CN114423676A - 用于驱动载具的电动载具系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动载具，包含：车架；至少一个前轮和至少一个后轮，耦接到车架；一或多个踏板，耦接到车架并用以供使用者经由踩踏而操作电动载具；以及控制器，配置成响应于一或多个踏板的踩踏而输出一或多个驱动信号。电动载具还包含：第一电动机，耦接到并用以驱动前轮和后轮中的一个；以及第一驱动器，与第一电动机耦接且配置成响应于一或多个驱动信号而调整对第一电动机的输出。

Description

用于驱动载具的电动载具系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请案是基于且主张于2020年7月16日申请的名称为“电动自行车及用于驱动自行车或载具的系统和方法(ELECTRIC BICYCLES AND SYSTEMS AND METHODS FORDRIVING BICYCLES OR VEHICLES)”的美国临时专利申请案第63/052,657号，以及2021年7月9日申请的名称为“用于驱动车辆的电动车辆系统和方法(ELECTRIC VEHICLE SYSTEMSAND METHODS FOR DRIVING VEHICLES)”的美国临时专利申请第17/371,933号的优先权。前述申请以其全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本揭露涉及电动载具，且更确切地说，涉及电动自行车和用于驱动或控制电动自行车的方法。
背景技术
骑车因其各种作用(包含运输、旅行、休闲、锻炼、运动以及竞争)而一直受到欢迎。骑车已为大众(包含使用者、业余骑乘者、狂热骑乘者以及专业骑乘者和运动员)广泛接受。举例来说，自行车也在许多城市或地区中广泛用于运输和休闲旅游。近年来，共享单车和相关服务正变得越来越受欢迎，许多的奖励措施、计划和服务被建构以提供可永续的且健康的运输和服务。
大多数自行车使用链条来驱动后轮且使用缆线来操作或驱动各种自行车组件。常常以机械方式驱动或控制例如变速(shift)、制动(brake)、吸震(shock)以及座椅调整的功能。同时，部署电子组件可获得额外的好处。使用部分或全部电子组件的替代方案可带来一或多个益处或由一或多个考虑因素驱动，例如更宽广的设计选择、扩展设计灵活性、让装置用户友善(user friendly)、启用线控、无线或远程操作、提高响应性、增加可靠性、减少整体或维修成本、提供骑乘或竞争灵活性以及满足使用者需要、消费者期望或市场需求。举例来说，由电动机提供电力的自行车可延长骑乘距离及时间、减少难度等，使得处于不同生理状态或技能水平下的骑乘者能够增进骑车体验，和/或扩展市场需求或吸引力。
发明内容
与一些实施例一致，提供一种电动载具。电动载具包含车架、至少一个前轮、至少一个后轮、一或多个踏板、控制器、第一电动机以及第一驱动器。至少一个前轮耦接到车架。至少一个后轮耦接到车架。一或多个踏板耦接到车架并用以供使用者经由踩踏而操作电动载具。控制器配置成响应于一或多个踏板的踩踏运动而输出一或多个驱动信号。第一电动机耦接到至少一个前轮或至少一个后轮中的一者，且配置成驱动至少一个前轮或至少一个后轮中的一者。第一驱动器与第一电动机耦接且配置成响应于一或多个驱动信号而调整第一驱动器对第一电动机的功率输出。
与一些实施例一致，提供一种用于驱动载具的方法。方法包含：经由载具的一或多个传感器进行数据感测，该数据含有骑乘者的信息、骑乘者的移动或影响骑乘者骑车的一或多个环境因素；经由处理器接收来自一或多个传感器的数据、来自载具的驱动模块的数据，或来自载具的内存装置或外部数据库的数据；经由处理器基于所接收的数据中的一或多个进行一或多个计算且相应地将驱动信号输出到一或多个驱动器；经由一或多个驱动器基于来自处理器的驱动信号驱动一或多个电动机；以及响应于一或多个驱动器的驱动，经由一或多个电动机以对应于驱动信号的受控角速度转动至少一个后轮或至少一个前轮。
与一些实施例一致，提供一种非暂时性计算机可读取介质。非暂时性计算机可读取介质用以储存可由载具的处理器执行以启动用于驱动载具的方法的指令集。所述方法包含以下操作步骤：接收来自一或多个传感器的数据、来自载具的驱动模块的数据，或来自载具的内存装置或外部数据库的数据，该数据含有骑乘者的信息、骑乘者的移动或影响骑乘者骑车的一或多个环境因素；基于所接收的数据中的一或多个进行一或多个计算且相应地将驱动信号输出到一或多个驱动器；以及基于来自处理器的驱动信号来驱动一或多个电动机，其中回应于一或多个驱动器的驱动，经由一或多个电动机以对应于驱动信号的受控角速度而使载具的至少一个后轮或至少一个前轮转动。
应理解，前述一般描述和以下详细描述仅为示例性和解释性的，且并不限制所要求的本揭露内容。
附图说明
并入在本说明书中且构成本说明书的一部分的随附附图示出若干示例性实施例，并且连同对应描述一起提供用于解释与本揭露和相关原理一致的所揭露实施例的实例。在附图中：
图1为根据本揭露内容的一些实施例所示出的例示性的电动载具的示意图。
图2为根据本揭露内容的一些实施例所示出的电动载具的例示性组件或功能方块的框图。
图3为根据本揭露内容的一些其它实施例所示出的电动载具的例示性组件或功能方块的框图。
图4为根据本揭露内容的一些实施例所示出的另一例示性的电动载具的示意图。
图5为根据本揭露内容的一些实施例而用于图4电动载具的毂电动机(hub motor)的控制的框图。
图6为根据本揭露内容的一些其它实施例而用于图4电动载具的毂电动机的控制的框图。
图7为根据本揭露内容的一些实施例而用于驱动电动载具的例示性方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考示范性实施例，该示范性实施例的实例在附图中示出且在本文中公开。以下示范性实施例的描述中所阐述的实施为与本揭露内容相关的方面一致的系统和方法的实例，且并不意图用以限制本揭露内容的范围。
图1为示出与本揭露的一些实施例一致的电动载具100的示意图。如图1中所示出，电动载具100可以是电动自行车，但本揭露不限于自行车且可类似地应用于其它类型的载具，包含单个、三个、四个或多于四个车轮的载具。在一些实施例中，电动载具100包含致动(actuating)模块110、以通信方式耦接到致动模块110的驱动(driving)模块120、至少一个后轮130、至少一个前轮140、用于方向控制的车把手150或装置、用于停止电动载具100的一或多个前制动器(front brake)160、底部托架(bottom bracket)或支架(support)170、曲柄臂180以及用于踩踏的踏板190。在一些实施例中，可以在一个或两个方向上踩踏踏板190。尽管图1示出电动自行车，但载具可以各种变化、结构以及骑乘位置等来实施。举例来说，载具可以实施为独轮车、三轮车、四轮车、卧式车等，且可以按需要调整、扩展或移除所示出的组件。
