CN107826204A - 电动辅助自行车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动辅助自行车。电动辅助自行车包括：驱动系统，其包括电动机和第一控制器，电动机产生辅助力以辅助骑乘者的人力，第一控制器被配置或编程为控制电动机的操作；和操作面板，其包括按钮和第二控制器。按钮包括电源按钮和辅助力设置按钮，电源按钮打开或关闭驱动系统的电源，辅助力按钮设置电动机的辅助力。第二控制器检测对每个按钮的按压以执行预定义的处理。当第二控制器在电力被供给至驱动系统并且第二控制器在通常操作模式下操作时检测到按钮中的至少一个按钮上的与通常操作不同的特定操作时，第二控制器禁止电源关闭。

Description

电动辅助自行车

技术领域

本发明涉及一种电动辅助车辆，并且更具体地，涉及由电动辅助自行车上设置的操作面板对电动辅助自行车执行的动力控制。

背景技术

电动辅助自行车使用电动机产生辅助力以辅助驾驶员(骑乘者)的人力。辅助力的大小根据骑乘者施加到踏板的力的大小而变化。当自行车在斜坡等上行驶时，辅助力减轻骑乘者的负担。辅助力还允许车速易于保持在一定或更高的水平，这是保持电动辅助自行车的行驶稳定性所需要的。

电动辅助自行车的转向车把通常设置有操作面板。操作面板包括多个按钮。多个按钮例如包括电源按钮和辅助力设置按钮，电源按钮打开或关闭电动辅助自行车的电源，辅助力设置按钮设置由电动机提供的辅助力或者设置与辅助力的大小相对应的行驶模式。一种类型的操作面板包括显示车速、电池的剩余容量等的显示面板等。骑乘者可以查看显示面板上显示的信息，以在其手部附近进行必要的操作。日本特开2010-155523号公报公开了包括操作面板的电动辅助自行车。日本特开2010-155523号公报的操作面板包括电源开关、模式开关、灯开关、用于显示锁定/解锁状态的LED、显示切换开关等。

今天，符合法律的电动辅助小孩护理自行车是可供使用的。许多电动辅助小孩护理自行车包括设置在转向车把和后置物架中的每一者的小孩座椅，并且如今像汽车一样，作为带小孩外出的短距离运输措施起着重要的作用。

在操作面板和小孩座椅如电动辅助小孩护理自行车那样彼此靠近的情况下，操作面板中的电源按钮可能位于小孩能够达到的区域中。在这种情况下，当携带小孩的自行车行驶时，电源例如可能会由于小孩的违背骑乘者意图的淘气行为而关闭。

发明内容

本发明的优选实施例解决了上述问题并且限制了电源的操作，使得电动辅助自行车的电源在骑乘者不期望时不会关闭。

本发明的图示性优选实施例的电动辅助自行车包括：驱动系统，其包括电动机和第一控制器，电动机产生辅助力以辅助骑乘者的人力，第一控制器被配置或编程为控制电动机的操作；和操作面板，其包括多个按钮和第二控制器。多个按钮包括电源按钮和辅助力设置按钮，电源按钮打开或关闭驱动系统的电源，辅助力按钮设置电动机的辅助力；第二控制器检测对多个按钮中的每一者的按压以执行预定义的处理；并且当第二控制器在电力被供给至驱动系统并且第二控制器在通常操作模式下操作时检测到多个按钮中的至少一个按钮上的与通常操作不同的特定操作时，第二控制器禁止电源关闭，在通常操作下，按钮被按压小于预定时间段。

根据以上内容，避免电源因例如小孩的淘气行为而违背骑乘者的意图被关闭。如果电源被无意地关闭，消除了电动机的辅助力并且车速降低。根据本发明的上述图示性优选实施例，防止电源违背骑乘者的意图而关闭。因此，保持电动机提供的辅助力。允许骑乘者在轻轻地踩踏踏板时持续骑乘电动辅助自行车并且将车速保持在一定或更高的水平。

在本发明的优选实施例中，第二控制器被配置或编程为在通常操作模式和电源锁定模式中的一者下操作；在通常操作模式下，每当电源按钮被按压时，电源被交替地打开和关闭；在电源锁定模式下，当对电源按钮进行通常操作时，禁止电源关闭；并且当在通常操作模式下检测到至少一个按钮上的特定操作时，第二控制器从通常操作模式改变为电源锁定模式。

在本发明的优选实施例中，当检测到作为特定操作模式的按压至少一个按钮预定时间段或更长的操作时，第二控制器从通常操作模式改变为电源锁定模式。

在本发明的优选实施例中，控制面板还包括显示装置和切换按钮，显示装置显示电动辅助自行车的行驶状态的信息，切换按钮以可切换的方式显示行驶状态的信息；并且当检测到作为特定操作的按压切换开关预定时间段或更长的操作时，第二控制器从通常操作模式改变为电源锁定模式。

对于从通常操作模式改变到电源锁定模式的特定操作，优选提供以可切换的方式显示关于行驶状态的信息的切换按钮。因此，不需要单独提供用于特定操作的按钮。因此，操作面板中的按钮数量减少。

