一种自行车助力方法及其相关设备与流程

本技术涉及交通，尤其涉及一种自行车助力方法及其相关设备。

背景技术：

1、自行车作为一种既能锻炼身体又能行驶一定通勤距离的交通工具，在生活中得到了广泛的应用。为了提高用户的驾驶体验，一种新型的自行车(也可以称为电助力自行车)应运而生，这种自行车搭载有自行车助力系统，该系统可通过调节自行车的速度，以适应用户的骑行意图。

2、目前，自行车助力系统通常包括传感器、数据处理设备和电机。当用户在使用自行车时，安装在自行车上的传感器可捕捉用户对自行车的踩踏行为，从而生成相应的脉冲信号。对于连续的多个时间窗口中的任意一个时间窗口而言，数据处理设备若在该时间窗口中接收到来自传感器的脉冲信号，可控制电机对自行车进行加速，即对自行车进行助力。

3、在自行车起步时，所产生的脉冲信号数量较少，数据处理设备在某些时间窗口中可接收到脉冲信号，在另外的时间窗口中则没接收到脉冲信号，这样会导致电机无法对自行车进行连续的加速。为了应对这种情况，可增大的时间窗口的尺寸，然而，数据处理设备是在时间窗口的末端才对电机进行控制，这样会导致自行车在起步或停下时，数据处理设备启动助力或停止助力的时延过大，降低了用户体验。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种自行车助力方法及其相关设备，可以有效减小启动助力的时延和停止助力的时延，从而提高用户体验。

2、本技术实施例的第一方面提供了一种自行车助力方法，该方法包括：

3、用户开始使用自行车后，自行车助力系统的数据处理设备可控制自行车助力系统的传感器，实时捕捉用户对自行车实施的踩踏行为。设位于第一时刻之前的某一时段内，用户对自行车实施了多个踩踏行为，传感器可捕捉这多个踩踏行为，并相应生成多个脉冲信号，这多个踩踏行为与这多个脉冲信号一一对应。需要说明的是，传感器每生成一个脉冲信号，则立即将该脉冲信号发送给数据处理设备，以使得数据处理设备可及时记录该脉冲信号的获取时刻，如此一来，数据处理设备可记录这多个脉冲信号的获取时刻。

4、那么，在第一时刻(也可以称为当前时刻)，数据处理设备可在这多个脉冲信号中，将获取时刻距离第一时刻最近的一个脉冲信号确定为第一脉冲信号(第一脉冲信号可用于指示用户对自行车的第一踩踏行为，可以理解的是，第一脉冲信号可以称为最新脉冲信号，即最近一个脉冲信号，第一踩踏行为也可以称为最新踩踏行为，即离第一时刻最近的一次踩踏行为)，并对第一脉冲信号的获取时刻和第一时刻进行计算，得到用户对自行车的瞬时踏频，该瞬时踏频可用于指示用户在一瞬间内对自行车的踩踏频率。

5、得到用户对自行车的瞬时踏频后，数据处理设备可对自行车助力系统的电机在第一时刻的转速(也可称为电机在当前时刻的转速，即电机的当前转速)进行计算，从而得到第一阈值，第一阈值可用于判断用户在第一时刻的骑行意图。得到第一阈值后，数据处理设备可检测用户对自行车的瞬时踏频是否大于第一阈值，以初步判断用户在第一时刻是否想对自行车进行加速。

6、若用户对自行车的瞬时踏频大于第一阈值，数据处理设备可初步判定用户在第一时刻想对自行车进行加速，故数据处理设备可对用户的骑行意图做进一步的判断，若数据处理设备最终判定用户在第一时刻想对自行车进行加速，数据处理设备可对电机在第一时刻的转速进行第三调整，以使得电机对自行车进行加速，若数据处理设备最终判定用户在第一时刻不想对自行车进行加速，数据处理设备可对电机在第一时刻的转速进行第二调整，以使得电机不对自行车进行加速。可以理解的是，前述的第一调整包含第二调整以及第三调整。

7、若用户对自行车的瞬时踏频小于或等于第一阈值，数据处理设备可最终判定用户在第一时刻不想对自行车进行加速，数据处理设备可对电机在第一时刻的转速进行第二调整，以使得电机不对自行车进行加速。