致动模块110可以使用一或多个内部或外部传感器来检测骑乘者的踩踏且获取其它相关骑乘条件信息，并且相应地将一或多个驱动信号传输到驱动模块120。响应于该驱动信号，驱动模块120可以控制用以驱动电动载具100的移动的电动机。驱动力可以是向前或向后的方向，且可以施加到后轮130、前轮140或两者。作为驱动模块120的一个实例，一或多个毂电动机(hub motor)可以与一或多个车轮耦接，其中毂电动机内可搭配或不搭配齿轮组(gearing/gear)，且将该一或多个毂电动机配置成：为电动载具100提供可变速度控制。在一些实施例中，其包含图1中所示出的实施例，电动载具100可在致动模块110与任一车轮之间不存在任何的机械驱动或传输组件的情况下实施。换句话说，其可免除使用将动力传输到一或多个驱动车轮的机械组件，例如链环、链条、齿轮、变速装置(shifting device)等。没有机械驱动/换挡装置的设计可提供一个或诸多优点，例如减轻重量、减少维护、降低成本、设计灵活性、简洁的外观或造型、更多元的通用性等。
在一些实施例中，驱动模块120还可设置在前轮140、或设置在后轮130和前轮140两者，以控制耦接到前轮140的电动机或毂电动机，或控制分别耦接到后轮130和前轮140的两个单独的电动机。在一些实施例中，驱动模块120可以经由有线或无线通信以通信方式耦接到致动模块110。无线通信的实例可包括ANT/ANT+、蓝牙、ZigBee、Wi-Fi以及超宽带(Ultra-Wide Band；UWB)。
图2和图3为示出与本揭露的一些实施例一致的电动载具100的组件或功能方块的框图。如图2中所示出，在一些实施例中，致动模块110可包含信号传输电路111、一或多个传感器112、内存装置113、处理器114、可变阻力控制单元115和/或电力供应单元116，该电力供应单元116配置成将操作电力供应到信号传输电路111、传感器112、内存装置113、处理器114和/或可变阻力控制单元115。如图3的实施例中所示出，在一些实施例中，致动模块110可设置在底部托架170内或附近。替代地，在一些实施例中，致动模块110中的部分或全部组件(例如信号传输电路111、传感器112、内存装置113、处理器114、可变阻力控制单元115以及电力供应单元116中的一或多个)可设置在底部托架170内或附近，但本揭露不限于此。驱动模块120可包含一或多个驱动器122、与驱动器122耦接的一或多个对应的电动机124、经由有线或无线信号与对应的信号传输电路111通信的信号传输电路126以及电力供应单元128，该电力供应单元128配置成将操作电力供应到驱动器122、电动机124和/或信号传输电路126。
内存装置113可储存由处理器114执行的软件指令以进行与所揭露实施例一致的操作。举例来说，处理器114可以配置成执行储存在内存装置113中的指令集以使得载具实现用于在使用者踩踏载具时而驱动载具(例如，图1和图2到图3中的电动载具100)的方法，将于下文详细论述。应了解，本文中所描述的实例是示范性的，且可使用在信号传输电路111、传感器112、内存装置113、处理器114和/或可变阻力控制单元115之间建立通信的其它构件。举例来说，在网络环境中，无论有线还是无线，可程序设计程序代码、应用程序、软件指令以及数据库中的一些也可储存在远程计算机或云端服务器中。经由执行指令，处理器114可以基于来自传感器112的数据进行各种处理或计算。
在电动载具100的操作期间，当骑乘者踩踏时，处理器114可接收与骑乘者相关联的信息、骑乘者的移动和/或影响骑乘者骑车的其它环境因素相关联的数据。举例来说，传感器112可包含对应的传感器，该传感器配置成感测以下中的一或多个：空气阻力/风阻力、骑乘者的重量和/或自行车的重量、当前斜度或坡度、骑乘者在踏板190上的足部踩踏位置、踏频(cadence)(或踩踏速率)、踩踏力(或有效踩踏功率)、自行车速度或任何其它合适的数据。在一些实施例中，传感器112可包含以下中的一或多个：风阻力传感器、邻近传感器(proximity sensor)(例如红外传感器)、重量传感器、压力传感器、踏频传感器、速度传感器、功率传感器(例如功率计)、影像传感器、位置传感器、动作传感器(例如惯性测量单元(inertial measurement unit；IMU))或用于检测致动模块110中的物理和/或电特性的其它传感器等。传感器112可以被整合或安装在电动载具100之相应的位置上，或适当时亦可被穿戴于骑乘在电动载具100的骑乘者身上。举例来说，动作传感器(motion sensor)可包含骑乘者身上穿戴的IMU(body-mounted IMU)。
在一些实施例中，处理器114可经由信号传输电路111从驱动模块120或经由有线或无线通信从外部传感器或数据库接收与相关信息相关联的数据。举例来说，处理器114可以经由无线通信从地理信息系统(geographic information system；GIS)数据库接收GIS数据。另外，处理器114可以经由信号传输电路111和信号传输电路126接收电动机124的转动速度(rotation speed)或驱动模块120中所感测的自行车速度。另外，处理器114也可以撷取储存在内存装置113中的数据。举例来说，内存装置113可储存历史传感器数据、GIS数据或其它骑乘者的个人信息(例如，骑乘者的重量或个性化骑乘偏好)。
根据上文所论述的所接收的数据，处理器114可以基于骑乘者的当前骑乘条件和环境因素(例如，风速和当前斜度或坡度)来控制或驱动电动载具100。因此，处理器114可经由信号传输电路111和信号传输电路126将对应的驱动信号发送到驱动模块120中的驱动器122以相应地提供用于加速、减速或停止电动机124的转动的驱动命令。可以利用软件、算法、机器学习或任何这类组合来进行电动载具100的控制或驱动。控制策略可针对不同骑乘者、不同骑乘习惯、不同骑乘或通勤路线、踩踏功率和/或速度、剩余电池功率、骑乘和天气条件等而改变。
在一些实施例中，可变阻力控制单元115经由有线或无线通信构件以通信方式连接到处理器114并且由处理器114的操作控制。可变阻力控制单元115可以与电动载具100的底部托架170、或其他的支撑结构或车架啮合，或搭载在该底部托架170或其他的支撑结构或车架中。可变阻力控制单元115可以基于从处理器114接收到的一或多个命令信号为踩踏提供可变的有效滚动阻力(variable effective rolling resistance)。因此，当骑乘者正在踩踏时，可变阻力控制单元115可以提供踩踏回馈，且可调整或控制适应性回馈以模拟或反应不同的骑乘体验。
