电单车下坡限速方法、电单车、及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及电单车领域，尤其涉及一种电单车下坡限速方法、电单车、及计算机可读存储介质。

背景技术

随着共享经济的发展，共享电动车出现在大街小巷，并成为人们在出行过程中的主流出行方式，共享电单车占用空间小、易操作、还具有动力输出功能，为交通出行作出了卓越的贡献。然而，伴随共享电单车的普及，因共享电单车的用户量激增和路面的复杂性，共享电单车所带来的安全问题也随着而来，如何确保人们的出行安全成为了当今社会的重要聚焦点。

现有的电单车是在自行车的基础上搭配动力输出装置，使得人们可以通过手动控制动力输出装置从而控制电单车的车速，虽然电单车具有很强的操作性，但是，电单车被行驶至下坡路段时，在重力势能的作用下，会使得电动车的实际速度大于骑行者所要控制的车速，易造成骑行者发生事故，并且，在下坡路段，骑行者往往会产生飙车的心理，放任电单车超速行驶，具有极大的安全隐患。

鉴于此，有必要提供一种能够在下坡路段对电单车进行限速的方法，以保护骑行者的安全。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种电单车下坡限速方法、电单车、及计算机可读存储介质。

为实现上述目的，本发明提供了一种电单车下坡限速方法，包括：

获取电单车行驶过程中的行驶信息，其中，所述行驶信息包括电单车的实时的倾角变化信号，和/或位置信息；

根据所述行驶信息确定所述电单车是否处于下坡状态；

在所述电单车处于下坡状态时，获取所述电单车的速度信息，并判断所述电单车的当前速度是否处于下坡超速状态；

在所述电单车处于所述下坡超速状态时，控制所述电单车的E-ABS电子刹车系统和/或机械刹车系统对所述电单车进行减速。

进一步地，所述根据所述行驶信息确定所述电单车是否处于下坡状态的步骤，包括：

根据所述倾角变化信号判断所述电单车的向下倾斜角度是否达到预设的角度区间，在所述电单车的向下倾斜角度达到所预设的角度区间时，确定所述电单车处于下坡状态；

和/或

根据所述位置信息判断所述电单车的所处的路面信息，在所述路面信息识别为下坡路段时，确定所述电单车车辆处于下坡状态。

进一步地，所述行驶信息包括电单车的实时的倾角变化信号，和所述位置信息；所述根据所述行驶信息确定所述电单车是否处于下坡状态的步骤，包括：

根据所述倾角变化信号判断所述电单车的向下倾斜角度是否达到预设的角度区间；

在所述电单车的向下倾斜角度达到所预设的角度区间时，根据所述位置信息判断所述电单车的所处的路面信息；

在所述路面信息不能被识别或者识别为下坡路段时，确定所述电单车车辆处于下坡状态；

在所述路面信息被识别为非下坡路段时，确定车辆处于非下坡状态。

进一步地，所述预设的角度区间为5°-90°；

所述根据所述倾角变化信号判断所述电单车的向下倾斜角度是否达到预设的角度区间的步骤之后，包括：

在所述电单车的向下倾斜角度达到所预设的角度区间时，判断所述电单车的向下倾斜角度达到预设的角度区间的连续时间是否达到预设的时间阈值；

在所述电单车的向下倾斜角度达到预设的角度区间的连续时间达到所述预设的时间阈值时，确定所述电单车车辆处于下坡状态；

其中，所述预设的时间阈值为1-3秒。

进一步地，所述判断所述电单车的当前速度是否处于下坡超速状态的步骤，包括步骤：

判断所述当前速度是否超过设定的下坡预警车速，以判断所述电单车是否处于所述下坡超速状态。

进一步地，还包括：根据所述倾角变化信号以及预设的限速计算方式，计算所述设定的下坡预警车速。

进一步地，还包括步骤：在所述电单车处于所述下坡超速状态时，控制动力输出系统对所述电单车进行减速。

进一步地，还包括步骤：根据所述行驶信息确定所述电单车是否驶出下坡路段，在所述电单车驶出所述下坡路段后，确定所述电单车恢复非下坡状态，解除对所述电单车的限速控制指令。

