电动自行车的制作方法_4

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以增加给马达142的电力。
[0167]电力控制逻辑匹配马达142输出和输入设置,这可以是节流模式或踏板辅助模式。输入设置可以用扭矩/位置传感器进行测量。电力控制逻辑测量电池26的荷电状态并保护电池26防止过充电、充电不足、过快的充电速率以及过快的放电速率。
[0168]用户界面218和/或移动设备48可以给驾驶员呈现接合自动电力控制逻辑设置与否的选项(图24的框174)。如果驾驶员选择不使用自动电力控制逻辑设置,则电力控制逻辑满足按照电力需求和预先编程的参数内可用的电池26电力给马达142提供电力的功倉泛。
[0169]如果驾驶员选择使用自动电力控制逻辑设置,则电力控制逻辑查询输入来计算剩余行程电力需求。然后,电力控制逻辑将该电力需求与电池26中剩余的实际电力进行比较。如果在电池26中没有足以到达目的地的电荷,则电力控制逻辑接合程序子程序以适当降低给马达142的电力以确保电力在剩余行程中等量分布,而不是在到达目的地之前用完电力。如果地形数据是可用的,那么控制逻辑可以节约能量以适应在行程的最后阶段的海拔变化。
[0170]如果,到行程的终点,电池26的状态超过了预定水平,如,需要充电以在供应的电力辅助——即,放电速率——下提供剩余行程的能量,则电力控制逻辑可以接合另一个子程序,该子程序增加到行程的终点通过马达142的电力辅助以允许驾驶者的心率下降并以最小的呼吸急促和汗量到达目的地,如,准备在办公室中工作。控制器程序也可以设置为如果需要,在行程的早期强制能量保存(减少辅助),以确保到终点时电力增加可以是可用的。
[0171]计算设备28可以编程为随着目的地距离减小而逐步增加给马达142的电力。例如,存储器29可以存储包括编程以随着目的地距离减小而逐渐增加给马达142的电力的指令。这辅助驾驶员以最小的呼吸急促和汗量到达目的地。计算设备28可以编程为,如,存储器29可以存储包括编程以至少基于目的地距离、地形、交通状况、交通灯模式等确定电力增加量和电力增加的进度的快速性的指令,如以下进一步所述。
[0172]计算设备28可以编程为,如,存储器29可以存储包括编程以至少基于电池26的荷电水平确定最大降温距离的指令。当目的地距离小于最大降温距离时,计算设备28可以提供指令以增加给马达142的电力,S卩,当自行车10处于乘员选择的降温距离时,马达142为驾驶员提供额外的蹬踏辅助。这有助于确保电池26具有到达预定目的地足够的荷电同时降低驾驶员的心率。
[0173]计算设备28可以编程为,如,存储器29可以存储包括编程以基于可以降低电池的荷电的几个因素计算最大降温距离的指令。例如,计算设备28可以编程为至少基于自行车10和预定目的地之间的地形、自行车10和预定目的地之间的交通状况、自行车10和预定目的地之间的交通灯模式等确定最大降温距离。例如,移动设备48可以提供地形、交通状况、交通灯模式等至计算设备28。计算设备28可以编程为接收从移动设备48——如,移动电话——传送到计算设备28的地形、交通状况和交通灯模式中的至少一个。移动设备48可以具有访问包括例如地形、交通状况、交通灯模式等信息的数据库的程序或应用程序,并且可以基于自行车10的位置和到预定目的地的路线提供信息至计算设备28。
[0174]计算设备28可以编程为,如,存储器29可以存储包括编程以接收乘员选择的降温距离的指令以及当目的地距离小于乘员选择的降温距离时,提供指令以增加给马达142的电力的指令,即,当自行车10处于乘员选择的降温距离时,马达142为驾驶员提供额外的蹬踏辅助。例如,驾驶员可以将乘员选择的降温距离输入到移动设备48中并且移动设备可以将乘员选择的降温距离传送到计算设备28。计算设备28可以编程为比较乘员选择的降温距离与最大降温距离。
[0175]如果乘员选择的降温距离小于由计算设备28计算出的最大降温距离,则计算设备28可以基于乘员选择的降温距离来操作。如果乘员选择的降温距离大于最大降温距离,则计算设备28可以编程为覆盖乘员选择的降温距离。例如,在这样的情况下,当自行车10处于最大降温距离而不是所乘员选择的降温距离时,计算设备28可以提供指令以增加给马达142的电力。可选择地,当乘员选择的降温距离大于最大降温距离时,计算设备28可以指示移动设备48拒绝输入乘员选择的降温距离并提示驾驶员选择另一个乘员选择的降温距离。在这种情况下,计算设备28可以指示移动设备48来显示最大降温距离,以辅助驾驶员选择小于最大降温距离的乘员选择的降温距离。
