[发明专利]用于通过向骑自行车者发送触觉反馈来辅助骑自行车的系统

权利要求书

1.一种用于通过向骑自行车者发送触觉反馈来辅助骑自行车(100)的系统(1)，包括：

-用于检测目标量的当前值(q；v)的装置；

-存储器模块(7)，其中作为沿预定路径的自行车的空间位置(x)的函数或作为时间(t)的函数，所述目标量的最优分布被存储或可存储，被配置用于供给与沿预定路径的自行车的当前空间位置(x)对应或与当前时刻(t)对应的目标量的最优值(q_max；v_max)；

-比较器模块(8)，被配置用于确定表示目标量的所述当前值(q；v)与由存储器模块(7)供给的目标量的所述最优值(q_max；v_max)之间的误差(e_q；e_v)的量；

-致动器(4)，适用于自行车(100)的一部分，适于生成振动；

-控制模块(5)，被配置用于基于目标量的当前值(q；v)与最优值(q_max；v_max)之间的所述误差(e_q；e_v)来确定致动器(4)的振动频率(f)并用于生成致动器(4)的命令信号，使得致动器以所述振动频率(f)振动，其中所述振动实现向骑自行车者的触觉反馈；

其中，表示目标量的当前值(q；v)与目标量的最优值(q_max；v_max)之间的误差的所述量由比较器模块(9)基于以下关系计算：

e_q＝(q_max-q)/q_max

其中：

-q是目标量的当前值；

-q_max是目标量的最优值；

其中，所述振动频率(f)可由控制模块(5)在最大值(f_max)和等于0的值之间设置，使得：

-如果目标量的当前值(q，v)大于目标量的最优值(q_max；V_max)，那么振动频率(f)等于最大频率(f_max)；

-当目标量的当前值(q，v)与目标量的最优值(q_max；v_max)相比减小时，振动频率(f)逐渐或瞬间减小，直到当目标量误差(e_q)达到0-1范围内的阈值e_q*时变为零为止。

2.如权利要求1所述的系统(1)，其中所述目标量是自行车速度，并且所述用于检测目标量的当前值的装置包括适于被耦联到自行车(100)的车轮(101，102)并适于生成表示车轮的角速度(ω)的信号的角速度传感器(2)。

3.如权利要求2所述的系统(1)，其中所述用于检测目标量的当前值的装置包括惯性测量单元(18)，所述惯性测量单元(18)适于测量自行车的纵向加速度(ax)、横向加速度(ay)和垂直加速度(az)、摇摆角速度(ωx)、颠簸角速度(ωy)和偏航角速度(ωz)中的至少一个，并用于生成表示加速度和角速度的信号。

4.如权利要求1所述的系统(1)，其中所述目标量是骑自行车者的踩踏力量，并且所述用于检测目标量的当前值的装置包括扭矩传感器以及角速度传感器，所述扭矩传感器适于被耦联到自行车的踩踏系统并且适于生成表示施加到自行车踩踏系统的扭矩的信号，所述角速度传感器适于被耦联到自行车的踩踏系统并适于生成表示自行车踩踏系统的速度的信号。

5.如权利要求1所述的系统(1)，其中所述目标量是骑自行车者的心率，并且所述用于检测目标量的当前值的装置包括心率传感器，所述心率传感器适于被应用到骑自行车者并适于生成表示骑自行车者的心率的信号。