自行车助力方法及系统的制作方法
【专利摘要】一种自行车助力方法，所述自行车上设有驱动车轮的电机，所述方法包括：设置负重和助力等级；检测所述自行车当前的速度、加速度及角速度；根据所述加速度和所述角速度确定所述自行车的坡度值；根据所述速度、所述坡度值以及所述负重确定纯人力骑行所需的输出功率；根据所述助力等级和所述纯人力骑行所需的输出功率确定所述电机的输出功率；控制所述电机根据所述输出功率输出相应的功率。本发明还提供一种自行车助力系统。本发明通过自行车当前的速度、加速度、角速度以及自行车的负重确定纯人力骑行所需的输出功率，进而确定电机的输出功率，实现成本低，且通过速度和加速度共同确定助力功率，能够使加速更加平稳，加速响应快。
【专利说明】
自行车助力方法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及自行车技术领域，特别是涉及一种自行车助力方法及系统。
【背景技术】
[0002]助力自行车，是指以蓄电池作为辅助能源在普通小型自行车的基础上，安装了电机、控制器、蓄电池、助力传感器、闸把等操纵部件和显示仪表系统的机电一体化的交通工具，由于助力自行车的便利性和实用性，得到了越来越多消费者的喜爱。
[0003]现有助力自行车的助力方法主要是通过助力自行车上的力矩传感器来感知人的加速意图，进而通过电机提供较强的辅助驱动力，达到助力加速效果，但使用力矩传感器会导致车子在骑行启动时，因为开始踩踏的时候力量比较大，整个驱动系统的辅助驱动力也会比较大，引起车子初始加速过猛，加速不平稳。此外，力矩传感器必须安装在自行车的某个固定位置，如助力自行车踩踏的中轴上，而且是通过接线的方式将力矩传感器的数据传给主控板，这就导致整个助力系统的安装比较复杂，而且力矩传感器在价格方面也比较昂虫贝ο
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种自行车助力方法，具有加速平稳、加速响应快、成本低的特点。
[0005]根据本发明实施例的自行车助力方法，包括:
[0006]设置负重和助力等级；
[0007]检测所述自行车当前的速度、加速度及角速度；
[0008]根据所述加速度和所述角速度确定所述自行车的坡度值；
[0009 ]根据所述速度、所述坡度值以及所述负重确定纯人力骑行所需的输出功率；
[0010]根据所述助力等级和所述纯人力骑行所需的输出功率确定所述电机的输出功率；
[0011 ]控制所述电机根据所述输出功率输出相应的功率。
[0012]与现有技术相比，本发明提出的方法不涉及现有助力自行车上普遍采用的力矩传感器，而是通过自行车当前的速度、加速度、角速度以及自行车的负重确定纯人力骑行所需的输出功率，进而确定电机的输出功率，实现成本低，且通过速度和加速度共同确定助力功率，能够使加速更加平稳，加速响应快。
[0013]另外，根据本发明上述实施例的自行车助力方法，还可以具有如下附加的技术特征:
[0014]进一步地，在本发明的一个实施例中，按以下公式计算所述坡度值:
[0015]θ^χχθχ+γχ ω ；
[0016]Θ〗 = Χ2[ 02+( ω-θι)T]+y2a;
[0017]式中，θ2为所述坡度值，ω为所述角速度，a为所述加速度，χι、γι、χ2、γ2为滤波系数值;θ I为中间角度值，T为滤波周期。
[0018]进一步地，在本发明的一个实施例中，按以下公式计算所述纯人力骑行所需的输出功率和所述电机的输出功率:
[0019]Pi= (mgsin02+umgcos02)v；
[0020]P = PP1;
[0021 ]式中，Pi为所述纯人力骑行所需的输出功率，P为所述电机的输出功率，m为所述负重，所述负重m为所述自行车的自重Hi1与所述自行车承载的重量m2之和，g为重力加速度，u为地面摩擦因数，V为所述速度，β为所述助力等级。
[0022]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述纯人力骑行所需的输出功率P1为负数或O时，所述电机不输出功率。
[0023]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述方法还包括:
[0024]提供一与所述自行车无线连接的ΑΡΡ，通过所述APP设置负重和助力等级；