举例来说，可变阻力控制单元115可包含：滞后阻力(hysteresis resistance)产生模块，具有内部磁性静止(magnetic stationary)部件和外部磁性静止部件；半硬(semi-hard)磁性旋转部件，位于内部磁性静止部件与外部磁性静止部件之间；以及导电线圈。导电线圈接收来自处理器114的命令信号和来自电力供应单元116的电力，且感测内部磁性静止部件和外部磁性静止部件产生的相反磁性。因此，使得半硬磁性旋转部件响应于滞后效应而在旋转时产生滞后阻力。
在一些实施例中，电力供应单元116可包含电力发电机(power generator)(例如交流发电机(alternator))、与电力发电机耦接的整流/调节电路(例如，包含整流器、直流(direct current；DC)滤波器、DC/DC转换器、脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation；PWM)控制器等的电路)以及与整流/调节电路耦接的电力储存装置(例如电池)。
当骑乘者踩踏时，驱动且相应地旋转连接到旋转轴的电力发电机的转子零件以经由运动产生交流电(alternating electrical current；AC)。整流/调节电路整流且调节所产生的AC电力并且将所整流和所调节的电力传输到电力储存装置。电力储存装置可供应致动模块110中的电子组件所需的电力。举例来说，电力储存装置可以将电力提供到可变阻力控制单元115以便产生相反磁性。因此，可以将从骑乘者的踩踏所产生的动力转换成电能且进行储存以实现可自持续性的供电功能。
替代地，在一些实施例中，电力供应单元116可包含自供电机构。举例来说，发电机或其它电产生机构可以与底部托架170和/或踏板190耦接，例如安装在电动载具100的底部托架170中或附近。当骑乘者踩踏时，经由底部托架170和曲柄臂180两者的旋转运动或踩踏力来产生电，且所产生的电可用于供应致动模块110中的电子组件所需的电力，或储存在电力供应单元116的电池中。在一些实施例中，电力供应单元116还可以包含一或多个功率转换电路(例如，DC/DC转换器和PWM控制器)，以在不同电压、电流或其它电位条件下输出电力，从而满足致动模块110中的不同电子组件的电力需求。
在驱动模块120中，响应于所接收的驱动信号，驱动器122可以配置成基于用于向前移动电动载具100的对应驱动命令来驱动电动机124，并且对应地加速、减速或停止电动机124的旋转。经由这个机制，电动载具100提供直觉式操作电动载具100的方式，将与利用机械动力传输组件骑自行车的骑乘体验一致。也就是说，当骑车的人开始降低踩踏速率时，电动机124的旋转速度相应地减少以降低自行车速度，当骑车的人开始增加踩踏速率时，电动机124的旋转速度相应地提升以增加自行车速度，以及当骑车的人停止踩踏时，电动机124的旋转速度可逐渐减小到零以减慢自行车速度直到自行车停止。在一些其它实施例中，当骑车的人停止踩踏时，还可切断电动机124的转动电力。
另外，电动机124和/或设置在电动机124上或驱动模块120中的车轮部位上的对应传感器(例如霍尔传感器)可以经由信号传输电路111和信号传输电路126将电动机124的旋转速度或所感测的电动载具100的自行车速度回馈到处理器114。因此，处理器114可以进行回馈控制以相应地调整电动机124的旋转速度和自行车速度。
类似地，在一些实施例中，电力供应单元128也可包含自供电机构。举例来说，发电机或其它电产生机构可以安装在前轮140处。当前轮140旋转时，可以产生电，且所产生的电用于供应驱动模块120中的电子组件所需的电力或储存在电力供应单元128中的电池中。在一些实施例中，电力供应单元128还可以包含一或多个电力转换电路以在不同电压电位条件下输出电力来满足不同电子组件的电力需求。
参考图4，其为示出与本揭露的一些实施例一致的电动载具400的示意图。如图4中所示出，电动载具400可以是电动自行车，但本揭露不限于此。在一些实施例中，电动载具400包含车架410、车把手420、座垫430、电子油门(e-throttle)控制模块440、耦接到车架的至少一个前轮450、耦接到车架的至少一个后轮460、经由曲柄臂耦接到车架的踏板470、耦接到前轮450的前轮毂电动机480以及耦接到后轮460的后轮毂电动机490。
如图4中所示出，在一些实施例中，车架410可包含头管部分、上管部分、下管部分、座管(seat tube)部分、后上叉(seat stay)部分、后下叉(chain stay)部分以及车架前叉(fork)，但本揭露不限于此。在各种实施例中，电动载具400的车架410可具有不同设计。
在一些实施例中，前轮毂电动机480和后轮毂电动机490可经由工作电压为36V且额定输出功率为250W和最大输出功率为500W的直接驱动毂电动机来实施。另外，前轮毂电动机480和后轮毂电动机490的额定输出速度可以是200转/分钟(Revolution Per Minute；RPM)，且额定转矩为11.95Nm。在700×23C轮胎(直径大约700mm且轮胎宽度大约23mm)具有2.096公尺的轮胎圆周的情况下，前轮毂电动机480和后轮毂电动机490可提供约25公里/小时(kilometer per hour；KPH)、20mph或28mph的最大自行车速度，或与各个国家或地方规定及自行车种类合规的任何其它速度。应了解，以上所提供的工作电压、额定功率(ratedpower)以及其它参数仅为实例且不意图限制本揭露。在各种实施例中，可以基于使用者需要、设计考虑因素以及其它因素而采用不同类型或模型的毂电动机(hub motor)或毂(hub)，或其它驱动设计。
如图4中所示出，车把手420耦接到车架410的头管部位。座垫430耦接到车架410的座管部位。电子油门控制模块440可设置于底部托架外壳，且该底部托架外壳与车架410的座管部位、后下叉部位以及下管部位相连接。踏板470经由对应的曲柄臂耦接到电子油门控制模块440和车架410，且配置成用于骑乘者经由踩踏而操作电动载具400。前轮450由车架410的前叉支撑。后轮460由车架410的后上叉部位和后下叉部位支撑。在一些实施例中，电动载具400是无链电动自行车。根据响应于骑乘者的踩踏的对应电子控制信号和/或与安装在车把手420上的电子变速器(e-shifter)和电子制动器(e-brake)相关联的控制信号，前轮450和后轮460分别由前轮毂电动机480和后轮毂电动机490驱动。替代地陈述，可以响应于骑乘者的踩踏和经由电子命令信号由骑乘者进行的变速或制动(brake)操作来控制毂电动机480和毂电动机490的转动速度以及自行车速度。
