電動平衡車

電動平衡車，又叫體感車、思維車、攝位車等。市場上主要有獨輪和雙輪兩類。其運作原理主要是建立在一種被稱為“動態穩定”（Dynamic Stabilization）的基本原理上。

利用車體內部的陀螺儀和加速度感測器，來檢測車體姿態的變化，並利用伺服控制系統，精確地驅動電機進行相應的調整，以保持系統的平衡。是現代人用來作為代步工具、休閒娛樂的一種新型的綠色環保的產物。

隨著人們環保意識的加強，電動車的數量與日俱增。與此同時，科學家經過潛心的研究，終於開發出新款兩輪電動平衡車。兩輪電動平衡車是一種新型的交通工具，它與電動腳踏車和機車車輪前後排列方式不同，而是採用兩輪並排固定的方式。兩輪電動平衡車採用兩個輪子支撐，蓄電池供電，無刷電機驅動，加上單片機控制，姿態感測器採集角速度和角度信號，共同協調控制車體的平衡，僅僅依靠人體重心的改變便可以 實現車輛的啟動、加速、減速、停止等動作。 2018年9月28日，北京市通過使用電動平衡車、滑板車等器械作為代步工具上路的情況將面臨扣留器械，並處以200元罰款的處罰決定。

基本介紹

• 中文名：電動平衡車
• 外文名：Electric car balance
• 別名：體感車、思維車、平衡車
• 運動原理：動態穩定
• 套用系統：伺服控制系統

技術原理

運作原理主要是建立在一種被稱為“動態穩定”（DynamicStabilization）的基本原理上，也就是車輛本身的自動平衡能力。以內置的精密固態陀螺儀（Solid-StateGyroscopes）來判斷車身所處的姿勢狀態，透過精密且高速的中央微處理器計算出適當的指令後，驅動馬達來做到平衡的效果。

技術特點

1、左右兩輪電動車，獨特的平衡設計方案。

2、集“嵌入式+工業設計+藝術設計”的產品集成創新技術，以嵌入式技術提升產品的內在智慧型化，以適應當代產品數位化、智慧型化的趨勢，實現由內而外的創新。

3、產品信息建模，建立一套既包含產品形狀特徵，也包含用戶認知意象的心理特徵體系，並在此基礎上進一步開發以用戶對產品的最終要求驅動的產品生成系統。

功能配置

代步出行

代步是電動平衡車以及同類型產品具有的物理特性，時速最高可達20km，單次充電可完成20-70km的續航里程。

移動視頻

電動平衡車可以與手機、DV、相機等設備結合，利用其自動行走功能，成為移動拍攝平台。

APP套用

電動平衡車可以與手機互聯，通過手機APP，可以實時了解體感車的行駛、售後信息，同時，APP還可以實現交友、分享等功能，同時還具有藍牙配置功能，通過手機藍牙來控制車子。

藍牙音箱

配備藍牙音箱，通過手機藍牙播放音樂，成為移動音樂平台。產品特色

電力驅動，噪音小：電動平衡車採用鋰電池組作為動力來源，實現了碳的零排放，並採用了動力轉換技術，能夠在下坡行駛的過程中自動為鋰電池組進行充電，使電能與動能可以循環利用，同時由於改良了電機性能，所以電動平衡車的噪音非常小。

體積小，重量輕：兩雙拖鞋大小的垂直投影面積，占地空間小，並且把手可以快速拆卸。電動平衡車整車重量在15kg左右，同時車體配有提拉桿，便於搬運攜帶。

站立式駕駛：電動平衡車採用站立式駕駛方式，通過身體重心和操控桿控制車體運行。同時可以使用配件中的短把手，用小腿控制車體運動，解放雙手。

特點

兩輪自平衡電動車在設計上主要有以下幾個特點：

綠色環保。電動車採用蓄電池供電，對環境完全無污染，絕對綠色環保，並可以反覆充電使用。而且電動機的運行效率高，噪聲低效率高，因此既降低了噪聲污染，也節約了能源。

轉彎半徑很小，基本接近 0。這樣就非常適合在小空間範圍內使用。比如：大型商場、羊腸小道、人才市場、車間等。

無剎車系統，由陀螺儀檢測角速度信號，加速度計檢測角度信號，然後融合得到兩輪電動平衡車的精確角度信號，最後傳輸到單片機，讓單片機的 PWM模組控制兩輪電動平衡車的電機正反轉。這樣既避免了能源浪費，又可以避免對剎車片的磨損。傳統汽車還可能出現剎車不靈的時候，這種情況在兩輪電動平衡車上完全不用擔心。

控制極其方便，僅通過身體的前後傾斜就可以改變兩輪電動平衡車的前進後退以及運行速度，比傳統的汽車方便靈活的多。

在現實生活中兩輪電動平衡車已被採用在一些特殊行業，像 2008 年奧運會期間行駛在北京街頭的“賽格威”。當民警遇到可疑情況時候，就可以非常迅速做出反應，從而有效的提高工作效率。

