本实用新型涉及电动自行车技术领域，更具体地，涉及一种电动自行车及一种电动自行车系统。
背景技术：
目前，通过共享车辆出行已经成为城市中新兴的出行方式，可以有效解决城市人群的出行需求。现有的共享车辆主要是自行车，但由于电动自行车相对自行车具有省力、快速等优点，因此，电动自行车也已经开始步入共享车辆的行列。
关于电动自行车，由于其具有通过电机驱动车轮自主行驶、及需要蓄电池提供动力电源等特点，因此，为了保证电动自行车处于正常的工作状态，同时也为了保证用户的用车安全，共享的电动自行车相对共享自行车而言，需要进行更为严格的使用控制，这就需要提供新的控制结构，以为更好地实现该使用控制提供硬件支持。
技术实现要素：
本实用新型实施例的一个目的是提供一种电动自行车的控制结构实现的新的技术方案。
根据本实用新型的第一方面，提供了一种电动自行车，其包括：
第一控制器，被设置为通过通信模块接收服务器发送的锁控制指令，并将所述锁控制指令发送至第二控制器，其中，所述锁控制指令包括开锁指令和关锁指令；
至少一种状态检测电路，每一所述状态检测电路被设置为检测所述电动自行车的对应状态，并输出表示所述对应状态的电信号；
助力电机，被设置为向所述电动自行车的车轮提供转动助力；
车锁电机，被设置为驱动所述电动自行车的车锁机构动作；以及，
所述第二控制器，与所述第一控制器连接，以接收所述第一控制器发送的所述锁控制指令；所述第二控制器与至少部分所述状态检测电路的电信号输出端连接，以获取对应的电信号；所述第二控制器与所述助力电机连接，以根据所述锁控制指令和至少部分所述状态检测电路输出的电信号控制所述助力电机动作；所述第二控制器与所述车锁电机连接，以根据所述锁控制指令和至少部分所述状态检测电路输出的电信号控制所述车锁电机动作。
可选地，所述通信模块包括gsm模块、gprs模块、3g模块、4g模块、wlan模块中的至少一种。
可选地，所述至少一种状态检测电路包括电池电量检测电路、转把电压检测电路和所述助力电机的定子电压检测电路中的至少一种。
可选地，所述电动自行车还包括电池模组和所述电池模组的电池锁电机，所述电池锁电机与所述第一控制器连接，所述电池锁电机被设置为根据所述第一控制器的控制，驱动所述电动自行车的电池锁机构动作。
可选地，所述第一控制器设置在第一控制盒中，所述第二控制器设置在相对所述第一控制盒独立设置的第二控制盒中。
可选地，所述电动自行车包括车身中管，所述电动自行车的电池模组沿所述车身中管的方向安装在所述车身中管的后侧；
所述第一控制盒位于所述电池模组的顶端，所述第二控制盒位于所述电池模组的底端。
可选地，所述第一控制盒与所述第二控制盒之间的连接导线从所述车身中管内走线。
可选地，所述车锁电机和所述助力电机均安装在电动自行车的后车轮的轮毂上。
根据本实用新型的第二方面，还提供了一种电动自行车系统，其包括服务器和根据本实用新型的第一方面所述的电动自行车，所述服务器与所述电动自行车通过各自的通信模块通信连接。
可选地，所述电动自行车系统还包括用户终端，所述用户终端与所述服务器通过各自的通信模块通信连接。
本实用新型实施例的一个有益效果在于，本实施例的电动自行车包括两个控制器，电动自行车通过第一控制器与服务器进行信息交互，以通过第一控制器进行电动自行车的总体控制，及通过第二控制器进行助力电机和车锁电机的控制，进而将至少部分动力控制与总体控制分开，这样，在其中一个控制器出现问题时，另一个控制器仍能够进行应对故障的相关处理，有利于提高电动自行车的使用安全性。
通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。
图1是根据一个实施例的电动自行车系统的组成结构示意图；
图2是根据一个实施例的电动自行车的控制系统结构的方框原理图；
图3是根据另一个实施例的电动自行车的控制系统结构的方框原理图；
图4是根据一个实施例的电动自行车的结构示意图；
图5是基于一个实施例的控制系统结构实现的一种控制方法的流程示意图。
附图标记说明：
ebs-电动自行车系统；100-服务器；
