CN112706872B - 电动助力车、传动装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

电动助力车包含本体、马达、扭力感测器以及控制器。马达操作于一运转周期。扭力感测器用以输出对应踩踏力的多个扭力信号。控制器耦接马达及扭力感测器。控制器用以从扭力感测器接收该些扭力信号，判断得到该些扭力信号中的波峰及相邻于波峰的波谷，计算该些扭力信号中的波峰与相邻于波峰的波谷之间的踩踏周期，以及当判断踩踏周期与运转周期不符合预设比例时，产生关联于扭力感测器的错误信号。如此一来，可以让使用者确切地掌握电动助力车的功能状态，提升步骤电动助力车时的安全程度。

Description

电动助力车、传动装置及控制方法

技术领域

本揭示文件是有关于一种电动助力车及控制方法，且特别是有关于一种电动助力车及控制方法。

背景技术

在交通运输工具中，脚踏车是最容易被选择来作为移动的工具。近年来，在脚踏车上附加额外动力来辅助使用者已有所发展，例如电动助力车等。使用者也会因为额外的动力辅助可以减轻体力的消耗，而增加选择具有动力辅助的脚踏车的意愿。

辅助动力虽可减轻使用者在骑乘脚踏车时所需要的体力，然而若在提供动力的机制中，若提供动力的元件有损坏或者不合时宜地提供动力，都有可能让使用者在骑乘脚踏车时发生安全上的疑虑。有鉴于此，如何在脚踏车的动力提供方面提升安全机制是亟需解决的问题。

发明内容

发明内容旨在提供本揭示内容的简化摘要，以使阅读者对本揭示内容具备基本的理解。此发明内容并非本揭示内容的完整概述，且其用意并非在指出本发明实施例的重要/关键元件或界定本发明的范围。

根据本揭示文件的一实施例，揭示一种电动助力车，其包含本体、马达、扭力感测器以及控制器。马达操作于一运转周期。扭力感测器用以输出对应踩踏力的多个扭力信号。控制器耦接马达及扭力感测器。控制器用以从扭力感测器接收该些扭力信号，判断得到该些扭力信号中的波峰及相邻于波峰的波谷，计算该些扭力信号中的该波峰与相邻于波峰的波谷之间的踩踏周期，以及当判断踩踏周期与运转周期不符合预设比例时，产生关联于扭力感测器的错误信号。

根据一实施例，其中该些扭力信号包含位于第N个时间点的一第一信号与位于第N+1个时间点的一第二信号，当该第二信号的信号强度值大于该第一信号的信号强度值时，以该第二信号的信号强度值设定为该扭力信号的一暂存最大值。

根据一实施例，其中该扭力信号还包含位于第N+1个时间点之后的一第三信号，当该第三信号的信号强度小于该暂存最大值且该暂存最大值减去一第一预设值后的一差值大于该第三信号的信号强度值时，判定该暂存最大值为该扭力信号的该波峰。

根据一实施例，其中该扭力信号包含位于第M个时间点的一第一信号与位于第M+1个时间点的一第二信号，当该第二信号的信号强度值小于该第一信号的信号强度值时，以该第二信号的信号强度值设定为该扭力信号的一暂存最小值。

根据一实施例，其中该扭力信号还包含位于第M+1个时间点之后的一第三信号值，当该第三信号的信号强度值大于该暂存最小值且该暂存最小值加上一第二预设值后的一和值小于该第三信号的信号强度值时，判定该暂存最小值为该扭力信号的该波谷。

根据一实施例，其中该控制器还用以：根据该电动助力车于一时间点的一车速计算得到该运转周期；其中该电动助力车于该时间点的该车速是根据该马达于该时间点的一转动速度所计算得到。

根据一实施例，其中该预设比例为等于或正比于一齿轮比，该齿轮比为一踩踏输入齿轮的一齿数与一车轮齿轮的一齿数的比值。

根据一实施例，其中该控制器根据该错误信号调整输入至该马达的动力及/或一电子装置根据该错误信号产生一警示信息。

根据另一实施例，揭示一种控制方法，适配于一电动助力车，其中电动助力车包含本体、马达、扭力感测器以及控制器。马达操作于一运转周期，以及扭力感测器用以输出对应踩踏力的多个扭力信号。其中该控制方法包含：从该扭力感测器接收该些扭力信号；判断得到该些扭力信号中的波峰以及相邻于该波峰的波谷；计算该些扭力信号的波峰与相邻该波峰的波谷之间的踩踏周期；以及当判断踩踏周期与运转周期不符合预设比例时，则产生关联于扭力感测器的错误信号。