8、从上述方法可以看出：在用户使用自行车的过程中，自行车助力系统的数据处理设备可基于第一脉冲信号的获取时刻以及第一时刻，来确定用户对自行车的瞬时踏频，其中，第一脉冲信号可用于指示用户对自行车的第一踩踏行为的。接着，数据处理设备可对自行车助力系统的电机在第一时刻的转速进行处理，从而得到第一阈值。然后，数据处理设备可检测用户对自行车的瞬时踏频是否大于第一阈值，若用户对自行车的瞬时踏频大于第一阈值，数据处理设备可对电机在第一时刻的转速进行第一调整，以使得电机对自行车进行加速或不对自行车进行加速，若用户对自行车的瞬时踏频小于或等于第一阈值，数据处理设备可对电机在第一时刻的转速进行第二调整，以使得电机不对自行车进行加速。前述过程中，数据处理设备可基于第一脉冲信号的获取时刻以及第一时刻来求解用户对自行车的瞬时踏频，即用户在一瞬间内对自行车的踩踏频率。那么，数据处理设备可基于用户对自行车的瞬时踏频，来实时判断用户在第一时刻的骑行意图，并基于用户在第一时刻的骑行意图实时控制电机对自行车进行加速或不对自行车进行加速。由此可见，无论自行车处于起步的状态、行驶中的状态以及准备停下的状态等多种状态中的任意一种状态，数据处理设备均可实时确定用户的骑行意图，并立即对自行车进行加速和停止加速，可以有效减小启动助力的时延和停止助力的时延，从而提高用户体验。

9、在一种可能实现的方式中，基于第一脉冲信号的获取时刻和第一时刻，确定用户对自行车的瞬时踏频包括：若第一脉冲信号的获取时刻和第一时刻之间的差值小于第二阈值，则对第一脉冲信号的获取时刻和第一时刻之间的差值进行计算，得到用户对自行车的瞬时踏频；或，若第一脉冲信号的获取时刻和第一时刻之间的差值大于或等于第二阈值，则将零作为瞬时踏频。前述实现方式中，在确定第一脉冲信号后，数据处理设备可先计算第一脉冲信号的获取时刻和第一时刻之间的差值，并检测第一脉冲信号的获取时刻和第一时刻之间的差值是否小于预置的第二阈值，从而检测用户对自行车的瞬时踏频是否为有效的踏频。若第一脉冲信号的获取时刻和第一时刻之间的差值小于第二阈值，数据处理设备可确定用户对自行车的瞬时踏频是有效的踏频，数据处理设备可将第一脉冲信号的获取时刻和第一时刻之间的差值的倒数，作为用户对自行车的瞬时踏频。若第一脉冲信号的获取时刻和第一时刻之间的差值大于或等于第二阈值，数据处理设备可确定用户对自行车的瞬时踏频是无效的踏频，数据处理设备则将用户对自行车的瞬时踏频取值为零，以使得瞬时踏频小于或等于第一阈值。由此可见，在第一阈值以及第二阈值的相互配合下，数据处理设备可以够保证电机输出的连贯性。

10、在一种可能实现的方式中，基于电机在第一时刻的转速，确定第一阈值包括：基于电机在第一时刻的转速以及自行车的轮盘与电机之间的传动比，确定第一阈值。前述实现方式中，数据处理设备可获取电机在第一时刻的转速、预置的浮动比以及预置的轮盘与电机之间的传动比，然后将电机在第一时刻的转速、浮动比以及轮盘与电机之间的传动比进行相乘，从而准确得到第一阈值。