图5为示出与本揭露的一些实施例一致的在图4中所示出的电动载具400的毂电动机480和毂电动机490之控制的框图。如图5中所示出，电子油门控制模块440可包含可变阻力控制单元115和电力供应单元116(其范例也在图2和图3中示出)以及电动机控制器448。在一些实施例中，电动机控制器448也可以由图2中所示出的内存装置113和处理器114实施。类似于图2中所示出的实施例，内存装置113可以储存由处理器114执行以进行与所揭露实施例一致的操作的软件指令。举例来说，处理器114可用以执行储存在内存装置113中的指令集，以在骑乘者经由将驱动信号输出到对应驱动器122a和驱动器122b来踩踏载具时，使得载具执行驱动载具(例如用于如图4中的电动载具400)的方法，其内容将于下文详细论述。
确切地说，在图5的实施例中，电力供应单元116可包含电力发电机(powergenerator)442(例如，DC电动机(DC motor)、发电机(generator)或交流发电机(alternator))、与电力发电机442耦接的整流/调节电路444(例如，包含整流器、DC滤波器、DC/DC转换器、脉冲宽度调制(PWM)控制器等的电路)以及与整流/调节电路444耦接的电力储存装置446(例如电池)。举例来说，电力发电机442可以是额定输出功率为500W的发电机。电力储存装置446可包含输出电压为36V且额定容量为10Ah的一或多个锂电池组，但本揭露不限于此。当骑乘者踩踏在踏板470上时，由踩踏产生的动力可以经由电力发电机442将机械能转换成电能。因此，电力发电机442配置成产生对应反电动势信号Emf至整流/调节电路444。
在由整流/调节电路444进行信号处理之后，将与反电动势信号Emf相关联的踩踏命令信号CS1输出到耦接到电力供应单元116的电动机控制器448。在一些实施例中，电动机控制器448更包含充电控制电路。当踩踏速度足以诱发反电动势信号Emf且产生充电电流I1时，充电电流I1由整流/调节电路444进行整流。因此，经由电动机控制器448内的充电控制电路，从电动机控制器448提供充电电流Ic以对电力储存装置446进行充电。
在接收踩踏命令信号CS1之后，电动机控制器448配置成响应于踏板470的踩踏运动，将一或多个驱动信号DS1、驱动信号DS2输出到分别耦接到前轮毂电动机480和后轮毂电动机490的对应驱动器122a和驱动器122b。确切地说，电动机控制器448可包含一或多个电动机控制电路，例如闭环转矩控制(closed loop torque control)电路和/或闭环速度控制(closed loop speed control)电路，以用于产生与所接收的踩踏命令信号CS1相关联的适当的驱动信号DS1和驱动信号DS2。驱动器122a和驱动器122b配置成接收驱动信号DS1和驱动信号DS2，且相应地响应于驱动信号DS1和驱动信号DS2而将适当的驱动电流Id1、驱动电流Id2输出到前轮毂电动机480和后轮毂电动机490以控制旋转速度。因此，前轮毂电动机480和后轮毂电动机490分别配置成根据驱动电流Id1、驱动电流Id2来驱动前轮450和后轮460。替代地陈述，驱动器122a和驱动器122b配置成响应于驱动信号DS1和驱动信号DS2而分别调整其到毂电动机480和毂电动机490的功率输出。在一些实施例中，用于驱动毂电动机480和驱动毂电动机490所需的电也是藉由电力储存装置446提供到电动机控制器448的输出电流Io来供应的。
如图5中所示出，在一些实施例中，毂电动机480和毂电动机490分别包含霍尔传感器482和霍尔传感器492，其配置成检测毂电动机480和毂电动机490的旋转角(例如从0度到360度)，并且所感测的信息可用于进一步地控制、监测、校准或其它目的。来自霍尔传感器482和霍尔传感器492的霍尔传感器信号HS1和霍尔传感器信号HS2传输到电动机控制器448以用于进行适当的电动机控制。在一些实施例中，霍尔传感器482和霍尔传感器492可以经由有线或无线通信(例如，ANT/ANT+、蓝牙、ZigBee、Wi-Fi和/或超宽带(UWB))以通信方式耦接到电动机控制器448以分别传输霍尔传感器信号HS1和霍尔传感器信号HS2。另外，在下坡骑乘期间，毂电动机480和毂电动机490可作为发电机且产生充电电流I2和充电电流I3到电动机控制器448。因此，经由电动机控制器448内的充电控制电路，可以从电动机控制器448提供充电电流Ic以对电力储存装置446进行充电。
举例来说，在上坡骑乘期间，电动载具400的毂电动机480和毂电动机490在驱动模式(driving mode)下操作且充当电动机，并且需要取决于斜度或坡度而提供足够的力矩以克服因爬坡陡度所致的阻力和力以便驱动电动载具400。当响应于骑乘者的踩踏而在电子油门控制模块440内产生踩踏命令信号CS1时，可基于踏频和当前的斜度或坡度来决定自行车速度。在一些实施例中，可在上坡骑乘期间根据所侦测的当前斜度或坡度而动态地调整驱动电流Id1和驱动电流Id2，以增加或降低毂电动机480和毂电动机490所提供的力矩，从而实现恒定的自行车速度，或不论斜度或坡度而将自行车速度控制在默认的范围内。
另一方面，在下坡骑乘期间，通常不需要踩踏。电动载具400的毂电动机480和毂电动机490可在发电机模式(generator mode)下操作且充当发电机。驱动电流Id1和驱动电流Id2用于决定发电机的阻力和相关联的输出功率。在一些实施例中，可在下坡骑乘期间根据斜度或坡度动态地调整驱动电流Id1和驱动电流Id2，这将会改变毂电动机480和毂电动机490的阻力以实现平稳或受控的自行车速度，或将自行车速度控制在预定范围内而不受斜度或坡度变化的影响。如果骑乘者在下坡骑乘期间踩踏，那么响应于所产生的踩踏命令信号CS1，毂电动机480和毂电动机490还可切换回驱动模式且充当电动机。
在一些实施例中，车把手420包含例如电子制动器(e-brake)422的制动控制和例如电子变速器(e-shifter)424的变速器。电子制动器422也电耦接到电动机控制器448且配置成当用户拉动车把手420上的煞车把(brake lever)时产生制动信号CS2。在一些实施例中，制动信号CS2与响应于使用者的动作所要的制动力量的大小相关联。在从电子制动器422接收制动信号CS2之后，电动机控制器448配置成相应地调整所输出的驱动信号DS1和驱动信号DS2以减小驱动电流Id1、驱动电流Id2，且因此降低自行车的速度或停止自行车，例如逐渐减小自行车的速度。举例来说，最大制动力矩(在60rpm的踩踏踏频条件下)可为大约32.5Nm。