根据一实施例，其中该些扭力信号包含位于第N个时间点的一第一信号与位于第N+1个时间点的一第二信号，该控制方法还包含：当该第二信号的信号强度值大于该第一信号的信号强度值时，以该第二信号的信号强度值设定为该扭力信号的一暂存最大值。

根据一实施例，其中该扭力信号还包含位于第N+1个时间点之后的一第三信号，该控制方法还包含：当该第三信号的信号强度小于该暂存最大值且该暂存最大值减去一第一预设值后的一差值大于该第三信号的信号强度值时，判定该暂存最大值为该扭力信号的该波峰。

根据一实施例，其中该扭力信号包含位于第M个时间点的一第一信号与位于第M+1个时间点的一第二信号，该控制方法还包含：当该第二信号的信号强度值小于该第一信号的信号强度值时，以该第二信号的信号强度值设定为该扭力信号的一暂存最小值。

根据一实施例，其中该扭力信号还包含位于第M+1个时间点之后的一第三信号，该控制方法还包含：当该第三信号的信号强度值大于该暂存最小值且该暂存最小值加上一第二预设值后的一和值小于该第三信号的信号强度值时，判定该暂存最小值为该扭力信号的该波谷。

根据一实施例，其中还包含：根据该电动助力车于一时间点的一车速计算得到该运转周期；其中该电动助力车于该时间点的该车速是根据该马达于该时间点的一转动速度所计算得到。

根据一实施例，其中该预设比例为等于或正比于一齿轮比，该齿轮比为一踩踏输入齿轮的一齿数与一车轮齿轮的一齿数的比值。

根据一实施例，其中还包含通过该控制器根据该错误信号调整输入至该马达的动力及/或一电子装置根据该错误信号显示一警示信息。

根据另一实施例，揭示一种传动装置，包含马达、扭力感测器以及控制器。马达操作于一运转周期。扭力感测器用以输出对应踩踏力的多个扭力信号。控制器耦接马达及扭力感测器，其中该控制器用以从该扭力感测器接收该些扭力信号；判断得到该些扭力信号中的一波峰以及相邻该波峰的一波谷；计算该些扭力信号中的波峰与相邻于波峰的波谷之间的踩踏周期；以及当判断踩踏周期与运转周期不符合预设比例时，则产生关联于扭力感测器的错误信号。

附图说明

以下详细描述结合随附附图阅读时，将有利于较佳地理解本揭示文件的态样。应注意，根据说明上实务的需求，附图中各特征并不一定按比例绘制。实际上，出于论述清晰的目的，可能任意增加或减小各特征的尺寸。

图1绘示根据本揭示文件一些实施例中一种电动助力车的外观示意图；

图2绘示根据本揭示文件一些实施例中一种传动装置的功能方块示意图；

图3绘示根据本揭示文件一些实施例中一种控制方法的步骤流程示意图；

图4绘示关于识别图1的电动助力车被踩踏时的扭力信号的波形示意图。

【符号说明】

为让本揭示内容的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附符号的说明如下：

100…电动助力车

110…本体

120…传动装置

121…控制器

123…扭力感测器

125…马达

130…后轮

140…前轮

150…右脚踏板

160…左脚踏板

170…链条

180…踩踏输入轴齿盘

190…车轮齿轮

300…控制方法

410…扭力信号

D…踩踏周期

h1、h2…预设差值

m1…波峰

m2…波谷

Q1、Q2…信号强度值

S11、S12、S13、S14…信号强度值

S21、S22、S23、S24…信号强度值

S310～S350…步骤

T1、T2…时间

具体实施方式

以下揭示内容提供许多不同实施例或实例，以便实施本发明的不同特征。下文描述元件及排列的特定实例以简化本发明。当然，这些实例仅为示例性且并不欲为限制性。举例而言，以下描述中在第二特征上方或第二特征上形成第一特征可包括以直接接触形成第一特征及第二特征的实施例，且亦可包括可在第一特征与第二特征之间形成额外特征使得第一特征及特征可不处于直接接触的实施例。另外，本发明可在各实例中重复元件符号及/或字母。此重复是出于简明性及清晰的目的，且本身并不指示所论述的各实施例及/或配置之间的关系。

进一步地，为了便于描述，本文可使用空间相对性术语(诸如“之下”、“下方”、“较低”、“上方”、“较高”及类似者)来描述诸图中所图示一个元件或特征与另一元件(或多个元件)或特征(或多个特征)的关系。除了诸图所描绘的定向外，空间相对性术语意欲包含使用或操作中装置的不同定向。设备可经其他方式定向(旋转90度或处于其他定向上)且因此可同样解读本文所使用的空间相对性描述词。

