一种助力推行方法、电动车及其控制器与流程

本发明涉及电动车技术领域，特别涉及一种助力推行方法、电动车及其控制器。

背景技术：

目前市场上电动滑板车和电动自行车等电动车，在非骑行状态下需要人扶着推车，形态与推自行车时的形态一致，在电动车具备动力系统的情况下仍需要人力推行，在推行状态下无法发挥其具备动力的优势。

且电动车因为具备动力系统及供电系统，车身本身具备一定的重量，所以在推行时需要费力；同时，现在市面上的电动车如果采用较小的油门加速来产生一定的助力效果，需要使用者在推行过程中通过对设置于把手上的油门进行细微的控制来让车子不会突然加速减速，这种在对于把手用力的情况下，同时需要对设置于把手上的油门进行的细微控制，不但容易造成车体的突然加速进而带来危险，同时对于把手的这种操作带来的用户体验差。

技术实现要素：

本发明提供一种助力推行方法、电动车及其控制器，以为电动车使用者提供智能助力推行功能。

为实现所述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种助力推行方法，应用于电动车的控制器，所述助力推行方法包括：

判断所述电动车是否满足预设推行条件；

若所述电动车满足所述预设推行条件，则根据所述电动车的速度控制所述电动车的电机，以驱动所述电动车的驱动轮工作，使所述电动车在预设速度范围内助力推行；所述预设速度范围为与所述电动车的速度相对应的速度范围。

通过实施该发明实施例，能够实现为电动车使用者提供智能助力推行的功能，在推行状态下能够发挥其具备动力的优势；避免了在车身本身重量下推行时需费力的缺点；并且无需通过细微控制油门进行加速，避免了在用力下的细微控制所带来的危险且用户体验差的问题。

优选的，所述预设推行条件为：

所述电动车的速度不为零、所述电动车的油门控制量为零且无制动；

或者，所述电动车的速度不为零、踏板检测开关的检测结果为空、把手检测开关的检测结果为有手握且无制动；

或者，接收助力推行启动指令。

通过实施该发明实施例，能够得到所述电动车的模式自动识别的判断依据。

优选的，当所述预设推行条件为所述电动车的速度不为零、踏板检测开关的检测结果为空、把手检测开关的检测结果为有手握且无制动时，在所述若所述电动车满足所述预设推行条件之后，还包括：

根据把手不同方向的受力大小，生成或调整对于所述电机的控制。

通过实施该发明实施例，能够实现对人推车的监控，增加助力推行功能的安全保障性。

优选的，在所述根据所述电动车的速度控制所述电动车的电机，使所述电机驱动所述电动车的驱动轮工作，以使所述电动车在预设速度范围内助力推行之后，还包括：

根据接收的助力推行调节指令、车体角度或者所述电动车的当前速度，调整对于所述电机的控制，以使所述电动车根据所述助力推行调节指令、车体角度或者所述电动车的当前速度，加速或者减速进行助力推行；

当所述电动车的速度超过预设安全速度或者所述车体角度超过预设安全角度时，调整对于所述电机的控制，以使所述电动车在预设安全速度范围内助力推行或者停止助力推行。

通过实施该发明实施例，能够在所述电动车提供助力推行的过程中，根据用户给定的速度，自行实现助力推行的速度跟随；并根据其接收的助力推行调节指令实现相应的加速、减速、停止推行的动作；且能够辅助人在上下坡的时候由车体姿态传感器自主识别到坡度，从而使电动滑板车做出反应动作；另外，在实现助力推行的基础之上，根据实际情况增加限速保护功能和/或过角度保护功能，能够增加电动车的安全性能。

一种电动车的控制器，包括：

判断单元，用于判断所述电动车是否满足预设推行条件；

第一控制单元，用于若所述电动车满足所述预设推行条件，则根据所述电动车的速度控制所述电动车的电机，以使所述电机驱动所述电动车的驱动轮工作，使所述电动车在预设速度范围内助力推行；所述预设速度范围为与所述电动车的速度相对应的速度范围。

通过实施该发明实施例，能够实现为电动车使用者提供智能助力推行的功能，在推行状态下能够发挥其具备动力的优势；避免了在车身本身重量下推行时需费力的缺点；并且无需通过细微控制油门进行加速，避免了在用力下的细微控制所带来的危险且用户体验差的问题。

