专利名称：一种改良的电动辅助自行车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动及电动辅助自行车，特别涉及一种改良 的电动辅助自行车。
背景技术：
近年来，随着国际油价的不断上涨，能源不可再生导致的能源危机， 以及全球暖化现象的明显加快和污染日益严重，使各国对汽车、摩托车 等主要能源消耗产品的产量和排放标准进行了严格控制，但即便如此， 仍不能根本解决目前存在的问题。在这样的大背景下，使用人力，或是 电力或是人力、电力相辅助驱动的无排放、无污染的辅助电动自行车、
电动汽车成为未来发展的主流方向。"行"的工具自行车又将重回历 史，从新扮演一个重要的角色，结合现代科技，加上高储能的锂电池及 高效率的辅助动力驱动系统，让自行车又是健身又是实用的个人交通工 具更接近每一个人。
目前电动自行车主要有两大类型。 一种是以电力驱动为主，人骑乘 这类电动车时，无需人力驱动，直接由电力驱动，在电力用完或不足的 情况下，改由人力驱动代替电力驱动。另外一种是电力辅助人力驱动的 辅助动力电动车。该类自行车是以人力骑行为主，电力驱动为辅，人在 骑乘的过程中，通过脚蹬车轮的力量来启动辅助电器驱动装置。该类辅 助动力自行车的原理，是侦测骑乘者的脚踏力量，按使用者选择助力模 式，提供不同的助力推动方式来轻易达成自行车骑乘者的上坡，快速， 载重等的助力模式，让自行车更能轻易的服务人类对"行"的需求。
目前，自行车马达动力输出的控制功能，都应以骑乘者是否已骑上 座垫来做依据，避免空车爆冲或其它可能的不安全因素发生，因此，现有的电动车、及电动辅助动力自行车对骑乘者是否已座上座垫的检测工作 十分必要性。
实用新型内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种改良的 电动辅助自行车。将应力感测装置安装于车架上，通过采集人体重量作 用而导致车架或车座构件产生的相应变形而产生应力的信号，并将该信 号进行放大处理后输入至控制电路，来判定骑乘者是否以骑上自型车，用 以提供控制器作为判定的讯号。
另外，本实用新型将整个感测装置设计为与车架可拆卸的结构。安 装、更换方便，而且可以应用安装于其它电动车及电动辅助自行车上， 通用性好。
本实用新型采用的主要技术方案为 一种电动辅助自行车，包括车 架、与车架连接的车轮、驱动车轮转动的轮毂电机、控制轮毂电机工作 的控制器、电源装置、与车轮相配合的人力驱动构件，还包括应力感测 装置，所述应力感测装置包括信号感测部件、接收信号感测部件输入的 信号并进行处理的信号处理电路、将处理后的信号输出至控制器的信号 输出电路，所述信号感测部件与由人体重量作用而导致车架变形或导致 车座构件变形产生应力的部位相配合。
本实用新型还采用如下附属技术方案所述车架包括中管，所述信 号感测部件与由人体重量作用而导致中管变形产生应力的部位相配合；
所述信号感测部件为应变规，所述应变规粘接于由人体重量作用而 导致中管变形产生应力的部位处；所述应变规粘接于中管上段靠近车座构件的部位处；
所述信号感测部件为应变规，所述车座构件包括相连接的车座和车 座管，所述车座管与所述车架连接，所述应变规粘接于由人体重量作用 而导致车座管变形产生应力的部位处；
所述应变规的数量为一个或一个以上；
所述应变规的数量为二个，所述二个应变规之间相互垂直；
所述应力感测装置还包括保护罩，保护胶片，所述保护胶片贴于应变 规上，所述信号处理电路位于所述保护罩内；
所述车架还包括前轮架，所述车轮包括与前轮架连接的前轮和与后 轮架连接的后轮，所述轮毂电机与所述后轮相配合驱动后轮转动；
所述信号处理电路对接收的信号进行放大处理。
采用本实用新型带来的有益效果为(1)本实用新型将应力感测装 置中的应变规粘贴于车架的中管上或座垫构件中的车座管上，骑乘者骑 行时通过自身重量，使中管或车座管受力产生压縮或拉伸变形而产生应 力，应变规采集应力信号确认骑乘者已座定后，将该信号进行放大处理 后输入至控制电路，由控制电路来启动轮毂电机转动实现辅助动力驱动。 由于应变规直接粘结于中管或车座管上，安装、更换调整均十分方便。 (2)本实用新型将应力感测装置设计为一带有保护罩结构，应变规贴于 中管外壁或车座管上，保护胶片贴于应变规上，信号处理电路位于保护 罩内。在安装时只需将应力感测装置贴装于中管或车座管上即可，不仅 安装、更换十分方便，而且满足了在其它电动车上安装使用的需求，通 用性更广。(3)本实用新型应力感测装置内的应变规可以根据需要设置一个或一个以上。当设计二个应变规时，可以大大降低应变规因环境中 温度的因素而导致的检测误差，使触动信号感测更准确，进一步提高辅 助电动车的安全使用。
