轮滑装置的电动辅助件的制作方法

本发明涉及一种电动辅助轮滑装置、一种带有电动辅助的轮滑装置的模块和一种轮滑装置的电动辅助方法。它尤其适用于轮滑装置，如滑板、直排轮滑鞋、双排四轮旱冰鞋和滑板车。

背景技术：

1、目前有几种类型的电动推进装置。特别是滑板车、滑板，例如带有电动推进的“长板”或“长滑板”类型的数量有所增加。然而，由于电动推进轮式装置的使用者只需操作一个控制器，就能向前移动，无需付出丝毫体力就能实现推进，因此他失去了对最初练习的运动的所有感觉能力。

2、已知有电动辅助自行车，除了使用者提供的力气以外，电动辅助自行车可通过电机对轮子的作用来帮助使用者保持目标速度。然而，电动辅助自行车通常会考虑大齿盘的转速和/或施加在踏板上的压力，从而推算出电机提供的能量。此外，考虑到需要移动的自行车重量和轮子尺寸，电动辅助自行车上使用的装置非常笨重，需要施加很大的扭矩。

3、悬浮滑板采用陀螺测试仪，电动滑板采用遥控器（有时采用压力传感器），滑板车则利用车把上的触发器或油门来确定需要提供的电能量，从而达到一定的速度。

4、已知us 2019/184 265号专利申请，公开了利用加速度传感器检测使用者运动的电动辅助直排轮滑鞋。

5、还已知us 2013/282 216号专利申请，公开了利用负载传感器或运动检测来确定使用者正在进行推进运动的电动辅助直排轮滑鞋。

6、由于需要利用积分和各种滤波器来处理信号，因此这两种方法在计算方面要求较高。此外，由于必须加装一个或多个专门的传感器，例如加速度计或惯性单元、负载传感器或使用者脚部和手腕上的传感器，因此这种方法的成本也较为高昂，操作繁琐。

技术实现思路

1、本发明旨在弥补上述全部或部分缺点。

2、为此，根据第一方面，本发明设想了一种用于包括至少两个轮子的带有电动辅助的轮滑装置的模块，所述模块包括：

3、- 机构，用于测量三相电机至少一相代表轮式装置运动的电压；

4、- 三相电机，可在检测到脚部推进事件后，在称为“脉冲持续时间”的预定义时间段内驱动至少一个所述轮子旋转；以及

5、- 检测推进事件的机构，该事件随三相电机至少一相的电压值和至少一个预定义电压限值的函数变化，此事件与使用者对所述装置的脚部推进相对应。

6、有了这些设置，使用者就可以保留使用与进行滑行运动（例如滑直排轮滑、滑旱冰、滑滑板或滑滑板车）相关的那只脚进行推动的感觉，同时在用脚推动时还可以偶尔得到电动辅助，以便爬坡或以很小的力气滑行更远的距离。

7、此外，由于三相电机具有控制速度的机构，因此也具有测量至少一个电压的机构，所以没有必要加装昂贵的传感器。此模块可省去加速度计，只需处理发电机各相之间的电压，即可确定是否需要加速。在某些实施例中，所述检测机构将电机各相与地面之间的每个反电动势与至少一个预定义电压限值进行比较。

8、有了这些设置，由于电机的两个相位可以同时为零，因此就可以在每个瞬间识别与大于预定义电压限值的电机的至少一个相位的反电动势相对应的推进事件。

9、在某些实施例中，所述检测机构还包括用于根据三相电机至少一相的电压值与若干预定义电压限值之间的比较结果检测使用者步速的机构，每个预定义电压限值代表使用者的步速。