请参照图1，其绘示根据本揭示文件一些实施例中一种电动助力车100的外观示意图。如图1所示，电动助力车100包含本体110以及传动装置120。传动装置120设置于本体110上。本体110可以为但不限于一轮或多轮脚踏车、电动助力车、或其他透过力矩来产生驱动力的交通载具。在本文件中以二轮脚踏车作为说明，实施时并不限于此。

在一些实施例中，传动装置120设置于本体110并与后轮130连接，例如透过变速齿轮组或其他传动元件，或是如图1所示的，直接固设于后轮130之中。当使用者在踩踏右脚踏板150与左脚踏板160进行骑乘时，右脚踏板150与左脚踏板160的转动进而带动链条170，使得链条170可进而带动传动装置120以及后轮130转动，由此，传动装置120可接收到使用者施加的踩踏力。在另一些实施例中，传动装置120亦可设置与本体110的前轮140连接或是固设于前轮140之中，当使用者在踩踏右脚踏板150与左脚踏板160进行骑乘时，传动装置120可接收到使用者施加的踩踏力，进而输出动力辅助使用者的骑乘。在一些实施例中，链条170亦可为皮带或是其他可供力传送的元件。

请参照图2，其绘示根据本揭示文件一些实施例中一种传动装置120的功能方块示意图。在图2的实施例中，扭力感测器123设置邻近于图1所示的电动助力车100的右脚踏板150与左脚踏板160，例如固设于右脚踏板150与左脚踏板160连动的转轴旁，进而通过右脚踏板150与左脚踏板160连动的转轴侦测使用者的踩踏力。在一些实施例中，扭力感测器123亦可设置邻近于传动系统(即，左右踏板150及160、齿盘180、链条170、传动装置120或后轮130等)中任何一易于设置之处。

如图2所示，传动装置120包含控制器121、扭力感测器123，以及马达125。控制器121耦接扭力感测器123以及马达125。控制器121可接收扭力感测器123产生对应于连续时间点的多个扭力信号，并根据扭力信号的数值大小以及样式(pattern，例如使用者的踩踏频率/周期)来设定/控制马达125的扭力输出。控制器121可以是马达控制单元(motorcontrol unit，MCU)、电子控制器(electric control unit，ECU)、其他具运算能力的元件或其组合。

在一些实施例中，马达125耦接图1的本体110的后轮130。马达125根据控制器121所传送信息或命令转换电能产生相应的力矩，以在使用者的踩踏力驱动外，更辅助了本体110的移动。

扭力感测器123耦接于控制器121。扭力感测器123用以感测由使用者的双脚所施加的踩踏力，并计算出对应于踩踏力的扭力信号。扭力感测器120可以为但不限于非接触式扭力感测器(例如感应式扭力感测器)、接触式扭力感测器(例如电位计式扭力感测器)、光学式扭力感测器等。

由于使用者在骑乘电动助力车100的时候，马达125会根据使用者的骑乘状态而调整所提供的动力大小，因此倘若扭力感测器因为故障或任何其他因素造成提供的扭力信号无法忠实地反映出使用者的踩踏状态时由马达125所输出的动力，即可能让使用者失去平衡。

请参照图3，其绘示根据本揭示文件一些实施例中一种控制方法300的步骤流程示意图。本揭示文件的控制方法300适用于图1的电动助力车100。以下为清楚说明控制方法300的各项步骤，请一并参阅图2及图3。

在步骤S310中，从扭力感测器123接收多个扭力信号。所述的多个扭力信号可对应于使用者的踩踏力于时间上连续的取样数据。举例来说，当使用者在骑乘电动助力车100时，扭力感测器123在每一取样周期感测踩踏力，透过连续地取样以计算出多个扭力信号。控制器121即可从扭力感测器123取得该些扭力信号并进一步地分析，以作为后续判断使用者正在骑乘的过程中是否有发生异常的依据。

在步骤S320中，通过控制器121判断得到该些扭力信号中的波峰与相邻该波峰的波谷。在一些实施例中，该些扭力信号为时间上连续的取样数据，一个波峰与相邻于此波峰的波谷之间形成一个时间周期。因此，在每一个时间周期中，波峰为这些扭力信号中的最大值，波谷为这些该些扭力信号中的最小值。

