FR3124790A1 - Adaptation of the assistance to the presence or not of an effort provided by the cyclist without using a torque sensor - Google Patents
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Abstract
L’invention est relative à un procédé d’adaptation de l'assistance au pédalage sur un vélo à assistance électrique, comprenant les étapes consistant à mesurer une grandeur de mouvement réelle du vélo ; mesurer la rotation (Vp) du pédalier ; calculer une grandeur de mouvement théorique du vélo à partir de la mesure de rotation du pédalier ; calculer un écart (∆V) entre les grandeurs de mouvement réelle et théorique ; et modifier l'assistance lorsque l'écart franchit un seuil (S, S1, S2). Figure pour l’abrégé : Fig. 1The invention relates to a method for adapting the pedaling assistance on an electrically assisted bicycle, comprising the steps consisting in measuring a magnitude of real movement of the bicycle; measure the rotation (Vp) of the crankset; calculating a theoretical magnitude of movement of the bicycle from the measurement of rotation of the crankset; calculate a difference (∆V) between the actual and theoretical movement magnitudes; and modifying the assistance when the deviation crosses a threshold (S, S1, S2). Figure for abstract: Fig. 1
Description
L’invention est relative aux vélos à assistance électrique, et plus particulièrement à un système de commande de l’assistance en fonction de l’activité de pédalage de l’utilisateur.The invention relates to electrically assisted bicycles, and more particularly to a system for controlling the assistance according to the pedaling activity of the user.
Arrière-planBackground
Une catégorie courante de vélos à assistance électrique est conçue pour enclencher l’assistance seulement lorsque l’utilisateur est en train de pédaler. Pour assurer un confort d’utilisation optimal, l’assistance est enclenchée progressivement, souvent proportionnellement à l’effort fourni. Cette caractéristique est assurée dans des vélos haut de gamme à l’aide d’un capteur du couple de pédalage. Dans des vélos plus économiques, dépourvus de capteur de couple, le moteur est souvent commandé en tout-ou-rien en fonction de l’activité de pédalage détectée par un capteur de rotation monté sur le pédalier. Le capteur de rotation est un dispositif simple comprenant, par exemple, un disque muni d’aimants monté sur l’axe du pédalier et un capteur magnétique fixé au cadre. Le disque comporte une multitude d’aimants régulièrement espacés, au nombre variant généralement entre 8 et 32, souvent 12.A common category of e-bikes is designed to engage the assist only when the user is pedaling. To ensure optimal comfort of use, the assistance is engaged gradually, often in proportion to the effort provided. This characteristic is ensured in high-end bicycles using a pedaling torque sensor. In more economical bikes, which lack a torque sensor, the motor is often controlled on an all-or-nothing basis based on pedaling activity detected by a rotation sensor mounted on the crankset. The rotation sensor is a simple device comprising, for example, a disc fitted with magnets mounted on the crank axle and a magnetic sensor fixed to the frame. The disc has a multitude of regularly spaced magnets, the number generally varying between 8 and 32, often 12.
Pour économiser sur le capteur de couple tout en offrant une assistance adaptée, on a proposé un certain nombre de méthodes différentes. Par exemple, le brevet US6152250, dans le contexte d'un vélo équipé d'un système de changement de vitesses, propose de mesurer le rapport entre la vitesse de la roue motrice et la vitesse du pédalier pour détecter des changements de vitesses et moduler la puissance de l'assistance. Si le rapport diminue, c'est que le cycliste engage une vitesse basse pour attaquer une pente – le système augmente alors l'assistance. Si le rapport augmente, c'est que le cycliste engage une vitesse haute et a moins besoin d'assistance – le système diminue alors l'assistance.To save on the torque sensor while still providing suitable assistance, a number of different methods have been proposed. For example, patent US6152250, in the context of a bicycle equipped with a gear change system, proposes measuring the ratio between the speed of the drive wheel and the speed of the crankset to detect gear changes and modulate the power of support. If the ratio decreases, the cyclist is engaging a low gear to attack a slope – the system then increases the assistance. If the ratio increases, the cyclist is engaging a high gear and needs less assistance – the system then decreases the assistance.
La demande de brevet WO2010/094515 décrit un système complexe basé sur l'analyse d'accélérations sur un tour de pédalier pour déterminer une relation de causalité entre le pédalage et la vitesse du vélo.Patent application WO2010/094515 describes a complex system based on the analysis of accelerations over a revolution of the crankset to determine a causal relationship between pedaling and the speed of the bicycle.