[0025]接收所述APP设置的负重和助力等级。
[0026]本发明的另一个目的在于提出一种自行车助力系统，具有加速平稳、加速响应快、成本低的特点。
[0027]根据本发明实施例的自行车助力系统，包括:
[0028]处理器，用于设置负重和助力等级；
[0029]速度传感器，用于检测所述自行车当前的速度；
[0030]加速度传感器，用于检测所述自行车当前的加速度和角速度；
[0031]电机，用于为所述自行车的车轮提供输出功率；
[0032]所述处理器还用于根据所述加速度和所述角速度确定所述自行车的坡度值；
[0033]所述处理器还用于根据所述速度、所述坡度值以及所述负重确定纯人力骑行所需的输出功率；
[0034]所述处理器还用于根据所述助力等级和所述纯人力骑行所需的输出功率确定所述电机的输出功率；
[0035]所述处理器还用于控制所述电机根据所述输出功率输出相应的功率。
[0036]另外，根据本发明上述实施例的自行车助力系统，还可以具有如下附加的技术特征:
[0037]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述处理器按以下公式计算所述坡度值:
[0038]θι = χιθι+γι ω ；
[0039]θ2 = Χ2[02+( ω-θι)Τ]+γ2α；
[0040]式中，θ2为所述坡度值，ω为所述角速度，α为所述加速度，χι、γι、χ2、γ2为滤波系数值;ΘI为中间角度值，T为滤波周期。
[0041 ]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述处理器按以下公式计算所述纯人力骑行所需的输出功率和所述电机的输出功率:
[0042]Pi= (mgsin02+umgcos02)v；
[0043]P = PP1;
[0044]式中，Ρι为所述纯人力骑行所需的输出功率，P为所述电机的输出功率，m为所述负重，所述负重m为所述自行车的自重Hi1与所述自行车承载的重量m2之和，g为重力加速度，u为地面摩擦因数，V为所述速度，β为所述助力等级。
[0045]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述处理器计算的所述纯人力骑行所需的输出功率P1*负数或O时，所述处理器控制所述电机不输出功率。
[0046]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述系统还包括:
[0047]APP，所述APP用于设置负重和助力等级；
[0048]GSM数据通信模块，所述GSM数据通信模块分别与所述APP和所述处理器无线连接，所述GSM数据通信模块用于接收所述APP设置的负重和助力等级，并将接收到的所述APP设置的负重和助力等级发送至所述处理器。
[0049]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0050]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0051 ]图1是根据本发明一实施例的自行车助力方法的流程图；
[0052]图2是根据本发明另一实施例的自行车助力方法的流程图；
[0053]图3是根据本发明一实施例的自行车助力系统的结构示意图；
[0054]图4是根据本发明一实施例的助力自行车的结构示意图；
[0055]图5为图4中车轮和中隔板的组合结构示意图；
[0056]图6为图5中中隔板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0057]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0058]需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0059]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0060]本发明第一实施例的自行车助力方法，所述自行车上设有驱动车轮的电机，请参阅图1，所述方法至少包括以下步骤:
[0061 ] SlOl，设置负重和助力等级；