200-用户终端；400-网络；
300-电动自行车；310-处理器；
320-存储器；330-接口模块；
340-通信模块；350-输出模块；
360-输入模块；370-状态检测电路；
380-电机；311-第一控制器；
312-第二控制器；371-第一状态检测电路；
372-第二状态检测电路；381-车锁电机；
382-车锁电机；383-电池锁电机；
391-车身下管；392-车身中管；
393-车把部；394-把立；
3101-前车轮；3102-后车轮；
3102a-轮毂；3120-电池模组；
3130-第一控制盒；3140-第二控制盒；
3150-转把。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人物已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
<电动自行车系统>
图1是根据一个实施例的电动自行车系统的组成结构示意图。如图1所示，本实施例的电动自行车系统ebs可整体应用于共享电动自行车的使用控制场景。
如图1所示，该电动自行车系统ebs可以包括服务器100和电动自行车300，服务器100与电动自行车300可以通过网络400通信连接，以实现信息交互。例如，服务器100可以向电动自行车300下发开锁指令、关锁指令等。又例如，电动自行车300可以向服务器100上报位置信息、状态信息等。
本实施例中，服务器100是提供计算、应用服务的设备。服务器100例如可以是刀片服务器、机架式服务器等，服务器100也可以是部署在云端的服务器集群等，在此不做限定。
服务器100可以包括通过总线连接的处理器、存储器和通信模块等。该通信模块例如包括rj45模块、wifi模块、2g～6g移动通讯模块中的至少一种。
本实施例中，电动自行车300是能够通过电机提供骑行助力的自行车。
如图1所示，电动自行车300的控制系统可以包括处理器310、存储器320、接口模块330、通信模块340、输出模块350、输入模块360、各状态检测电路370、各电机380等等。
电动自行车300设置至少两个处理器310，分别作为如图2所示的第一控制器311和第二控制器312，该处理器310例如可以是微处理器mcu等。
存储器320例如可以包括rom(只读存储器)、ram(随机存取存储器)、诸如硬盘的非易失性存储器等。
接口模块330例如可以包括usb接口模块、rj45接口模块、及耳机接口模块中的至少一种。
通信模块340例如能够进行有线或者无线通信，又例如能够进行短距离和远程通信，通信模块340可以包括gsm模块、gprs模块、3g模块、4g模块、wlan模块中的至少一种。
输出模块350可以包括显示模块、音频输出模块、指示电路中的至少一种。该显示模块例如是液晶显示屏或者触摸显示屏等。该音频输出模块例如可以包括扬声器和蜂鸣器中的至少一种。该指示电路例如包括led灯和控制开关等。
输入模块360例如可以包括触摸屏等，也可以包括麦克风等用于输入音频信号的音频输入模块。
状态检测电路370用于检测电动自行车300的对应状态，并输出表示该对应状态的电信号。各状态检测电路370例如可以包括电池电量检测电路、转把电压检测电路、助力电机的定子电压检测电路、振动检测电路、温度检测电路、踏频检测电路、锁机构的状态检测电路等中的至少一种。
本实施例中，该电动自行车系统ebs还可以包括用户终端200，该用户终端200上安装有用于使用电动自行车300的应用，用户可以通过该应用使用该电动自行车300。
该用户终端200例如可以是手机、便携式电脑、平板电脑、掌上电脑、或者可穿戴设备等，在此不做限定。
用户终端200可以通过网络400与服务器100通信连接。
用户可以通过操作各自的用户终端200达到使用电动自行车300的目的，例如，在用户终端200与服务器100建立通信连接的情况下，用户可以通过用户终端200向服务器100发送开锁请求、关锁请求、及进行订单结算等。
