CN109533181A - 一种电动助力自行车控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电动助力自行车控制系统，所述系统包括仪表电路单元和控制器电路单元，所述仪表电路单元与所述控制器电路单元通过KBUS线路连接，所述仪表电路单元包括解码芯片，所述解码芯片至少具有四个输入端，所述输入端分别与对应的按键开关的一端电性连接，所述按键开关与所述输入端一一对应，所述按键开关的另一端、所述解码芯片的电源端与同一电源按键开关的一端电性连接，所述电源按键开关的另一端通过所述KBUS线路与所述控制器电路单元连接，所述解码芯片的输出端通过所述KBUS线路与所述控制器电路单元连接。利用本申请各个实施例，可以简化传输线路，提高电动交通工具控制指令传输的可靠性，从而提高电动交通工具的安全性。

Description

一种电动助力自行车控制系统

技术领域

本申请涉及电动交通工具控制技术领域，特别涉及一种电动助力自行车控制系统。

背景技术

电动助力自行车(又称电助力单车、智慧电单车)是在普通自行车上加装电动机和电池的单车，它作为出行的辅助工具，可以降低地形对于通勤的影响。现有技术中，电动助力自行车的控制指令在控制仪表和控制器之间的传输，通常是通过仪表的CPU执行。具体的，仪表上的按键首先接入仪表的CPU，然后通过串口或CAN总线将控制指令发送给控制器，从而使控制器能接收到按键命令。但是根据最近欧洲相关部门提出新的安全标准，认为现有技术的操作可靠性较低，可能存在一定的安全隐患。比如，如果仪表上的CPU出问题的话，可能发错误信息给控制器，从而造成飞车等不良后果。

现有技术中，为了避免仪表CPU发送错误信息，通常是将采用按键指令直接传输到控制器，这样会需导致传输线路繁杂、传输线过长，相互之间容易相互干扰而产生错误传输。

现有技术至少存在如下技术问题：传输线路繁杂、传输线过长，相互之间容易相互干扰而产生错误传输。导致操控的可靠性和安全性降低。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种电动助力自行车控制系统，以简化传输线路，提高电动交通工具控制指令传输的可靠性，从而提高电动交通工具的安全性。

本申请实施例提供一种电动助力自行车控制系统是这样实现的：

一种电动助力自行车控制系统，所述系统包括仪表电路单元和控制器电路单元，所述仪表电路单元与所述控制器电路单元通过KBUS线路连接，

所述仪表电路单元包括解码芯片，所述解码芯片至少具有四个输入端，所述输入端分别与对应的按键开关的一端电性连接，所述按键开关与所述输入端一一对应，所述按键开关的另一端、所述解码芯片的电源端与同一电源按键开关的一端电性连接，所述电源按键开关的另一端通过所述KBUS线路与所述控制器电路单元连接，所述解码芯片的输出端通过所述KBUS线路与所述控制器电路单元连接。

优选实施例中，所述控制器电路单元包括电源、控制器、光耦合器，

所述电源与第一电阻的一端电性连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的第一端电性连接，所述第二电阻的第二端与所述KBUS线路电性连接；