图l为本实用新型电动辅助自行车的整体结构图；示出中管架上安装 应力感测装置的结构；
图2为本图1中，中管的局部结构图；示出中管上安装应力感测装置 的结构；
图3为图2的A-A剖视图；示出应力感测装置的结构；
图4为应力感测装置安装于中管外侧的示意图5为应力感测装置安装于中管内侧的示意图6为本实用新型第二实施例中，应力感测装置安装于座垫构件上的
结构示意图。
具体实施方式
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如图1至图6所示为本实用新型提供一种改良的电动辅助自行车，包 括车架l、与车架l连接的车轮、驱动车轮转动的轮毂电机2、控制轮毂电 机2工作的控制器、电源装置、与车轮相配合的人力驱动构件，还包括应 力感测装置3，应力感测装置3包括信号感测部件、接收信号感测部件输 入的信号并进行处理的信号处理电路5、将处理后的信号输出至控制器的 信号输出电路，信号感测部件与由人体重量作用而导致车架变形或导致 车座构件变形产生应力的部位相配合。
7如图1至图5所示，为本发明基于上述总体方案提供的第一实施例。
以下结合附图对本实施例的结构做一详细描述。
如图1所示，车架l包括中管ll，信号感测部件与由人体重量作用而 导致中管ll变形产生应力的部位相配合。信号感测部件为应变规4，应变 规4粘接于由人体重量作用而导致中管11变形产生应力的部位处。
在本实施例中，如图1至图5所示，应变规4粘接于中管11上段靠近车 座构件的部位处。具体的是靠近车座6、车座管7的部位处。如图3所示， 应力感测装置3还包括保护罩32，保护胶片33,应变规4贴于车座中管11 的外壁上，保护胶片33贴于应变规4上，信号处理电路5位于保护罩32 内。保护罩32起到防止外部环境(雨水、碰撞等)对信号处理电路5、应 变规4和保护胶片33的保护。
本实施例在中管11靠近车座管7的位置(也就是与上叉管交会位置 处)装置应力感测装置3，骑乘者座上车座6后人体重量作用会使中管11 变形产生信号，信号经信号处理电路5处理后，提供给控制器作为判别信 号，当然应力感测装置3的位置可以装在中管的前方也可以装在后方或其 它介于中管11最上方到上叉焊接处最下方。
如图6所示，为本实用新型提供的第二实施例信号感测部件为应变 规4，车座构件包括相连接的车座6和车座管7，车座管7与车架1连接，应 变规4粘接于由人体重量作用而导致车座管7变形产生应力的部位处。应 力感测装置3还包括保护罩32，保护胶片33，应变规4贴于车座构件12的 外壁上，保护胶片33贴于应变规4上，信号处理电路5位于保护罩32内。应变规4在车座管7上的粘接位置靠近中管11 。这样设计的目的是车 座管7与中管11连接的位置处在人体重量的作用下变形量较其他位置更 大，采集的信号质量更好。
上面的两个实施例中，应变规的数量为一个。但应变规4的数量为一 个或一个以上都是可以的。如设计为二个，二个应变规之间相互垂直。
这样设置的目的可以很好的避免应变规4受周围环境温度影响而产生误
检测，使应力感测更准确。确保电动自行车助力推动的效率。该方案是
参照现有应变规4进行信号检测的方案改进的。在现有应变规4的信号检 测技术中，惠斯通电桥中4个电阻器件中的一个由应变规4代替， 一旦应 变规4的阻值发生变化即产生信号。如果使用两个应变规4代替惠斯通电 桥中的2个电阻时，当环境温度变化使2个应变规4同时变化时，它们之间 会相互抵消，因而避免了环境温度带来的影响。
除此以外，应变规4也可设置3个或4个或多个。使检测信号的精度更咼。
在现有助力电动车中，有的助力电动车上的控制器仅有l个。在该类 助力电动车中，本实用新型所说的控制器即为该单独的一个控制器，而 信号输出电路也相应的为信号处理电路5中设置的与该单独的控制器的 信号接收端连接实现信号传输的电路。在本实施例中，信号输出电路为 信号处理电路5中的信号输出端，它与控制器的信号接收端连接将信号输 入至控制器中。