[0176]计算设备28可以编程为,如,存储器29可以存储包括编程以在驾驶员操作自行车10之前识别驾驶员的基线心率的指令。例如,在操作自行车10之前,驾驶员可以接触心率监控器145持续预定时间量且计算设备28可以接收心率信号并计算基线心率,如,驾驶员的静息心率。计算设备28可以编程为至少基于相对于基线心率的心率信号提供指令以增加给马达142的电力。例如,当自行车10接近预定目的地时,计算设备28可以提供指令至马达142以增加蹬踏辅助来使心率信号降低至基线心率。计算设备28可以执行反馈回路以不断监控相对于基线心率的心率信号。
[0177]如图24和25所示,电力控制逻辑的自动模式可以在框174中开启或关闭。当自动模式关闭时,电力控制逻辑计算电力输出并旋转齿轮148以驱动电动自行车10。当自动模式开启时,电力控制逻辑计算剩余行程所需的电力,如框176所示。该计算可以基于瞬时电力请求、历史行程电力使用、剩余行程范围、剩余行程地形、交通等。当计算剩余行程需要的电力时,电力控制逻辑计算电池26是否具有满足剩余行程的电力的足够的荷电,如框178所示。该计算是基于电池26的荷电状态。
[0178]如果电池26的荷电是足够的,则电力控制逻辑跟踪何时电动自行车10在预定距离内接近目的地。当电力控制逻辑确定电动自行车10不在目的地的预定距离内时,电力控制逻辑计算马达142的电力输出,如框180中所示,并且给马达142提供电力,如框182中所示。当电力控制逻辑确定电动自行车10在目的地的预定距离内时,电力控制逻辑计算减少汗水电力调节,如框184中所示,如,以给马达142提供额外的电力以允许驾驶员在行程的最后阶段期间降温。减少汗水电力调节可以基于驾驶员的瞬时心率的测量值。基于减少汗水电力调节,电力控制逻辑计算电力输出并给马达142提供电力。
[0179]如框186中所示,当电力控制逻辑计算电池26的荷电不足以到达目的地时,电力控制逻辑计算距离增加电力调节。基于该计算,电力控制逻辑计算电力输出并给马达142提供电力。
[0180]如图28所示,电动自行车10可以包括通信系统200。通信系统200配置用于在计算设备28和移动设备48和/或车辆12的用户输入设备202之间同时发送和处理数据。具体地,电动自行车10的计算设备28可以常规地执行电动自行车10的一个或多个部件/系统的状态检查,例如电池荷电状态、行程范围、车架14打开检查、轮胎压力、主动安全系统等。这些状态可以如在行程开始之前在移动设备48或车辆12的仪表板上显示给驾驶员。例如,用户输入设备202可以包括车辆12的多媒体系统,包括处理器、存储器、用户界面218——例如图形化用户界面——和/或输入按钮等。
[0181]如图26所示,通信系统200可以包括自行车10的计算设备28和连接204。计算设备28的处理器31可以编程为当自行车10插接到车辆12时,与车辆12的用户输入设备202通信。处理器31可以编程为当自行车10从车辆12脱离时,除了用户输入设备202之夕卜,还与移动设备48通信。在这样的配置中,处理器31可以编程为提供车辆的用户输入设备202、自行车10的计算设备28和移动设备48之间的三向通信,即,可以允许从车辆的用户输入设备202、自行车10的计算设备28和移动设备48中的任何一个向其他两个通信。
[0182]如图26B所示,通信系统200可以在车辆模式中或在远程模式中操作,在车辆模式中,车辆12的用户输入设备202与计算设备28通信并控制状态检查,在远程模式中(也在图26A中示出),移动设备48控制状态检查。当电动自行车10从车辆12拆除或进入车辆12中时,通信系统200可以在车辆模式和远程模式之间自动切换。例如,处理器31可以编程为当自行车10插接到车辆12时,与车辆12的用户输入设备202自动通信,并且当自行车10插接到车辆12时,自动停止与移动设备48通信。可选择地或此外,通信系统200可以在车辆模式和远程模式之间手动切换,如,通过从驾驶员到车辆12的用户输入设备202和/或通过移动设备48的手动输入。例如,处理器可以编程为接收指令以与车辆的用户输入设备202和移动设备48中的至少一个建立通信,如,通过从驾驶员至车辆12的用户输入设备202和/或通过移动设备48的手动输入。