网络400可以是局域网也可以是广域网。电动自行车300和服务器100间进行通信所基于的网络400，与用户终端200和服务器100进行通信所基于的网络400可以是同一个，也可以是不同的。
应当理解的是，尽管图1仅示出一个服务器100、一个用户终端2000、及一辆电动自行车300，但不意味着限制各自的数量，电动自行车系统ebs可以包含多个服务器100、多个用户终端200、多个电动自行车300。
<电动自行车的控制系统结构>
图2是一个实施例的电动自行车的控制系统结构的方框原理图。如图2所示，该电动自行车300的控制系统包括第一控制器311、第二控制器312、车锁电机381、助力电机382、及至少一种状态检测电路370，即，电动自行车具有的电机380至少包括车锁电机381和助力电机382。
该车锁电机381被设置为驱动该车锁机构动作，包括驱动该车锁机构执行开锁动作及驱动该车锁机构执行关锁动作。
该助力电机382被设置为向电动自行车300的车轮提供转动助力。
本实施例中，第一控制器311与第二控制器312连接，以进行数据和/或指令等信息的传输。
第一控制器311被设置为通过通信模块340接收服务器100发送的锁控制指令，并将该锁控制指令发送至第二控制器312。
该通信模块340可以集成在第一控制器311中，也可以独立于第一控制器311设置，并与该第一控制器311连接。
该锁控制指令可以包括开锁指令。该开锁指令用于指示第二控制器312进行开锁控制，该开锁控制包括：控制车锁电机381驱动电动自行车300的车锁机构执行开锁动作。
该锁控制指令还包括关锁指令。该关锁指令用于指示第二控制器312进行关锁控制，该关锁控制包括：控制车锁电机381驱动该车锁机构执行关锁动作。
至少一种状态检测电路370例如可以包括电池电量检测电路、转把电压检测电路、助力电机的定子电压检测电路、振动检测电路、温度检测电路、踏频检测电路、锁机构的状态检测电路等中的至少一种。
状态检测电路被370被设置为检测电动自行车的对应状态，并输出表示对应状态的电信号。
例如，电池电量检测电路用于检测电动自行车300的如图4所示的电池模组3120的剩余电量，其输出表示该剩余电量的电信号。
又例如，转把电压检测电路用于检测电动自行车300的如图4所示的转把3150的输出电压，其输出表示该输出电压值的电信号。
又例如，助力电机382的定子电压检测电路用于检测助力电机382的定子电压，并输出表示该定子电压值的电信号。
又例如，振动检测电路用于检测电动自行车300的振动强度，其输出表示该振动强度值的电信号。
再例如，锁机构的状态检测电路用于检测锁机构的开关状态，其输出表示该开关状态的电信号。该锁机构包括车锁机构等。
本实施例中，任意状态检测电路370可以采用电子分立元件实现，也可以采用集成芯片实现，例如采用传感器芯片实现等，在此不做限定。
本实施例中，各状态检测电路370中的一部分电路的电信号输出端与第一控制器311连接，以由第一控制器311获取该部分电路输出的电信号，在此，将该部分电路记为第一状态检测电路371。各状态检测电路370中的另一部分电路的电信号输出端与第二控制器312连接，以由第二控制器312获取该另一部分电路输出的电信号，在此，将该另一部分电路记为第二状态检测电路372。
该第二状态检测电路例如可以包括电池电量检测电路、转把电压检测电路、助力电机的定子电压检测电路、踏频检测电路、锁机构的状态检测电路中的至少一种。
该第一状态检测电路例如可以包括电池电量检测电路、振动检测电路、温度检测电路、锁机构的状态检测电路中的至少一种。
在另外的实施例中，也可以是所有状态检测电路370的电信号输出端均与第二控制器312连接，在此不做限定。
本实施例中，第二控制器312与助力电机382连接，以根据上述锁控制指令和至少部分状态检测电路370输出的电信号控制该助力电机382动作。
本实施例中，该至少部分状态检测电路370可以仅包括至少部分第二状态检测电路372。
本实施例中，该至少部分状态检测电路370也可以包括至少部分第一状态检测电路371和至少部分第二状态检测电路372。对此，第二控制器312可以从第一控制器311获取该第一状态检测电路371输出的电信号。