駕駛方法

類似人體自身的平衡系統，當身體重心前傾時，為了保證平衡，需要往前走，重心後傾時同理。同時，電動平衡車的轉向由把手握及伸縮桿來實現，擺動把手握會連帶著伸縮桿使車輛左右兩個車輪產生轉速差（例如伸縮桿向左擺動時，右輪的轉速會比左輪快），達到轉向的效果。

車輛的能量來源是一個鋰電池組，單次充電可保證20-70km的續航里程和20km的最高時速。在騎行時，將方向操縱桿指向需要前進的方向，車體將會朝著指向的方向行駛。當方向操縱桿處於車體正中間位置時，系統將朝正前方行駛。當轉方向操縱桿時，系統會相應地控制左右兩邊的速度差，實現轉向，讓身體跟隨方向操縱桿傾斜的方向傾斜，將會獲得更好的轉向體驗。

突破性的垂直轉向設計，顛覆傳統的駕馭方式，更符合人體的操作習慣。

注意事項

• 在駕駛電動平衡車之前，需要檢查智慧型平衡車的各部件是否安裝牢固，無損壞。
• 需要找一塊較為空曠平坦的場地進行駕駛練習，至少是4m * 4m的面積，室內外均可。
• 需要對周圍駕駛環境進行充分的了解；確保不會受到汽車，行人，寵物，腳踏車及其他障礙物的干擾。
• 需要一個熟練的助手在旁邊；該助手需要能熟練操作電動平衡車以及熟知了駕駛手冊中的所有注意事項和駕駛方法。
• 不能在光滑、濕滑的場地上試車。
• 需要戴上安全頭盔以及護具以避免可能的傷害。
• 扭動方向操縱桿上的高度調節鈕調整方向操縱桿到您覺得合適的高度，以確保您可以舒適的握住把手。

研究現狀

早在1985年，日本的山藤一雄教授就提出了兩輪電動平衡小車的模型。只不過當時，他提出的兩輪電動小車模型只能做直線運動。

21世紀初，隨著各個國家對兩輪電動平衡小車的不斷研究，該項目已成為全球機器人控制技術的研究熱點之一。在這方面做的好的主要有美國、日本、瑞士和法國。

2001年美國著名科學家迪恩卡門（DeanKamen）發明了一種方便快捷的新型交通工具——兩輪電動平衡車“賽格威”。

在這之後，賽格威還受到了美國軍隊的青睞，它開始由民用走向軍用。

2002年，瑞士聯邦工業大學的富力克斯研究出了可以用遙控器遙控的兩輪自平衡機器人喬伊，它的速度最快可達到1.5m/s，在我們後期的項目製作中，也採用了此遙控技術，利用nRF2401進行遠程控制，空曠地帶，最遠可以遙控到50米。

2003，美國的安德森等人研究出了非凡的兩輪電動平衡車，不僅能在平坦的公路上行走，而且可以適應崎嶇的山路，該項發明於2003年5月被美國太空總署評為季度最佳機器人。

2005年，日本的村田發布了“村田頑童”腳踏車機器人，這次有了一個質的飛躍，由於它的技術突破，2006年被美國《時代周刊》評為年度最佳發明之一。同時受到了全世界的高度關注。本項目中用到的陀螺儀就是日本村田的ENC-03MB。

國內關於兩輪電動平衡小車的研究處於起步階段，主要有清華大學、西北工業大學、湖南大學、樂山師範學院等各大院校。目前清華大學主導的全國大學生智慧型車競賽就是基於兩輪電動平衡車的研究，該項目得到了飛思卡爾半導體、國家教育部等的大力支持。

面臨問題

平衡車整體研發力度不足，產品不夠創新

我國還是一個科技力量、創新意識較為薄弱的國家，平衡車行業由於生產設備較為落後，在平衡車新品研究投入資金不足，研發力度不夠，因此創新能力較低。與西方已開發國家相比，我國在平衡車研製方面明顯存在著區別，並且核心技術掌握在國外企業手中。儘管目前我國平衡車市場有很多的國內品牌，但是能夠真正地技術過關、創新發展的品牌並不多。平衡車企業數量眾多，質量參差不齊

國內的創業者對平衡車進行了重新定位，使體型小巧、便於攜帶的平衡車重新進入大家的視線，平衡車行業也隨之興起。很多小工廠，僱傭廉價的勞動力，並以一些廉價的甚至是不合格的零部配件為材料，組裝成質量有問題的平衡車。小本投資的老闆會通過網頁加盟招商招代理，或者通過微商，形成系統的行銷網路。因此在淘寶、京東上搜尋時，會出現大量的低價平衡車以及數以百計的品牌，讓消費者無從下手。

我國人們安全意識薄弱，相關法律法規不夠完善

多數人眼裡的自平衡電動車應該是比較具有挑戰性的，怕使用過程中或是上街會有安全問題，所以可以在高校中開展一個安全講座是必要的，這樣可以讓消費者放心選擇租用。標準《道路車輛分類管理與代碼》的滯後導致新型代步工具技術上歸類不清，其他類型市場需求潛力巨大的輕型電動車也無法獲得上路權。正是這種尷尬地位導致企業為了獲得上路權，想方設法向電動腳踏車國家標準靠攏，將許多其他類型的輕型電動車產品冠上“電動腳踏車”的名稱，魚目混珠。同時交通安全的法律法規不完善，平衡車上路存在大量安全隱患。

