本發明通常涉及的領域包括電動自行車，并且更具體地，包括電動自行車中的自動電動輔助調節。

背景技術：

電動自行車可具有各種車輪裝置，并且包括通過一個或多個檔位推進自行車的車載電動馬達。

技術實現要素：

多種變型可涉及在路線上提供電動輔助的方法。可做出確定是否可獲得用于路線的地形數據。可以確定騎行者的用力水平。當地形數據可獲得時，可讀取地形數據。可確定對應于需要對騎行者用力水平的附加輸入的坡度變化是否已經發生，或預期將要發生。可調節電動輔助水平以提供抵消需要附加輸入的水平，或者可告知騎行者以提供增加的用力水平。

多種其他變型可涉及向在路線上行進的自行車提供電動輔助的方法。可確定用于路線的地形數據是否可獲得。當路線具有平坦地形時，可確定騎行者用力水平。可讀取地形數據。可對對應于需要騎行者用力水平的附加輸入坡度變化是否已經發生做出確定，以兼在路線具有平坦地形時和在坡度變化已經發生之后保持一致的騎行者用力水平。可調節電動輔助水平以提供抵消需要附加輸入的水平。

多種附加變型可涉及用于向具有推進單元的自行車的電動輔助水平提供調節的系統。馬達可在電動輔助水平驅動推進單元。控制器可控制馬達。騎行者用力水平傳感器可向控制器提供騎行者用力水平。地形信息源可向控制器提供由自行車遇到的坡度變化信息。控制器可基于地形信息源調節電動輔助水平。

通過本文提供的詳細描述，本發明范圍內的其他示例性變型將變得顯而易見。應該理解，雖然披露了本發明范圍內的變型，詳細的說明和具體的實例僅旨在用于說明的目的而并非旨在限定本發明的范圍。

附圖說明

通過詳細說明和附圖可進一步透徹地理解在本發明范圍內的變型的選定示例，其中：

圖1示出了根據多種變型的自動電動輔助調節例程的示意圖。

圖2示出了根據多種變型的用于自動電動輔助調節的系統。

圖3示出了根據多種變型的自動電動輔助調節的方法。

具體實施方式

以下變型的描述本質上僅是說明性的，并且決不旨在限制本發明的范圍、其應用或用途。

在如圖1所示的多種變型中，電動自行車10可從騎行者12和/或推進單元14接收推進輸入。推進單元14可從電動馬達接收它的動力，并且可以是如本領域公知的中驅動單元或其他裝置，以將車輪15、17中的一個或多個與電動馬達聯接。由騎行者12施加的用力水平可由指示器18的第一列16來表示。指示器18可以安裝在電動自行車10上，或可以提供于遠程設備中。騎行者12采取的路線可導致電動自行車10騎行遇到平坦地形20，以及需要經過海拔升高22或海拔降低24的坡度地形。平坦地形20可被描述為其中前輪15與后輪17基本水平的地形。騎行者12可使用接口設備28以選擇由推進單元14提供的電動輔助水平。接口設備28可為電動自行車10車載，例如在手柄或其他結構構件上，或者可為遠程設備，并通過有線或無線連鏈接到推進單元。在多種變型中，騎行者用力水平26可由讀取傳感器來確定，例如在推進單元14中，例如本領域公知的測量騎行者10的扭矩輸入的應變計。當在平坦地形20上操作時，讀數可以在選定的時間段上進行平均以確定騎行者用力水平26。在多種其他變型中，騎行者12可選擇騎行者用力水平26的水平，并且可以修正水平為所期望的。作為非限制性的實例，當經過平坦地形20時，騎行者12可例如通過接口設備28，輸入由五個條(如第一列16中的騎行者用力水平26所指示的)表示的中等用力水平。在多種其他變型中，騎行者用力水平26可自動地被確定。已經確定了騎行者用力水平26，該水平可保持在平坦地形20，并且也可保持在海拔升高22期間，也可保持在海拔降低24期間。