所述第二电阻与所述光耦合器的发光源并联，所述光耦合器的受光器的第一输出引脚与所述控制器的电源端电性连接，还与所述控制器的按键信号接收端电性连接。

优选实施例中，所述受光器的第二输出引脚通过一分压电阻与所述电源电性连接。

优选实施例中，所述电源按键开关的另一端还与稳压二极管的阳极电性，所述稳压二极管的阴极接地。

优选实施例中，所述解码芯片的输出端与开关晶体管的基极电性连接，所述开关晶体管的集电极电性连接至所述KBUS线路，所述开关晶体管的发射极接地。

优选实施例中，所述第一输出引脚与一二极管的阴极电性连接，所述二极管的阳极与所述控制器的电源端电性连接。

优选实施例中，所述解码芯片包括PT2240E型解码芯片。

优选实施例中，所述按键开关与所述解码芯片的输入端之间串联有电阻。

利用本申请实施例提供的一种电动助力自行车控制系统，可以只靠一根KBUS线路就实现了PT2240E的电源和多个按键开关信号的传输，可以有效简化传输线路。同时，PT2240E解码芯片的键值调制信号带有20位地址数据，可用于校验数据的正确性，控制器可以通过检测这个数据的正确性来判断这个信号有没有被干扰畸变，可以有效提高控制信号传输的可靠性。在电源按键开关不被按下时，电路没有任何电流回路，可以做到的关机状态下零功耗，有效降低控制系统功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例提供的一种电动助力自行车控制系统的电路结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种电动助力自行车控制系统。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1是本申请所述一种电动助力自行车控制系统一种实施例的模块结构示意图。虽然本申请提供了如下述实施例或附图所示的装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述装置中可以包括更多或者更少的模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的结构中，这些步骤的装置的模块结构不限于本申请实施例或附图所示的电路结构。

具体的，如图1所述，本申请提供的一种电动助力自行车控制系统的一种实施例可以包括仪表电路单元101和控制器电路单元1022，所述仪表电路单元101与所述控制器电路单元102通过KBUS线路连接，

所述仪表电路单元包括解码芯片1011，所述解码芯片1011可以具有四个输入端4、5、6、7，所述输入端4、5、6、7分别与对应的按键开关K2、K3、K4、K5的一端电性连接，所述按键开关K2、K3、K4、K5与所述输入端4、5、6、7一一对应，所述按键开关K2、K3、K4、K5的另一端、所述解码芯片1011的电源端VCC与同一电源按键开关K1的一端电性连接，所述电源按键开关K1的另一端通过所述KBUS线路与所述控制器电路单元102连接，所述解码芯片1011的输出端3通过所述KBUS线路与所述控制器电路单元102连接。

本例中，所述控制器电路单元102包括电源36V、控制器1021、光耦合器U2，

所述电源36V与第一电阻R8的一端电性连接，所述第一电阻R8的另一端与所述第二电阻R11的第一端电性连接，所述第二电阻R11的第二端与所述KBUS线路电性连接；

所述第二电阻R11与所述光耦合器U2的发光源并联，所述光耦合器U2的受光器的第一输出引脚U2-1与所述控制器1021的电源端电性连接，还与所述控制器1021的按键信号接收端电性连接。

本例中，所述光耦合器U2的受光器的第二输出引脚U2-2通过一分压电阻R10与所述电源36V电性连接。

其中，对应上述各按键开关，当按键开关的按键按下时，所述按键开关闭合，当按钮开关复位时，所述按键开关断开。

本例中，所述解码芯片1011可以所述解码芯片101的输入端可以是4个，可以带4个按键开关，还可以带一个电源按键开关K1。当然，所述解码芯片101的输入端的个数，本申请不作限定，实施人员也可以根据实际需要选择可以带8个按键的解码芯片。

本例中，所述电源按键开关K1的另一端还与稳压二极管D1的阳极电性，所述稳压二极管D1的阴极接地。

本例中，所述解码芯片101的输出端3与开关晶体管Q1的基极电性连接，所述开关晶体管Q1的集电极电性连接至所述KBUS线路，所述开关晶体管Q1的发射极接地。

所述开关晶体管Q1可以将所述解码芯片1011的输出端3的输出信号调制到KBUS线路，输出信号在所述第二电阻R11上产生压降，可以被所述光耦合器件U2重现。

本例中，所述第一输出引脚U2-1与一二极管D8的阴极电性连接，所述二极管D8的阳极与所述控制器1021的电源端电性连接。

本例中，所述解码芯片可以采用PT2240E型解码芯片。PT2240E解码芯片的键值调制信号带有20位地址数据，可用于校验数据的正确性，解调端(控制器)可以通过检测这个数据的正确性来判断这个信号有没有被干扰畸变。可靠性很高。而且PT2240E解码芯片的造价低廉，可以降低成本。