本发明还提供一种具备下坡限速功能的电单车，包括车体以及设置在所述车体内的控制系统，所述控制系统包括存储器、处理器，以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述电单车还包括设置在所述车体上的与所述控制系统电连接的采集模块，所述采集模块用于采集所述行驶信息，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的电单车下坡限速方法的步骤。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的电单车下坡限速方法的步骤

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、能够实现电单车的下坡限速，保护骑行者的安全，在本发明中，通过获取行驶信息以及预设的根据行驶信息确定电单车是否处于下坡路段，为电单车是否需要进行限速提供了判断基础；在电单车处于下坡路段时，因电单车的当前车速不同，电单车是否处于下坡限速状态的判定结果也不相同，通过获取速度信息，判断电单车是否处于下坡超速状态，在电单车处于下坡超速状态时，控制电单车的E-ABS电子刹车系统和/或机械刹车系统进行减速，使电单车的速度保持在安全范围内，以确保电单车不会失控。

2、能够更加准确地识别下坡状态，在本发明中，所述行驶信息包括倾角变化信号，和/或位置信息，在无信号路段，可以单独依据倾角变化信号确定电单车是否处于下坡状态，在有信号的路段，无论是单独依据倾角变化信号和位置信息其中的一种，还是将二者结合，都能准确地确定电单车是否处于下坡状态；在将二者结合的情况下，倾角变化信号和位置信息还能互为补充，使得电单车是否处于下坡状态更加容易被确定；另外，通过设置时间阈值，同样提高了确定电单车被判断是否处于下坡状态时的准确性。

3、能够更加安全地对电单车进行减速，仅在电单车处于下坡超速状态时，才控制电单车的E-ABS电子刹车系统和/或机械刹车系统进行减速，使得刹车系统能够间断性的工作，从而能够刹车系统出现损坏；此外，也不会导致车速突然过低，造成骑行者对电单车控制的不便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例中电单车下坡限速方法的流程示意图；

图2为本发明一个实施例中步骤S2的流程示意图；

图3为本发明一个实施例中步骤S22的流程示意图；

图4为本发明一个实施例中步骤S4的流程示意图；

图5为本发明一个实施例中电单车的各模块的结构示意图。

附图标号说明：采集模块10、陀螺仪传感器11、导航系统12、测速模块20、控制系统30、减速模块40。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施方式中所有方向性指示(诸如上、下……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参见图1-图5，本发明提供一种电单车下坡限速方法，以该方法对所述电单车进行下坡限速的各步骤为例进行说明，具体参见图1，包括如下步骤：

步骤S1，获取电单车行驶过程中的行驶信息，其中，所述行驶信息包括电单车的实时的倾角变化信号，和/或位置信息。

具体地，所述电单车可以是电动车、电动自行车、共享电单车等以电源为动力来源的双轮以及多轮的骑行或行驶工具；所述电单车在行驶过程中，会产生各种所述行驶信息，如：所述电单车的实时的倾角变化信号、所述位置信息、以及骑行者对所述电单车的控制情况。

所述实时的倾角变化信号来源于所述电单车上安装的相应角度传感器对电单车角度变化的采集，主要用于判别所述电单车向下倾斜的角度，所述角度传感器不局限于特定的形式，例如，还可以采用陀螺仪传感器11作为所述角度传感器使用。

所述位置信息的来源具有多种方式，不限于特定的一种，可以是由所述电单车内置的导航系统12提供，也可以由设置在云端的远程服务器提供；所述位置信息包括了定位信号和地图信息，所述定位信号能够判断所述电单车实时所处的位置，所述地图信息能够结合所述定位信息判断所述电单车所处位置的路面信息，进一步地，结合云端服务器，还能得到施工状况、路面复杂度等其它所述路面信息。

由于所述倾角变化信号，以及所述位置信息都属于所述电单车行驶过程中的所述行驶信息，因此，都能作为所述电单车的具体行驶状态的判定依据，在判定过程中，可以仅采用所述所述倾角变化信号和所述位置信息的其中一种作为判定依据，也可以为了提升准确度而采用二者的结合作为所述行驶状态的判定依据。

