[發明專利]用殼體內多磁塊不均勻分布傳感器的助力自行車

有效

• 申請號: 201210263494.3
• 申請日: 2012-07-28
• 公開（公告）號: CN102826187A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 黃強
• 申請（專利權）人: 成都寬和科技有限責任公司;黃強;高松;歐陽焱雄
• 主分類號: B62M6/55
• 分類號: B62M6/55;B62M6/45;G01D5/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.用殼體內多磁塊不均勻分布傳感器的助力自行車，包括電動自行車和傳感器，電動自行車有中軸（51），中軸（51）中間段套有套管（52），中軸（51）與套管（52）轉動連接；中軸（51）上固定有鏈盤（53），中軸（51）兩端分別固定有腳踏板（54）；電動自行車上電池（55）連接電機控制器（29），電機控制器（29）連接車輪上的電機（30）；其特征在于：

傳感器的結構和部件的連接關系如下：

傳感器包括依次連接的傳感元件、助力模型處理器（21）、數模轉換器（27）和運算放大器（28）；

［1］傳感元件是把環形凹槽轉動盤（1）的轉動運動變為矩形波信號輸出的元件；

傳感元件包括一塊環形凹槽轉動盤（1）、環形凹槽固定盤（40）、一個霍爾（3）和多枚永磁塊（2），環形凹槽轉動盤（1）和環形凹槽固定盤（40）兩者的凹面相對，環形凹槽固定盤（40）嵌合在環形凹槽轉動盤（1）的環形凹槽之中，成兩個盤能相對轉動的嵌合內空外殼，兩個盤的凹面夾成一個空心環（41）；在空心環（41）位置的環形凹槽轉動盤（1）上固定設置有多個永磁塊（2），多個永磁塊（2）成圓環形分布，且多個永磁塊（2）成錯位分布，錯位分布是半徑錯位分布方式或間距錯位分布方式的某一種；或即有半徑錯位分布方式，又有間距錯位分布的組合方式；

半徑錯位分布方式是：該多個永磁塊（2）分布在一個圓環形（6）范圍內，在圓環形（6）的內圓形軌跡線（5-1）與外圓形軌跡線（5-2）之間至少有一條圓形軌跡線貫穿全部永磁塊（2）；內圓形軌跡線（5-1）和外圓形軌跡線（5-2）為同心圓，至少有兩個永磁塊（2）到內圓形軌跡線（5-1）所在圓中心的距離不相同；

間距錯位分布方式是：相鄰永磁塊（2）之間的距離為永磁塊間距（7）；至少有兩條永磁塊間距（7）的長短不相同；

在環形凹槽轉動盤（1）的向空心環（41）面，相鄰永磁塊（2）的磁極性相反，一塊環形凹槽轉動盤（1）上全部永磁塊（2）的磁極性分布方式是N極、S極、?N極、S極、?N極、S極……；

在空心環（41）的環形凹槽固定盤（40）上固定設置有一個霍爾（3），霍爾（3）設在接近永磁塊（2）并能感受每個永磁塊（2）磁通量的位置，霍爾（3）與永磁塊（2）之間有間距；霍爾（3）是對相反磁極性產生矩形波輸出信號的霍爾；

［2］助力模型處理器（21）是把環形凹槽轉動盤（1）轉動的數字信號變為助力模型數字信號的信號形式轉換器；

助力模型處理器（21）包括模數轉換和波寬識別器（22）、助力起點選擇器（23）、磁塊轉速計算器（24）、助力模型存儲器（25）和助力模型計算器（26）；

模數轉換和波寬識別器（22）與傳感元件連接，模數轉換和波寬識別器（22）把傳感元件中霍爾（3）輸入的矩形波信號進行識別各個矩形波的寬度，將各個矩形波信號變為不同的數字信號，對每個矩形波進行標注，模數轉換和波寬識別器（22）輸出標注有磁塊位置秩序的磁塊運動數字信號；

模數轉換和波寬識別器（22）分別與助力起點選擇器（23）和磁塊轉速計算器（24）連接，助力起點選擇器（23）與磁塊轉速計算器（24）連接；磁塊轉速計算器（24）用模數轉換和波寬識別器（22）輸入的標注有磁塊位置秩序的磁塊運動數字信號計算出環形凹槽轉動盤（1）的轉速，并把環形凹槽轉動盤（1）的轉速數字信號傳給助力起點選擇器（23），助力起點選擇器（23）用標注有磁塊位置秩序的磁塊運動數字信號，和環形凹槽轉動盤（1）的轉速數字信號這兩個信號確定在某種轉速條件下的助力起點對應的某一個矩形波，即確定助力起點磁塊；

助力起點選擇器（23）和磁塊轉速計算器（24）分別都與助力模型計算器（26）連接，助力模型存儲器（25）也與助力模型計算器（26）連接；助力模型計算器（26）用助力起點選擇器（23）的助力起點磁塊，和用磁塊轉速計算器（24）的環形凹槽轉動盤（1）轉速這兩個條件選擇助力模型存儲器（25）中的某一種助力模型函數，并將助力起點磁塊和環形凹槽轉動盤（1）轉速這兩個條件代入助力模型函數，計算出適合這兩個條件的助力模型數字信號，即助力模型計算器（26）輸出助力模型數字信號；

［3］數模轉換器（27）是把助力模型數字信號轉換成助力模型的模擬信號；

助力模型計算器（26）與數模轉換器（27）連接，數模轉換器（27）把助力模型計算器（26）的助力模型數字信號轉換成助力模型模擬信號；

［4］運算放大器（28）是把數模轉換器（27）的助力模型模擬信號轉換成額定電壓范圍的助力模型模擬信號；

傳感器與電動自行車的連接關系是：傳感器的環形凹槽轉動盤（1）和環形凹槽固定盤（40）套在電動自行車的中軸（51）外，并且環形凹槽固定盤（40）與中軸（51）外的套管（52）固定連接，傳感器的環形凹槽轉動盤（1）與電動自行車的中軸（51）固定連接，環形凹槽轉動盤（1）伴隨中軸（51）同步轉動；環形凹槽轉動盤（1）與環形凹槽固定盤（40）內外相套的嵌合成轉動連接；環形凹槽轉動盤（1）和中軸（51）兩者為相同的轉動中心，傳感器中運算放大器（28）的信號輸出導線與電動自行車的電機控制器（29）的信號輸入端連接。