[0062]S102，检测所述自行车当前的速度、加速度及角速度；
[0063]S103，根据所述加速度和所述角速度确定所述自行车的坡度值；
[0064]SI 04，根据所述速度、所述坡度值以及所述负重确定纯人力骑行所需的输出功率；
[0065 ] S1 5，根据所述助力等级和所述纯人力骑行所需的输出功率确定所述电机的输出功率；
[0066]S106，控制所述电机根据所述输出功率输出相应的功率。
[0067]与现有技术相比，本发明提出的方法不涉及现有助力自行车上普遍采用的力矩传感器，而是通过自行车当前的速度、加速度、角速度以及自行车的负重确定纯人力骑行所需的输出功率，进而确定电机的输出功率，实现成本低，且通过速度和加速度共同确定助力功率，能够使加速更加平稳，加速响应快。
[0068]根据本发明的一个示例，按以下公式计算所述坡度值:
[0069]θι = χιθι+γι ω ； (I)
[0070]θ2 = Χ2[θ2+( ω-θι)Τ]+γ2α； (2)
[0071]式(I)和式(2)中，θ2为所述坡度值，单位为弧度，ω为所述角速度，单位为弧度，α为所述加速度，单位为m/s2，X1、y1、X2、y2为滤波系数值;Q1为中间角度值，单位为弧度，T为滤波周期。可以理解的，在上坡骑行所述坡度值θ2为正值，在下坡骑行时所述坡度值02为负值，在平路骑行时所述坡度值92近似等于O。
[0072]本示例中，按以下公式计算所述纯人力骑行所需的输出功率和所述电机的输出功率:
[0073]Pi= (mgsin02+umgcos02)v； (3)
[0074]P = PP1; (4)
[0075]式(3)和式(4)中，P1为所述纯人力骑行所需的输出功率，单位W，P为所述电机的输出功率，单位W，m为所述负重，单位kg，所述负重m为所述自行车的自重mi与所述自行车承载的重量m2之和，即m = mi+m2，具体实施时，使用者可以根据使用者体重及自行车的重量设置所述负重m，g为重力加速度，S卩9.8m/s2，u为地面摩擦因数，通常默认为0.017，V为所述速度，单位m/s，β为所述助力等级，如β为O %至99 %的任一数字。
[0076]所述纯人力骑行所需的输出功率Pi为负数或O时，所述电机不输出功率。可以理解的，当使用者在骑行过程中需要助力加速时，使用者就会加大踩踏力度，给车子提供一个向前的加速度，此时加速度α与速度V的方向相同，经过公式(I)和(2)计算得出的坡度值02为正数，使纯人力骑行所需的输出功率P1*为正数，最终，所述电机根据公式(4)输出相应的功率P，实现人在骑行过程中轻松的加速。当使用者在骑行过程中不需要助力加速时，如在下坡或刹车时，不再踩踏踏板，自行车不再具有向前的加速度，此时加速度α与速度V的方向相反，经过公式(I)和(2)计算得出的坡度值θ2为负数，使纯人力骑行所需的输出功率P1也为负数，此时，所述电机不再输出功率，即自行车不再进行助力。
[0077]下面详细描述采用上述方法在平路上匀速行驶、在平路上加速行驶，在上坡行驶时的具体过程:
[0078]在平路上匀速行驶时，由于此时是匀速，所以车子受到的合力加速度为零，即没有加速度，这个时候从加速度传感器和角速度传感器得到的数据进行数据融合(即公式I和公式2)后得到坡度值为02零，代入公式3和公式4后，得到电机输出的功率P，此时，电机输出的功率P为一个很小的值，即在平路上匀速行驶时，只提供较小的助力；
[0079]在平路上加速行驶时，由于人的踩踏力度变大，所以车子会有一个向前的加速度，通过公式I和公式2，并调节X1、y1、X2、y2滤波系数值，使得当有一个向前的加速度时，坡度值θ2会有一个小的正值，这个时候通过公式3和公式4，得出的电机输出的功率P会相比匀速行驶时增大，因此能够使得加速轻松，此外，通过X1、y1、X2、y2滤波系数的调节，可以使得加速平滑，其中，滤波系数的调节是通过实验的方法调好的。
[0080]在上坡行驶时，通过加速度传感器和角速度传感器进行数据融合得到的坡度值02为一个正值，代入公式3和公式4后得到电机输出的功率P，这时相对于平路上匀速行驶，坡度值θ2增大，所以电机的输出功率P也增大，因此能轻松上坡。此外，在上坡行驶时，如果加大力度踩踏，这时得到的坡度值92不仅仅是当前的真实的坡度值，还有由踩踏引起的加速度对θ2的影响，使得Θ2更大，因此就会提供更大的助力，使上坡更加轻松。
