本實(shí)用新型涉及電動(dòng)助力自行車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)助力自行車的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，助力騎行控制系統(tǒng)和智能騎行系統(tǒng)都是分離設(shè)計(jì)，并沒有達(dá)到智能聯(lián)動(dòng)的整體功能效果。智能信息系統(tǒng)主要面對(duì)的騎行用戶為普通自行車；助力控制系統(tǒng)也僅僅實(shí)現(xiàn)了助力騎行的基本功能。電動(dòng)助力騎行在中國(guó)剛剛起步，控制系統(tǒng)多為不同公司設(shè)計(jì)，通訊協(xié)議無法兼容，進(jìn)而無法達(dá)到整套系統(tǒng)兼容設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種電動(dòng)助力自行車的控制系統(tǒng)，該電動(dòng)助力自行車的控制系統(tǒng)客服了通訊協(xié)議無法兼容的問題；使得騎行更平穩(wěn)，更可靠。

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種電動(dòng)助力自行車的控制系統(tǒng)，所述電動(dòng)助力自行車包括車體、為車體提供動(dòng)力的助力自行車電機(jī)、控制所述助力自行車電機(jī)動(dòng)作的助力自行車電機(jī)控制器、為助力自行車電機(jī)提供電能的助力自行車電池、以及用于顯示車體狀態(tài)的助力自行車顯示碼表；其特征在于：所述助力自行車電機(jī)為三相直流電機(jī)；其中：

所述助力自行車電機(jī)控制器包括：用于采集車速的車速傳感器、用于采集踏頻信息的力矩傳感器、用于驅(qū)動(dòng)三相直流電機(jī)動(dòng)作的三相直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、車燈驅(qū)動(dòng)電路、CPU控制電路以及第一CAN總線通信接口；

所述助力自行車電池包括：蓄電池、用于監(jiān)測(cè)蓄電池電量的電池電量計(jì)量電路、用于保護(hù)蓄電池安全的充放電短路保護(hù)電路、電池充電平衡電路以及第二CAN總線通信接口；

所述助力自行車顯示碼表包括：液晶顯示屏、液晶驅(qū)動(dòng)電路、CPU控制電路、藍(lán)牙通信電路以及第三CAN總線通信接口；

所述第一CAN總線通信接口、第二CAN總線通信接口以及第三CAN總線通信接口之間通過CAN總線相互連接。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型還采用了如下的附加技術(shù)特征：

進(jìn)一步：還包括與所述藍(lán)牙通信電路進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的智能手機(jī)。

進(jìn)一步：還包括與所述智能手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的智能頭盔；所述智能頭盔包括頭盔本體，安裝于所述頭盔本體上的心跳檢測(cè)設(shè)備、血壓檢測(cè)設(shè)備、呼吸頻率檢測(cè)設(shè)備、藍(lán)牙耳機(jī)音響、體溫檢測(cè)設(shè)備、空氣質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備、負(fù)離子空氣凈化器、以及藍(lán)牙通信電路。

進(jìn)一步：還包括與所述智能手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的智能手環(huán)；所述智能手環(huán)包括手環(huán)載體，安裝于所述手環(huán)載體上的電子手表、心跳檢測(cè)設(shè)備、血壓檢測(cè)設(shè)備、車輛智能鑰匙、以及藍(lán)牙通信電路。

進(jìn)一步：還包括與所述智能手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的智能手套；所述智能手套包括手套載體，安裝于所述手套載體上的心跳檢測(cè)設(shè)備、血壓檢測(cè)設(shè)備、以及藍(lán)牙通信電路。

進(jìn)一步：還包括與所述智能手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的智能騎行眼鏡；所述智能騎行眼鏡包括藍(lán)牙耳機(jī)音響、負(fù)離子空氣凈化器、以及藍(lán)牙通信電路。

進(jìn)一步：還包括與所述智能手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的智能騎行背包；所述智能騎行背包包括太陽能電源、手機(jī)充電寶、車輛轉(zhuǎn)向燈、以及藍(lán)牙通信電路。

進(jìn)一步：還包括與所述智能手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的智能手電；所述智能手電包括手電筒、手機(jī)充電寶、藍(lán)牙音響、收音機(jī)、MP3、空氣PM2.5檢測(cè)設(shè)備、夜間錄像拍照裝置、以及藍(lán)牙通信電路。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)助力自行車騎行助力控制系統(tǒng)和以手機(jī)為核心的信息系統(tǒng)相結(jié)合。當(dāng)助力騎行智能信息系統(tǒng)與控制系統(tǒng)融合后，衍生出很多附屬功能，如騎行者騎行過程的遠(yuǎn)程健康狀態(tài)監(jiān)控提示、騎行者能量消耗和助力電池能量消耗、騎行大氣環(huán)境檢測(cè)、騎行過程免提通訊、騎行事故遠(yuǎn)程求助、車輛控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程智能故障診斷、控制系統(tǒng)程序遠(yuǎn)程下載調(diào)試等功能。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型第一優(yōu)選實(shí)施例的電路框圖；