而有的助力电动车上控制器设计为2个部分， 一个为设于车把手上的 上部控制器，另一个为设于车架下部靠近电源装置附近的下部控制器。在该类助力电动车中，上部控制器主要完成助力动力的相关参数设置、 显示等功能，下部控制器则主要根据上部控制器输出的控制命令、指令 来相应的控制轮毂电机2的工作。对于该类型的助力电动车而言，本发明 中所说的控制器为直接控制轮毂电机2工作的控制电路部分。信号输出电 路为经由信号处理电路5输入处理后的信号，并将该信号输出至上部控制 器中再经由上部控制器进行相关控制、处理并输出指令信号、控制信号
至下部控制电路中的控制器来控制轮毂电机2工作的整个过程所组成的电路。
由于控制器部分属于现有电动车成熟技术，并且也不是本发明的改 进点所在，故这里不再对控制器内部的电路结构、连接关系进行赘述。
另外，在上述两个实施中如图l所示，车架1还包括前轮架12，车
轮包括与前轮架12连接的前轮9和与后轮架11连接的后轮10，轮毂电机2 与后轮10相配合驱动后轮10转动。信号处理电路5对接收的信号进行放大 处理。
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权利要求1、一种改良的电动辅助自行车，包括车架(1)、与车架(1)连接的车轮、驱动车轮转动的轮毂电机(2)、控制轮毂电机(2)工作的控制器、电源装置、与车轮相配合的人力驱动构件，其特征在于还包括应力感测装置(3)，所述应力感测装置(3)包括信号感测部件、接收信号感测部件输入的信号并进行处理的信号处理电路(5)、将处理后的信号输出至控制器的信号输出电路，所述信号感测部件与由人体重量作用而导致车架变形或导致车座构件变形产生应力的部位相配合。
2、 根据权利要求l所述的电动辅助自行车，其特征在于所述车架(I) 包括中管(11)，所述信号感测部件与由人体重量作用而导致中管(II) 变形产生应力的部位相配合。
3、 根据权利要求2所述的电动辅助自行车，其特征在于所述信号 感测部件为应变规(4)，所述应变规(4)粘接于由人体重量作用而导 致中管(11)变形产生应力的部位处。
4、 根据权利要求3所述的电动辅助自行车，其特征在于所述应变 规(4)粘接于中管(11)上段靠近车座构件的部位处。
5、 根据权利要求l所述的电动辅助自行车，其特征在于所述信号 感测部件为应变规(4)，所述车座构件包括相连接的车座(6)和车座 管(7)，所述车座管(7)与所述车架(1)连接，所述应变规(4)粘 接于由人体重量作用而导致车座管(7)变形产生应力的部位处。
6、 根据权利要求3或4或5所述的电动辅助自行车，其特征在于所 述应变规(4)的数量为一个或一个以上。
7、 根据权利要求6所述的电动辅助自行车，其特征在于所述应变 规(4)的数量为二个，所述二个应变规(4)之间相互垂直。
8、 根据权利要求3或4或5所述的电动辅助自行车，其特征在于所 述应力感测装置(3)还包括保护罩(32)，保护胶片(33)，所述保护胶 片(33)贴于应变规(4)上，所述信号处理电路(5)位于所述保护罩(32) 内。
9、 根据权利要求l所述的电动辅助自行车，其特征在于所述车架 (1)还包括前轮架(12)，所述车轮包括与前轮架(12)连接的前轮(9)和与后轮架(11)连接的后轮(10)，所述轮毂电机(2)与所述后轮(10) 相配合驱动后轮(10)转动。
10、 根据权利要求l所述的电动辅助自行车，其特征在于所述信号处理电路(5)对接收的信号进行放大处理。
专利摘要本实用新型涉及一种改良的电动辅助自行车，包括车架、车轮、轮毂电机、控制器、电源装置、与车轮相配合的人力驱动构件，还包括应力感测装置，应力感测装置包括信号感测部件、信号处理电路、信号输出电路，信号感测部件与由人体重量作用而导致车架变形或车座构件变形产生应力的部位相配合。本实用新型提供将应力感测装置安装于车架中管上，通过采集人体重量作用使中管变形而产生的应力信号，并将该信号进行处理后输入至控制电路，来判定骑乘者是否以骑上自型车，用以提供控制器作为判定的信号。另外，本实用新型将整个感测装置设计为与车架可拆卸的结构。安装、更换方便，而且可以应用安装于其它需要电动及辅助动力驱动的电动车上，通用性好。
文档编号G01L1/04GK201350957SQ20082014037
公开日2009年11月25日 申请日期2008年11月14日 优先权日2008年11月14日
发明者许源芳 申请人:爱菲斯国际有限公司