[0081]本实施例中，在步骤S106之后，本方法还包括:
[0082]检测助力后所述自行车当前的速度、加速度及角速度，根据所述助力后所述自行车当前的速度、加速度及角速度进行反馈调节。
[0083]即本实施例能够实时根据当前的速度和加速度进行所述电机功率的变化，从而使助力更加平稳。
[0084]此外，在步骤SlOl，设置负重和助力等级的步骤中，可以直接在自行车的处理器中进行设置，也可以通过无线的方式设置，例如，本发明另一实施例的自行车助力方法，请参考图2，本实施例的方法包括:
[0085]S201，提供一与所述自行车无线连接的ΑΡΡ，通过所述APP设置负重和助力等级；
[0086]S202，接收所述APP设置的负重和助力等级。
[0087]S203，检测所述自行车当前的速度、加速度及角速度；
[0088]S204，根据所述加速度和所述角速度确定所述自行车的坡度值；
[0089 ] S205，根据所述速度、所述坡度值以及所述负重确定纯人力骑行所需的输出功率；
[0090] S206，根据所述助力等级和所述纯人力骑行所需的输出功率确定所述电机的输出功率；
[0091 ] S207，控制所述电机根据所述输出功率输出相应的功率。
[0092]其中，所述APP为手机端或pad端的ΑΡΡ，应用的系统可以为1S或Android或Windows，即可用通过手机端或pad端的APP无线设置负重和助力等级，根据使用者的实际情况和个人喜欢，调节不同的负重和助力等级。
[0093]此外，所述坡度值、所述纯人力骑行所需的输出功率及所述电机的输出功率的计算方式与上一实施例相同，在此不再赘述。
[0094]基于同于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种自行车助力系统，请参考图3，所述系统10包括:
[0095]处理器11，用于设置负重和助力等级；
[0096]速度传感器12，用于检测所述自行车当前的速度；
[0097]加速度传感器13，用于检测所述自行车当前的加速度和角速度；
[0098]电机14，用于为所述自行车的车轮提供输出功率；
[0099]所述处理器11还用于根据所述加速度和所述角速度确定所述自行车的坡度值；
[0100]所述处理器11还用于根据所述速度、所述坡度值以及所述负重确定纯人力骑行所需的输出功率；
[0101]所述处理器11还用于根据所述助力等级和所述纯人力骑行所需的输出功率确定所述电机的输出功率；
[0102]所述处理器11还用于控制所述电机14根据所述输出功率输出相应的功率。
[0103]所述处理器11、速度传感器12、加速度传感器13和电机14可以根据实际需要，安装在所述自行车的合适位置，如安装在所述自行车前轮的中隔板上。
[0104]根据本发明的一个示例，所述处理器11按以下公式计算所述坡度值:
[0105]θι = χιθι+γι ω ； (I)
[0106]θ2 = Χ2[θ2+( ω-θι)Τ]+γ2α； (2)
[0107]式(I)和式(2)中，θ2为所述坡度值，单位为弧度，ω为所述角速度，单位为弧度，α为所述加速度，单位为m/s2，X1、y1、X2、y2为滤波系数值;Q1为中间角度值，单位为弧度，T为滤波周期。可以理解的，在上坡骑行所述坡度值θ2为正值，在下坡骑行时所述坡度值θ2为负值，在平路骑行时所述坡度值92近似等于O。
[0108]所述处理器11按以下公式计算所述纯人力骑行所需的输出功率和所述电机14的输出功率:
[0109]Pi= (mgsin02+umgcos02)v； (3)
[0110]Ρ = βΡι； (4)
[0111]式(3)和式(4)中，Pi为所述纯人力骑行所需的输出功率，单位W，P为所述电机14的输出功率，单位W，m为所述负重，单位kg，所述负重m为所述自行车的自重nu与所述自行车承载的重量m2之和，即m=mi+m2，具体实施时，使用者可以根据使用者体重及自行车的重量设置所述负重m，g为重力加速度，S卩9.8m/s2，u为地面摩擦因数，通常默认为0.017，v为所述速度，单位m/s，β为所述助力等级，如β为O %至99 %的任一数字。