优选的，所述判断单元用于判断所述电动车是否满足预设推行条件时，具体用于：

判断所述电动车的速度是否不为零、所述电动车的油门控制量是否为零且是否无制动；

或者，判断所述电动车的速度是否不为零、踏板检测开关的检测结果是否为空、把手检测开关的检测结果是否为有手握且是否无制动；

或者，判断是否接收助力推行启动指令。

通过实施该发明实施例，能够得到所述电动车的模式自动识别的判断依据。

优选的，当所述判断单元用于判断所述电动车的速度是否不为零、踏板检测开关的检测结果是否为空、把手检测开关的检测结果是否为有手握且是否无制动时，所述电动车的控制器还包括：

第二控制单元，用于根据把手不同方向的受力大小，生成或调整对于所述电机的控制。

通过实施该发明实施例，能够实现对人推车的监控，增加助力推行功能的安全保障性。

优选的，还包括：

调整单元，用于根据接收的助力推行调节指令、车体角度或者所述电动车的当前速度，调整对于所述电机的控制，以使所述电动车根据所述助力推行调节指令、车体角度或者所述电动车的当前速度，加速或者减速进行助力推行；

保护单元，用于当所述电动车的速度超过预设安全速度或者所述车体角度超过预设安全角度时，调整对于所述电机的控制，以使所述电动车在预设安全速度范围内助力推行或者停止助力推行。

通过实施该发明实施例，能够在所述电动车提供助力推行的过程中，根据用户给定的速度，自行实现助力推行的速度跟随；并根据其接收的助力推行调节指令实现相应的加速、减速、停止推行的动作；且能够辅助人在上下坡的时候由车体姿态传感器自主识别到坡度，从而使电动滑板车做出反应动作；另外，在实现助力推行的基础之上，根据实际情况增加限速保护功能和/或过角度保护功能，能够增加电动车的安全性能。

一种电动车，包括：驱动轮、从动轮、速度传感器、电机、踏板、把手和控制器；其中：

所述电动车的速度传感器用于实时检测所述电动车的速度；

所述电动车的速度传感器设置于所述驱动轮或者所述从动轮上；

所述电动车的速度传感器为电机霍尔测试传感器、编码器测试传感器或者轮子外部码盘；

所述控制器应用上述任一所述的助力推行方法。

通过实施该发明实施例，能够实现为电动车使用者提供智能助力推行的功能，在推行状态下能够发挥其具备动力的优势；避免了在车身本身重量下推行时需费力的缺点；并且无需通过细微控制油门进行加速，避免了在用力下的细微控制所带来的危险且用户体验差的问题。

优选的，还包括：

指令接收按钮和/或无线通讯模块，用于接收助力推行启动指令或者助力推行调节指令；

设置与所述踏板上的踏板检测开关，用于实时检测所述踏板是否为空；

设置于所述把手上的把手检测开关，用于实时检测所述把手是否有手握；

设置于所述把手不同方向上的压力传感器，用于实时检测所述把手不同方向的受力大小；

设置于所述电动车的踏板或者把手杆上的车体姿态传感器，用于实时检测所述电动车的车体角度；

所述车体姿态传感器为测量单元IMU惯导自平衡系统的加速度计或者陀螺仪。

通过实施该发明实施例，能够为所述控制器提供相应的信号或者指令，以作为所述控制器进行助力推行控制的依据。

本发明提供的所述助力推行方法，通过判断所述电动车是否满足预设推行条件；若所述电动车满足所述预设推行条件，则根据所述电动车的速度控制所述电动车的电机，以使所述电机驱动所述电动车的驱动轮工作，使所述电动车在预设速度范围内助力推行；所述预设速度范围为与所述电动车的速度相对应的速度范围；实现了为电动车使用者提供智能助力推行的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的助力推行方法的流程图；