第二控制器312与车锁电机381连接，以根据上述锁控制指令和至少部分状态检测电路370输出的电信号控制该车锁电机381动作。该至少部分状态检测电路370同样可以仅包括至少部分第二状态检测电路372，也可以包括至少部分第一状态检测电路371和至少部分第二状态检测电路372。
本实施例中，参与控制车锁电机381的状态检测电路与参与控制助力电机382的状态检测电路可以相同，也可以至少部分不同，在此不做限定。
基于电动自行车300的以上控制系统的结构，可以实现以下控制方法，如图5所示，该控制方法例如可以包括如下步骤：
步骤s5210，用户终端200发出对于电动自行车300的开锁请求。
步骤s5110，服务器100响应于用户终端200发出的该开锁请求，进行相关认证，并在认证通过后，向电动自行车300发送开锁指令；及在认证失败后，向用户终端200返回开锁失败的消息。
该相关认证包括用户认证，即检测该开锁请求对应的用户账号是否满足第二开锁条件。
该第二开锁条件可以是表示该用户账号是否具备使用该电动自行车300的资质的条件。该第二开锁条件例如可以包括：用户已付押金、用户没有欠费、及用户账号余额大于或者等于设定的最低金额中的至少一项。
该相关认证还可以包括车辆认证，即，检测该电动自行车是否满足至少一部分第一开锁条件等。在另外的控制方法中，也可以在该步骤s5110中省略车辆认证。
该第一开锁条件可以是表示电动自行车300是否具备正常行驶能力的条件。例如，该第一开锁条件可以包括：电动自行车的剩余电量大于或者等于设定的电量阈值、助力电机382处于无故障的正常状态、及转把的输出电压处于正常范围中的至少一项。
步骤s5310，电动自行车300的第一控制器311接收到该开锁指令之后，将该开锁指令发送至第二控制器312，第二控制器312响应于该开锁指令，检测电动自行车是否符合第一开锁条件，如是，控制电动自行车300的车锁开锁，并在开锁成功后，通知第一控制器311向服务器100上报表示开锁成功的开锁应答；如否或者开锁失败后，通知第一控制器311向服务器100上报表示开锁失败的开锁应答。
步骤s5320，电动自行车300的第二控制器312在开锁成功后，检测该电动自行车300的当前行驶速度的参数值，并在该参数值大于或者等于启动阈值的情况下，控制助力电机382提供助力。
该参数值例如可以是速度值，助力电机382的定子电压值，或者踏频值等等，在此不做限定。
步骤s5120，服务器100收到电动自行车300上报的开锁应答后，进行相应操作。
该步骤s5120可以包括：服务器100在开锁应答指示开锁成功时，设置该电动自行车300处于开锁状态，表示开始一个骑行订单；并在开锁应答指示开锁失败时，结束此次开锁操作。
步骤s5130，服务器100将该开锁应答发送至用户终端200。
步骤s5220，用户终端200根据开锁应答进行对应操作。
该步骤s5220可以包括：开锁应答指示开锁成功时，进入骑行界面；开锁应答指示开锁失败时，退出开锁界面。
步骤s5230，用户终端200发出对于电动自行车300的关锁请求。
步骤s5140，服务器100响应于用户终端200发出的该关锁请求，进行相关认证，并在相关认证通过后，向该电动自行车300发送关锁指令；及在相关认证失败后，向用户终端200返回关锁请求失败的消息。
该相关认证可以包括检测关锁请求对应的骑行订单是否符合设定的第二关锁条件等。
该第二关锁条件可以是表示关锁请求有效性的条件。该第二关锁条件例如可以包括：关锁请求对应的骑行订单有效、关锁请求对应的用户停止骑行电动自行车、关锁请求对应的电动自行车位于停车围栏中、关锁请求对应的电动自行车位于指定的停车点位置中的至少一项。
步骤s5330，电动自行车300的第一控制器311接收到该关锁指令后，将该关锁指令发送至第二控制器312，第二控制器312响应于该关锁指令，检测电动自行车是否符合第一关锁条件，如是，则控制车锁关锁，并在关锁成功后通知第一控制器311向服务器100上报指示关锁成功的关锁应答；如否，则继续检测电动自行车是否符合第一关锁条件。