RésuméSummary
On prévoit de façon générale un procédé d’adaptation de l'assistance au pédalage sur un vélo à assistance électrique, comprenant des étapes consistant à mesurer une grandeur de mouvement réelle du vélo ; mesurer la rotation du pédalier ; calculer une grandeur de mouvement théorique du vélo à partir de la mesure de rotation du pédalier ; calculer un écart entre les grandeurs de mouvement réelle et théorique ; et modifier l'assistance lorsque l'écart franchit un seuil.There is generally provided a method for adapting the assistance to pedaling on an electrically assisted bicycle, comprising steps consisting in measuring an actual magnitude of movement of the bicycle; measure crank rotation; calculating a theoretical magnitude of movement of the bicycle from the measurement of rotation of the crankset; calculating a difference between the real and theoretical movement magnitudes; and modifying the assistance when the deviation crosses a threshold.
Le procédé peut en outre comprendre des étapes consistant à enclencher l'assistance lorsque l'écart est inférieur au seuil ; et arrêter l'assistance lorsque l'écart est supérieur au seuil.The method may further comprise steps consisting in triggering the assistance when the difference is less than the threshold; and stopping the assistance when the deviation is greater than the threshold.
Selon une alternative, le procédé peut en outre comprendre des étapes consistant à comparer une moyenne de l'écart à un premier seuil et à un deuxième seuil supérieur au premier seuil ; enclencher l'assistance lorsque la moyenne de l'écart est inférieure au premier seuil ; arrêter l'assistance lorsque la moyenne de l'écart est supérieure au deuxième seuil ; et diminuer l'assistance lorsque la moyenne de l'écart augmente du premier seuil vers le deuxième seuil.According to an alternative, the method can further comprise steps consisting in comparing an average of the difference with a first threshold and with a second threshold greater than the first threshold; triggering the assistance when the average of the difference is less than the first threshold; stopping the assistance when the mean of the difference is greater than the second threshold; and decreasing the assistance when the mean of the deviation increases from the first threshold towards the second threshold.
L'écart peut être déterminé par une différence des grandeurs de mouvement.The deviation can be determined by a difference in the magnitudes of movement.
Selon une alternative, l'écart peut être déterminé par un rapport des grandeurs de mouvement.According to an alternative, the deviation can be determined by a ratio of the magnitudes of movement.
L'étape de calcul de la grandeur de mouvement théorique peut comprendre des étapes consistant à calculer un braquet apparent proportionnel au rapport de la grandeur de mouvement réelle du vélo et de la mesure de rotation du pédalier ; et calculer la grandeur de mouvement théorique à partir du braquet apparent lorsque le braquet apparent satisfait un critère de stabilité.The step of calculating the theoretical magnitude of movement may comprise steps consisting in calculating an apparent gear ratio proportional to the ratio of the actual magnitude of movement of the bicycle and of the measurement of rotation of the crankset; and calculating the theoretical magnitude of motion from the apparent gear ratio when the apparent gear ratio satisfies a stability criterion.
Le procédé peut en outre comprendre des étapes consistant à calculer une moyenne mobile du braquet apparent sur des échantillons de mesure consécutifs de rotation du pédalier ; établir une bande autour de la moyenne mobile ; décider que le braquet apparent satisfait le critère de stabilité lorsqu'un nombre d'échantillons consécutifs du braquet apparent est à l'intérieur de la bande ; et utiliser une moyenne du braquet apparent pour calculer la grandeur de mouvement théorique.The method may further comprise steps consisting in calculating a moving average of the apparent gear ratio over consecutive measurement samples of rotation of the crankset; establish a band around the moving average; deciding that the apparent gear ratio satisfies the stability criterion when a number of consecutive samples of the apparent gear ratio is inside the band; and using an average of the apparent gear ratio to calculate the theoretical magnitude of movement.
Le nombre d'échantillons pour le calcul de la moyenne mobile peut correspondre à un quart de tour de pédalier, et le nombre d'échantillons pour le critère de stabilité correspondre à un demi-tour de pédalier.The number of samples for the calculation of the moving average can correspond to a quarter turn of the crankset, and the number of samples for the stability criterion correspond to a half turn of the crankset.
On prévoit aussi de façon générale un système de commande de vélo à assistance électrique, comprenant un premier capteur configuré pour mesurer la rotation du moteur ou d'une roue du vélo ; un deuxième capteur configuré pour mesurer la rotation d'un pédalier en plusieurs points régulièrement répartis ; et un circuit de commande programmé pour mettre en œuvre le procédé susmentionné à partir des informations des premier et deuxième capteurs.There is also generally provided an electrically assisted bicycle control system, comprising a first sensor configured to measure the rotation of the motor or of a wheel of the bicycle; a second sensor configured to measure the rotation of a crankset at several regularly distributed points; and a control circuit programmed to implement the aforementioned method based on information from the first and second sensors.
