[實用新型]助力自行車智能感應系統

有效

• 申請號: 201920267387.5
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN209757421U
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 王林峰
• 申請（專利權）人: 天津三一友泰科技有限公司
• 主分類號: B62M6/50
• 分類號: B62M6/50
• 代理公司: 11286 北京銘碩知識產權代理有限公司
• 代理人: 李盛泉;孫昌浩

本實用新型提供一種助力自行車智能感應系統，包括：轉速傳感器，該轉速傳感器檢測助力自行車的中軸的轉速而生成轉速信號；力矩傳感器，該力矩傳感器檢測騎行者踩踏時產生的力矩而生成與力矩信號；車速傳感器，該車速傳感器檢測助力自行車的車速而生成車速信號；以及電機控制器，該電機控制器從所述轉速傳感器、所述力矩傳感器以及所述車速傳感器分別接收轉速信號、力矩信號以及車速信號而驅動用于給助力自行車提供助力的電機，其中，所述電機控制器基于從所述車速傳感器接收到的車速信號而根據從所述轉速傳感器接收到的轉速信號和從力矩傳感器接收到的力矩信號中的某一個信號來向所述電機發送電機驅動信號以驅動所述電機。

技術領域

本實用新型涉及一種助力自行車智能感應系統。

背景技術

助力自行車屬于自行車范疇，是自行車的迭代升級產品，除正常的自行車組件以外集成了電機、控制器、傳感器、電池、行車儀表等一系列電子組件，在騎行過程中通過傳感器采集騎行者力度、速度、道路坡度等的各種信息后通過恰到好處地釋放電輔助動力從而實現人力+電力有機結合的智能化的交通工具。

目前的所有助力自行車的助力方式是通過感應器(即，傳感器)采集騎行數據再通過電機控制器向電機發送指令驅動電機提供輔助力實現的。

現有的感應方式通常為轉速感應、力矩感應兩種方式。這兩種方式互有優缺點，因而無法滿足騎行過程中讓騎行者隨心所欲的舒適騎行感覺。

轉速感應方式在騎行過程中優勢比較明顯，諸如動力輸出比較平均且平緩，但在從靜止啟動到行駛過程(幾秒)相對費力，遇上坡時也會費力。轉速感應方式的上述優缺點是由如下原因造成的。

應用于轉速感應方式的轉速傳感器通常由內置磁鋼的磁盤和霍爾元件組成，其助力原理是人力腳踏時，磁盤隨中軸旋轉，磁盤的旋轉被霍爾元件檢測之后再通過模塊放大、整形就形成了脈沖助力信號。該脈沖助力信號由控制器放大后，就會驅動電機旋轉，實現助力控制。在此，通常騎行者在平路上騎行時腳踏的轉動是比較勻速的，繼而霍爾元件接收到的磁盤的信號也是比較勻速的，從而實現助力輸出比較平均且平緩。但是，從靜止啟動或者上坡時腳踏的轉動速度(即，轉速)比較慢，導致助力的輸出滯后，騎行吃力。總結來看，轉速感應是通過采集信號的累加開始驅動電機，當自行車由靜止到滑行的過程中信號累加的不夠所以助力沒有啟動，反過來若調整為剛剛接受信號(少量信號)便啟動助力的話，不僅會造成安全隱患(例如，會不按騎行者的意圖向前穿)，而且對后續正常騎行過程中接收信號輸出助力的大小造成難以控制的局面，即對與信號累加而對應的助力比造成困難。

另一方面，力矩感應方式在由靜止啟動到行駛的過程中優勢明顯，而且上坡的優勢也明顯，但正常行駛過程中由于動力輸出無法做到平緩、平均，因而助力感覺較弱且有比較明顯的頓挫感嚴重降低騎行感覺。力矩感應方式的上述優缺點是由如下原因造成的。

力矩感應方式是以力矩傳感器感知騎行者踩腳踏的力度的大小進行判斷，進而理解騎行者的騎行意圖，提供相應的動力支持。但是，在通常騎行時騎行者踩踏的力量是不斷在變化的，例如，牙盤曲柄轉一圈時右腳(假設右腳此時處在最高處)踩踏的力量是從最高到最低慢慢消減的，這時力矩傳感器接收到力量的信號后給出的動力支持的力量也同樣是遞減的，當右腳處于最低位時左腳開始發力，這時力矩傳感器突然接收到來自左腳的瞬間力量，從而給出的動力支持的力量也同樣的突然且強力。因此，騎行者感受到的助力感覺是一陣一陣的、帶有頓挫感的。所以，力矩感應無法做到平緩、平均的助力感覺。

力矩感應方式的優勢在起步和上坡時比較明顯。這是因為，在這兩種情況下騎行者給出的力量比較大，所以動力支持的力量也比較大，從而可以達到輕松起步和輕松爬坡的效果。

實用新型內容

本實用新型是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠一直給騎行者提供平緩、平均的助力感覺的助力自行車智能感應系統。