步骤S2，根据所述行驶信息确定所述电单车是否处于下坡状态。

其中，所述下坡状态属于所述行驶状态的其中一种状态，代表所述电单车目前行驶至下坡路段。当所述电单车处于所述下坡状态时，骑行者的安全性会极大的降低，主要是因为骑行者在所述下坡路段行驶时，在重力势能的作用下，会使得电动车的实际速度大于骑行者所要控制的车速，易造成骑行者发生事故，并且，在下坡路段，骑行者往往会产生飙车的心理，放任电单车超速行驶，具有极大的安全隐患，因此，需要根据一种或多种行驶信息确定所述电单车是否处于下坡状态，从而判断是否需要对所述电单车做出进一步地限制，以保障骑行者的安全。

步骤S3，在所述电单车处于下坡状态时，获取所述电单车的速度信息。

此外，当所述电单车已经被确定为处于所述下坡状态时，为保障骑行者的安全，需对所述电单车发出限速控制指令，从而对所述电单车进行限速；在所述电单车被限速的过程中，需要获取所述电单车的速度信息，尤其是当前车速，才能进一步地对所述电单车的状态进行判断，实现对所述电单车下坡时速度的精确控制。所述速度信息可以由电单车自带的速度检测模块提供，当所述电单车没有自带速度检测模块是，也可以在所述电单车上安装一个外置的速度检测装置，从而便于所述速度信息的获取。

步骤S4，判断所述电单车的当前速度是否处于下坡超速状态。

可以理解的是，为防止在所述下坡路段所述电单车的速度过大，通常需要对所述电单车的所述当前车速是否超速进行判断，判断的基准并不唯一，需根据具体情形而定，例如，所述判断的基准可以是根据特定方式计算得到的预警车速、也可以是根据行业内的标准制定的一个上限车速、还可以是根据大数据分析得到安全车速的。

步骤S5，在所述电单车处于所述下坡超速状态时，控制所述电单车的E-ABS电子刹车系统和/或机械刹车系统对所述电单车进行减速，使得所述电单车的速度在所述下坡路段能够始终保持在安全范围内，提高了骑行者驾驶的安全性。需要说明的是，对所述电单车进行减速的方式应当不限于控制E-ABS电子刹车系统和/或机械刹车系统，其它能够使所述电单车实现减速功能的装置或者系统均可应用于此，从而达到使所述电单车减速的目的。

具体地，所述E-ABS电子刹车系统利用了无刷系统电子换向的特点，通过编程控制电机的不同运动状态。E-ABS电子刹车系统内含2套电机驱动程序，第1套是正常状态，控制电机的正常驱动、刹车断电；第2套为电刹控制程序，当有电刹信号时，程序启动，断电的同时将霍尔信号程控调整，使电机处于反转状态，相当于将磁场逆转，达到迅速制动的效果。

所述机械刹车系统可以是传统的机械式刹车系统，也可以采用更为安全的碟刹机械式ABS，从而采用机械刹车的方式在刹车的同时还能防止车轮抱死，所述碟刹机械式ABS包括阀体，所述阀体内设有一个橡胶气囊，所述碟刹机械式ABS在得到刹车指令后，给予刹车油压力，并充斥到ABS的阀体中,此时所述橡胶气囊利用中间的空气隔层将压力返回，使车轮避过锁死点，当车轮即将到达下一个锁死点时，刹车油的压力使得气囊重复作用，如此在一秒钟内可作用60～120次，相当于不停地刹车、放松，造成与电子式ABS相似的结果。

为实现对所述电动车进行减速，所述所述E-ABS电子刹车系统和所述机械刹车系统可以根据实际条件来设置，单独采用所述E-ABS电子刹车系统或者所述机械刹车系统进行减速，可以降低成本，并且指令明确；采用二者的结合进行减速，可以有效防止其中一套刹车系统出现故障后，造成所述电单车失控，还可以根据实际情况对刹车系统进行切换。

本实施例的方案中，通过获取所述电单车的所述行驶信息，为后续所述电单车是否处于所述下坡状态的确定提供基础，所述行驶信息采用倾角变化信号和位置信息，既能单独对所述电单车是否处于所述下坡状态进行判断，也能结合判断；通过判断所述行驶信息是否与所述下坡状态相应，从而确定所述电单车是否处于所述下坡状态，为后续限速指令的发出提供依据；在电单车处于所述下坡状态时，所述电单车的实际车速必须控制在安全范围内，因此，需要获取所述电单车的所述速度信息，即所述当前车速，从而判断所述电单车是否处于所述下坡超速状态，在所述电单车处于所述下坡超速状态时，需要通过控制刹车系统对所述电单车进行减速，以确保所述电单车的速度处于安全范围，从而提高骑行的安全性。