10、有了这些设置，就可以根据单个电压测量值确定使用者的移动步速（即移动速度）。

11、在某些实施例中，所述检测机构还包括用于控制随所确定的步速函数变化的为三相电机提供电能的电信号的循环比的机构。

12、有了这些设置，就可以在检测到推进事件时，调整提供给电机的功率，为使用者提供辅助。

13、在某些实施例中，作为本发明主题的模块还包括用于控制随所确定的步速函数变化的脉冲持续时间的机构。

14、有了这些设置，就可以根据使用者的步速来调整脉冲持续时间。这是因为在推进事件期间，速度快的使用者脚着地的时间较短，因此必须对推进时间做出相应调整。

15、在某些实施例中，所述检测机构可检测随三相电机至少一相的电压导数值和至少一个预定义负限值（称为“预定义导数限值”）的函数变化的制动事件。

16、在某些实施例中，所述模块包括用于当三相电机至少一相的电压导数值小于预定义导数限值时启动电机制动器的机构。

17、有了这些设置，就可以启动电机制动器，辅助使用者进行制动操作。

18、在某些实施例中，作为本发明主题的模块包括：

19、- 用于测量物理量（代表运动）的值的第二机构，包括角度变化测量机构，所述角度变化测量机构可测量代表装置倾斜度的物理量的值，

20、其中，

21、- 所述检测机构包括用于识别所测量的倾斜度的增加或减少的测定机构；以及

22、- 此装置包括用于抑制随所测量的倾斜度的值的函数变化的电机的机构。

23、有了这些设置，当使用者下坡时，电动辅助就会停用，从而避免使用者以不安全、过快的速度下坡。

24、在某些实施例中，所述装置是直排轮滑鞋或双排四轮旱冰鞋，它还包括：

25、- 用于计算至少一个角度差的机构；

26、- 用于检测制动事件（代表使用者制动）的机构，包括用于将角度差与预定义角度限值进行比较的机构，当角度变化大于预定义角度限值时检测到制动事件。

27、有了这些设置，就可以根据使用者的运动来调整电机的动作。

28、在某些实施例中，当检测到制动事件时，所述电机的驱动速度会降低。

29、有了这些设置，所述电机就能为使用者提供制动辅助。

30、在某些实施例中，作为本发明主题的装置包括可为电机供电的自主电源，所述电机包括至少一个可产生电能的发电机，所述自主电源通过产生的电能充电。

31、有了这些设置，在下坡时就能为电源充电。对于直排轮滑鞋和双排四轮旱冰鞋，当穿在使用者另一只脚上的双排四轮旱冰鞋或直排轮滑鞋与地面接触时，可为穿在使用者一只脚上的双排四轮旱冰鞋或直排轮滑鞋上设置的电源充电。

32、在某些实施例中，所述脉冲持续时间不到两秒，优选不到一秒。

33、有了这些设置，电动辅助就可以帮助移动，但并不能帮助持续推进。

34、根据第二方面，本发明设想了一种带有电动辅助的轮滑装置，包括至少两个轮子和本发明主题的模块。

35、作为本发明主题的装置的特定目的、优点和特征与作为本发明主题的模块相似，所以这里不再赘述。

36、在某些实施例中，本发明设想了成对的装置，所述成对的装置是本发明的主题，其中，每个装置都是直排轮滑鞋或双排四轮旱冰鞋，当所测量的电压大于这对装置中单独一个装置上的预定义电压限值时，检测到推进事件。

37、有了这些设置，就可以避免在下坡等情况下，将推进与双脚保持着地相混淆。

38、在某些实施例中，每个装置包括用于与另一装置通信的机构，可传输由包括通信机构的所述装置测量的电压，和/或当由包括通信机构的所述装置测量的电压大于预定义电压限值时与另一装置通信。

39、有了这些设置，这对装置中单独一个装置就可以包括比较机构，或者仅在所测量的电压大于预定义电压限值时进行通信，以减少能量使用。

40、在某些实施例中，装置的至少一个检测机构可检测随以下参数函数变化的一对装置中每个装置的下坡或惯性滑行事件：

41、- 三相电机至少一相的电压值和至少一个预定义电压限值；以及

42、- 三相电机该相电压的导数的符号。

43、有了这些设置，就可以始终根据单个电压测量值来确定使用者是在下坡还是在惯性滑行，而无需另外使用传感器。

44、在某些实施例中，检测机构15可在该相电压的导数值小于“预定义导数限值”时检测到惯性滑行事件。

45、有了这些设置，就可以确定使用者是在制动还是在惯性滑行，而无需另外使用传感器。

46、根据第三方面，本发明设想了一种包括至少两个轮子的轮滑装置的电动辅助方法，所述方法包括：

47、- 测量步骤，测量代表轮式装置运动的三相电机至少一相的电压；

48、- 机动化步骤，可在检测到脚部推进事件后，在称为“脉冲持续时间”的预定义时间段内驱动至少一个所述轮子旋转；以及

49、- 检测步骤，检测随三相电机至少一相的电压值和至少一个预定义电压限值函数变化的推进事件，此事件与使用者对所述装置的脚部推进相对应。

50、作为本发明主题的方法的特定目的、优点和特征与作为本发明主题的装置相似，所以这里不再赘述。