11、在一种可能实现的方式中，若瞬时踏频大于第一阈值，则对电机在第一时刻的转速进行第一调整，以使得电机对自行车进行加速或不对自行车进行加速包括：若瞬时踏频大于第一阈值，且电机在第一时刻的转速小于第三阈值，则对电机在第一时刻的转速进行第三调整，以使得电机对自行车进行加速；或，若瞬时踏频大于第一阈值，电机在第一时刻的转速大于或等于第三阈值，且用户对自行车的平均踏频大于第一阈值，则对电机在第一时刻的转速进行第三调整，以使得电机对自行车进行加速；或，若瞬时踏频大于第一阈值，电机在第一时刻的转速大于或等于第三阈值，且平均踏频小于或等于第一阈值，则对电机在第一时刻的转速进行第二调整，以使得电机不对自行车进行加速；其中，平均踏频基于第一脉冲信号的获取时刻和第二脉冲信号的获取时刻确定，第二脉冲信号用于指示用户对自行车的第二踩踏行为。前述实现方式中，在确定用户对自行车的瞬时踏频大于第一阈值后，数据处理设备可检测电机在第一时刻的转速是否小于预置的第三阈值，以判断用户是否令自行车处于高速行驶的状态。若电机在第一时刻的转速小于第三阈值，数据处理设备可判定自行车未处于高速行驶的状态，故可最终判定用户在第一时刻想对自行车进行加速，数据处理设备可对电机在第一时刻的转速进行第三调整，以使得电机对自行车进行加速。若电机在第一时刻的转速大于或等于第三阈值，数据处理设备可判定自行车处于高速行驶的状态，故数据处理设备可获取第二脉冲信号的获取时刻，第二脉冲信号(也可以称为先前脉冲信号)可用于指示用户对自行车的第二踩踏行为(也可以称为先前踩踏行为)，并对第二脉冲信号的获取时刻以及第一脉冲信号的获取时刻进行计算，从而得到用户对自行车的平均踏频，该平均踏频可用于指示用户在一段时间内对自行车的踩踏频率。得到用户对自行车的平均踏频后，数据处理设备可检测自行车的平均踏频是否大于第一阈值，以判断用户是否对高速行驶状态下的自行车产生了抖动。若用户对自行车的平均踏频大于第一阈值，数据处理设备可判定用户未对高速行驶状态下的自行车产生了抖动，而是对高速行驶状态下的自行车产生了踩踏，故可最终判定用户在第一时刻想对自行车进行加速，数据处理设备可对电机在第一时刻的转速进行第三调整，以使得电机对自行车进行加速。若用户对自行车的平均踏频小于或等于第一阈值，数据处理设备可判定用户对高速行驶状态下的自行车产生了抖动，故可最终判定用户在第一时刻不想对自行车进行加速，数据处理设备可对电机在第一时刻的转速进行第二调整，以使得电机不对自行车进行加速。由此可见，在第一阈值、第二阈值以及第三阈值的相互配合下，数据处理设备在经过多重判断后，可以准确识别用户真正的骑行意图，即用户是否真正想对自行车进行加速，进而控制电机对自行车进行加速或停止加速。

12、在一种可能实现的方式中，平均踏频基于第一脉冲信号的获取时刻和第二脉冲信号的获取时刻之间的差值计算得到。前述实现方式中，在获取第二脉冲信号的获取时刻，第二脉冲信号可用于指示用户对自行车的第二踩踏行为后，数据处理设备可计算第二脉冲信号的获取时刻以及第一脉冲信号的获取时刻之间的差值，再以第二脉冲信号的获取时刻以及第一脉冲信号的获取时刻之间的差值的倒数作为用户对自行车的平均踏频。

13、在一种可能实现的方式中，对电机在第一时刻的转速进行第三调整，以使得电机对自行车进行加速包括：获取n个转速范围，n个转速范围与n个级别的增大处理一一对应，n≥2；在确定电机在第一时刻的转速位于第i个转速范围内后，对电机在第一时刻的转速进行第i个级别的增大处理，以使得电机对自行车的车轮的转速进行第i个级别的增大处理，i＝1，...，n。前述实现方式中，在确定用户在第一时刻想对自行车进行加速后，数据处理设备可先获取预置的n个转速范围，且n个转速范围与预置的n个级别的增大处理一一对应，需要说明的是，n个级别的增大处理可以理解为n种程度的增大处理。在确定电机在第一时刻的转速位于第i个转速范围内后，数据处理设备可对电机在第一时刻的转速进行第i个级别的增大处理，由于自行车的车轮的转速会随着电机在第一时刻的转速的增大而增大，也就相当于数据处理设备通过电机对自行车的车轮的转速进行第i个级别的增大处理，即增大后的电机在第一时刻的转速等同于增大后的自行车的车轮的转速。由此可见，数据处理设备在通过电机对自行车进行加速时，可基于电机的当前转速，对电机在第一时刻的转速进行不同程度的增大，例如，当电机在第一时刻的转速较大时，可以给予较小的增幅，当电机在第一时刻的转速较小时，可给予较大的增幅等等，从而使得电机能够对自行车进行适当的加速，给用户带来合适的体验，又能保障用户的安全。