作为本发明的另一实施例，所述根据所述行驶信息确定所述电单车是否处于下坡状态的步骤，包括：根据所述倾角变化信号判断所述电单车的向下倾斜角度是否达到预设的角度区间，在所述电单车的向下倾斜角度达到所预设的角度区间时，确定所述电单车处于下坡状态；和/或根据所述位置信息判断所述电单车的所处的路面信息，在所述路面信息识别为下坡路段时，确定所述电单车车辆处于下坡状态。

在本实施例中，通过判断所述电单车的向下倾斜角度达到所预设的角度区间，确定所述电单车是否处于下坡状态，防止所述电单车在具有较小的角度变化时被确定为所述下坡状态；由于所述电单车所处环境下的影响，所述位置信息不能被采集，以至于所述路面信息不能被判断的情况下，仅通过电单车的实时的所述倾角变化信号，也能单独对所述电单车是否处于所述下坡状态进行判断；此外，在所述路面信息能够被判断的情况下，通过判断所述电单车的所述路面信息，既能够单独地的对所述电单车是否处于所述下坡状态进行判断，也可以作为对所述对所述角度变化信号的补充，更加准确地判断所述电单车的状态。

优选地，所述行驶信息包括电单车的实时的倾角变化信号，和所述位置信息，通过所述实时的倾角变化信号和所述位置信息的结合，能够更加准确地判断所述电单车的状态；所述根据所述行驶信息确定所述电单车是否处于下坡状态的步骤，包括：根据所述倾角变化信号判断所述电单车的向下倾斜角度是否达到预设的角度区间；在所述电单车的向下倾斜角度达到所预设的角度区间时，根据所述位置信息判断所述电单车的所处的路面信息；在所述路面信息不能被识别或者识别为下坡路段时，确定所述电单车车辆处于下坡状态；在所述路面信息被识别为非下坡路段时，确定车辆处于非下坡状态。

为使上述实施例更加直观，将上述实施例中的其中一种情况举例说明，参见图2，包括以下步骤：

步骤S21，识别所述电单车向下倾斜的角度。

步骤S22，判断所述电单车是否达处于初始下坡状态，其中，所述初始下坡状态根据所述倾角变化信号判断所述电单车的向下倾斜角度是否达到预设的角度区间进行判断。

步骤S23，识别路面信息，所述路面信息通过所述位置信息进行判断。

步骤S24，判断所述电单车是否处于下坡路段，在所述路面信息不能被断别或者被判断为下坡路段时，确定所述电单车车辆处于下坡路段；在所述路面信息被判断为非下坡路段时，确定车辆处于非下坡路段。

步骤S25，输出“处于非下坡状态”的信号，其中，所述“处于非下坡状态”的信号在所述电单车处于被判断处于所述非下坡路段时才会输出。

步骤S26，输出“处于下坡状态”的信号，其中，所述“处于下坡状态”的信号在所述电单车处于所述下坡路段时。

作为进一步地方案，所述预设的角度区间为5°-90°；避免所述电单车细微的角度变化被判断为所述下坡状态；参见图3，所述根据所述倾角变化信号判断所述电单车的向下倾斜角度是否达到预设的角度区间的步骤之后，包括：

S221，在所述电单车的向下倾斜角度达到所预设的角度区间时，判断所述电单车的向下倾斜角度达到预设的角度区间的连续时间是否达到预设的时间阈值，通过设置时间阈值，能够避免所述电单车因经过不平整路面时产生的倾角而被判断为处于下坡状态。

S222，在所述电单车的向下倾斜角度达到预设的角度区间的连续时间达到所述预设的时间阈值时，确定所述电单车车辆处于所述下坡状态，或者确定所述电单车处于所述初始下坡状态，提高了所述电单车被判断是否处于所述下坡状态时的准确性。