举例来说，扭力感测器123时时刻刻地感测右脚踏板150以及左脚踏板160的扭力信号。由于右脚踏板150以及左脚踏板160在中间水平高度的位置(例如右脚踏板150在前以及左脚踏板160在后)，而使得使用者所施加的力，会与连接于右脚踏板150与踩踏输入轴齿盘180之间的曲柄(未标示)为最接近于垂直关系。因此，扭力感测器123可以感测到最大的扭力信号。此时，所述最大的扭力信号，即为上述的波峰。另一方面，当右脚踏板150转动到最低点时(此时左脚踏板160在最高点)，相似于上述的原因，踩踏力施加于曲柄(未标示)的力矩则相当的低，为使用者踩踏过程中最低的扭力信号。所述最低的扭力信号即为上述的波谷。同上所述，一个波峰与相邻于此波峰的波谷之间形成一个时间周期，即等于使用者将其中一脚自水平位置踩踏至垂直位置(例如，右脚将右脚踏板150从前方踩踏至下方)所需的时间长度。若以右脚踩踏一圈当作一个完整踩踏的周期，所述的时间周期即对应于四分之一个完整踩踏的周期。

因此，确认了波峰与波谷，则可借此得知了使用者的踩踏的频率/周期及样式。以下将说明如何从这些扭力信号中找出波峰与波谷，并找出两者之间的时间周期(即踩踏周期)。

以下为便于说明步骤S320，请一并参照图4。图4绘示关于识别图1的电动助力车100被踩踏时的扭力信号410的波形示意图。如图4所示，水平轴为时间，垂直轴为信号强度。

在一些实施例中，控制器121依据时间顺序侦测扭力信号410的信号强度，并且判断波峰或是波谷出现于哪一个时间点。举例来说，控制器121会比较该些扭力信号于第一时间(例如第N个时间点)的扭力信号的信号强度值以及于第二时间(例如第N+1个时间点)的扭力信号的信号强度值，其中第二时间在第一时间之后。例如，第二个时间点的扭力信号即为第一时间下一个时间点取样得到的扭力信号。若第二时间的扭力信号的信号强度值大于第一时间的扭力信号的信号强度值时，则将第二时间的扭力信号的信号强度值设定为暂存最大值并记录暂存最大值发生于第二时间。另一方面，若第二时间的扭力信号的信号强度值小于第一时间的扭力信号的信号强度值时，则维持目前所取得的暂存最大值及其发生时间点，继续取样下一个时间点的扭力信号进行比较。例如，比较目前为暂存最大值(例如，第一时间的扭力信号的信号强度值)与第三时间的扭力信号的信号强度值，其中第三时间在第二时间之后。其中，第三时间点可能是紧邻于第二时间后，也可能是在第二时间后几个时间点，而这些时间点对应的所有信号强度值皆没有大于目前暂存最大值的扭力信号(例如第三时间点为第二时间后的第五个时间点，而第二时间后的第一个时间点至第四个时间点皆无大于目前暂存最大值的扭力信号)。若第三时间的扭力信号的信号强度值大于第一时间的扭力信号的信号强度值时，则将第三时间的信号强度值设定为暂存最大值，并记录暂存最大值发生于第三时间，以此类推。换言之，控制器121会找出已取样得到的扭力信号中信号强度值最大者并将其记录为暂存最大值并且记录对应的时间点。

举例来说，如图4所示，控制器121比较扭力信号410的信号强度值S11与信号强度值S12两者的数值。由于信号强度值S12大于信号强度值S11，则控制器121会将信号强度值S12设定为扭力信号410的暂存最大值，并记录对应于信号强度值S12的时间。以此类推，控制器121持续地侦测是否存在下一个更大的信号强度值的扭力信号，若存在更大的信号强度值，则将其设定为暂存最大值，以更新目前的暂存最大值并记录其时间。如图4所示，根据上述的判断方式，控制器121即设定在时间T1的扭力信号的信号强度值Q1为暂存最大值。

在根据每个扭力信号判断并记录扭力信号的暂存最大值及其对应时间点后，控制器121会进一步地检测此暂存最大值是否为波峰。在一些实施例中，控制器121会计算此暂存最大值减去一预设值后的差值，并判断此差值是否大于当前时间点的信号强度值。若此差值大于当前时间点的信号强度值，则代表此暂存最大值确实为波峰。若此差值小于当前时间点的信号强度值，则回到前述比较下一个时间点的信号强度值与暂存最大值的步骤。

