一种电动自行车飞车自动保护方法及控制器与流程

本发明实施例涉及飞车保护技术，尤其涉及一种电动自行车飞车自动保护方法及控制器。

背景技术：

电动自行车是非常适合中国国情、很有发展前途的绿色交通工具。随着我国经济发展，电动自行车在日常生活中随处可见，最近几年的销量保持平稳增长状态。电动自行车不仅绿色环保，而且效率很高，价格合理，越来越受到广大国民的喜爱。然而，电动自行车在使用的过程中，飞车现象也越来越多，由此引起的意外事故率增加，导致财产损失和人身伤害。飞车现象是指用户在非主观意识状态下，电动自行车失去控制，电机转速突然增加，整车脱把飞出或带人飞出的现象，伴随而来的是用户人身安全事故以及电动自行车的损坏。大多数电动自行车飞车现象，是由于用户不经意间的误操作，例如，在电动自行车处于静止或推车行走状态时，大人或者儿童误转动电动自行车的转把，引起电动自行车突然加速运动，造成安全事故；有些则是电动自行车淋雨后，控制器受潮过度而短路，因而导致失控，排线、控制器、电源锁等进水后，也会引发电动车飞车现象；还有些车子暂停一段时间后发生自动飞车等不明确静止飞车现象，无论是哪种飞车现象，都会引发不安全事故，对用户造成损害。

现有技术中，为了避免飞车现象引起的损害，会在电动自行车上设置飞车保护模式。通常有以下几种方式:

在控制器内设置防飞车保护电路，其主要作用是通过设置保护电路,避免电动自行车中的关键电气部件发生故障而引发飞车现象。或者，在监测到电机突然转速过大而产生飞车异常情况时，强制使得电动自行车的电机停止工作，从而保证电动自行车运行安全。

现有电动自行车飞车保护技术应用过程中的缺点：1、需要增加新的保护电路来进行硬件保护，从而防止飞车现象，不易于实现，并且增加整车成本；2、若不直接保护硬件，则一般只有在电机转速过大时才会强制电机停止工作，但此时可能已经造成安全事故发生或者电机损伤；3、用户退出飞车保护模式需要重新启动电动自行车，操作复杂，不具有便捷性；4、适用范围较小，无法避免用户误操作等飞车现象。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种电动自行车飞车自动保护方法及控制器，以使电动自行车的飞车保护易于实现，有效避免飞车事故。

第一方面，本发明实施例提供了一种电动自行车飞车自动保护方法，包括：

电动模式下，监测所述电动自行车的运行状态；

如果所述运行状态为非骑行状态，则触发所述电动自行车进入飞车保护模式，其中，所述飞车保护模式下用户输入的转把操作信号无效；

接收到用户输入的飞车保护结束指示时，退出所述飞车保护模式。

进一步地，电动模式下，所述监测所述电动自行车的运行状态，包括：

电动模式下，监测所述电动自行车的转把操作信号和电机转速，如果在设定时长内未接收到转把操作信号，且所述电机转速小于或等于设定阈值时，则判定所述运行状态为非骑行状态。

进一步地，电动模式下，监测所述电动自行车的转把操作信号和电机转速，如果在设定时长内未接收到转把操作信号，且所述电机转速小于或等于设定阈值时，则判定所述运行状态为非骑行状态包括：