[0112]所述处理器11计算的所述纯人力骑行所需的输出功率P1S负数或O时，所述处理器11控制所述电机14不输出功率。可以理解的，当使用者在骑行过程中需要助力加速时，使用者就会加大踩踏力度，给车子提供一个向前的加速度，此时加速度α与速度V的方向相同，经过公式(I)和(2)计算得出的坡度值θ2为正数，使纯人力骑行所需的输出功率P1也为正数，最终，所述电机14根据公式(4)输出相应的功率P，实现人在骑行过程中轻松的加速。当使用者在骑行过程中不需要助力加速时，如在下坡或刹车时，不再踩踏踏板，自行车不再具有向前的加速度，此时加速度α与速度V的方向相反，经过公式(I)和(2)计算得出的坡度值02为负数，使纯人力骑行所需的输出功率Pi也为负数，此时，所述电机14不再输出功率，即自行车不再进行助力。
[0113]此外，所述处理器11还用于检测助力后所述自行车当前的速度、加速度及角速度，根据所述助力后所述自行车当前的速度、加速度及角速度进行反馈调节。即所述处理器11能够实时根据当前的速度和加速度进行所述电机14功率的变化，从而使助力更加平稳。
[0114]请继续参考图3，所述系统10还包括:
[0115]APP 15，所述APP 15用于设置负重和助力等级；
[0116]GSM数据通信模块16，所述GSM数据通信模块16分别与所述APP 15和所述处理器11无线连接，所述GSM数据通信模块16用于接收所述APP 15设置的负重和助力等级，并将接收到的所述APP 15设置的负重和助力等级发送至所述处理器11。
[0117]其中，所述APP 15为手机端或pad端的APP，应用的系统可以为1S或Android或Windows，即可用通过手机端或pad端的APP无线设置负重和助力等级，根据使用者的实际情况和个人喜欢，调节不同的负重和助力等级。
[0118]请参考图4及图5，本发明实施例还提供了一种助力自行车100，包括车轮101及设于所述车轮101中的中隔板102。
[0119]请参考图6，所述中隔板102的其中一面设有主控板103，所述主控板103为处理器，所述中隔板的中间设有收容腔104，所述收容腔104为环形收容腔，所述收容腔104内安装电机(图未示)，所述电机与所述主控板103位于所述中隔板102的不同面，所述主控板103与所述电机连接，所述电机由所述主控板103控制，所述中隔板102的中间设有一电机轴105，所述电机轴105与所述电机连接，所述电机轴105的中间设有一充电口 106，所述中隔板102的至少一面设有电池组107，本实施例中，所述电池组107与所述主控板103位于所述中隔板102的同一面，所述电池组107与所述充电口 106电性连接，通过所述充电口 106对所述电池组107充电，可以理解的，在本发明的其它实施例中，所述电池组107还可以与所述电机处于所于中隔板102的不同面或所述中隔板102的两面均设置所述电池组107，在此不做限定。
[0120]本实施例中，所述电池组107为环形电池组，所述电池组107包括若干节圆柱形电池，所述若干节圆柱形电池围成所述环形电池组。
[0121]所述助力自行车100还包括安装在所述电机上主控板103上的加速度传感器(图未示)、安装在所述主控板103上的速度传感器108及安装在所述中隔板102上的通讯板109，所述通讯板109与所述主控板103位于所述中隔板102的同一面，所述通讯板109包括GSM通信模块和蓝牙通信模块，所述通讯板连接一GSM天线110。
[0122]与现有技术相比，采用本实施例提出的助力自行车，无需使用力矩传感器，通过加速度传感器和速度传感器实现自行车助力，加速度传感器可以直接安装在主控板上，不用装置在车子的固定位置上，安装简单，成本较低，且通过通过两个传感器的配合使用，使加速更加平滑稳定。
[0123]在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