举例来说，如图4所示，在信号强度值S13的时间点时的暂存最大值为信号强度值Q1。在一些实施例中，当控制器121计算暂存最大值减去预设值h1后的差值，并判断出此差值小于信号强度值S13时，则继续检测下一个时间的信号强度值(例如信号强度值S14)。由于控制器121计算暂存最大值减去预设值h1后的差值大于信号强度值S14，因此控制器121判定暂存最大值(即在时间T1的信号强度值Q1，对应于波峰m1)为扭力信号410在一运转周期中的波峰。运转周期的相关叙述将于后说明。

本文件使用预设值h1来确定目前的暂存最大值是否真的为波峰的方式，在于扭力信号是使用者在连续时间上的取样，信号值不一定是如图4所示的呈现持续递增的曲线，例如扭力信号中可能有杂讯或者发生突波的情况，这些杂讯或突波可能会造成误判波峰的问题。因此，控制器121可以透过预设差值h1的这段缓冲时间来确保目前找到的确实是最大值，以避免误判波峰的位置。此外，此预设值h1的设计可用来作为确定波峰的门槛值，例如接下来的信号值为逐渐减小的趋势，继续比较信号值与暂存最大值将失去实益，因此设计此门槛值可避免不必要的计算。

在一些实施例中，控制器121于判断出扭力信号410的波峰后，控制器121依据时间顺序侦测扭力信号410的信号强度，例如在信号强度值低于一中间值(例如，扭力信号的信号强度的历史平均值)时开始执行波谷的检测，以判断哪个信号强度是波谷。或是在一些实施例中，当控制器121判断得到波峰及其对应时间点后，即转而执行波谷的检测，反之亦然。举例来说，控制器121会比较于第一时间(例如第M个时间点)取样得到的扭力信号的信号强度值以及于第二时间(例如第M+1个时间点)取样得到的扭力信号的信号强度值，其中第二时间在第一时间之后。若第二时间的扭力信号的信号强度值小于第一时间的扭力信号的信号强度值时，则将第二时间的扭力信号的信号强度值设定为暂存最小值并记录此暂存最小值发生于第一时间。另一方面，若第二时间的扭力信号的信号强度值大于第一时间的扭力信号的信号强度值时，则维持目前所取得的暂存最小值及其发生时间点，继续取样下一个时间点的扭力信号进行比较。例如，比较目前为暂存最小值(例如，第一时间的扭力信号的信号强度值与第三时间的扭力信号的信号强度值，其中第三时间在第二时间之后的某一时间点。若第三时间的信号强度值小于第一时间的信号强度值时，则将第三时间的扭力信号的信号强度值设定为暂存最小值，以此类推。换言之，控制器121会找出信号强度值最小者并将其记录为暂存最大值并且记录对应的时间点。

举例来说，控制器121比较扭力信号410的信号强度值S21与信号强度值S22两者的数值，如图4所示，由于信号强度值S22小于信号强度值S21，则控制器121会将信号强度值S22设定为扭力信号410的暂存最小值，并记录对应于信号强度值S22的时间。以此类推，控制器121持续地侦测是否存在下一个更小的信号强度值的扭力信号，若存在更小的信号强度值的扭力信号，则将其设定为暂存最小值，以更新目前的最小值。如图4所示，根据上述的判断方式，控制器121即设定在时间T2的扭力信号的信号强度值Q2为暂存最小值。

在根据每个扭力信号判断并记录扭力信号的暂存最小值及其对应时间点后，控制器121检测此暂存最小值是否为波谷。在一些实施例中，控制器121会计算此暂存最小值加上一预设值后的和值，并判断此和值是否小于当前时间点的信号强度值。若此和值小于当前时间点的信号强度值，则代表此暂存最小值确实为波谷。若此和值大于当前时间点的信号强度值，则回到前述比较下一个时间点的信号强度值与暂存最小值的步骤。

举例来说，如图4所示，在信号强度值S23的时间点时的暂存最小值为信号强度值Q2。在一些实施例中，当控制器121计算暂存最小值加上预设值h2后的和值，并判断出此和值大于信号强度值S23时，则继续检测下一个时间的信号强度值(例如信号强度值S24)。由于控制器121计算暂存最小值加上预设值h2后的和值小于信号强度值S24，因此控制器121判定暂存最小值(即在时间T2的信号强度值Q2，对应于波谷m2)为扭力信号410一运转周期中的波谷。