类似于电子制动器422，电子变速器424也电耦接到电动机控制器448。电子变速器424配置成在骑乘者触发变速器时产生对应变速信号CS3，该变速器可以是围绕车把手420具有卡嗒声止动块的转轮、设置在车把手420上的变速拨杆、按压式变速器等。因此，在从电子变速器424接收换挡信号CS3之后，电动机控制器448配置成相应地调整所输出的驱动信号DS1和驱动信号DS2以调整驱动电流Id1、驱动电流Id2，且因此在踩踏期间改变自行车的速度。因此，可以基于骑乘者偏好或需要来调整踩踏力与自行车速度的比(the ratio ofthe pedaling force to the speed of the bicycle during pedaling)以满足不同骑车场景的需要。在一些实施例中，电子制动器422和电子变速器424可以经由有线或无线通信(例如，ANT/ANT+、蓝牙、ZigBee、Wi-Fi和/或超宽带(UWB))以通信方式耦接到电动机控制器448以分别传输制动信号CS2和换挡信号CS3。
在一些实施例中，电动机控制器448也可根据当前斜度或坡度进行自动变速。举例来说，如果骑乘者正在骑乘下坡或上坡，那么例如自行车速度、力矩以及踩踏踏频的变量也可作为变速准则以实现自动变速。如上文所解释，电动机控制器448可根据当前斜度或坡度进行速度调节，使得在下坡(或上坡)骑乘期间将自行车速度控制在恒定值或预定范围内。替代地陈述，电动机控制器448还可以配置成响应于由耦接到电动机控制器448的传感器112所侦测到的骑乘数据而输出驱动信号DS1、驱动信号DS2。如上文所论述，在一些实施例中，电动机控制器448也可以经由无线通信接收来自GIS数据库的GIS数据或来自外部数据库的其它外部数据以相应地输出驱动信号DS1、驱动信号DS2。骑乘资料可包含空气阻力/风阻力、骑乘者的重量和/或自行车的重量、当前斜度或坡度、骑乘者在踏板上的足部踩踏位置、踏频(或踩踏速率)、踩踏力(或有效踩踏功率)、自行车速度、当前电池电位或电池健康程度、其它合适的数据或其任何组合。
另外，在一些实施例中，电动机控制器448还可以配置成将对应阻力命令信号RS输出到可变阻力控制单元115以增加或降低由可变阻力控制单元115提供的踩踏阻力。举例来说，可变阻力控制单元115可配置成响应于对应阻力命令信号RS而提供多个踩踏阻力级别(例如从0Nm到34Nm)。因此，可变阻力控制单元115可以响应于不同电子换挡配置而提供适应性回馈且模拟骑乘体验，但本揭露不限于此。在一些其它实施例中，踩踏阻力可在不同电子换挡配置下保持相同。另外，可基于由传感器112侦测到的例如当前斜度或坡度、踏频(或踩踏速率)、踩踏力(或有效踩踏功率)、自行车速度的骑乘数据或任何其它合适的数据而进一步调整踩踏阻力。电动机控制器448可以配置成根据所接收的骑乘数据和/或骑乘者的个人偏好来计算适当的踩踏阻力。类似地，阻力命令信号RS可以经由有线或无线通信从电动机控制器448传输到可变阻力控制单元115。
举例来说，用户可选择第一骑乘模式(例如仿真模式(simulation mode))，使得骑乘者能够体验特定踩踏阻力，这可模拟或类似于骑乘者在骑乘或踩踏传统自行车(具有机械传动或不具有电动机电力)时遇到的阻力。阻力也可例如基于当前挡位、当前斜度或坡度、风阻以及其它考虑因素而变化。骑乘者也可选择或切换到不同于第一骑乘模式的第二骑乘模式(例如自动调整模式(auto-adjust mode))，使得踩踏阻力和/或自行车速度在不同情形下保持相同(或与骑传统自行车相比具有更少变化)。举例来说，在一些实施例中，可在恒定速度下或预定速度范围内控制和操作毂电动机480和毂电动机490，而不受当前斜度或坡度和/或踩踏功率的影响。
替代地陈述，只要骑乘者正在进行踩踏，自行车就会由储存在电力储存装置446中的电力驱动，其中速度可由电动机控制器448控制。在各种实施例中，响应于基于骑乘者偏好的所选择的骑乘模式或个性化设定，速度可由以下中的一或多个条件决定：踩踏速度、由传感器112侦测到的一或多个骑乘数据(例如，当前斜度或坡度、当前电池电位等条件)、由电子变速器424设置的换挡水平(shifting level)、由电子制动器422设置的制动水平(braking level)或其任何组合。
在一些骑乘模式中，可以基于传感器112所感测的数据或来自GIS数据库的GIS数据而经由电动机控制器448自动地调整换挡水平。举例来说，传感器112可包含功率传感器、踏频传感器、位置传感器、速度传感器、动作传感器、肌电图(electromyography；EMG)传感器、心率传感器、压力传感器、呼吸传感器、惯性测量单元传感器或其任何组合。在一些实施例中，可以在骑车期间通过对应传感器112监测骑乘者的一或多个生理参数，例如摄氧量、心率等。当上文所提到的生理参数中的一或多个超出或低于给定范围时，电动机控制器448可相应地切换换挡水平，且监测生理参数在给定时间内是否恢复到正常状态。举例来说，当所检测到的心率(或摄氧量)超出安全值时，电动机控制器448可经由将阻力命令信号RS发送到可变阻力控制单元115来调整换挡水平以改变回馈力，从而降低骑乘者于踩踏操作时的踩踏阻力。因此，骑乘者可相应地从先前的体力消耗中获得休息和恢复。
在一些其它实施例中，传感器112可包含设置在座垫430上或附近且配置成检测骑乘者重量的压力传感器。在一些其它实施例中，传感器112可更包含或使用其它类型的传感器，例如压力传感器或胎压传感器。在一些实施例中，设置在电动自行车400的至少一个轮胎内部的一或多个胎压传感器(tire pressure sensor)可配置成测量轮胎压力且偶发或实时地提供数据。因此，电动机控制器448可以基于骑乘者的体重或胎压而输出对应的驱动信号DS1、驱动信号DS2，以便调整驱动电流Id1、驱动电流Id2的振幅大小且提供适合于骑乘者的功率输出或力矩。
在一些其它实施例中，电动机控制器448也可自动地或基于骑乘者设定或偏好而调整换挡或骑乘模式，以使用从GIS数据库或基于其它外部数据获得的实时地理或其它信息(例如，道路的实时上坡斜度或坡度或下坡斜度或坡度)来驱动电动载具400。替代地，电动机控制器448及其内的处理器114可以基于从电动载具400的传感器112、无线连接到电动载具400的远程或云端数据库，或其任何组合获得的骑车条件和环境因素(例如，天气条件和/或当前斜度或坡度)来控制或驱动电动载具400。
在一些其它实施例中，电动机控制器448还可配置成当一或多个参数(例如，当前斜度或坡度、自行车速度、踩踏踏频或其任何组合)超过安全值时，经由相应地调整制动水平或调整输出驱动信号DS1、驱动信号DS2来监测骑乘条件且自动地进行预制动操作(pre-brake operation)，而可不触发任何电子制动器422(例如经由煞车把)。电动机控制器448还可配置成经由无线通信将警告指示发送到自行车车表(cycling computer)、智能型手机、可穿戴装置或任何其它合适的电子装置来提醒或通知骑乘者制动以使自行车减速。