其中，所述预设的时间阈值为1-3秒，具体地，可以将所述时间阈值可以设置为1-3秒中的任一时间段。

作为本发明的又一实施例，所述判断所述电单车的当前速度是否处于下坡超速状态的步骤，包括步骤：判断所述当前速度是否超过设定的下坡预警车速，以判断所述电单车是否处于所述下坡超速状态，通过所述设定的下坡预警车速，能够更加合理地将所述电单车的速度控制在安全范围内。具体可以为以下形式，参见图4，包括：

步骤S42，车辆处于下坡状态时，读取或识别当前车速信息与设定的下坡预警车速。

步骤S43，判断当前车速是否高于设定的下坡预警车速。

步骤S44，输出“处于非下坡超速状态”的信号，其中，所述“处于非下坡超速状态”的信号在所述当前车速不高于设定的下坡预警车速是才会输出。

步骤S45，输出“处于下坡超速状态”的信号，其中，所述“处于下坡超速状态”的信号在所述当前车速高于设定的下坡预警车速是才会输出。

此外，作为上述实施例的优选，在所述步骤S42之前，还包括：步骤S41，根据所述倾角变化信号以及预设的限速计算方式，计算所述设定的下坡预警车速。

其中，所述预设的限速计算方式可以按照特定的公式计算，也可以按照特定的对应关系计算，如：当所述电单车的所述向下倾斜角度为5°-15°时，所述设定的下坡预警车速为25km/h；当所述电单车的所述向下倾斜角度为16°-25°时，所述设定的下坡预警车速为20km/h；当所述电单车的所述向下倾斜角度为26°-35°时，所述设定的下坡预警车速为15km/h；当所述电单车的所述向下倾斜角度为36-45°时，所述设定的下坡预警车速为10km/h；当所述电单车的所述向下倾斜角度为46°-90°时，所述设定的下坡预警车速为5km/h。

在一实施例中，所述电单车下坡限速的方法，还包括步骤：在所述电单车处于所述下坡超速状态时，控制动力输出系统对所述电单车进行减速。使得在所述电单车处于所述下坡超速状态时，能够首先降低所述动力输出系统的动力输出，避免骑行者所控制的动力输出过大，当所述动力输出系统的动力输出降至为0时，若所述电单车仍处于所述下坡限速状态，再通过控制所述控制所述电单车的E-ABS电子刹车系统和/或机械刹车系统对所述电单车进行减速，避免所述电单车的动力输出系统与所述刹车系统相互对抗。

作为本发明的其中一个实施例，所述电单车下坡限速的方法，还包括步骤，还包括步骤：根据所述行驶信息确定所述电单车是否驶出下坡路段，在所述电单车驶出所述下坡路段后，确定所述电单车恢复非下坡状态，解除对所述电单车的限速控制指令，使得所述电单车能够恢复至正常行驶状态，便于骑行者掌控所述电单车。

参见图5，本发明还提供一种具备下坡限速功能的电单车，包括车体以及设置在所述车体内的控制系统30，所述控制系统30包括存储器、处理器，以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序。

所述电单车还包括设置在所述车体上的与所述控制系统30电连接的采集模块10，所述采集模块10用于采集所述行驶信息，所述处理器执行所述计算机程序时能够实现上述任一实施例中的电单车下坡限速方法。

作为对所述电单车结构进一步地细化，所述采集模块10包括陀螺仪传感器11和导航系统12，通过所述陀螺仪传感器11和所述导航系统12采集所述行驶信息中的所述倾角变化信号和所述位置信息；所述电单车还包括配合所述处理器执行所述计算机程序的测速模块20和减速模块40，作为具体的限速执行机构。

在实现上述所有电单车下坡限速方法的所有步骤时，所述控制系统30根据所述行驶信息、所述测速模块20传递的所述速度信息、所述预设的角度区间、所述设定的下坡预警车速等多种信息做出的判断，在判断所述电单车处于所述下坡超速状态时，控制所述减速模块40对所述电单车进行减速。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时能够实现上述任一实施例中的电单车下坡限速方法。

需要说明的是，由于计算机可读存储介质的计算机程序被处理器执行时实现上述的电单车下坡限速方法，因此上述方法的所有实施例均适用于该计算机可读存储介质，且均能达到相同或相似的有益效果。

本发明的上述技术方案中，以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。