本例中，所述各按键开关K2、K3、K4、K5与所述解码芯片1011的输入端4、5、6、7之间串联有电阻R1、R2、R3、R4。

本例中，所述各按键开关K2、K3、K4、K5的与所述解码芯片1011连接的一端，分别与二极管D3、D4、D5、D6的阳极电性连接，所述二极管D3、D4、D5、D6的阴极均与所述电源按键开关K1接稳压二极管D1的一端电性连接。其中，K1的接D1的一端通过电容C3接地。

本例中，所述系统在实际操控中的控制工作流程如下：初始状态下，电源按键开关K1断开，整个系统没有形成回路，没有功耗。当按下电源按键开关K1时，控制器1021将电源(36V)通过R8、R11、KBUS送到仪表，在D1的产生一个5.1V的电压，此电压通过二极管D2给PT2240E供电，PT2240E就会在输出端(第3脚)输出K1的信号，此波形通过所述开关晶体管Q1调制到KBUS线路，所述信号在R11上产生压降，被光耦合器件重现，所述信号经过滤波稳压电路送至控制器1021的CPU电源，使其启动，CPU启动对所述信号进行解调，如果解调结果是K1信号无误，系统就执行上电动作，使整个系统得电而进入正常工作状态。此时PT2240E解码芯片1011的另一路供电线VCC也得电，另四个按键开关也可以调制到KBUS线路上，而被控制器1021检测。

利用上述各实施例提供的一种电动助力自行车控制系统，可以用于电动自行车、电动摩托车等电动交通工具，可以只靠一根KBUS线路就实现了PT2240E的电源和多个按键开关信号的传输，可以有效简化传输线路。同时，PT2240E解码芯片的键值调制信号带有20位地址数据，可用于校验数据的正确性，控制器可以通过检测这个数据的正确性来判断这个信号有没有被干扰畸变，可以有效提高控制信号传输的可靠性。在电源按键开关不被按下时，电路没有任何电流回路，可以做到的关机状态下零功耗，有效降低控制系统功耗。

上述实施例阐明的装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (8)

1.一种电动助力自行车控制系统，其特征在于，所述系统包括仪表电路单元和控制器电路单元，所述仪表电路单元与所述控制器电路单元通过KBUS线路连接，

所述仪表电路单元包括解码芯片，所述解码芯片至少具有四个输入端，所述输入端分别与对应的按键开关的一端电性连接，所述按键开关与所述输入端一一对应，所述按键开关的另一端、所述解码芯片的电源端与同一电源按键开关的一端电性连接，所述电源按键开关的另一端通过所述KBUS线路与所述控制器电路单元连接，所述解码芯片的输出端通过所述KBUS线路与所述控制器电路单元连接。

2.如权利要求1所述的一种电动助力自行车控制系统，其特征在于，所述控制器电路单元包括电源、控制器、光耦合器，

所述电源与第一电阻的一端电性连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的第一端电性连接，所述第二电阻的第二端与所述KBUS线路电性连接；

所述第二电阻与所述光耦合器的发光源并联，所述光耦合器的受光器的第一输出引脚与所述控制器的电源端电性连接，还与所述控制器的按键信号接收端电性连接。

3.如权利要求2所述的一种电动助力自行车控制系统，其特征在于，所述受光器的第二输出引脚通过一分压电阻与所述电源电性连接。

4.如权利要求1所述的一种电动助力自行车控制系统，其特征在于，所述电源按键开关的另一端还与稳压二极管的阳极电性，所述稳压二极管的阴极接地。

5.如权利要求1所述的一种电动助力自行车控制系统，其特征在于，所述解码芯片的输出端与开关晶体管的基极电性连接，所述开关晶体管的集电极电性连接至所述KBUS线路，所述开关晶体管的发射极接地。

6.如权利要求2所述的一种电动助力自行车控制系统，其特征在于，所述第一输出引脚与一二极管的阴极电性连接，所述二极管的阳极与所述控制器的电源端电性连接。

7.如权利要求1所述的一种电动助力自行车控制系统，其特征在于，所述解码芯片包括PT2240E型解码芯片。

8.如权利要求1所述的一种电动助力自行车控制系统，其特征在于，所述按键开关与所述解码芯片的输入端之间串联有电阻。