14、在一种可能实现的方式中，对电机在第一时刻的转速进行第i个级别的增大处理包括：获取柔和度参数，并基于柔和度参数对电机在第一时刻的转速实现第i个级别的增大处理。前述实现方式中，数据处理设备还可接收用户输入的柔和度参数，柔和度参数用于指示电机的转速在增大过程中的平滑度(速度)，柔和度参数越大，表示用户想令电机的转速较快地实现第i个级别的增大处理，柔和度参数越小，表示用户想令电机的转速缓慢地实现第i个级别的增大处理。可见，数据处理设备可根据用户的助力意图，来对电机在第一时刻的转速实现第i个级别的增大处理。

15、在一种可能实现的方式中，对电机在第一时刻的转速进行第二调整，以使得电机不对自行车进行加速包括：数据处理设备关闭电机，以使得电机不对自行车进行加速。

16、本技术实施例的第二方面提供了一种自行车助力装置，该装置包括：第一确定模块，用于基于第一脉冲信号的获取时刻和第一时刻，确定用户对自行车的瞬时踏频，第一脉冲信号用于指示用户对自行车的第一踩踏行为，第一踩踏行为是离第一时刻最近的踩踏行为；第二确定模块，用于基于电机在第一时刻的转速，确定第一阈值；第一调整模块，用于若瞬时踏频大于第一阈值，则对电机在第一时刻的转速进行第一调整，以使得电机对自行车进行加速或不对自行车进行加速；或，第二调整模块，用于若瞬时踏频小于或等于第一阈值，则对电机在第一时刻的转速进行第二调整，以使得电机不对自行车进行加速。

17、从上述装置可以看出：在用户使用自行车的过程中，自行车助力系统的数据处理设备可基于第一脉冲信号的获取时刻以及第一时刻，来确定用户对自行车的瞬时踏频，其中，第一脉冲信号可用于指示用户对自行车的第一踩踏行为的。接着，数据处理设备可对自行车助力系统的电机在第一时刻的转速进行处理，从而得到第一阈值。然后，数据处理设备可检测用户对自行车的瞬时踏频是否大于第一阈值，若用户对自行车的瞬时踏频大于第一阈值，数据处理设备可对电机在第一时刻的转速进行第一调整，以使得电机对自行车进行加速或不对自行车进行加速，若用户对自行车的瞬时踏频小于或等于第一阈值，数据处理设备可对电机在第一时刻的转速进行第二调整，以使得电机不对自行车进行加速。前述过程中，数据处理设备可基于第一脉冲信号的获取时刻以及第一时刻来求解用户对自行车的瞬时踏频，即用户在一瞬间内对自行车的踩踏频率。那么，数据处理设备可基于用户对自行车的瞬时踏频，来实时判断用户在第一时刻的骑行意图，并基于用户在第一时刻的骑行意图实时控制电机对自行车进行加速或不对自行车进行加速。由此可见，无论自行车处于起步的状态、行驶中的状态以及准备停下的状态等多种状态中的任意一种状态，数据处理设备均可实时确定用户的骑行意图，并立即对自行车进行加速和停止加速，可以有效减小启动助力的时延和停止助力的时延，从而提高用户体验。

18、在一种可能实现的方式中，第一确定模块，用于：若第一脉冲信号的获取时刻和第一时刻之间的差值小于第二阈值，则对第一脉冲信号的获取时刻和第一时刻之间的差值进行计算，得到用户对自行车的瞬时踏频；或，若第一脉冲信号的获取时刻和第一时刻之间的差值大于或等于第二阈值，则确定瞬时踏频小于或等于第一阈值。

19、在一种可能实现的方式中，第一确定模块，用于将第一脉冲信号的获取时刻和第一时刻之间的差值的倒数，确定为用户对自行车的瞬时踏频。

20、在一种可能实现的方式中，第二确定模块，用于基于电机在第一时刻的转速以及自行车的轮盘与电机之间的传动比，确定第一阈值。

21、在一种可能实现的方式中，第一调整模块，用于：若瞬时踏频大于第一阈值，且电机在第一时刻的转速小于第三阈值，则对电机在第一时刻的转速进行第三调整，以使得电机对自行车进行加速；或，若瞬时踏频大于第一阈值，电机在第一时刻的转速大于或等于第三阈值，且用户对自行车的平均踏频大于第一阈值，则对电机在第一时刻的转速进行第三调整，以使得电机对自行车进行加速；或，若瞬时踏频大于第一阈值，电机在第一时刻的转速大于或等于第三阈值，且平均踏频小于或等于第一阈值，则对电机在第一时刻的转速进行第二调整，以使得电机不对自行车进行加速；其中，平均踏频基于第一脉冲信号的获取时刻和第二脉冲信号的获取时刻确定，第二脉冲信号用于指示用户对自行车的第二踩踏行为。

