[发明专利]踏板辅助传感器

说明书

技术领域

本发明系有关于电动自行车相关领域，尤其地，系有关于根据一使用者的踩踏以控制电动马达辅助装置驱动电动自行车的相关技术。

背景技术

消费者与条例规定皆希望电动马达提供给电动自行车的传动系统的功率与骑乘者透过人工方式输入踏板（即，踩踏踏板）的功率相关。也就是说，只有在骑乘者以人工方式转动踏板时，电动能才会被传递至传动系统，并且该电动能必须匹配或者为骑乘者踩踏踏板所输入的功率的某比例。此些电动自行车系统又可被称为踏板辅助系统（Pedal Assist,PAS或Pedelec.）。

为了要使此些踏板辅助系统运作，需要对于由骑乘者踩踏踏板所得到的功率进行精准的量测。习知骑乘者所提供的功率的量测系统在制作上过于昂贵，因此需要提供低成本并且符合电动自行车整体成本的功率量测系统。此外，复杂的系统常有失效的情况，因此需要提供长效性并且具有低维护成本或零维护成本的功率量测系统。又因为复杂的系统需要校准与调整才能取得精确度高的量测值，因此需要提供透过简易校准与调整即可以得到预定准确度的量测系统。

另外，需要提供一种量测装置其可以不需调整或微幅调整而直接装设于市面上现有的电动自行车，而可被消费者或电动自行车制造厂商以套组方式装设于电动自行车上。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明提供一种装置与方法，其用以根据量测一骑乘者所产生的机械功率控制一电动马达提供该骑乘者协助。该骑乘者所产生的功率系由电动自行车的车链(或皮带)张力以及每分钟的转速所测得。一车链滚轮(或皮带滚轮)系设置于一悬臂梁的自由端，且该车链(或皮带)系设于该车链滚轮(或皮带滚轮)上。悬臂梁的偏移量值提供了车链张力的量测值。用于该电动马达的一控制信号系根据骑乘者所产生的一平滑功率值而生成。

于本发明的一实施态样中，系提供一种电动自行车的控制系统。该控制系统包含一电动马达、一车链、一传感器以及一处理器。该电动马达用以协助一骑乘者踩踏该电动自行车。该传感器量测该车链的车链张力而产生初步车链张力数据。该处理器计算该电动马达的一控制信号。该控制系统计算：利用该初步车链张力数据所得的一曲柄的每分钟转速值、该车链张力数据的一平滑化数值、由踩踏所得的平均功率，以及用于该电动马达的一控制信号，其与该平均功率成比例。

附图说明

在本文中提到并且构成本文的一部分的附图说明了本发明的实施例，并且与实施方式一起用以解释本发明的原理，其中：

图1A系为本发明的一传感器组的左侧视图，所述传感器组用以量测骑乘者于一车链所产生的扭矩；

图1B系为本发明的传感器组的右侧视图；

图1C系为本发明的传感器组的俯视图；

图2系为本发明的传感器组的立体示意图；

图3系为本发明的传感器组的第二实施例的立体示意图，所述传感器组用以量测骑乘者于一车链所产生的扭矩；

图4系为本发明的传感器组的第二实施例的外壳的立体示意图；

图5A系为本发明的传感器组的第二实施例的外壳的左侧视图；

图5B系为本发明的传感器组的第二实施例的外壳的俯视图；

图5C系为本发明的传感器组的第二实施例的外壳的前侧视图；

图5D系为本发明的传感器组的第二实施例的外壳的后侧视图；

图6系为本发明的一自行车的右侧视图，所述自行车接设有传感器；

图7系为本发明的车链、自行车踏板、链盘以及传感器的右侧视图，传感器设置以量测车链扭矩；

图8系为本发明接设有传感器的一自行车以及辅助踩踏的一电动马达的右侧视图（一）；

图9系为本发明接设有传感器的一自行车以及辅助踩踏的一电动马达的右侧视图（二）。

【符号说明】

10          电路

12,12a      传感器组

13          固定围体

14          车链滚轮

16          悬臂梁

16a         非固定端

17          磁铁

18          霍尔效应传感器

20          车链导引件

24          外壳

26          空孔

30,30a,30b  电动自行车

31          车架

34,34a,52   车链