在多種變型中，當穿過平坦地形20上時，顯示在指示器18的列30中的電動輔助輸入水平，作為例子，也為電動輔助水平32的五個條。可在接口設備28中向騎行者12提供選擇器調節，以將平坦地形20上的電動輔助水平調節到所期望的不同水平。當電動自行車10可能遇到海拔升高22時，由推進單元14提供的電動輔助輸入水平可增加到例如如電動輔助水平34所示的七個條，以使得騎行者用力水平26與平坦地形20上的水平保持恒定，但電動自行車10的前進保持恒定。海拔升高22可與前輪15高于后輪17相關聯。當電動自行車10可能遇到海拔降低24時，由推進單元14提供的電動輔助輸入水平可降低到例如如電動輔助水平36所示的三個條，以使得騎行者用力水平26與在平坦地形20上的水平保持恒定。隨著地形變化在各種坡度遇到海拔升高和降低，電動輔助水平可以在其帶寬內自動調節，以維持恒定的騎行者用力水平26。

圖2示出了可包括自動電動輔助系統40的多種變型。自動電動輔助系統40可與由騎行者12通過踩踏板推動的電動自行車10相關聯。電動自行車10可由推進單元14的馬達42推動，其可從能量存儲設備41提取動力并且可以作為補充或備用電源輸入輔助騎行者。能量存儲設備41可以是電池或多個電池，或另一種可獲得設備以存儲電能。在多種變型中，電動自行車10可在沒有騎行者12踩踏板的用力下，由馬達14單獨推動。自動電動輔助系統40可以用于限制騎行者施加的水平，并且可以用于保持一致的騎行者用力水平，這在電動自行車10的使用中是所希望的，例如用于通勤車。在多種變型中，自動電動輔助系統40可為將來需要優化能量存儲設備41中的能量存儲。控制器44可監測能量存儲設備41的充電狀態，并且可通過接口設備28與騎行者12通信。例如，可對騎行者12進行提醒以提供附加的踩踏板用力以減小馬達42上的負載，或提供超過推動車輛所需的扭矩用于增加能量存儲設備41的充電狀態。

在多種變型中，馬達42可從自行車10上車載的控制器44接收輸入。方法、算法或其部分可在控制器44的計算機程序產品中執行，包括在計算機可讀介質中攜載的指令或計算，用于由一個或多個處理器使用以執行一個或多個方法步驟或指令。計算機程序產品可包括由以源代碼、目標代碼、可執行代碼或其他格式的由程序指令組成的一種或多種軟件程序；一種或多種固件程序；或硬件描述語言(HDL)文件；以及任何程序相關的數據。數據可包括數據結構、查找表或以任何其他合適格式的數據。程序指令可包括程序模塊、例程、程序、目標、部件和/或類似物。計算機程序可在一個處理器或彼此通信的多個處理器上執行。

在多種變型中，程序可實現在計算機可讀介質中，其包括一個或多個存儲設備、制品或類似物。示例性計算機可讀介質可包括計算機系統存儲器，例如RAM(隨機存取存儲器)、ROM(只讀存儲器)；半導體存儲器，例如EPROM(可擦除、可編程ROM)、EEPROM(電可擦除、可編程ROM)、閃速存儲器；磁盤或光盤或磁帶；和/或類似物。計算機可讀介質還可以包括計算機之間的連接，例如當數據通過網絡或另一種通信連接(有線、無線或其結合)傳輸或者提供。任何上述例子的組合也包括在計算機可讀介質的范圍內。因此應該理解，方法可以至少部分地通過能夠執行對應于公開方法中的一個或多個步驟的指令的任意電子制品和/或電子設備來實施。

