电动助力自行车的控制系统的制作方法

本实用新型涉及电动助力自行车技术领域，尤其涉及一种电动助力自行车的控制系统。

背景技术：

目前，助力骑行控制系统和智能骑行系统都是分离设计，并没有达到智能联动的整体功能效果。智能信息系统主要面对的骑行用户为普通自行车；助力控制系统也仅仅实现了助力骑行的基本功能。电动助力骑行在中国刚刚起步，控制系统多为不同公司设计，通讯协议无法兼容，进而无法达到整套系统兼容设计。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种电动助力自行车的控制系统，该电动助力自行车的控制系统客服了通讯协议无法兼容的问题；使得骑行更平稳，更可靠。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种电动助力自行车的控制系统，所述电动助力自行车包括车体、为车体提供动力的助力自行车电机、控制所述助力自行车电机动作的助力自行车电机控制器、为助力自行车电机提供电能的助力自行车电池、以及用于显示车体状态的助力自行车显示码表；其特征在于：所述助力自行车电机为三相直流电机；其中：

所述助力自行车电机控制器包括：用于采集车速的车速传感器、用于采集踏频信息的力矩传感器、用于驱动三相直流电机动作的三相直流电机驱动电路、车灯驱动电路、CPU控制电路以及第一CAN总线通信接口；

所述助力自行车电池包括：蓄电池、用于监测蓄电池电量的电池电量计量电路、用于保护蓄电池安全的充放电短路保护电路、电池充电平衡电路以及第二CAN总线通信接口；

所述助力自行车显示码表包括：液晶显示屏、液晶驱动电路、CPU控制电路、蓝牙通信电路以及第三CAN总线通信接口；

所述第一CAN总线通信接口、第二CAN总线通信接口以及第三CAN总线通信接口之间通过CAN总线相互连接。

作为优选，本实用新型还采用了如下的附加技术特征：

进一步：还包括与所述蓝牙通信电路进行数据交互的智能手机。

进一步：还包括与所述智能手机进行数据交互的智能头盔；所述智能头盔包括头盔本体，安装于所述头盔本体上的心跳检测设备、血压检测设备、呼吸频率检测设备、蓝牙耳机音响、体温检测设备、空气质量检测设备、负离子空气净化器、以及蓝牙通信电路。

进一步：还包括与所述智能手机进行数据交互的智能手环；所述智能手环包括手环载体，安装于所述手环载体上的电子手表、心跳检测设备、血压检测设备、车辆智能钥匙、以及蓝牙通信电路。

进一步：还包括与所述智能手机进行数据交互的智能手套；所述智能手套包括手套载体，安装于所述手套载体上的心跳检测设备、血压检测设备、以及蓝牙通信电路。

进一步：还包括与所述智能手机进行数据交互的智能骑行眼镜；所述智能骑行眼镜包括蓝牙耳机音响、负离子空气净化器、以及蓝牙通信电路。

进一步：还包括与所述智能手机进行数据交互的智能骑行背包；所述智能骑行背包包括太阳能电源、手机充电宝、车辆转向灯、以及蓝牙通信电路。

进一步：还包括与所述智能手机进行数据交互的智能手电；所述智能手电包括手电筒、手机充电宝、蓝牙音响、收音机、MP3、空气PM2.5检测设备、夜间录像拍照装置、以及蓝牙通信电路。

本实用新型具有的优点和积极效果是：实现了电动助力自行车骑行助力控制系统和以手机为核心的信息系统相结合。当助力骑行智能信息系统与控制系统融合后，衍生出很多附属功能，如骑行者骑行过程的远程健康状态监控提示、骑行者能量消耗和助力电池能量消耗、骑行大气环境检测、骑行过程免提通讯、骑行事故远程求助、车辆控制系统远程智能故障诊断、控制系统程序远程下载调试等功能。

附图说明

图1是本实用新型第一优选实施例的电路框图；

图2是本实用新型第二优选实施例的电路框图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种电动助力自行车的控制系统，电动助力自行车包括车体、为车体提供动力的助力自行车电机、控制所述助力自行车电机动作的助力自行车电机控制器、为助力自行车电机提供电能的助力自行车电池、以及用于显示车体状态的助力自行车显示码表。所述助力自行车电机为三相直流电机。其中：

所述助力自行车电机控制器包括：用于采集车速的车速传感器、用于采集踏频信息的力矩传感器、用于驱动三相直流电机动作的三相直流电机驱动电路、车灯驱动电路、CPU控制电路；以及第一CAN总线通信接口；

所述助力自行车电池包括：蓄电池、用于监测蓄电池电量的电池电量计量电路、用于保护蓄电池安全的充放电短路保护电路、电池充电平衡电路、以及第二CAN总线通信接口；

所述助力自行车显示码表包括：液晶显示屏、液晶驱动电路、CPU控制电路、蓝牙通信电路、以及第三CAN总线通信接口；

所述第一CAN总线通信接口、第二CAN总线通信接口、以及第三CAN总线通信接口之间通过CAN总线相互连接。

请参阅图2，在上述优选实施例的基础上：

还包括与所述蓝牙通信电路进行数据交互的智能手机。

还包括与所述智能手机进行数据交互的智能头盔；所述智能头盔包括头盔本体，安装于所述头盔本体上的心跳检测设备、血压检测设备、呼吸频率检测设备、蓝牙耳机音响、体温检测设备、空气质量检测设备、负离子空气净化器、以及蓝牙通信电路。