本文件使用预设值h2来确定目前的暂存最小值是否真的为波谷的方式，在于扭力信号是使用者在连续时间上的取样，信号值不一定是如图4所示的呈现持续递增的曲线，例如扭力信号中可能有杂讯或者发生突波的情况，这些杂讯或突波可能会造成误判波谷的问题。因此，控制器121可以透过预设差值h2的这段缓冲时间来确保目前找到的确实是最小值，以避免误判波谷的位置。此外，此预设值h2的设计可用来作为确定波谷的门槛值，例如接下来的信号值为逐渐增加的趋势，继续比较信号值与暂存最小值将失去实益，因此设计此门槛值可避免不必要的计算。

值得一提的是，图4中的波峰m1与波谷m2之间没有其他的波峰或波谷。换言之，在步骤S320中获得的是相邻的波峰与波谷。

接着，在控制器121判断出该些扭力信号的波峰Q1与相邻波峰Q1的波谷Q2之后，在步骤S330中，控制器121可计算出该些扭力信号的波峰与波谷之间的踩踏周期。在一些实施例中，控制器121根据波峰Q1的时间T1与波谷Q2的时间T2之间的时间差来计算踩踏周期D(例如D＝T1-T2)。

请复参照图2及图3，在步骤S340中，透过控制器121判断踩踏周期D与马达125的运转周期之间是否符合一预设比例。

在一些实施例中，控制器121可计算以下公式(1)来获得所述运转周期：

P＝0.5*GR/S…公式(1)

其中，P为运转周期，GR为齿轮比(Gear Ratio)，代表踩踏输入轴齿轮180的齿数与车轮齿轮190的齿数的比值，S为马达125的转动速度。举例来说，若踩踏输入轴齿轮180的齿数为72，车轮齿轮190的齿数为24，则齿轮比为3，也就是说使用者踩踏踏板一圈时，后轮130(及其连动的马达125)即会因应此踩踏而旋转了三圈。因此，透过公式(1)，即可利用齿轮比还原目前车速与使用者的踩踏之间的关系，使得计算得到运转周期。

值得一提的是，由于右脚踏板150与左脚踏板160的踩踏皆具有产生踩踏力的能力，因此这里所述的运转周期P并不是右脚踏板150(或左脚踏板160)踩踏一圈完整周期，而是右脚踏板150或左脚踏板160的踩踏一次的周期。也就是说，所述的运转周期P对应于完整踩踏的周期的一半。另一方面，而踩踏周期D标示从一波峰到其所相邻的波谷则对应到四分之一个完整踩踏的周期。因此在不考虑齿轮比GR的状态下，在此所述的运转周期P即对应为踩踏周期D的两倍。

在一些实施例中，由于传动装置120中的马达125以及扭力感测器123如同图1所示的被固设于后轮130之中，车速即与马达125的转速相同。而在另一些实施例中，传动装置120中的马达125并不如图1所示实施例中被固设于后轮130之中，而是以其他传动元件(例如齿轮组/变速箱等)连结。这么一来，若要运用马达125的转速来推算目前的车速时，上述的公式(1)除了考虑齿轮比外，则必须要多加考虑马达125的转速与车速之间的比例关系(例如齿轮组的比例，变速箱目前的档位等)。

在一些实施例中，预设比例可以是电动助力车100的齿轮比(踩踏输入轴齿轮180的齿数与车轮齿轮190的齿数的比值)乘以2(运转周期P与踩踏周期D原生的比例关系)，或者其他正比于齿轮比的数值。在一些实施例中，所述的扭力感测器123不设置于后轮而设置于踏板150、160之间。这么一来，使用者的踩踏将直接正比于车速，所述的踩踏周期D和运转周期P之间的预设比例即不需考虑齿轮比。

在一实施例中，从前述步骤S330中计算得到踩踏周期D的值为0.5而还原踩踏周期D和运转周期P之间的比例差距则得到1的值。而根据公式(1)计算出运转周期为3时，在步骤S340中，若预设比例为1比3，则控制器121判定踩踏周期与运转周期的比例符合预设比例，代表目前的电动助力车100正常运作。反之，在另一实施例中，从前述步骤S330中计算得到踩踏周期D的值为0.75，并且根据公式(1)计算出运转周期为3时，若预设比例为1比3，则控制器121判定踩踏周期与运转周期的比例不符合预设比例，代表目前的马达125转速过快，将可能导致电动助力车100失控。又或者从前述步骤S330中计算得到踩踏周期D的值为1.25且运转速度为3，代表目前的马达125转速过慢，可能已经失去提供动力的功能等问题。在这些条件下，则执行步骤S340。值得一提的是，本文件以踩踏周期D与运转周期之间的比例来作为判断的方式，在另一实施例中，计算踩踏周期D与运转周期之间的比值，并判断此比值是否符合(例如等于)一预设比值亦属于本文件的范畴。