在多種變型中，控制器44可鏈接至一個或多個輸入設備，其可包括接口設備28。接口設備28例如可包括諸如智能手機設備的計算設備，或者諸如可穿戴輸入設備的選擇器設備。其它輸入設備可以是任何可將信息傳遞到控制器44和騎行者12的設備，包括但不限于電動自行車10車載的具有顯示器的手動選擇器、平板、個人計算機或其他連接互聯網的設備，或者另一種無線連接到或有線連接到電動自行車10的設備。接口設備或多個設備可通過接口46在騎行者12和控制器44之間傳遞信息。接口46可以是有線或無線的。在無線接口的情況下，控制器44可以包括接收器，或者發射器和接收器，用于與輸入設備或多個設備的通信目的。在多種變型中，接口設備28可向騎行者12提供輸入選項以轉換最優目標。例如，騎行者12可在效率、驅動扭矩緩沖、速度、儲備電池或其他選項中進行選擇。多個傳感器48可與控制器44通信。傳感器48可以包括多個提供信息(例如可表示騎行者12施加的用力水平的扭矩)的設備中的任一個。扭矩水平可由扭矩測量設備提供，其被構造和設置以感測或測量扭矩，且可包括但不限于，以現有技術的方式操作的應變計。例如，扭矩傳感器可與電動自行車的曲柄相關聯，騎行者12通過其輸入踩踏板用力。

在多種變型中，地形信息源50可由多個可獲得源提供，例如具有地形數據的地圖應用、GPS單元、電動自行車10上的水平傳感器，或多個其他選擇中的任一種，從這些可獲得源坡度數據可由控制器44提取使用。控制器44可根據控制器44中設定的算法，預編程以操作馬達42來提供推進輔助(電動輔助)，例如通過讀取查找表來為遇到的坡度識別電動輔助調節水平。騎行者12可通過從選擇器28選擇不同的設置來實時調節電動輔助水平。控制器44可評估路線上的地形數據，并且可預測高負載事件，例如即將到來的陡峭上坡段，并且可通過接口設備28提示騎行者12來提供附加的輸入扭矩。控制器44可讀取能量存儲設備41的充電狀態，并且可確定目標充電狀態能提供足夠的電能給馬達42來通過即將到來的路段或路線。控制器44可計算時間間隔，在這期間需要來自騎行者的附加扭矩并且可分配騎行者警告，例如在下坡行進期間，其間騎行者12被請求提供附加用力以滿足目標充電狀態。在多種變型中，控制器44可使用地形數據源50來預測并且通過接口設備28來提示騎行者12減小踩踏板用力貢獻以及使用能量存儲設備41中的儲備能量。例如，控制器44可計算預期從即將到來的下坡段獲取的充電狀態恢復，并且可使用該數據來向騎行者12告知減小用力的機會。

在多種變型中，如果地形數據源50不可獲得或暫時丟失，控制器44可以使用由電動自行車10遇到的阻力矩來確定遇到的扭矩變化是否必定會導致能量輸入的變化。例如，電動自行車10可包括扭矩傳感器52，例如在后輪17的輪轂的傳感器，用來測量電動自行車10遇到的扭矩。如果扭矩變化發生，控制器44可以例如參考查找表來讀取需要抵消該變化的電動輔助水平調節。控制器44可發送信號以增加或減小推進單元14的扭矩輸出，以保持由騎行者提供的輸入水平。