该第一关锁条件可以包括表示该电动自行车300的当前行驶速度的参数值小于或者等于设定的安全阈值。
步骤s5150，服务器1000根据指示关锁成功的关锁应答，结束当前骑行订单以进行订单结算，并将订单结算的结果发送至用户终端200。
步骤s5240，用户终端200在接收到订单结算的结果后，进入订单结算界面，以供用户进行订单结算。
在本实施例的电动自行车的控制系统中，设置有两个控制器，电动自行车300通过第一控制器311与服务器100进行信息交互，以通过第一控制器311进行电动自行车300的总体控制，及通过第二控制器312进行助力电机382和车锁电机381的控制，进而将至少部分动力控制与总体控制分开，这样，在其中一个控制器311或312出现问题时，另一个控制器312或311仍能够进行应对故障的相关处理，有利于提高电动自行车的使用安全性。
在一个实施例中，图1中的接口模块330、输出模块350和输入模块340可以与第一控制器311连接，以使得第一控制器311能够通过这些模块进行电动自行车300的总体控制等。
在一个实施例中，可以将该第一控制器311设置在如图4所示的第一控制盒3130中，及将第二控制器312设置在如图4所示的第二控制盒3140中，第一控制盒3130与第二控制盒3140相互独立设置，并通过连接导线相互连接。该实施例中，将第一控制器311与第二控制器312分设在不同的控制盒中，有利于提高控制系统的稳定性和可靠性，另外也能够使得对于电动自行车的布线更加灵活，例如，可以根据布线需要将第一控制盒3130和第二控制盒3140设置在电动自行车300的车体的不同位置上。
图3是另一个实施例的电动自行车的控制系统的方框原理图。如图3所示，本实施例的控制系统在图2所示结构的基础上，还包括电池锁电机383。
本实施例中，电动自行车300为如图4所示的电池模组3120配置了电池锁。在电池锁处于关锁状态时，可以将电池模组3120锁定在电动自行车300的车体上，避免电池模组3120被盗。在电池锁处于开锁状态时，运营人员便可以取下电池模组3120，以进行电池模组3120的更换。
该电池锁包括电池锁电机383和电池锁机构。该电池锁电机383用于驱动电池锁机构动作。
本实施例中，该电池锁电机383与第一控制器311连接，以根据该第一控制器311的控制，驱动电池锁机构动作，进而实现电池锁的开锁和关锁。
本实施例中，控制电池锁执行开关锁动作主要发生在运营人员更换电池模组的场景，由于此时并不需要电动自行车300处于可供使用的状态，因此，通过第一控制器311控制电池锁电机383动作，可以在进行电池模组3120的更换时，不必唤醒第二控制器312，进而节省能耗。
在另外的实施例中，该电池锁电机383也可以与第二控制器312连接，以使得第二控制器312成为专用于控制各种电机的电机控制器。
<电动自行车的主体结构>
图4示出了一个实施例的电动自行车300的主体结构示意图。
如图4所示，该电动自行车300的车身包括车身下管391和与车身下管391连接的车身中管392。该电动自行车300还包括安装在车身上的前车轮3101和后车轮3102等。
如图4所示，该电动自行车300还可以包括把立394，该把立394一端与车身下管391连接，另一端与车把部393连接。该把立394上安装有电子设备固定架。
如图4所示，该电动自行车300的车把部393上可以设置转把3150，以供用户通过转把3150调节车速，即调节助力电机382的转速。
如图4所示，该电动自行车300还包括电池模组3120，该电池模组3120安装在车身上，例如安装在车身中管392上。为了方便进行电池模组3120的更换，该车身上可以设置用于安装电池模组3120的安装槽等。
本实施例的电动自行车300还可以具有任意自行车所可能具备的其他功能组件，在此不做赘述。
在一个实施例中，如图4所示，电动自行车300的电池模组3120可以沿车身中管392的方向安装在车身中管392的后侧。该实施例中，上述第一控制盒3130可以位于电池模组3120的顶端，上述第二控制盒3140可以位于电池模组3120的底端。该实施例的布置结构方便进行第二控制器312与车锁电机381和助力电机382之间的连接。