Description sommaire des dessinsBrief description of the drawings
Des modes de réalisation seront exposés dans la description suivante, faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :Embodiments will be set out in the following description, given on a non-limiting basis in relation to the attached figures, including:
La
La
La
La
La
La
Claims (9)
mesurer une grandeur de mouvement réelle du vélo ;
mesurer la rotation (Vp) du pédalier ;
calculer une grandeur de mouvement théorique du vélo à partir de la mesure de rotation du pédalier ;
calculer un écart (∆V) entre les grandeurs de mouvement réelle et théorique ; et
modifier l'assistance lorsque l'écart franchit un seuil (S, S1, S2).Method for adapting the pedaling assistance on an electrically assisted bicycle, comprising the following steps:
measuring an actual magnitude of movement of the bicycle;
measure the rotation (Vp) of the crankset;
calculating a theoretical magnitude of movement of the bicycle from the measurement of rotation of the crankset;
calculate a difference (∆V) between the real and theoretical movement magnitudes; And
modify the assistance when the difference crosses a threshold (S, S1, S2).
enclencher l'assistance lorsque l'écart (∆V) est inférieur au seuil ; et
arrêter l'assistance lorsque l'écart est supérieur au seuil.Method according to claim 1, comprising the following steps:
engage the assistance when the difference (∆V) is less than the threshold; And
stopping assistance when the difference is greater than the threshold.
comparer une moyenne de l'écart à un premier seuil (S1) et à un deuxième seuil (S2) supérieur au premier seuil ;
enclencher l'assistance lorsque la moyenne de l'écart est inférieure au premier seuil (S1) ;
arrêter l'assistance lorsque la moyenne de l'écart est supérieure au deuxième seuil (S2) ; et
diminuer l'assistance lorsque la moyenne de l'écart augmente du premier seuil vers le deuxième seuil.Method according to claim 1, comprising the following steps:
comparing an average of the difference with a first threshold (S1) and with a second threshold (S2) greater than the first threshold;
triggering the assistance when the average of the difference is less than the first threshold (S1);
stopping the assistance when the average of the difference is greater than the second threshold (S2); And
decrease the assistance when the mean of the difference increases from the first threshold to the second threshold.
calculer un braquet apparent (Ba) proportionnel au rapport de la grandeur de mouvement réelle du vélo et de la mesure de rotation (Vp) du pédalier ; et
calculer la grandeur de mouvement théorique à partir du braquet apparent lorsque le braquet apparent satisfait un critère de stabilité.A method according to claim 1, wherein the step of calculating the theoretical magnitude of motion comprises the following steps:
calculating an apparent gear ratio (Ba) proportional to the ratio of the actual magnitude of movement of the bicycle and the measurement of rotation (Vp) of the crankset; And
calculating the theoretical magnitude of movement from the apparent gear ratio when the apparent gear ratio satisfies a stability criterion.
calculer une moyenne mobile (MM) du braquet apparent sur des échantillons de mesure consécutifs de rotation du pédalier ;
établir une bande autour de la moyenne mobile ;
décider que le braquet apparent satisfait le critère de stabilité lorsqu'un nombre d'échantillons consécutifs du braquet apparent est à l'intérieur de la bande ; et
utiliser une moyenne du braquet apparent pour calculer la grandeur de mouvement théorique.Method according to claim 6, comprising the following steps:
calculating a moving average (MA) of the apparent gear ratio over consecutive crank rotation measurement samples;
establish a band around the moving average;
deciding that the apparent gear ratio satisfies the stability criterion when a number of consecutive samples of the apparent gear ratio is inside the band; And
use an average of the apparent gear ratio to calculate the theoretical magnitude of movement.
un premier capteur configuré pour mesurer la rotation du moteur ou d'une roue du vélo ;
un deuxième capteur configuré pour mesurer la rotation d'un pédalier en plusieurs points régulièrement répartis ; et
un circuit de commande programmé pour mettre en œuvre le procédé de la revendication 1 à partir des informations des premier et deuxième capteurs.Electrically assisted bicycle control system, comprising:
a first sensor configured to measure the rotation of the motor or of a wheel of the bicycle;
a second sensor configured to measure the rotation of a crankset at several regularly distributed points; And
a control circuit programmed to implement the method of claim 1 from information from the first and second sensors.
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| FR2107059A FR3124790B1 (en) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Adaptation of assistance to the presence or absence of an effort provided by the cyclist without using a torque sensor |
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- 2022-06-23 EP EP22743849.6A patent/EP4363301A1/en active Pending
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