在多種變型中，部分由控制器44執行的方法作為方法60在圖3中示出。方法60可控制馬達14的操作，來向騎行者對推動電動自行車12的輸入提供電動輔助。可提供電動輔助以保持騎行者用力水平26或以其他方式限制騎行者的施力。騎行者可控制電動輔助的水平，這可與由馬達14提供的扭矩一起來抵消騎行者踏板用力的需要。方法60可當自動電動輔助調節在步驟62啟用時開始。啟用可根據由騎行者為干預作出的選擇或根據預先編程的因子，由騎行者選擇或由控制器44觸發。從步驟62，方法60可以進行到步驟64，其中可以做出確定地形數據是否可獲得且是否正被有效傳遞到控制器44。例如，地圖數據或傳感器數據可以向控制器44報告地形坡度或地形坡度的變化。如果在步驟64確定地形數據可獲得，方法60可以進行到步驟65，其中可確定用于平坦地形20的騎行者用力水平。在多種變型中，騎行者用力水平26可通過讀取傳感器來確定，例如在扭矩傳感器48中。當在平坦地形20上操作時，扭矩傳感器48的讀數可以在選定的時間段上進行平均，以確定騎行者用力水平26時，在多種其他變型中，騎行者12可選擇騎行者用力水平26的期望水平。一旦確定或選擇騎行者輸入水平26，方法60可以進行到步驟68，其中參考在步驟64識別的地形數據源以識別坡度的變化。控制器44可被預編程為用于各種電動輔助調節的需要與坡度變化增量相當。控制器44可以，例如參考查找表來確定對應于識別的坡度變化的電動輔助調節(如果有的話)。如果在步驟68確定沒有發生必須進行電動輔助調節的坡度變化，那么方法在預設在定時器步驟70的一段時間后可以返回到步驟68。如果在步驟68確定已經發生必須進行電動輔助調節的坡度變化，那么方法60可以進行到步驟72。在步驟72，電動輔助的水平在識別量進行調節，例如可通過改變提供給馬達42的電流水平調節。從步驟72，步驟60可返回到步驟70，并且可重復步驟70和72來對于地形變化持續調節電動輔助水平。

返回到步驟64，在多種變型中，如果在步驟64確定地形數據不可獲得，那么方法60可以進行到步驟75，其中可確定用于平坦地形20的騎行者用力水平。在多種變型中，騎行者用力水平26可通過讀取傳感器來確定，例如在扭矩傳感器48中。當在平坦地形20上操作時，扭矩傳感器48的讀數可以在選定的時間段上進行平均，以確定騎行者用力水平26。在多種其他變型中，騎行者12可選擇騎行者用力水平26。一旦確定或選擇騎行者輸入水平26，方法60可以進行到步驟79，其中參考扭矩數據源(例如扭矩傳感器52)以識別扭矩的變化。控制器44可被預編程為用于各種電動輔助調節的需要與扭矩變化增量相當。控制器44可以，例如參考查找表來確定對應于識別的扭矩變化的電動輔助調節(如果有的話)。如果在步驟79確定沒有發生必須進行電動輔助調節的扭矩變化，那么方法在預設在定時器步驟80的一段時間后可以返回到步驟79。如果在步驟79確定已經發生必須進行電動輔助調節的扭矩變化，那么方法60可以進行到步驟72。在步驟72，電動輔助的水平在識別量進行調節，例如可通過改變提供給馬達42的電流水平調節。從步驟72，步驟60可在預設時間步驟80后返回到步驟79，并且可重復步驟70和72以對于指示坡度變化的扭矩變化持續調節電動輔助水平。

通過如上所述，系統40和/或方法60可為自行車騎行者12提供電動輔助以保持一致的騎行者用力水平。騎行者輸入可提供可調節的電動輔助干預級別。下面對變型的描述僅是對被認為在本發明范圍內的部件、元件、動作、產品和方法的示意性說明，而決不旨在通過具體公開或未完全披露的來限制該范圍。除了按照本文詳細描述的，本文所描述的部件、元件、動作、產品和方法可以是組合和重新設置的，并且仍被視為在本發明范圍內。

變型1可涉及用于在路線中提供電動輔助的方法。可做出確定是否可獲得用于路線的地形數據。可以確定騎行者的用力水平。當地形數據可獲得時，可讀取地形數據。可確定對應于需要對騎行者用力水平的附加輸入的坡度變化是否已經發生，或預期將要發生。可調節電動輔助水平以提供抵消需要附加輸入的水平，或者可告知騎行者以提供增加的用力水平。