初期擴展市場比較困難

平衡車進入國內市場缺乏市場基礎，初期擴展市場還是存在很大困難的。一方面是認知，很多人不知道不了解平衡車，它與傳統交通工具有著根本的區別，大家固有思想的轉變以及對於新事物的接受需要很長的一段時間。另一方面就是價格，由於平衡車在前期定位不清，導致價格昂貴，儘管現在價格有所下降，但相對於腳踏車和電動車來說還是有點小貴。很多人不願意花費1999元甚至更好的價格去購買一個自己不熟悉的東西。

發展前景

生活是向著智慧型化，便捷化的方向發展，獨輪自平衡車符合這個趨勢，順應了時代的潮流，有著良好的發展前景。平衡車相對於其他交通工具最獨特的特點是節能環保。如今全球變暖將給地球帶來滅頂之災，而氣溫變暖的罪魁禍首之一，就是工業廢氣的大量排放。交通工具中的汽車尾氣廢氣的排放也是重要原因之一。當今世界的另一個危機就是能源危機，節能環保交通工具取代傳統是必然趨勢，為平衡車的發展提供了廣闊的發展空間。組建相關俱樂部，並不斷壯大智慧型代步機適用人群，以學生為首要發展人群，進一步拓寬年齡層次，促進智慧型代步時代的到來。

和素質拓展相關企業進行合作，使用智慧型代步機創立一個新項目，作為新式健身器材鍛鍊平衡性發展警用型設備，在原有基礎上進行合理的最佳化和設計，更適用於道路交通防治工作的代步。發展廣告刷街業務，告別原有的大型機動車輛配合喇叭等擴音器材的污染擾民式宣傳，主動聯繫有相關需求的商家廠家，發展環保時尚行銷。占據飛機場亦或是大型高爾夫球場等市場，不斷挖掘智慧型代步機的“用武之地”，引領便攜高效生活。因此，應該儘快修訂《道路車輛分類管理與代碼》國家標準並制訂急需標準和完善現有標準，為產業發展鋪平道路。完善相關的交通法規，為平衡車上路提供保障。

涉及問題

行駛中突然斷電、無法轉彎；明明只能行駛20公里，卻宣傳為可行駛120公里……腳踩電動平衡車穿行在擁堵的道路上，看似便捷又“拉風”，北京工商部門卻表示，電動平衡車如今成了新興消費投訴領域，主要涉及質量、誇大宣傳等問題。

消費者李女士向市工商局熱線反映，她在一家公司購買了電動平衡車，使用兩個月後，車輛出現無法轉彎的質量問題。消費者要求及時修理，商家以消費者使用不當導致平衡車損壞為由拒絕保修。經工商部門調解，經營者已為消費者提供維修服務。

工商人員告訴記者，目前有關平衡車的投訴主要存在3種情況：一是交貨款後，商家逾期提供或以無車、價格標註錯誤為由拒絕提供商品；二是保修期內出現無法正常啟動、行駛中突然斷電、無法轉彎、車體開裂、車胎破損等質量問題；三是商家對平衡車的材質功能等誇大宣傳，例如把一般材質的車宣傳採用頂級鋁合金材質，把說明書註明的充滿電可行駛20公里宣傳為可行駛120公里。

電動平衡車這種新型的電動助力工具存在較大安全隱患。記者搜尋發現，不少網友反映，在行駛過程中因平衡車突然停止，導致身體受慣性驅使摔倒，引起摔傷、脫臼、骨折乃至肋骨斷裂。有交警稱，獨輪的電動平衡車，最快時速可以達到30公里，但沒有剎車，如果在機動車道行駛，非常容易跟機動車發生碰擦，會給騎車人造成嚴重的傷害，但在便道上行駛，又會嚴重威脅行人安全。

按照《北京市實施〈道路交通安全法〉辦法》相關規定，此類車不得在公共道路上行駛，避免給自身和他人的安全造成不必要的傷害。據悉，上月底交管部門已發出通知，對在市政公共道路上滑行的平衡車罰款10元，還將責令違法人立即改正，不得繼續使用此類滑行工具。

小貼士

工商部門提醒消費者：

1、選購時要選擇適合自己功能的車型。

2、仔細了解車輛三包規定及售後服務承諾，不要輕信銷售人員的口頭介紹與承諾。

3、使用時要檢查車輛，確保車況正常。

4、在行駛時注意周圍環境，選擇平坦、空曠的場所。

管理辦法

2018年9月28日，北京市十五屆人大常委會第七次會議， 將對《北京市人民代表大會常務委員會關於修改《北京市實施中華人民共和國道路交通安全法辦法》的決定》進行表決。通過使用電動平衡車、滑板車等器械作為代步工具上路的情況將面臨扣留器械，並處以200元罰款的處罰。