在一个实施例中，上述第一控制盒3130与上述第二控制盒3140之间的连接导线可以从车身中管392内走线，以有效保护该连接导线不受损坏。
在一个实施例中，上述车锁电机381可以安装在电动自行车300的如图4所示的后车轮3102的轮毂3102a上。对应地，该例子中，车锁机构也安装在该后车轮3102上，该安装使得车锁机构能够在关锁状态下阻止后车轮3102转动，及在开锁状态下允许后车轮3102转动。
在一个实施例中，该助力电机382可以安装在电动自行车300的如图4所示的后车轮3102的轮毂3102a上，以方便向后车轮3102提供助力。
以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人物来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人物能理解本文披露的各实施例。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
1.一种电动自行车，其特征在于，包括：
第一控制器，被设置为通过通信模块接收服务器发送的锁控制指令，并将所述锁控制指令发送至第二控制器，其中，所述锁控制指令包括开锁指令和关锁指令；
至少一种状态检测电路，每一所述状态检测电路被设置为检测所述电动自行车的对应状态，并输出表示所述对应状态的电信号；
助力电机，被设置为向所述电动自行车的车轮提供转动助力；
车锁电机，被设置为驱动所述电动自行车的车锁机构动作；以及，
所述第二控制器，与所述第一控制器连接，以接收所述第一控制器发送的所述锁控制指令；所述第二控制器与至少部分所述状态检测电路的电信号输出端连接，以获取对应的电信号；所述第二控制器与所述助力电机连接，以根据所述锁控制指令和至少部分所述状态检测电路输出的电信号控制所述助力电机动作；所述第二控制器与所述车锁电机连接，以根据所述锁控制指令和至少部分所述状态检测电路输出的电信号控制所述车锁电机动作。
2.根据权利要求1所述的电动自行车，其特征在于，所述通信模块包括gsm模块、gprs模块、3g模块、4g模块、wlan模块中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的电动自行车，其特征在于，所述至少一种状态检测电路包括电池电量检测电路、转把电压检测电路和所述助力电机的定子电压检测电路中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的电动自行车，其特征在于，所述电动自行车还包括电池模组和所述电池模组的电池锁电机，所述电池锁电机与所述第一控制器连接，所述电池锁电机被设置为根据所述第一控制器的控制，驱动所述电动自行车的电池锁机构动作。
5.根据权利要求1所述的电动自行车，其特征在于，所述第一控制器设置在第一控制盒中，所述第二控制器设置在相对所述第一控制盒独立设置的第二控制盒中。
6.根据权利要求5所述的电动自行车，其特征在于，所述电动自行车包括车身中管，所述电动自行车的电池模组沿所述车身中管的方向安装在所述车身中管的后侧；
所述第一控制盒位于所述电池模组的顶端，所述第二控制盒位于所述电池模组的底端。
7.根据权利要求6所述的电动自行车，其特征在于，所述第一控制盒与所述第二控制盒之间的连接导线从所述车身中管内走线。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电动自行车，其特征在于，所述车锁电机和所述助力电机均安装在电动自行车的后车轮的轮毂上。
9.一种电动自行车系统，其特征在于，包括服务器和权利要求1至8中任一项所述的电动自行车，所述服务器与所述电动自行车通过各自的通信模块通信连接。
10.根据权利要求9所述的电动自行车系统，其特征在于，还包括用户终端，所述用户终端与所述服务器通过各自的通信模块通信连接。
技术总结