图2是本发明另一实施例提供的助力推行方法的另一流程图；

图3是本发明另一实施例提供的助力推行方法的另一流程图；

图4是本发明另一实施例提供的正常推行示意图；

图5是本发明另一实施例提供的上坡推行示意图；

图6是本发明另一实施例提供的下坡推行示意图；

图7是本发明另一实施例提供的电动车的控制器的结构示意图；

图8是本发明另一实施例提供的电动车的控制器的另一结构示意图；

图9是本发明另一实施例提供的电动车的控制器的另一结构示意图；

图10是本发明另一实施例提供的电动车的部分结构示意图；

图11是本发明另一实施例提供的电动车的部分结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

本发明提供一种助力推行方法，应用于电动车的控制器，以为电动车使用者提供智能助力推行功能。

具体的，所述助力推行方法，如图1所示，包括：

S101、判断所述电动车是否满足预设推行条件；

若所述电动车满足所述预设推行条件，则执行步骤S102；

S102、根据所述电动车的速度控制所述电动车的电机，以使所述电机驱动所述电动车的驱动轮工作，使所述电动车在预设速度范围内助力推行。

所述预设速度范围可以根据具体情况进行设定，以人类的平均步行速度为较佳选择；此处不做具体限定，均在本申请的保护范围内。

优选的，所述预设速度范围为与所述电动车的速度相对应的速度范围。

所述电动车的速度可以为电机的转速、驱动轮的转速或者所述电动车的行进速度，此处不做具体限定，可以视其具体应用环境而定；只是不同的速度选择将会对应不同的预设速度范围，该预设速度范围为与人步行速度相适应的范围，此处不做具体限定，均可以根据实际情况进行设定。

在实际的应用中，由于不同人的步行速度存在差异，因此，设定所述预设速度范围为与所述电动车的速度(也即当前推行的人的步行速度)相对应的速度范围，使得对于所述电动车的助力推行速度与人步行速度相近，提高助力推行的舒适度。

本实施例提供的所述电动车，通过上述过程，可以实现为电动车使用者提供智能助力推行的功能，在推行状态下能够发挥其具备动力的优势；避免了在车身本身重量下推行时需费力的缺点；并且无需通过细微控制油门进行加速，避免了在用力下的细微控制所带来的危险且用户体验差的问题。

值得说明的是，所述电动车包括但不限于电动滑板车，电动自行车，电动摩托车，及带座位的电动车等，均在本申请的保护范围内。

优选的，所述预设推行条件为：

所述电动车的速度不为零、所述电动车的油门控制量为零且无制动；

或者，所述电动车的速度不为零、踏板检测开关的检测结果为空、把手检测开关的检测结果为有手握且无制动；

或者，接收助力推行启动指令。

在具体的实际应用中，所述预设推行条件可以作为所述电动车的模式自动识别的判断依据。即当油门控制量不为零时，所述电动车将会进入骑行的模式；当所述电动车的速度不为零、所述电动车的油门控制量为零且有制动时，所述电动车将会停止；而所述电动车的速度不为零、所述电动车的油门控制量为零且无制动，或者，所述电动车的速度不为零、踏板检测开关的检测结果为空、把手检测开关的检测结果为有手握且无制动，又或者，所述电动车通过按钮或APP软件及无线通讯技术接收到用户发送的助力推行启动指令时，所述电动车则会判断满足所述预设推行条件，默认进入助力推行的模式。

优选的，当所述预设推行条件为所述电动车的速度不为零、踏板检测开关的检测结果为空、把手检测开关的检测结果为有手握且无制动时，在图1的基础之上，参见图2，在步骤S101之后还包括：

S103、根据把手不同方向的受力大小，生成或调整对于所述电机的控制。

本实施例可以实现对人推车的监控，在人手脱离把手时电机不进行驱动，只有当人手扶在把手上才可以实现助力推行功能，能够增加该功能的安全保障性。

对于所述电机的控制的生成和调整也可以根据把手不同方向上的受力来确定，比如把手后侧受力时，可以控制所述电动车实现助力推行，或者调整对于所述电机的控制，实现加速推行；当把手前侧受力时，可以根据其受力大小实现减速或者停止推行的功能。

当然还可以根据其他角度的受力实现加速减速等功能，此处不再一一赘述。

本发明另一优选的实施例中，在图1的基础之上，参见图3，执行步骤S102之后，还包括：

S104、根据接收的助力推行调节指令、车体角度或者所述电动车的当前速度，调整对于所述电机的控制，以使所述电动车根据所述助力推行调节指令、车体角度或者所述电动车的当前速度，加速或者减速进行助力推行；