参照步骤S340，若踩踏周期D与运转周期之间符合预设比例，则回到步骤S320，当控制器121侦测到电动助力车100的运作(例如，侦测到使用者的踩踏)时，持续判断扭力信号的波峰与波谷，以侦测电动助力车100的运作。

若判断踩踏周期D与运转周期之间不符合预设比例，则执行步骤S350。在步骤S350中，通过控制器121产生关联于扭力感测器123的一错误信号。

在一些实施例中，当踩踏周期D与运转周期之间的数值比例不符合、大于、或小于该预设比例，代表目前的电动助力车100运作失常。所述的失常例如是指控制器121侦测到到使用者所踩踏的踏板时发生失常，例如扭力感测器123没有侦测到踏板的力矩或者对于力矩的感测值不在正常范围值之内，或是在扭力信号在侦测或是传输时上受到干扰等。因此，控制器121会产生有关于电动助力车100发生异常的错误信号。

在一些实施例中，控制器121还会进一步根据错误信号调整输入至马达125的动力。举例来说，由于已侦测到电动助力车100可能有异常状态，若让使用者继续骑车可能会遭遇危险，因此需调整提供给马达125的动力，例如慢慢减少以降低电动助力车的整体车速，或者停止提供动力而单纯让使用者的踩踏作为电动助力车的动力来源，借此以避免异常状态造成的人员损伤。在一些实施例中，控制器121更当错误信号产生时，锁定马达125以及电动助力车100使其无法做动。

在一些实施例中，电动助力车100可包含一通讯模组(未绘示)。控制器121于产生错误信号之后，还可进一步透过通讯模组将错误信号传送至电动助力车100的使用者介面(例如一显示萤幕)或是使用者的电子装置(未绘示)。在一些实施例中，使用者的电子装置上执行软体程式(未绘示)以接收并辨别此错误信号。电动助力车100的使用者介面或电子装置于收到错误信号后将显示相关的警示信息于使用者介面上(例如显示文字信息或者电动助力车发生故障部位的图像信息)。文字信息可提示使用者应注意电动助力车100已发生异常状态。此外，使用者还可以根据图像信息来得知发生故障的部位，并提供对应的文字说明信息协助使用者作初步的故障排除及/或提供后续相关的维修协助信息。

综上所述，本揭示文件提出一种电动助力车、控制方法、及传动装置，感测使用者正在骑乘电动助力车时对踏板施加的力矩，透过扭力信号计算出踏板被踩踏半圈的时间长度，并计算马达运转的周期，据以判断踩踏半圈的时间长度与马达运转半圈的周期之间的比例是否超过预设的安全范围值，来判定扭力感测器或马达等相关的电子元件是否运作失常。如此一来，可以让使用者确切地掌握电动助力车的功能状态，提升步骤电动助力车时的安全程度。

上述内容概述若干实施例的特征，使得熟悉此项技术者可更好地理解本案的态样。熟悉此项技术者应了解，在不脱离本案的精神和范围的情况下，可轻易使用上述内容作为设计或修改为其他变化的基础，以便实施本文所介绍的实施例的相同目的及/或实现相同优势。上述内容应当被理解为本案的举例，其保护范围应以专利申请范围为准。

Claims (13)

1.一种电动助力车，其特征在于，包含：

一本体；

一马达，操作于一运转周期；

一扭力感测器，输出对应一踩踏力的多个扭力信号；以及

一控制器，耦接该马达及该扭力感测器，其中该控制器用以：

从该扭力感测器接收该些扭力信号；

判断得到该些扭力信号中的一波峰以及相邻该波峰的一波谷；

计算该些扭力信号中的该波峰与相邻该波峰的该波谷之间的一踩踏周期；以及

当判断该踩踏周期与该运转周期不符合一预设比例时，产生关联于该扭力感测器的一错误信号，

其中该些扭力信号包含位于第N个时间点的一第一信号与位于第N+1个时间点的一第二信号，当该第二信号的信号强度值大于该第一信号的信号强度值时，以该第二信号的信号强度值设定为该扭力信号的一暂存最大值，

其中该扭力信号还包含位于第N+1个时间点之后的一第三信号，当该第三信号的信号强度小于该暂存最大值且该暂存最大值减去一第一预设值后的一差值大于该第三信号的信号强度值时，判定该暂存最大值为该扭力信号的该波峰。