图6为示出与本揭露的一些其它实施例一致的在图4中所示出的电动载具400的毂电动机480和毂电动机490之控制另一的方块图。与图5的实施例相比，电动载具400可包含电力供应单元128a和电力供应单元128b。在一些实施例中，电力供应单元128a和电力供应单元128b分别包含与毂电动机480和毂电动机490耦接的整流/调节电路(例如，包含整流器、DC滤波器、DC/DC转换器、脉冲宽度调制(PWM)控制器等的电路)以及与整流/调节电路耦接的电力储存装置(例如电池)。驱动器122a、电力供应单元128a以及毂电动机480共同地形成用于驱动前轮450的驱动模块610。另一方面，驱动器122b、电力供应单元128b以及毂电动机490共同地形成用于驱动后轮460的另一驱动模块620。
应了解，在一些实施例中，前轮450或后轮460两者中只有一个是受控制及电控驱动。替代地陈述，在一些实施例中，电动载具400可以只包含驱动模块610或驱动模块620两者中的一个。
如图6中所示出，在下坡骑乘期间，由毂电动机480(其用作发电机)产生的充电电流I2可以回馈回到电力供应单元128a以对电力供应单元128a内的电力储存装置进行充电。因此，电力供应单元128a可以用于供应驱动模块610内的组件所需的电力，使得驱动器122a可以输出驱动电流Id1以适当地驱动毂电动机480。类似地，在下坡骑乘期间由毂电动机490产生的充电电流I3也可以回馈回到电力供应单元128b以对电力供应单元128b内的电力储存装置进行充电，以便供应驱动模块620内的组件所需的电力，使得驱动器122b可以输出驱动电流Id2以适当地驱动毂电动机490。
另一方面，由电力发电机442所产生的输出电流I1可被回馈到电力供应单元116内的电力储存装置446进行充电，以便供应包含电动机控制器448的电子油门控制模块440内的组件所需的电力，使得电动机控制器448可以响应于所接收的命令信号CS1、命令信号CS2、命令信号CS3、霍尔传感器信号HS1、霍尔传感器信号HS2、来自传感器112的数据、GIS数据或外部数据，或其任何组合而进行其操作以相应地输出驱动信号DS1和驱动信号DS2和/或阻力命令信号RS。在图6中所示出的实施例中，驱动信号DS1和驱动信号DS2可经由有线或无线通信传输到对应驱动模块610和驱动模块620。
在一些实施例中，图5和图6中所示出的电子油门控制模块440、驱动模块610以及驱动模块620内的组件可位于电动载具400的适当部分内。举例来说，在一些实施例中，可变阻力控制单元115、整流/调节电路444、电力储存装置446、电动机控制器448和/或驱动器122a、驱动器122b可位于车架410的下管部分或座管部分内，但本揭露不限于此。
在一些实施例中，用于驱动前轮450的驱动模块610内的组件可设置在前轮450内或邻近于前轮450。举例来说，驱动器122a和电力供应单元128a可位于前轮450的毂或车轮部分内或车架410的前叉和头管的空间内。类似地，用于驱动后轮460的驱动模块620内的组件可设置在后轮460内或邻近于后轮460。举例来说，驱动器122b和电力供应单元128b可位于后轮460的毂或车轮部分内或车架410的后上叉部分或后下叉部分的空间内。可以利用上文所提到的各种无线通信经由每一模块内的对应信号传输电路(例如，图2和图3中所示出的信号传输电路111和信号传输电路126)来实现踏板470周围的电子油门控制模块440与前轮450和后轮460附近的驱动模块610和驱动模块620之间的通信。
参考图7，其为与本揭露的一些实施例一致的用于驱动载具的示范性方法700的流程图。方法700可以由电动自行车(例如，图1中的电动载具100或图4中的电动载具400)执行，但本揭露不限于此。在一些实施例中，处理器114可以配置成执行储存在内存装置113中的指令以使得电动载具100或电动载具400进行方法700的步骤。方法700包含步骤710到步骤750。
在步骤710中，传感器112分别感测对应的数据且将对应的数据提供到处理器114，其中该资料含有关于骑乘者的信息、骑乘者的移动和/或其它环境因素。
在步骤720中，处理器114接收来自传感器112的数据、来自驱动模块120的数据和/或来自内存装置113或外部数据库的数据。所接收的资料可包含与自行车相关参数、骑乘者的生理参数、骑乘者的移动和/或影响骑乘者骑车的其它环境因素相关联的信息。
在步骤730中，处理器114基于所接收的数据中的一或多个进行一或多个计算，且相应地将驱动信号输出到驱动器(例如，驱动器122、驱动器122a和/或驱动器122b)。举例来说，在一些实施例中，根据与反电动势信号(例如，图5到图6中的信号Emf)相关联的踩踏命令信号(例如，图5到图6中的信号CS1)输出驱动信号，该反电动势信号可由耦接到载具的一或多个踏板(例如，图5到图6中的踏板470)的发电机(例如，图5到图6中的电力发电机442)产生。
在一些实施例中，根据来自制动控制(例如，图5到图6中的电子制动器422)的制动信号(例如，图5到图6中的信号CS2)进一步输出驱动信号。在一些实施例中，根据来自变速器(例如，图5到图6中的电子变速器422)的换挡信号(例如，图5到图6中的信号CS3)进一步输出驱动信号。
在一些实施例中，在步骤730中，除驱动信号外，处理器114还进行一或多个计算且将阻力命令信号(例如，图5到图6中的信号RS)输出到可变阻力控制单元(例如，图5到图6中的可变阻力控制单元115)以调整载具的踩踏阻力级别。举例来说，阻力命令信号可与来自变速器的换挡信号相关联，或与当前斜度或坡度相关联。
在步骤740中，驱动器(例如，驱动器122、驱动器122a或驱动器122b)可基于来自处理器114的驱动信号来驱动电动机(例如，电动机124、毂电动机480和/或毂电动机490)。
在步骤750中，响应于驱动器的驱动，电动机以对应于驱动信号的受控角速度驱动后轮(例如，图1中的后轮130或图4中的后轮460)和/或前轮(例如，图1中的前轮140或图4中的前轮450)。
藉由应用在上述实施例中所描述的用于驱动载具(例如，图1到图3中的电动载具100或图4到图6中的电动载具400)的方法700，致动模块110(或电子油门控制模块440)可基于从各种内部或外部传感器获得的整合性数据、来自电动载具100或电动载具400中的内存装置113或其它储存装置的数据，和/或来自经由无线通信而可存取的云端数据库的数据来调整和调校驱动模块120(或驱动模块610、驱动模块620)的操作。因此，电动载具100或电动载具400可以提供优化的骑乘效率、机械效率和/或生物力学效率。