S105、当所述电动车的速度超过预设安全速度或者所述车体角度超过预设安全角度时，调整对于所述电机的控制，以使所述电动车在预设安全速度范围内助力推行或者停止助力推行。

当电动车在非骑行状态时，由人在车零速状态(或者低速惯性前进)时开始推车，让电动车产生一个初始比较小的速度以后，该电动车通过自身的速度传感器来完成当前速度较小范围内的闭环调速控制，从而实现电动车能够保持与人接近的动力输出保证车子的自主动力运行。

当人加速时，其手部动作会更用力的使车体速度向前，从而使驱动轮速度大于当前值，使电机完成一个新的速度跳跃，来达到一个新的速度平衡。也即，只要人通过发出助力推行调节指令或者在加减速时稍微的出力改变车体速度，车体也会跟随人的速度到达一个新的速度平衡，使得该电动车能够自行实现助力推行的速度跟随。

具体的，步骤S104包括：

当接收的助力推行调节指令为加速推行指令或者所述电动车的速度大于当前的预设速度范围上限时，调整对于所述电机的控制，以使所述电动车在比当前的预设速度范围更高一档的预设速度范围内助力推行；

当接收的助力推行调节指令为减速推行指令或者所述电动车的速度小于当前的预设速度范围下限时，调整对于所述电机的控制，以使所述电动车在比当前的预设速度范围更低一档的预设速度范围内助力推行；

当接收的助力推行调节指令为助力推行停止指令或者所述电动车的速度小于预设停车速度时，调整对于所述电机的控制，以使所述电动车的速度逐渐减小至零，停止助力推行；

并且，根据接收的车体角度，调整对于所述电机的控制，可以使所述电动车在与当前速度对应的预设速度范围基础上，按照与所述车体角度对应的预设值加速或者减速进行助力推行。

本实施例提供的所述电动车，以电动滑板车为例进行说明，在如图4所示的正常前进情况下，可以实现为电动滑板车使用者提供智能助力推行的功能，避免了在车身本身重量下推行时需费力的缺点，并避免了在用力下的细微控制所带来的危险且用户体验差的问题。

另外，本实施例提供的所述电动车，在所述电动车提供助力推行的过程中，根据用户给定的速度，可以自行实现助力推行的速度跟随；即，人在加减速时稍微的出力改变车体速度，车体也会跟随人的速度到达一个新的速度平衡；或者也可以根据其接收的助力推行调节指令可以实现相应的加速、减速、停止推行的动作；再或者，在如图5和图6所示的推行上下坡情况下，可以辅助人在上下坡的时候由车体姿态传感器自主识别到坡度，从而使电动滑板车做出反应动作，比如上坡的时候电机可以出更多的力，下坡时也可以控制电机反向出力，达到车体可以自己在坡上加速和轻度刹车的效果，不会出现需要用力去推行电动滑板车的情况，不容易让车辆失控，可以轻松的推车上下坡。在如图6所示的推车下坡时，不用通过刹车来减速，同时不用靠人手用力控制车辆不下滑，更可以轻松的让车辆驻坡。

为达到智能助力推行的效果，所述电动车可以在实现助力推行的基础之上，根据实际情况增加限速保护功能和/或过角度保护功能，即通过步骤S105，识别车体是否在正常推行的状态来区分电机应处于的工作模式，更增加了所述电动车的安全性。

本发明另一实施例还提供了一种电动车的控制器，如图7所示，包括：

判断单元201，用于判断所述电动车是否满足预设推行条件；

第一控制单元202，用于若所述电动车满足所述预设推行条件，则根据所述电动车的速度控制所述电动车的电机，以使所述电机驱动所述电动车的驱动轮工作，以使所述电动车在预设速度范围内助力推行；所述预设速度范围为与所述电动车的速度相对应的速度范围。