2.根据权利要求1所述的电动助力车，其特征在于，该扭力信号还包含位于第M个时间点的一第四信号与位于第M+1个时间点的一第五信号，当该第五信号的信号强度值小于该第四信号的信号强度值时，以该第五信号的信号强度值设定为该扭力信号的一暂存最小值。

3.根据权利要求2所述的电动助力车，其特征在于，该扭力信号还包含位于第M+1个时间点之后的一第六信号值，当该第六信号的信号强度值大于该暂存最小值且该暂存最小值加上一第二预设值后的一和值小于该第六信号的信号强度值时，判定该暂存最小值为该扭力信号的该波谷。

4.根据权利要求1所述的电动助力车，其特征在于，该控制器还用以：

根据该电动助力车于一时间点的一车速计算得到该运转周期；

其中该电动助力车于该时间点的该车速是根据该马达于该时间点的一转动速度所计算得到。

5.根据权利要求1所述的电动助力车，其特征在于，该预设比例为等于或正比于一齿轮比，该齿轮比为一踩踏输入齿轮的一齿数与一车轮齿轮的一齿数的比值。

6.根据权利要求1所述的电动助力车，其特征在于，该控制器根据该错误信号调整输入至该马达的动力及/或一电子装置根据该错误信号产生一警示信息。

7.一种控制方法，其特征在于，适配于一电动助力车，其中该电动助力车包含一马达、一扭力感测器以及一控制器，该马达操作于一运转周期以及该扭力感测器用以输出对应一踩踏力的多个扭力信号，其中该控制方法包含：

从该扭力感测器接收该些扭力信号；

判断得到该些扭力信号中的一波峰以及相邻于该波峰的一波谷；

计算该些扭力信号的该波峰与相邻该波峰的该波谷之间的一踩踏周期；以及

当判断该踩踏周期与该运转周期不符合一预设比例时，产生关联于该扭力感测器的一错误信号，

其中该些扭力信号包含位于第N个时间点的一第一信号与位于第N+1个时间点的一第二信号，该控制方法还包含：

当该第二信号的信号强度值大于该第一信号的信号强度值时，以该第二信号的信号强度值设定为该扭力信号的一暂存最大值，

其中该扭力信号还包含位于第N+1个时间点之后的一第三信号，该控制方法还包含：

当该第三信号的信号强度小于该暂存最大值且该暂存最大值减去一第一预设值后的一差值大于该第三信号的信号强度值时，判定该暂存最大值为该扭力信号的该波峰。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，该扭力信号包含位于第M个时间点的一第四信号与位于第M+1个时间点的一第五信号，该控制方法还包含：

当该第五信号的信号强度值小于该第四信号的信号强度值时，以该第五信号的信号强度值设定为该扭力信号的一暂存最小值。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，该扭力信号还包含位于第M+1个时间点之后的一第六信号，该控制方法还包含：

当该第六信号的信号强度值大于该暂存最小值且该暂存最小值加上一第二预设值后的一和值小于该第六信号的信号强度值时，判定该暂存最小值为该扭力信号的该波谷。

10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包含：

根据该电动助力车于一时间点的一车速计算得到该运转周期；

其中该电动助力车于该时间点的该车速是根据该马达于该时间点的一转动速度所计算得到。

11.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，该预设比例为等于或正比于一齿轮比，该齿轮比为一踩踏输入齿轮的一齿数与一车轮齿轮的一齿数的比值。

12.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包含通过该控制器根据该错误信号调整输入至该马达的动力及/或一电子装置根据该错误信号显示一警示信息。

13.一种传动装置，其特征在于，包含：

一马达，操作于一运转周期；

一扭力感测器，用以输出对应一踩踏力的多个扭力信号；以及

一控制器，耦接该马达及该扭力感测器，其中该控制器用以：

从该扭力感测器接收该些扭力信号；

判断得到该些扭力信号中的一波峰以及相邻该波峰的一波谷；

计算该些扭力信号中的该波峰与相邻该波峰的该波谷之间的一踩踏周期；以及

当判断该踩踏周期与该运转周期不符合一预设比例时，产生关联于该扭力感测器的一错误信号，

其中该些扭力信号包含位于第N个时间点的一第一信号与位于第N+1个时间点的一第二信号，当该第二信号的信号强度值大于该第一信号的信号强度值时，以该第二信号的信号强度值设定为该扭力信号的一暂存最大值，

其中该扭力信号还包含位于第N+1个时间点之后的一第三信号，当该第三信号的信号强度小于该暂存最大值且该暂存最大值减去一第一预设值后的一差值大于该第三信号的信号强度值时，判定该暂存最大值为该扭力信号的该波峰。

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