另外，电动载具100或电动载具400也可以藉由提供个性化调整来改进骑乘者的舒适度。此外，在一些实施例中，从电动载具100或电动载具400移除用于传递机械动力的一些组件(例如链条、飞轮(freewheel)、拨链器(derailleur)等)，这在自行车的设计中提供更多的自由度和灵活性。替代地陈述，在一些实施例中，电动载具100和电动载具400可以是无链电动自行车。
在方法步骤或过程的一般上下文中描述了本文中所描述的各种示范性实施例，其可在一个方面中由暂时性或非暂时性计算机可读取介质中包含的计算机程序产品实施，包含例如程序代码的计算机可执行指令。非暂时性媒体的常见形式包含例如磁盘(floppydisk)、软磁盘(flexible disk)、硬盘、固态驱动器(solid state drive)、磁带(magnetictape)，或任何其它磁性数据储存媒体、光盘只读存储器(compact disc read-onlymemory；CD-ROM)、任何其它光学数据储存媒体、具有孔洞图案的任何物理媒体、随机存取内存(random access memory；RAM)、可程序化只读存储器(programmable read-onlymemory；PROM)和可抹除可程序化只读存储器(erasable programmable read onlymemory；EPROM)、快闪EPROM(FLASH-EPROM)或任何其它闪存、非挥发性RAM(Non-VolatileRAM；NVRAM)、高速缓冲存储器、缓存器、任何其它内存芯片或卡匣(cartridge)以及前述各式媒体的联网版本。通常，程序模块可包含进行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。计算机可执行指令、相关联数据结构以及程序模块表示用于执行本文中所揭露的方法的步骤的程序代码的实例。计算机可读取介质可储存可由载具的一或多个处理器执行以启动用于驱动上文所描述的载具的方法的指令集。这种可执行指令或相关联数据结构的特定序列表示用于实施在这类步骤或过程中描述的功能的对应动作的实例。
如本文中所使用，除了不可行的情况，术语“或”涵盖所有可能的组合。举例来说，如果陈述装置、结构或模块可包含A或B，那么除非另外特定陈述或不可行，否则装置、结构或模块可包含A或B，或A和B。作为第二实例，如果陈述装置、结构或模块可包含A、B或C，那么除非另外特定陈述或不可行，否则装置、结构或模块可包含A或B或C，或A和B，或A和C，或B和C、或A和B以及C。
可使用以下条款进一步描述实施例：
1.一种电动载具，包括：
车架；
至少一个前轮，耦接至车架；
至少一个后轮，耦接至车架；
一或多个踏板，耦接至车架并用以供使用者经由踩踏而操作电动载具；
控制器，用以相应于一或多个踏板的踩踏运动而输出一或多个驱动信号；
第一电动机，耦接至至少一个前轮或至少一个后轮中之一者，并用以驱动至少一个前轮或至少一个后轮中的该者；以及
第一驱动器，耦接至第一电动机并用以相应于一或多个驱动信号而调整第一驱动器对第一电动机的功率输出。
2.根据条款1所述的电动载具，更包括：
第二电动机，耦接至至少一个前轮或至少一个后轮中的另一者，并用以驱动至少一个前轮或至少一个后轮中的该另一者；以及
第二驱动器，耦接至第二电动机并用以相应于一或多个驱动信号而调整第二驱动器到第二电动机的功率输出。
3.根据条款1或条款2所述的电动载具，更包括：
车把手，耦接到车架，车把手包括制动控制，其中控制器更用以相应于来自制动控制的制动信号而输出一或多个驱动信号。
4.根据条款1到条款3中任一项所述的电动载具，更包括：
车把手，耦接到车架，车把手包括变速器，其中控制器更用以相应于来自变速器的换挡信号而输出一或多个驱动信号。
5.根据条款1到条款4中任一项所述的电动载具，其中第一电动机包括：
霍尔传感器，用以检测第一电动机的旋转角且将霍尔传感器信号输出到控制器。
6.根据条款1到条款5中任一项所述的电动载具，更包括：
一或多个传感器，耦接到控制器，
其中控制器更用以相应于由一或多个传感器检测到的骑乘数据而输出一或多个驱动信号。
7.根据条款6所述的电动载具，其中骑乘数据包括空气阻力、风阻力、使用者重量、电动载具重量、当前斜度或坡度、使用者在一或多个踏板上的足部踩踏位置、踩踏速率、有效踩踏功率、自行车速度、电池电量或电池健康程度或其任何组合。
8.根据条款1到条款7中任一项所述的电动载具，更包括：
第一电力供应单元，耦接到控制器，第一电力供应单元包括：
发电机，耦接到一或多个踏板并用以产生反电动势信号；
整流电路，耦接到发电机并用以将与反电动势信号相关联的踩踏命令信号输出到控制器；以及
第一电力储存装置，耦接到控制器并用以将输出电流提供到控制器。
9.根据条款8所述的电动载具，更包括：
第二电力供应单元，耦接到第一驱动器并用以将输出电流提供到第一驱动器。
10.根据条款1到条款9中任一项所述的电动载具，更包括：
可变阻力控制单元，用以相应于来自控制器的阻力命令信号而提供复数个踩踏阻力级别。
11.一种载具驱动方法，包括：
经由载具的一或多个传感器进行数据感测，数据含有骑乘者的信息、骑乘者的移动或影响骑乘者骑车的一或多个环境因素；
经由处理器接收来自一或多个传感器的数据、来自载具的驱动模块的数据，或来自载具的内存装置或外部数据库的数据；
经由处理器基于所接收的数据中的一或多个进行一或多个计算且相应地将驱动信号输出到一或多个驱动器；
经由一或多个驱动器基于来自处理器的驱动信号驱动一或多个电动机；以及
相应于一或多个驱动器的驱动，经由一或多个电动机以对应于驱动信号的受控角速度转动至少一个后轮或至少一个前轮。
12.根据条款11所述的载具驱动方法，其中输出驱动信号包括：
根据耦接至载具的一或多个踏板的发电机所产生的反电动势信号相关联的踩踏命令信号，输出驱动信号。
13.根据条款11或条款12所述的载具驱动方法，其中输出驱动信号包括：
根据来自制动控制的制动信号输出驱动信号。
14.根据条款11到条款13中任一项所述的载具驱动方法，其中输出驱动信号包括：
根据来自变速器的换挡信号输出驱动信号。
15.根据条款14所述的载具驱动方法，更包括：
将阻力命令信号输出到可变阻力控制单元以调整载具的踩踏阻力级别。
16.一种非暂时性计算机可读取介质，其用以储存指令集，指令集经由载具的处理器而可执行以启动载具驱动方法，用以执行包括以下操作步骤：
接收来自一或多个传感器的数据、来自载具的驱动模块的数据，或来自载具的内存装置或外部数据库的数据，数据含有骑乘者的信息、骑乘者的移动或影响骑乘者骑车的一或多个环境因素；
基于所接收的数据中的一或多个进行一或多个计算且相应地将驱动信号输出到一或多个驱动器；以及
基于来自处理器的驱动信号来驱动一或多个电动机，其中回应于一或多个驱动器的驱动，经由一或多个电动机以对应于驱动信号的受控角速度而使载具的至少一个后轮或至少一个前轮转动。