在未接收到转把操作信号，且所述电机转速小于或等于设定阈值时，启动计时器开始计时；

计时过程中，如果接收到所述电动自行车的转把操作信号，则重启所述计时器；

计时过程中，如果所述电机转速超出设定阈值时，则重启所述计时器；

在所述计时器的计时值达到设定时长时，判定所述运行状态为非骑行状态。

进一步地，所述设定阈值依照实际情况进行设置，可执行范围为0-100公里每小时。

进一步地，所述计时器设定时长依照实际情况，设置为3-30秒钟中的任意数值。

进一步地，接收到用户输入的飞车保护结束指示时，退出所述飞车保护模式包括：

在飞车保护模式下，接收到用户输入的刹车信号时，退出所述飞车保护模式。

第二方面，本实施例还提供了一种电动自行车控制器，包括：

状态监测模块，用于电动模式下，监测所述电动自行车的运行状态；

保护模式进入模块，用于如果所述运行状态为非骑行状态，则触发所述电动自行车进入飞车保护模式，其中，所述飞车保护模式下用户输入的转把操作信号无效；

保护模式退出模块，用于接收到用户输入的飞车保护结束指示时，退出所述飞车保护模式。

进一步地，所述状态监测模块具体用于：

电动模式下，监测所述电动自行车的转把操作信号和电机转速，如果在设定时长内未接收到转把操作信号，且所述电机转速小于或等于设定阈值时，则判定所述运行状态为非骑行状态。

进一步地，所述状态监测模块包括：

计时单元，用于在未接收到转把操作信号，且所述电机转速小于或等于设定阈值时，启动计时器开始计时；

计时器重启单元，用于在整车运行状态判断过程中，如果接收到所述电动自行车的转把操作信号，或电机转速超出设定阈值时，则重启所述计时器；

时长判断单元，用于在所述计时器的计时值达到设定时长时，判定所述运行状态为非骑行状态。

进一步地，所述设定阈值依照实际情况进行设置，可执行范围为0-100公里每小时。

进一步地，所述计时器设定时长依照实际情况，设置为3-30秒钟中的任意数值。

进一步地，所述保护模式退出模块具体用于：

在飞车保护模式中，接收到用户输入的刹车信号时，退出所述飞车保护模式。

本发明实施例提供一种电动自行车飞车自动保护方法及控制器，在电动自行车非骑行状态下自动进入飞车保护模式，而不是在电机转速等异常发生时才进入飞车保护模式，所以可以有效解决电动自行车的飞车保护问题，达到了预先保护的效果，避免用户发生安全事故或硬件损坏。同时，在飞车保护模式下强制转把操作信号无效，由此可以避免用户对转把的误操作而出现飞车现象。当用户输入一特定的结束指示时，又可以退出飞车保护模式，操作便捷。本发明实施例提供的技术方案，可以通过对信号的判断逻辑来实现，无需增设硬件对电动自行车进行飞车故障保护，所以使电动自行车的飞车保护易于实现，不增加整车成本，有效地提高了电动自行车运行的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例一中一种电动自行车飞车自动保护方法的流程图；

图2是本发明实施例二中一种电动自行车飞车自动保护方法的一种优选方式的方法流程图；

图3是本发明实施例三中一种电动自行车控制器的结构示意图；

图4是本发明实施例三中的状态监测模块的一种优选的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种电动自行车飞车自动保护方法的流程图，本实施例可应用于电动自行车，该方法由电动自行车控制器来执行，该控制器可采用软件和/或硬件的方式实现，一般集成于电动自行车的控制设备中。该方法具体包括如下步骤：

S101、电动模式下，监测电动自行车的运行状态。

电动自行车的运行状态主要区分为骑行和非骑行状态，可通过多种参数指标来识别处于何种状态。例如，非骑行状态的指标典型的是行驶速度和加速度变化量等，可通过监测电机转速来识别速度和加速度。非骑行状态还体现在用户有无操控来增速或减速，可通过监测用户对转把的操作信号来实现。非骑行状态还需要判断其持续性，例如以持续时间或持续距离来判定。

优选的，步骤S101包括：

电动模式下，监测电动自行车的转把操作信号和电机转速，如果在设定时长内未接收到转把操作信号，且电机转速小于或等于设定阈值时，则判定运行状态为非骑行状态。

具体的，电动自行车整车上电后，进入初始化状态，此时，电动自行车启动电动模式，用户输入的转把操作信号有效。实时监测电动自行车的转把操作信号和电机转速，如果在设定时长内未接收到转把操作信号，且电机转速小于或等于设定阈值时，表明电动自行车处于滑行、暂停等不完全停止的运行状态中，则判定运行状态为非骑行状态。