變型2可包括根據變型1的方法并且可包括在地形數據不可獲得時，讀取指示坡度變化的扭矩水平。通過基于扭矩水平和對應于坡度變化來確定電動輔助調節，當地形數據不可獲得時可提供電動輔助。

變型3可包括根據變型1的方法并且可包括提供傳感器。可通過傳感器測量騎行者的用力水平。確定騎行者用力水平的步驟可包括當路線包含平坦地形時讀取傳感器，以及平均多個扭矩傳感器讀數來得到騎行者用力水平。

變型4可包括根據變型1的方法，并且可包括提供輸入設備，騎行者通過該輸入設備手動輸入騎行者用力水平。確定騎行者用力水平的步驟可包括從輸入設備讀取騎行者用力水平。

變型5可包括根據變型1的方法并且可包括提供能量存儲設備。借助于通過接口設備向騎行者告知提供附加輸入用力，可優化騎行者用力以節省能量存儲設備的充電狀態。

變型6可包括根據變型5的方法，并且可包括在重復確定坡度變化是否已經發生的步驟之前等待一段時間。

變型7可包括根據變型1的方法，并且可包括調節電動輔助水平，其不管坡度變化的程度，保持騎行者用力水平在一致的水平。

變型8可涉及向在路線上行進的自行車提供電動輔助的方法。可確定用于路線的地形數據是否可獲得。當路線具有平坦地形時，可確定騎行者用力水平。可讀取地形數據。可對對應于需要騎行者用力水平的附加輸入坡度變化是否已經發生做出確定，以兼在路線具有平坦地形時和在坡度變化已經發生之后保持一致的騎行者用力水平。可調節電動輔助水平以提供抵消需要附加輸入的水平。

變型9可包括根據變型8的方法并且可包括在地形數據不可獲得時，讀取指示坡度變化的扭矩水平。通過基于扭矩水平和對應于坡度變化來確定電動輔助調節，當地形數據不可獲得時可提供電動輔助。

變型10可包括根據變型8的方法并且可包括提供傳感器。可通過傳感器測量騎行者的用力水平。確定騎行者用力水平的步驟可包括在路線包含平坦地形時讀取傳感器，以及平均多個扭矩傳感器讀數以得到騎行者用力水平。

變型11可包括根據變型8的方法，并且可包括提供輸入設備，騎行者通過該輸入設備手動輸入騎行者用力水平。確定騎行者用力水平的步驟可包括從輸入設備讀取騎行者用力水平。

變型12可包括根據變型8的方法并且可包括提供能量存儲設備。借助于通過接口設備向騎行者告知提供附加輸入用力，可以優化騎行者用力以節省能量存儲設備的充電狀態。

變型13可涉及用于向具有推進單元的自行車的電動輔助水平提供調節的系統。馬達可在電動輔助水平驅動推進單元。控制器可控制馬達。騎行者用力水平傳感器可向控制器提供騎行者用力水平。地形信息源可向控制器提供由自行車遇到的坡度變化信息。控制器可基于地形信息源調節電動輔助水平。

變型14可包括變型13的系統，其中騎行者用力水平傳感器可為扭矩傳感器。

變型15可包括變型14的系統，并且可包括與推進單元相接合的第二扭矩傳感器，從那里測量扭矩輸出。

變型16可包括變型13的系統，并且可包括與控制器通信的騎行者輸入設備。

變型17可包括變型13的系統，并且可包括與自行車通信以及顯示騎行者用力水平和電動輔助水平的指示器。

變型18可包括變型17的系統，其中騎行者輸入可向推進單元提供騎行者用力水平。

變型19可包括變型13的系統，其中地形信息源可包括地圖應用。

變型20可包括變型13的系統，并且可包括與推進單元相連的扭矩傳感器，其中坡度變化可從扭矩傳感器確定。

對本發明范圍內的變型的以上描述本質上僅是說明性的，并且因此不將其變型或變體視為背離本發明的精神和保護范圍。