优选的，判断单元201用于判断所述电动车是否满足预设推行条件时，具体用于：

判断所述电动车的速度是否不为零、所述电动车的油门控制量是否为零且是否无制动；

或者，判断所述电动车的速度是否不为零、踏板检测开关的检测结果是否为空、把手检测开关的检测结果是否为有手握且是否无制动；

或者，判断是否接收助力推行启动指令。

优选的，当判断单元201用于判断所述电动车的速度是否不为零、踏板检测开关的检测结果是否为空、把手检测开关的检测结果是否为有手握且是否无制动时，所述电动车的控制器如图8所示，在图7的基础之上，还包括：

第二控制单元203，用于根据把手不同方向的受力大小，生成或调整对于所述电机的控制。

优选的，如图9所示，所述电动车的控制器在图7的基础之上，还包括：

调整单元204，用于根据接收的助力推行调节指令、车体角度或者所述电动车的当前速度，调整对于所述电机的控制，以使所述电动车根据所述助力推行调节指令、车体角度或者所述电动车的当前速度，加速或者减速进行助力推行；

保护单元205，用于当所述电动车的速度超过预设安全速度或者所述车体角度超过预设安全角度时，调整对于所述电机的控制，以使所述电动车在预设安全速度范围内助力推行或者停止助力推行。

本实施例提供的所述电动车的控制器，可以实现为电动车使用者提供智能助力推行的功能，在推行状态下能够发挥其具备动力的优势；避免了在车身本身重量下推行时需费力的缺点；并且无需通过细微控制油门进行加速，避免了在用力下的细微控制所带来的危险且用户体验差的问题。

具体的工作原理与上述实施例相同，此处不再一一赘述。

本发明另一实施例还提供了一种电动车，如图10所示，包括：驱动轮101、从动轮102、速度传感器103、电机105、踏板、把手和控制器104；其中：

控制器104应用上述实施例任一所述的助力推行方法；

速度传感器103用于实时检测所述电动车的速度；

速度传感器103设置于驱动轮101或者从动轮102上；

速度传感器103为电机霍尔测试传感器、编码器测试传感器或者轮子外部码盘。

驱动轮101和从动轮102并不限定两者的具体位置，以及速度传感器103的实现形式并不做具体限定，可以根据其具体的应用环境而定，均在本申请的保护范围内。

优选的，所述电动车，在图10的基础之上，参见图11，还包括：

指令接收按钮和/或无线通讯模块，用于接收助力推行启动指令或者助力推行调节指令(加速推行指令、减速推行指令或者助力推行停止指令)；

设置与所述踏板上的踏板检测开关，用于实时检测所述踏板是否为空；

设置于所述把手上的把手检测开关，用于实时检测所述把手是否有手握；

设置于所述把手不同方向上的压力传感器106，用于实时检测所述把手不同方向的受力大小；

设置于所述电动车的踏板或者把手杆上的车体姿态传感器107，用于实时检测所述电动车的车体角度；

所述车体姿态传感器为测量单元IMU惯导自平衡系统的加速度计或者陀螺仪；

压力传感器106的输出端与图8中所示的第二控制单元203相连。

在具体的应用中，所述踏板检测开关与所述把手检测开关可以为压力/压敏传感器、行程开关、触摸芯片或者滑动变阻器等，此处不做具体限定，能够实现相应检测功能的装置均在本申请的保护范围内。

在电动车的把手上增加压力传感器106(可以为多个)用来感受人手作用在把手上不同方向的压力，通过接触面压力来实现电机105转动，实现助力推行的效果。比如，当上坡的时候，人手作用在把手上相应位置的压力变大，电机105将会加速使车体给定一定速度进行助力爬坡。

本实施例中，控制器104生成或调整对于所述电机的控制的依据可以来源于速度传感器103实时检测的所述电动车的速度，也可以来源于压力传感器106实时检测的所述把手不同方向的受力大小；此处不做具体限定，可以视其具体应用环境进行选择，均在本申请的保护范围内。

车体姿态传感器107的输出端与图9中的调整单元204及保护单元205相连，具体可以为测量单元IMU惯导自平衡系统的加速度计或者陀螺仪。此处并不做具体限定，可以视其具体应用环境而定。

当然，在具体的实际应用中，车体姿态传感器107还可以设置于所述电动车的其他位置，此处不再一一赘述。

本发明中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。