S102、如果运行状态为非骑行状态，则触发电动自行车进入飞车保护模式，其中，飞车保护模式下用户输入的转把操作信号无效。

具体的，如果电动自行车的运行状态为非骑行状态，则触发电动自行车进入飞车保护模式，其中，飞车保护模式下用户输入的转把操作信号无效。飞车保护模式下转把操作信号无效，能够防止用户的误操作电动自行车转把，使得电动自行车电机转速突然增大，引起车辆失控，造成安全事故。例如，电动自行车处于暂停状态，大人或者儿童误操作电动自行车转把，会使电机转速突然增加，车辆突然失控，加速前进。进入飞车保护模式后，用户输入的转把操作信号无效，转动电动自行车的车把也不会引起电机转速的突然增加，保护用户安全和电机安全。

S103、接收到用户输入的飞车保护结束指示时，退出飞车保护模式。

本实施例中，以用户输入的结束指示来退出飞车保护模式，不妨碍用户的正常行驶，可以随时退出飞车保护模式使转把操作有效。该结束指示可以是用户对电动自行车除转把操作之外的任意操作。优选的，接收到用户输入的飞车保护结束指示时，退出飞车保护模式包括：在飞车保护模式下，接收到用户输入的刹车信号时，退出飞车保护模式。

具体的，电动自行车处于飞车保护模式中时，用户输入的转把操作信号无效，用户需要退出飞车保护模式时，例如，用户需要增加电动自行车的车速，进入骑行状态，只需要进行刹车操作，电动自行车接收到用户输入的刹车信号时，自动退出飞车保护模式。

本发明实施例一提供的一种电动自行车飞车自动保护方法，在电动自行车非骑行状态下自动进入飞车保护模式，而不是在电机转速等异常发生时才进入飞车保护模式，有效解决电动自行车的飞车保护问题，达到了预先保护的效果，且不增加整车成本，避免用户发生安全事故或硬件损坏带来的经济损失。在飞车保护模式下强制转把操作信号无效，由此可以避免用户对转把的误操作而出现飞车现象，有效地提高了电动自行车运行的安全性。当用户输入一特定的结束指示时，又可以退出飞车保护模式，操作便捷。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的电动自行车飞车自动保护方法的一种优选方式的方法流程图，本实施例以前述实施例为基础，提供了识别非骑行状态的优选方案，具体是在电动模式下，监测电动自行车的转把操作信号和电机转速，如果在设定时长内未接收到转把操作信号，且电机转速小于或等于设定阈值时，则判定运行状态为非骑行状态的操作，具体包括：

S1011、在未接收到转把操作信号，且电机转速小于或等于设定阈值时，启动计时器开始计时；

S1012、计时过程中，判断是否接收到电动自行车的转把操作信号，若否，则执行S1014，若是，即如果接收到电动自行车的转把操作信号，则重启计时器，返回执行S1012；

S1013、判断电机转速是否超出设定阈值，若否，则执行S1014，若是，即如果电机转速超出设定阈值时，则重启计时器，返回执行S1013；

S1014、计时器定时累加计时值；

S1015、判断计时器的计时值是否达到设定时长，若否，则返回执行S1014，若是，则在计时器的计时值达到设定时长时，判定运行状态为非骑行状态。

具体的，对转把操作信号和电机转速执行逻辑运算，电动自行车在未接收到转把操作信号，且电机转速小于或等于设定阈值时，则启动计时器开始计时。可以设置一逻辑标记位，当收到转把操作信号时，标记为假，电机转速超出设定阈值时，标记为假，否则标记为真。计时器开始工作后，计时值和预先设定的时长进行比较，达到预先设定的时长时，判定运行状态为非骑行状态。否则，继续监测电动自行车的转把操作信号和电机转速，对转把操作信号和电机转速执行逻辑运算。