[0183]如图28所示,电动自行车10包括通信系统200和车辆12的用户输入设备202之间和/或通信系统200和移动设备48之间的连接204。连接204可以是无线连接204,如,通过无线协议,例如蓝牙,或者可以是有线连接204,如,USB连接204。连接204可以与电池26通信,用于提供电池26和用户输入设备202和/或电池26和移动设备48之间的通?目。
[0184]在车辆模式中,电动自行车10可以连接到车辆12以及连接到移动设备48。换言之,计算设备28可以与用户输入设备202和与移动设备48直接通信。计算设备28和用户输入设备202和/或移动设备48之间的这种通信可以是有线的和/或无线的。车辆12可以从电动自行车10发送、接收和/或链接数据到移动设备48,如下所述。
[0185]在车辆模式中,当电动自行车10插接到车辆12时,电动自行车10的计算设备28可以通过连接204与车辆12通信。例如,电动自行车10可以与车辆12插接,如下所述。当电动自行车10插接时,电动自行车10的计算设备28可以与车辆12的用户输入设备202通过连接204进行通信。例如,计算设备28可以通过连接204传送状态检查至车辆12的用户输入设备202。用户输入设备202可以通过适当的软件与计算设备28进行通信。车辆制造商可以提供用于自行车计算设备28的开源编程界面。制造商可以设计并上传他们自己的应用程序至用户输入设备202或制造商可以直接编程界面程序到他们的用户输入设备202的多媒体通信协议中。
[0186]当通信系统200处于车辆模式时,用户输入设备202可以通过连接204控制计算设备28。处理器31可以编程为当自行车10插接到车辆12时,从用户输入设备202和移动设备48中的一个传送信息至用户输入设备202和移动设备48中的另一个。当通信系统200处于车辆模式时,用户输入设备202可以镜像从计算设备28到移动设备48的通信。例如,用户输入设备202可以通过与移动设备48的典型的连接204——例如蓝牙、USB等——传送要镜像的信息。用户输入设备202可以将包括停车信息、拥挤信息、收费道路信息、天气信息、地形信息等的数据合并到计算设备28。当在远程模式中时,移动设备48可以合并数据到计算设备28,包括停车信息、地形信息等。
[0187]在远程模式中,电动自行车10可以连接到移动设备48,并且在这样的配置中,移动设备48可以连接到车辆12。换言之,计算设备28可以与移动设备48直接通信。计算设备28和移动设备48之间的通信可以是有线和/或无线的。如果移动设备48处于车辆12中,则移动设备48还可以与移动设备通信并从电动自行车10发送、接收和/或链接数据至用户输入设备202。
[0188]当通信系统200在远程模式中操作时,如图26A和26B所示,移动设备48可以连接到电动自行车10,如,通过连接204。在远程模式中,电动自行车10的计算设备28可以通过连接204与移动设备48通信。例如,计算设备28可以通过连接204传送状态检查至车辆12的移动设备48。当通信系统200处于远程模式时,移动设备48可以通过连接204控制计算设备28。当通信系统200处于远程模式时,移动设备48可以镜像从计算设备28至用户输入设备202的通信。例如,移动设备48可以通过与用户输入设备202的典型的连接204——如蓝牙,USB等——传送要镜像的信息。
[0189]如上所述,通信系统200可以在车辆模式和远程模式之间自动切换。当电动自行车10从车辆12移除时,计算设备28的控制从用户输入设备202传递到移动设备48,并且当电动自行车10进入到车辆12中时,计算设备28的控制从移动设备48传递到用户输入设备202。
[0190]连接204可以配置用于与用户输入设备202和移动设备48通信。相同的连接204可以与用户输入设备202和移动设备48兼容,并且因此,相同的连接204可以在车辆模式和远程模式中使用,从而降低使用单一的连接204的成本。公共连接204还确保了当计算设备28的控制在车辆12和移动设备48之间切换时,任何事件或更新可以从移动设备48直接传递到车辆12和/或从车辆12传递到移动设备48。
[0191 ] 如上所述,通信系统200可以包括计算设备28,计算设备28包括处理器31和存储器29。存储器可以存储包含编程以检测何时自行车10插接到车辆12以及检测何时自行车10从车辆12脱开的指令。指令包含编程以当自行车10插接到车辆12时与车辆12的用户输入设备202通信,并且当自行车10从车辆12脱开时,与移动设备48通信。如上所述,数据可以涉及电池荷电、行程范围、车架打开检查、轮胎压力以及主动安全系统中的至少一个。