17.根据条款16所述的非暂时性计算机可读取介质，其中指令集经由处理器而可执行以下操作来输出驱动信号：
根据与由耦接到载具的一或多个踏板的发电机产生的反电动势信号相关联的踩踏命令信号，输出驱动信号。
18.根据条款16或条款17所述的非暂时性计算机可读取介质，其中指令集经由处理器而可执行以下操作来输出驱动信号：
根据来自制动控制的制动信号输出驱动信号。
19.根据条款16到条款18中任一项所述的非暂时性计算机可读取介质，其中指令集经由处理器而可执行以下操作来输出驱动信号：
根据来自变速器的换挡信号输出驱动信号。
20.根据条款19所述的非暂时性计算机可读取介质，其中指令集经由处理器而可执行以进一步进行以下操作：
将阻力命令信号输出到可变阻力控制单元以调整载具的踩踏阻力级别。
在附图和说明书中，已经揭露例示性或示范性实施例。显然，对本领域的技术人员而言，可以对所揭露的系统和相关方法作出各种修改和变化。经由考虑本说明书以及实践所揭露的系统和相关方法，其它实施例对于本领域的技术人员来说为可想而知。本说明书和实施例旨在仅被视为示例性的，其中真实范围由权利要求和其等同物来界定。

Claims (20)

1.一种电动载具，包括：
车架；
至少一个前轮，耦接至所述车架；
至少一个后轮，耦接至所述车架；
一或多个踏板，耦接至所述车架并用以供使用者经由踩踏而操作所述电动载具；
控制器，用以相应于所述一或多个踏板的踩踏运动而输出一或多个驱动信号；
第一电动机，耦接至所述至少一个前轮或所述至少一个后轮中的一者，并用以驱动所述至少一个前轮或所述至少一个后轮中的所述一者；以及
第一驱动器，耦接至所述第一电动机并用以相应于所述一或多个驱动信号而调整所述第一驱动器对所述第一电动机的功率输出。
2.根据权利要求1所述的电动载具，还包括：
第二电动机，耦接至所述至少一个前轮或所述至少一个后轮中的另一者，并用以驱动所述至少一个前轮或所述至少一个后轮中的所述另一者；以及
第二驱动器，耦接至所述第二电动机并用以相应于所述一或多个驱动信号而调整所述第二驱动器对所述第二电动机的功率输出。
3.根据权利要求1所述的电动载具，还包括：
车把手，耦接到所述车架，所述车把手包括制动控制，其中所述控制器还用以相应于来自所述制动控制的制动信号而输出所述一或多个驱动信号。
4.根据权利要求1所述的电动载具，还包括：
车把手，耦接到所述车架，所述车把手包括变速器，其中所述控制器还用以相应于来自所述变速器的换挡信号而输出所述一或多个驱动信号。
5.根据权利要求1所述的电动载具，其中所述第一电动机包括：
霍尔传感器，用以检测所述第一电动机的旋转角且将霍尔传感器信号输出到所述控制器。
6.根据权利要求1所述的电动载具，还包括：
一或多个传感器，耦接到所述控制器，
其中所述控制器还用以相应于由所述一或多个传感器检测到的骑乘数据而输出所述一或多个驱动信号。
7.根据权利要求6所述的电动载具，其中所述骑乘数据包括空气阻力、风阻力、使用者重量、电动载具重量、当前斜度或坡度、所述使用者在所述一或多个踏板上的足部踩踏位置、踩踏速率、有效踩踏功率、自行车速度、电池电量或电池健康程度或其任何组合。
8.根据权利要求1所述的电动载具，还包括：
第一电力供应单元，耦接到所述控制器，所述第一电力供应单元包括：
发电机，耦接到所述一或多个踏板并用以产生反电动势信号；
整流电路，耦接到所述发电机并用以将与所述反电动势信号相关联的踩踏命令信号输出到所述控制器；以及
第一电力储存装置，耦接到所述控制器并用以将输出电流提供到所述控制器。
9.根据权利要求8所述的电动载具，还包括：
第二电力供应单元，耦接到所述第一驱动器并用以将所述输出电流提供到所述第一驱动器。
10.根据权利要求1所述的电动载具，还包括：
可变阻力控制单元，用以相应于来自所述控制器的阻力命令信号而提供复数个踩踏阻力级别。
11.一种载具驱动方法，包括：
经由载具的一或多个传感器进行数据感测，所述数据含有骑乘者的信息、骑乘者的移动或影响该骑乘者骑车的一或多个环境因素；
经由处理器接收来自所述一或多个传感器的数据、来自所述载具的驱动模块的数据，或来自所述载具的内存装置或外部数据库的数据；
经由所述处理器基于所接收的所述数据中的一或多个进行一或多个计算且相应地将驱动信号输出到一或多个驱动器；
经由所述一或多个驱动器基于来自所述处理器的所述驱动信号驱动一或多个电动机；以及
相应于所述一或多个驱动器的驱动，经由所述一或多个电动机以对应于所述驱动信号的受控角速度转动至少一个后轮或至少一个前轮。
12.根据权利要求11所述的载具驱动方法，其中输出所述驱动信号包括：
根据耦接至所述载具的一或多个踏板的发电机所产生的反电动势信号相关联的踩踏命令信号，输出所述驱动信号。
13.根据权利要求11所述的载具驱动方法，其中输出所述驱动信号包括：
根据来自制动控制的制动信号输出所述驱动信号。
14.根据权利要求11所述的载具驱动方法，其中输出所述驱动信号包括：
根据来自变速器的换挡信号输出所述驱动信号。
15.根据权利要求14所述的载具驱动方法，还包括：
输出阻力命令信号到可变阻力控制单元以调整所述载具的踩踏阻力级别。
16.一种非暂时性计算机可读取介质，其用以储存指令集，所述指令集经由载具的处理器而可执行以启动用于驱动所述载具的方法，包括：
接收来自一或多个传感器的数据、来自所述载具的驱动模块的数据，或来自该载具的内存装置或外部数据库的数据，该数据含有骑乘者的信息、骑乘者的移动或影响该骑乘者骑车的一或多个环境因素；
基于所接收的该数据中的一或多个进行一或多个计算且相应地将驱动信号输出到一或多个驱动器；以及
基于来自所述处理器的所述驱动信号来驱动一或多个电动机，其中回应于所述一或多个驱动器的驱动，经由所述一或多个电动机以对应于所述驱动信号的受控角速度而使所述载具的至少一个后轮或至少一个前轮转动。
17.根据权利要求16所述的非暂时性计算机可读取介质，其中所述指令集经由所述处理器而可执行以下操作来输出所述驱动信号：
根据与由耦接到所述载具的一或多个踏板的发电机产生的反电动势信号相关联的踩踏命令信号，输出所述驱动信号。
18.根据权利要求16所述的非暂时性计算机可读取介质，其中所述指令集经由所述处理器而可执行以下操作来输出所述驱动信号：
根据来自制动控制的制动信号输出所述驱动信号。
19.根据权利要求16所述的非暂时性计算机可读取介质，其中所述指令集经由所述处理器而可执行以下操作来输出所述驱动信号：
根据来自变速器的换挡信号输出所述驱动信号。
20.根据权利要求19所述的非暂时性计算机可读取介质，其中所述指令集经由所述处理器而可执行以进一步进行以下操作：
输出阻力命令信号到可变阻力控制单元以调整所述载具的踩踏阻力级别。
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