优选的，所述设定阈值依照实际情况进行设置，可执行范围为0-100公里每小时。

具体的，电动自行车电机转速的阈值可以依照实际情况预先设定，可执行范围为0-100公里每小时，可以选择范围内的任意数值。例如，预先设定电机转速的阈值为0公里每小时，如果在设定时长内未接收到转把操作信号，且监测到的电机转速等于0公里每小时，则判定电动自行车的运行状态为非骑行状态，说明电动自行车此时处于暂停状态，转把操作信号无效，避免车辆暂停时误操作转把引起车体飞出。预先设定电机转速的阈值为100公里每小时，如果在设定时长内未接收到转把操作信号，且监测到的电机转速小于或等于100公里每小时，则判定电动自行车的运行状态为非骑行状态，说明电动自行车此时处于滑行状态。同理，预先设定电机转速的阈值为30公里每小时，如果在设定时长内未接收到转把操作信号，且监测到的电机转速小于或等于30公里每小时，则判定电动自行车的运行状态为非骑行状态。依照实际情况，比如电动自行车的用户年龄、用户骑行习惯等设定阈值。

优选的，所述计时器设定时长依照实际情况，设置为3-30秒钟中的任意数值。

具体的，电动自行车可以预先设定未接收到转把操作信号，且电机转速小于或等于设定阈值时持续的时间长度，依照实际情况，比如电动自行车用户年龄、用户骑行习惯进行设定，设定范围为3-30秒钟中的任意数值。例如，预先将设定时长设置为3秒钟，如果在3秒钟内未接收到转把操作信号，且监测到的电机转速小于或等于设定阈值，则判定电动自行车的运行状态为非骑行状态。预先将设定时长设置为30秒钟，如果在30秒钟内未接收到转把操作信号，且监测到的电机转速小于或等于设定阈值时，则判定电动自行车的运行状态为非骑行状态。同理，预先将设定时长设置为10秒钟，如果在10秒钟内未接收到转把操作信号，且监测到的电机转速小于或等于设定阈值时，则判定电动自行车的运行状态为非骑行状态。

本发明实施例二提供的一种电动自行车飞车自动保护方法，通过对信号的判断逻辑来实现在电动自行车非骑行状态下自动进入飞车保护模式，无需增设硬件对电动自行车内部的硬件进行飞车故障保护，所以使电动自行车的飞车保护易于实现，不增加整车成本，有效地提高了电动自行车运行的安全性。

实施例三

图3示出了本发明实施例三的一种电动自行车控制器的结构示意图。上述电动自行车控制器包括：状态监测模块301、保护模式进入模块302和保护模式退出模块303，下面对各模块进行具体说明。

状态监测模块301，用于在电动模式下，监测电动自行车的运行状态；

保护模式进入模块302，用于如果电动自行车的运行状态为非骑行状态，则触发电动自行车进入飞车保护模式，其中，飞车保护模式下用户输入的转把操作信号无效；

保护模式退出模块303，用于接收到用户输入的飞车保护结束指示时，退出飞车保护模式。

优选的，状态监测模块具体用于：

电动模式下，监测电动自行车的转把操作信号和电机转速，如果在设定时长内未接收到转把操作信号，且电机转速小于或等于设定阈值时，则判定电动自行车的运行状态为非骑行状态。

具体的，在电动模式下，状态监测模块监测电动自行车的转把操作信号和电机转速，如果在设定时长内未接收到转把操作信号，且电机转速小于或等于设定阈值时，则判定电动自行车的运行状态为非骑行状态，触发保护模式进入模块，电动自行车进入飞车保护模式。