[0124]计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPR0M或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDR0M)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0125]应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0126]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0127]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种自行车助力方法，所述自行车上设有驱动车轮的电机，其特征在于，所述方法包括: 设置负重和助力等级； 检测所述自行车当前的速度、加速度及角速度； 根据所述加速度和所述角速度确定所述自行车的坡度值； 根据所述速度、所述坡度值以及所述负重确定纯人力骑行所需的输出功率； 根据所述助力等级和所述纯人力骑行所需的输出功率确定所述电机的输出功率； 控制所述电机根据所述输出功率输出相应的功率。2.根据权利要求1所述的自行车助力方法，其特征在于，按以下公式计算所述坡度值: θι = χιθι+γι ω ；02 = X2[02+( ω-0i)T]+y2a； 式中，θ2为所述坡度值，。为所述角速度^为所述加速度^^^^巧滤波系数值”丄为中间角度值，T为滤波周期。3.根据权利要求2所述的自行车助力方法，其特征在于，按以下公式计算所述纯人力骑行所需的输出功率和所述电机的输出功率: Pi= (mgsin02+umgcos02)v；Ρ = βΡι； 式中，Pi为所述纯人力骑行所需的输出功率，P为所述电机的输出功率，m为所述负重，所述负重m为所述自行车的自重nu与所述自行车承载的重量m2之和，g为重力加速度，u为地面摩擦因数，V为所述速度，β为所述助力等级。4.根据权利要求3所述的自行车助力方法，其特征在于，所述纯人力骑行所需的输出功率Pi为负数或O时，所述电机不输出功率。5.根据权利要求1所述的自行车助力方法，其特征在于，所述方法还包括: 提供一与所述自行车进行网络通信的ΑΡΡ，通过所述APP设置负重和助力等级； 接收所述APP设置的负重和助力等级。6.—种自行车助力系统，其特征在于，包括: 处理器，用于设置负重和助力等级； 速度传感器，用于检测所述自行车当前的速度； 加速度传感器，用于检测所述自行车当前的加速度和角速度； 电机，用于为所述自行车的车轮提供输出功率； 所述处理器还用于根据所述加速度和所述角速度确定所述自行车的坡度值； 所述处理器还用于根据所述速度、所述坡度值以及所述负重确定纯人力骑行所需的输出功率； 所述处理器还用于根据所述助力等级和所述纯人力骑行所需的输出功率确定所述电机的输出功率； 所述处理器还用于控制所述电机根据所述输出功率输出相应的功率。7.根据权利要求6所述的自行车助力系统，其特征在于，所述处理器按以下公式计算所述坡度值:θι = χιθι+γι ω ；02 = X2[02+( ω-0i)T]+y2a； 式中，θ2为所述坡度值，。为所述角速度^为所述加速度^^^^巧滤波系数值”丄为中间角度值，T为滤波周期。8.根据权利要求7所述的自行车助力系统，其特征在于，所述处理器按以下公式计算所述纯人力骑行所需的输出功率和所述电机的输出功率: Pi= (mgsin02+umgcos02)v；Ρ = βΡι； 式中，Pi为所述纯人力骑行所需的输出功率，P为所述电机的输出功率，m为所述负重，所述负重m为所述自行车的自重nu与所述自行车承载的重量m2之和，g为重力加速度，u为地面摩擦因数，V为所述速度，β为所述助力等级。9.根据权利要求8所述的自行车助力系统，其特征在于，所述处理器计算的所述纯人力骑行所需的输出功率P1S负数或O时，所述处理器控制所述电机不输出功率。10.根据权利要求6所述的自行车助力系统，其特征在于，所述系统还包括: APP，所述APP用于设置负重和助力等级； GSM数据通信模块，所述GSM数据通信模块分别与所述APP和所述处理器无线连接，所述GSM数据通信模块用于接收所述APP设置的负重和助力等级，并将接收到的所述APP设置的负重和助力等级发送至所述处理器。
【文档编号】B62M6/45GK106080943SQ201610709686
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月23日
【发明人】孙煌敏
【申请人】江西吕布科技有限公司