[0192]指令可以包含编程以当自行车10从车辆12脱开时从车辆12的用户输入设备202向移动设备48自动切换与计算设备28的通信。可选择地,或此外,如上所述,指令可以包括编程以从车辆12的用户输入设备202向移动设备48手动切换与计算设备28的通信,如,通过到移动设备48和/或车辆12的用户输入设备202的输入。
[0193]类似地,指令可以包含编程以当自行车10插接到车辆12时,从移动设备48向车辆12的用户输入设备202自动切换与计算设备28的通信。可选择地,或此外,如上所述,指令可以包括编程以从移动设备48向车辆12的用户输入设备202手动切换与计算设备28的通信,如,通过到移动设备48和/或车辆12的用户输入设备202的输入。
[0194]指令可以包含编程以当自行车10插接到车辆12时从车辆12的用户输入设备202和移动设备48中的一个传送数据至用户输入设备202和移动设备48中的另一个。换言之,如上所述,当通信系统200处于车辆模式时,数据可以在移动设备48和车辆12的用户输入设备202之间传送。指令可以包含编程以提供车辆12的用户输入设备202、自行车10的计算设备28和移动设备48之间的三向通信,S卩,可以允许从车辆的用户输入设备202、自行车10的计算设备28以及移动设备48中的任何一个向其他两个通信。
[0195]在图30中示出了操作通信系统200的方法350。参考图30,该方法包括检测自行车10插接到车辆12,如在框352中所示。
[0196]如在框354中所示,该方法350包括在自行车10的计算设备28和车辆12的用户输入设备202之间传送数据,即,用车辆模式中的通信系统200。如上所述,该通信可以是自动的,如图30所示。可选择地,如上所述,该通信可以手动启动,如,通过到用户输入设备202和/或移动设备48的输入。该方法可以包括在车辆12的用户输入设备202上显示数据,如在框356中所示。
[0197]虽然通信系统200处于车辆模式,但是该方法可以包括在移动设备48与车辆12的用户输入设备202和/或自行车10的计算设备28之间传送数据,如在框358中所示。数据可以显示在移动设备48上,如在框360中所示。
[0198]该方法可以包括检测自行车10从车辆12脱开,如在框362中所示。如在框364中所示,该方法可以包括停止自行车10的计算设备28和车辆12的用户输入设备202之间的通信并在移动设备48和自行车10的计算设备28之间传送数据,即用处于远程模式的通信系统200。如上所述,该通信,即,从车辆模式切换到远程模式,可以是自动的,或者可以是手动启动的,如,用到移动设备48和/或用户输入设备202的输入。该数据可以显示在移动设备48上,如在框366中所示。如图30所示,当通信系统处于远程模式时,如果再次检测到自行车10插接到车辆12,则该方法可以重新开始。当检测到自行车10与车辆12插接时,通信系统200从远程模式到车辆模式的切换可以是自动的。
[0199]参考图29,当电动自行车10与车辆12插接时,车辆12的电源——如,电池206——可以给电动自行车10的电池26充电。作为一个示例,如图26B和27所示,车辆12可以包括具有用于连接到车辆12并举起电动自行车10进入车辆12的升降臂210的插接系统208。参考图32,升降臂210可以具有与车辆12的电池26通信的电连接212。升降臂210的电连接212可以与电动自行车10的电连接214配合,如,在电动自行车10的车叉68或座椅立柱76中,以将车辆12的电池206与电动自行车10电连接。电动自行车10的电连接214可以与电动自行车10的电池26通信。
[0200]用户输入设备202和/或车辆12的移动设备48可以与升降臂210的电连接212通信,用于监控和/或显示电动自行车10的电池26的荷电状态。用户输入设备202和/或移动设备48可以通过升降臂210与电动自行车10的计算设备28通信,以监控和/或显示轮胎压力、电池26的荷电状态、行程范围、制动衬块状态等。
[0201]插接系统可以是任何合适的类型。例如,插接系统可以是在2014年7月22日提交的美国专利申请号为14/33
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