还包括与所述智能手机进行数据交互的智能手环；所述智能手环包括手环载体，安装于所述手环载体上的电子手表、心跳检测设备、血压检测设备、车辆智能钥匙、以及蓝牙通信电路。

还包括与所述智能手机进行数据交互的智能手套；所述智能手套包括手套载体，安装于所述手套载体上的心跳检测设备、血压检测设备、以及蓝牙通信电路。

还包括与所述智能手机进行数据交互的智能骑行眼镜；所述智能骑行眼镜包括蓝牙耳机音响、负离子空气净化器、以及蓝牙通信电路。

还包括与所述智能手机进行数据交互的智能骑行背包；所述智能骑行背包包括太阳能电源、手机充电宝、车辆转向灯、以及蓝牙通信电路。

还包括与所述智能手机进行数据交互的智能手电；所述智能手电包括手电筒、手机充电宝、蓝牙音响、收音机、MP3、空气PM2.5检测设备、夜间录像拍照装置、以及蓝牙通信电路。

上述优选实施例中的电动助力自行车控制系统主要包括三个部分，分别是助力自行车电机控制器、助力自行车电池和助力自行车显示码表，并通过CAN总线连接，每个智能单元在CAN总线下都有自己独立的ID号码。

1、助力自行车电机控制器

电机控制器包括车速、踏频等信号采集系统、车灯控制、三相无刷电机驱动控制、CPU控制、电源系统和单片机软件几个部分组成。控制器采用较为精确的车速参数做PID车速闭环控制调节改变了传统的单一速度和扭矩开环控制方案，使得骑行更平稳，更可靠。控制器通过C AN总线接收智能码表控制信息，同时控制器通过CAN总线把自身检测的信号和控制状态传送给智能码表。如果控制器通过CAN总线接收到智能码表更新控制程序请求，控制器切换到程序接收模式，并回应智能码表可以接收新程序指令，智能码表接收到回应信息开始通过CAN总线传送程序到控制器，控制器变接受代码，边校验代码正确性，直至接收完所有程序，校验完成控制器则运行最新下载的程序。

2、助力自行车电池

驱动电池包括电池充放电保护电路、电池电量计算电路、电池充电平衡、电池芯和电池管理软件组成。电池控制系统通过CAN总线把电池电量信息、单节电池状态信息及电池状态信息传送给智能码表。驱动电池控制系统同样可有接收智能码表程序升级请求，并下载校验程序代码，完成自身功能升级和参数修改。

3、助力自行车显示码表

智能码表主要由液晶显示屏、控制按键、蓝牙通讯模块组成。在助力骑行自行车CAN总线系统中，智能码表即是人机交互控制命令的发起者，又是简单控制信息和参数显示的接收显示者，是初步的人机交互接口设备。同时智能码表通过蓝牙4.0协议完成与智能手机信息交互，码表把自身液晶屏无法显示的更为详细的控制器和电池信息传输给智能手机，由手机APP软件接收并显示，使得骑行者对自己骑行的助力自行车控制系统状态有更清楚的了解。智能码表预留智能手机USB充电接口，保证整个骑行过程智能手机供电充足。

智能信息系统

1、智能手机APP的主要功能包括：骑行参数显示、骑行地图导航、电池电量显示、骑行装备商城、骑行赛事信息推送、骑行组队交友通讯、车辆故障智能检测和远程故障排除请求；

2、智能头盔主要包括影响骑行者健康指数检测，如心跳、呼吸频率、大气PM2.5检测；另外智能头盔可选配负离子发生器，减少户外骑行过程中污染对骑行者的伤害；智能头盔后面有左右转向指示灯和安全闪烁灯，保障骑行安全；蓝牙耳机功能，保证骑行者在骑行过程中能够安全接听手机，同时可以接听智能手机导航指令和播放的音乐。

3、智能手环的功能包括电子手表时间显示能，脉搏检测、血压监测功能，并通过蓝牙4.0传送给智能手机显示，骑行者可以根据脉搏和血压状态决定骑行快慢和电动助力挡位；智能钥匙功能，通过触按智能手环按键可以控制助力自行车系统通电或关断。

4、智能骑行眼镜的功能包括蓝牙耳机功能，保证骑行者在骑行过程中能够安全接听手机，同时可以接听智能手机导航指令和播放的音乐。骑行者在空气质量不好的地方骑行时，可以打开负离子空气净化装置，并把负离子出风口对准口鼻，相对减轻骑行过程中空气污染对人体的伤害。

5、智能背包包括柔性太阳能板材料、通过充电控制器给背包备用电池充电，同时可以给智能手机充电，背包两侧表面安装led转向灯，可以通过蓝牙模块接收手机左右转向控制指令，LED闪烁已通知后面车辆及行人，保证骑行安全。

6、智能手电包括手电照明、蓝牙音箱、充电宝、MP3、夜间录像拍照等功能。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

7、智能手套的功能包括，脉搏检测、血压监测功能，并通过蓝牙4.0传送给智能手机显示，骑行者可以根据脉搏和血压状态决定骑行快慢和电动助力挡位。