22、在一种可能实现的方式中，平均踏频基于第一脉冲信号的获取时刻和第二脉冲信号的获取时刻之间的差值计算得到。

23、在一种可能实现的方式中，第一调整模块，用于：获取n个转速范围，n个转速范围与n个级别的增大处理一一对应，n≥2；在确定电机在第一时刻的转速位于第i个转速范围内后，对电机在第一时刻的转速进行第i个级别的增大处理，以使得电机对自行车的车轮的转速进行第i个级别的增大处理，i＝1，...，n。

24、在一种可能实现的方式中，第一调整模块，用于获取柔和度参数，并基于柔和度参数对电机在第一时刻的转速实现第i个级别的增大处理。

25、在一种可能实现的方式中，第一调整模块或第二调整模块，用于关闭电机，以使得电机不对自行车进行加速。

26、本技术实施例的第三方面提供了一种自行车助力装置，自行车助力装置包括存储器和处理器；存储器存储有代码，处理器被配置为执行代码，当代码被执行时，自行车助力装置执行如第一方面或第一方面中任意一种可能实现的方式所述的方法。

27、本技术实施例的第四方面提供了一种电机控制系统，其特征在于，该系统包括传感器和如第三方面所述的自行车助力装置，该自行车助力装置用于控制电机。

28、本技术实施例的第五方面提供了一种自行车助力系统，其特征在于，该系统包括传感器、电机和如第三方面所述的自行车助力装置。

29、本技术实施例的第六方面提供了一种自行车，该自行车包含车架、车把、车座、轮盘、车轮、踏板以及如第五方面所述的自行车助力系统。

30、本技术实施例的第七面提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于调用存储器中存储的计算机程序或计算机指令，以使得该处理器执行如第一方面或第一方面中的任意一种可能的实现方式所述的方法。

31、在一种可能的实现方式中，该处理器通过接口与存储器耦合。

32、在一种可能的实现方式中，该芯片系统还包括存储器，该存储器中存储有计算机程序或计算机指令。

33、本技术实施例的第八方面提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机程序，该程序由计算机执行时，使得计算机实施如第一方面或第一方面中任意一种可能实现的方式所述的方法。

34、本技术实施例的第九方面提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品存储有指令，指令在由计算机执行时，使得计算机实施如第一方面或第一方面中任意一种可能实现的方式所述的方法。

35、本技术实施例中，在用户使用自行车的过程中，自行车助力系统的数据处理设备可基于第一脉冲信号的获取时刻以及第一时刻，来确定用户对自行车的瞬时踏频，其中，第一脉冲信号可用于指示用户对自行车的第一踩踏行为的。接着，数据处理设备可对自行车助力系统的电机在第一时刻的转速进行处理，从而得到第一阈值。然后，数据处理设备可检测用户对自行车的瞬时踏频是否大于第一阈值，若用户对自行车的瞬时踏频大于第一阈值，数据处理设备可对电机在第一时刻的转速进行第一调整，以使得电机对自行车进行加速或不对自行车进行加速，若用户对自行车的瞬时踏频小于或等于第一阈值，数据处理设备可对电机在第一时刻的转速进行第二调整，以使得电机不对自行车进行加速。前述过程中，数据处理设备可基于第一脉冲信号的获取时刻以及第一时刻来求解用户对自行车的瞬时踏频，即用户在一瞬间内对自行车的踩踏频率。那么，数据处理设备可基于用户对自行车的瞬时踏频，来实时判断用户在第一时刻的骑行意图，并基于用户在第一时刻的骑行意图实时控制电机对自行车进行加速或不对自行车进行加速。由此可见，无论自行车处于起步的状态、行驶中的状态以及准备停下的状态等多种状态中的任意一种状态，数据处理设备均可实时确定用户的骑行意图，并立即对自行车进行加速和停止加速，可以有效减小启动助力的时延和停止助力的时延，从而提高用户体验。