圖2是本實(shí)用新型第二優(yōu)選實(shí)施例的電路框圖。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的實(shí)用新型內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

請(qǐng)參閱圖1，一種電動(dòng)助力自行車的控制系統(tǒng)，電動(dòng)助力自行車包括車體、為車體提供動(dòng)力的助力自行車電機(jī)、控制所述助力自行車電機(jī)動(dòng)作的助力自行車電機(jī)控制器、為助力自行車電機(jī)提供電能的助力自行車電池、以及用于顯示車體狀態(tài)的助力自行車顯示碼表。所述助力自行車電機(jī)為三相直流電機(jī)。其中：

所述助力自行車電機(jī)控制器包括：用于采集車速的車速傳感器、用于采集踏頻信息的力矩傳感器、用于驅(qū)動(dòng)三相直流電機(jī)動(dòng)作的三相直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、車燈驅(qū)動(dòng)電路、CPU控制電路；以及第一CAN總線通信接口；

所述助力自行車電池包括：蓄電池、用于監(jiān)測(cè)蓄電池電量的電池電量計(jì)量電路、用于保護(hù)蓄電池安全的充放電短路保護(hù)電路、電池充電平衡電路、以及第二CAN總線通信接口；

所述助力自行車顯示碼表包括：液晶顯示屏、液晶驅(qū)動(dòng)電路、CPU控制電路、藍(lán)牙通信電路、以及第三CAN總線通信接口；

所述第一CAN總線通信接口、第二CAN總線通信接口、以及第三CAN總線通信接口之間通過CAN總線相互連接。

請(qǐng)參閱圖2，在上述優(yōu)選實(shí)施例的基礎(chǔ)上：

還包括與所述藍(lán)牙通信電路進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的智能手機(jī)。

還包括與所述智能手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的智能頭盔；所述智能頭盔包括頭盔本體，安裝于所述頭盔本體上的心跳檢測(cè)設(shè)備、血壓檢測(cè)設(shè)備、呼吸頻率檢測(cè)設(shè)備、藍(lán)牙耳機(jī)音響、體溫檢測(cè)設(shè)備、空氣質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備、負(fù)離子空氣凈化器、以及藍(lán)牙通信電路。

還包括與所述智能手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的智能手環(huán)；所述智能手環(huán)包括手環(huán)載體，安裝于所述手環(huán)載體上的電子手表、心跳檢測(cè)設(shè)備、血壓檢測(cè)設(shè)備、車輛智能鑰匙、以及藍(lán)牙通信電路。

還包括與所述智能手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的智能手套；所述智能手套包括手套載體，安裝于所述手套載體上的心跳檢測(cè)設(shè)備、血壓檢測(cè)設(shè)備、以及藍(lán)牙通信電路。

還包括與所述智能手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的智能騎行眼鏡；所述智能騎行眼鏡包括藍(lán)牙耳機(jī)音響、負(fù)離子空氣凈化器、以及藍(lán)牙通信電路。

還包括與所述智能手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的智能騎行背包；所述智能騎行背包包括太陽能電源、手機(jī)充電寶、車輛轉(zhuǎn)向燈、以及藍(lán)牙通信電路。

還包括與所述智能手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的智能手電；所述智能手電包括手電筒、手機(jī)充電寶、藍(lán)牙音響、收音機(jī)、MP3、空氣PM2.5檢測(cè)設(shè)備、夜間錄像拍照裝置、以及藍(lán)牙通信電路。

上述優(yōu)選實(shí)施例中的電動(dòng)助力自行車控制系統(tǒng)主要包括三個(gè)部分，分別是助力自行車電機(jī)控制器、助力自行車電池和助力自行車顯示碼表，并通過CAN總線連接，每個(gè)智能單元在CAN總線下都有自己獨(dú)立的ID號(hào)碼。

1、助力自行車電機(jī)控制器

電機(jī)控制器包括車速、踏頻等信號(hào)采集系統(tǒng)、車燈控制、三相無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、CPU控制、電源系統(tǒng)和單片機(jī)軟件幾個(gè)部分組成。控制器采用較為精確的車速參數(shù)做PID車速閉環(huán)控制調(diào)節(jié)改變了傳統(tǒng)的單一速度和扭矩開環(huán)控制方案，使得騎行更平穩(wěn)，更可靠。控制器通過C AN總線接收智能碼表控制信息，同時(shí)控制器通過CAN總線把自身檢測(cè)的信號(hào)和控制狀態(tài)傳送給智能碼表。如果控制器通過CAN總線接收到智能碼表更新控制程序請(qǐng)求，控制器切換到程序接收模式，并回應(yīng)智能碼表可以接收新程序指令，智能碼表接收到回應(yīng)信息開始通過CAN總線傳送程序到控制器，控制器變接受代碼，邊校驗(yàn)代碼正確性，直至接收完所有程序，校驗(yàn)完成控制器則運(yùn)行最新下載的程序。

