
[0066] 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。
[0067] 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。
[0068] 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322JC/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。
[0069] 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。
[0070] 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。
[0071]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。
[0072] 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。
[0073] 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。
[0074] 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。
[0075] 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）。
[0076] 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-dependent Riccati equationcontrol)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。
[0077]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一 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。
[0078] 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 角一如图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。
[0079] 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。
[0080] 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。
[0081 ] 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。
[0082] 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。
[0083] 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。
[0084]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。
[0085] 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1 〇〇停止。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。
[0086] 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