优选的，如图4所示，状态监测模块包括：

计时单元401，用于在未接收到转把操作信号，且电机转速小于或等于设定阈值时，启动计时器开始计时；

计时器重启单元402，用于在整车运行状态判断过程中，如果接收到所述电动自行车的转把操作信号，或电机转速超出设定阈值时，则重启所述计时器；

时长判断单元403，用于在计时器的计时值达到设定时长时，判定电动自行车的运行状态为非骑行状态。

具体的，在状态监测模块未接收到转把操作信号，且电机转速小于或等于设定阈值时，计时单元启动计时器开始计时，如果状态监测模块接收到电动自行车的转把操作信号，或者状态监测模块监测到电机转速超出设定阈值时，则计时器重启单元重启计时器。时长判断单元判断计时器的计时值达到设定时长时，电动自行车的运行状态为非骑行状态，则触发保护模式进入模块，电动自行车进入飞车保护模式。

优选的，所述设定阈值依照实际情况进行设置，可执行范围为0-100公里每小时。

具体的，电动自行车电机转速的阈值可以依照实际情况预先设定，可执行范围为0-100公里每小时，可以选择范围内的任意数值。例如，预先设定电机转速的阈值为0公里每小时，如果在设定时长内，状态监测模块未接收到转把操作信号，且监测到的电机转速等于0公里每小时，则判定电动自行车的运行状态为非骑行状态，说明电动自行车此时处于暂停状态，转把操作信号无效，避免车辆暂停时误操作转把引起车体飞出。预先设定电机转速的阈值为100公里每小时，如果在设定时长内，状态监测模块未接收到转把操作信号，且监测到的电机转速小于或等于100公里每小时，则判定电动自行车的运行状态为非骑行状态，说明电动自行车此时处于滑行状态。同理，预先设定电机转速的阈值为30公里每小时，如果在设定时长内，状态监测模块未接收到转把操作信号，且监测到的电机转速小于或等于30公里每小时，则判定电动自行车的运行状态为非骑行状态。依照实际情况，比如电动自行车的用户年龄、用户骑行习惯等设定阈值。

优选的，所述计时器设定时长依照实际情况，设置为3-30秒钟中的任意数值。

具体的，电动自行车可以预先设定未接收到转把操作信号，且电机转速小于或等于设定阈值时持续的时间长度，依照实际情况，比如电动自行车用户年龄、用户骑行习惯进行设定，设定范围为3-30秒钟中的任意数值。例如，预先将计时器设定时长设置为3秒钟，如果在3秒钟内未，监测模块未接收到转把操作信号，且监测到的电机转速小于或等于设定阈值，则判定电动自行车的运行状态为非骑行状态。预先将计时器设定时长设置为30秒钟，如果在30秒钟内，监测模块未接收到转把操作信号，且监测到的电机转速小于或等于设定阈值时，则判定电动自行车的运行状态为非骑行状态。同理，预先将计时器设定时长设置为10秒钟，如果在10秒钟内未接收到转把操作信号，且监测到的电机转速小于或等于设定阈值时，则判定电动自行车的运行状态为非骑行状态。

优选的，保护模式退出模块具体用于：

接收到用户输入的刹车信号时，退出飞车保护模式。

具体的，电动自行车处于飞车保护模式中时，用户输入的转把操作信号无效，用户需要退出飞车保护模式时，例如，用户需要增加电动自行车的车速，进入骑行状态，只需要进行刹车操作，电动自行车接收到用户输入的刹车信号时，触发保护模式退出模块，电动自行车退出飞车保护模式。

本发明实施例三提供了一种电动自行车控制器，通过状态监测模块监测电动自行车的运行状态，如果电动自行车运行状态为非骑行状态，则触发保护模式进入模块，电动自行车自动进入飞车保护模式，接收到用户输入的飞车保护结束指示时，触发保护模式退出模块，电动自行车退出飞车保护模式。操作简单，易于实现，不增加整车成本，有效地提高了电动自行车运行的安全性。

本发明实施例所提供的电动自行车控制器可适于执行本发明任意实施例所提供的电动自行车飞车自动保护方法，具备相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。