2、助力自行車電池

驅(qū)動(dòng)電池包括電池充放電保護(hù)電路、電池電量計(jì)算電路、電池充電平衡、電池芯和電池管理軟件組成。電池控制系統(tǒng)通過CAN總線把電池電量信息、單節(jié)電池狀態(tài)信息及電池狀態(tài)信息傳送給智能碼表。驅(qū)動(dòng)電池控制系統(tǒng)同樣可有接收智能碼表程序升級(jí)請(qǐng)求，并下載校驗(yàn)程序代碼，完成自身功能升級(jí)和參數(shù)修改。

3、助力自行車顯示碼表

智能碼表主要由液晶顯示屏、控制按鍵、藍(lán)牙通訊模塊組成。在助力騎行自行車CAN總線系統(tǒng)中，智能碼表即是人機(jī)交互控制命令的發(fā)起者，又是簡(jiǎn)單控制信息和參數(shù)顯示的接收顯示者，是初步的人機(jī)交互接口設(shè)備。同時(shí)智能碼表通過藍(lán)牙4.0協(xié)議完成與智能手機(jī)信息交互，碼表把自身液晶屏無法顯示的更為詳細(xì)的控制器和電池信息傳輸給智能手機(jī)，由手機(jī)APP軟件接收并顯示，使得騎行者對(duì)自己騎行的助力自行車控制系統(tǒng)狀態(tài)有更清楚的了解。智能碼表預(yù)留智能手機(jī)USB充電接口，保證整個(gè)騎行過程智能手機(jī)供電充足。

智能信息系統(tǒng)

1、智能手機(jī)APP的主要功能包括：騎行參數(shù)顯示、騎行地圖導(dǎo)航、電池電量顯示、騎行裝備商城、騎行賽事信息推送、騎行組隊(duì)交友通訊、車輛故障智能檢測(cè)和遠(yuǎn)程故障排除請(qǐng)求；

2、智能頭盔主要包括影響騎行者健康指數(shù)檢測(cè)，如心跳、呼吸頻率、大氣PM2.5檢測(cè)；另外智能頭盔可選配負(fù)離子發(fā)生器，減少戶外騎行過程中污染對(duì)騎行者的傷害；智能頭盔后面有左右轉(zhuǎn)向指示燈和安全閃爍燈，保障騎行安全；藍(lán)牙耳機(jī)功能，保證騎行者在騎行過程中能夠安全接聽手機(jī)，同時(shí)可以接聽智能手機(jī)導(dǎo)航指令和播放的音樂。

3、智能手環(huán)的功能包括電子手表時(shí)間顯示能，脈搏檢測(cè)、血壓監(jiān)測(cè)功能，并通過藍(lán)牙4.0傳送給智能手機(jī)顯示，騎行者可以根據(jù)脈搏和血壓狀態(tài)決定騎行快慢和電動(dòng)助力擋位；智能鑰匙功能，通過觸按智能手環(huán)按鍵可以控制助力自行車系統(tǒng)通電或關(guān)斷。

4、智能騎行眼鏡的功能包括藍(lán)牙耳機(jī)功能，保證騎行者在騎行過程中能夠安全接聽手機(jī)，同時(shí)可以接聽智能手機(jī)導(dǎo)航指令和播放的音樂。騎行者在空氣質(zhì)量不好的地方騎行時(shí)，可以打開負(fù)離子空氣凈化裝置，并把負(fù)離子出風(fēng)口對(duì)準(zhǔn)口鼻，相對(duì)減輕騎行過程中空氣污染對(duì)人體的傷害。

5、智能背包包括柔性太陽能板材料、通過充電控制器給背包備用電池充電，同時(shí)可以給智能手機(jī)充電，背包兩側(cè)表面安裝led轉(zhuǎn)向燈，可以通過藍(lán)牙模塊接收手機(jī)左右轉(zhuǎn)向控制指令，LED閃爍已通知后面車輛及行人，保證騎行安全。

6、智能手電包括手電照明、藍(lán)牙音箱、充電寶、MP3、夜間錄像拍照等功能。

以上對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。

7、智能手套的功能包括，脈搏檢測(cè)、血壓監(jiān)測(cè)功能，并通過藍(lán)牙4.0傳送給智能手機(jī)顯示，騎行者可以根據(jù)脈搏和血壓狀態(tài)決定騎行快慢和電動(dòng)助力擋位。