在本发明的优选实施例中，显示装置包括液晶面板、有机EL面板和电子纸面板中的一者。

在本发明的优选实施例中，至少一个按钮是电源按钮；并且当检测到作为特定操作的按压电源按钮预定时间段或更长的操作时，第二控制器从通常操作模式改变为电源锁定模式。

在本发明的优选实施例中，当检测到作为特定操作的同时按压两个预定义按钮的操作时，第二控制器从通常操作模式改变到电源锁定模式。

在本发明的优选实施例中，两个预定义按钮中的一者是电源按钮。

在本发明的优选实施例中，在电源锁定模式下，当在电源按钮上进行通常操作时，第二控制器禁止电源关闭，并且当对辅助力设置按钮进行通常操作时，第二个控制器接收通常操作。

对于从通常操作模式改变为电源锁定模式的特定操作，优选使用电源按钮或现有的两个按钮。因此，不需要单独提供用于特定操作的按钮。当对作为现有按钮的辅助力设置按钮进行通常操作时，接收通常操作。因此，操作面板中的按钮数量减少。

在本发明的优选实施例中，当对辅助力设置按钮进行的操作是使电动机的辅助力为零的操作时，第二控制器禁止接收该操作。

由于禁止使辅助力为零的操作被接收，因此骑乘者利用辅助力继续骑行。

在本发明的优选实施例中，电动辅助自行车还包括前照灯。操作面板包括用于打开或关闭前照灯的灯按钮；当在电源锁定模式下前照灯关闭时，第二控制器响应于灯按钮上的通常操作而打开前照灯；并且当在电源锁定模式下前照灯打开并且对灯按钮进行通常操作时，第二控制器保持前照灯打开。

即使在电源锁定模式下，也允许骑乘者在不取消电源锁定模式的情况下打开前照灯，这提高了方便性。在电源锁定模式下，第二控制器禁止前照灯关闭。即使前照灯按钮在前照灯打开的情况下例如因小孩的调皮行为而被按压时，前照灯也保持打开。因此，骑乘者利用足够的亮度水平持续骑行。

在本发明的优选实施例中，操作面板还包括显示装置，该显示装置显示关于电动辅助自行车的行驶状态的信息；并且当通常操作模式改变为电源锁定模式时，第二控制器在显示装置上显示示出电动辅助自行车处于电源锁定模式的图像。

即使在骑乘者忘记当前操作模式是电源锁定模式的情况下，骑乘者也可以目视检查图像，从而识别当前操作模式是电源锁定模式。因此，骑乘者很容易理解关闭电源的操作无效。因此，骑乘者不关心为什么电源没有关闭或不会误解为发生故障。

在本发明的优选实施例中，当在电源锁定模式下对电源按钮进行通常操作时，第二控制器改变显示装置上的图像的显示方式。

在本发明的优选实施例中，第二控制器使图像闪烁。

在本发明的优选实施例中，当在电源锁定模式下对电源按钮上进行通常操作时，第二控制器使显示装置的显示区域的一部分或全部闪烁。

在本发明的优选实施例中，电动辅助自行车还包括在电源锁定模式下照亮的灯。当在电源锁定模式下对电源按钮进行通常操作时，第二控制器使灯闪烁。

因此，骑乘者的视觉被刺激，使得骑乘者更容易目视识别图像，并且理解当前操作模式是电源锁定模式。

在本发明的优选实施例中，电动辅助自行车还包括输出音频信号的扬声器。当在电源锁定模式下对电源按钮进行通常操作时，第二控制器从扬声器输出音频信号。

骑乘者目视识别图像或灯的闪烁，并且还听到来自扬声器的声音，以便更肯定地识别当前操作模式是电源锁定模式。即使骑乘者看不到图像或灯的闪烁，骑乘者也能仅利用声音识别当前操作模式是电源锁定模式。

在本发明的优选实施例中，当检测到操作面板中的电路通过按压至少一个按钮而被接通并且通过释放至少一个按钮而被断开时，操作面板中的第二控制器接收特定操作。

当检测到操作面板中的电路接通并且也检测到断开时，接收对至少一个按钮进行的禁止断电的特定操作。因此，在至少一个按钮当被按压时被卡住或处于卡住状态的情况下，不能接收禁止断电的特定操作。因此，避免了电源违背骑乘者的意图的而被锁定。

在本发明的另一个图示性优选实施例中的电动辅助自行车包括：驱动系统，其包括电动机和第一控制器，该电动机产生辅助力以辅助骑乘者的人力，该第一控制器被配置或编程为控制电动机的操作；和操作面板，其包括多个按钮和第二控制器。多个按钮包括打开或关闭驱动系统的电源的电源按钮和设置电动机的辅助力的辅助力设置按钮。第二控制器被配置或编程为检测多个按钮中的每一者上的按压以执行预定义处理；并且第二控制器当检测到在电力被供给至驱动系统时多个按钮中的至少一者上的与通常操作不同的特定操作时，关闭电源。

在本发明的优选实施例中，当检测到按压电源按钮预定时间段或更长的操作时，第二控制器关闭电源。

当希望关闭电源时，骑乘者可以按压至少一个按钮预定时间段或更长(长按)。由于电源不通过短按关闭，因此不需要区分通常操作模式和电源锁定模式。这简化了骑乘者的操作，减轻了骑乘者对操作的混淆。

根据上述图示性优选实施例的电动辅助车辆或自行车，当操作面板中的第二控制器在电力被供给至该车辆或自行车的驱动系统并且第二控制器在通常操作模式下操作时检测到多个按钮中的至少一个按钮上的与通常操作不同的特定操作时，第二控制器禁止电源关闭。这样可以防止骑乘者无意地关闭电源。由于保持电动机的辅助力，因此允许骑乘者能够在轻轻地踩踏踏板时持续骑乘电动辅助自行车并且将车速保持在一定或更高的水平。

从参考附图对优选实施例的以下详细描述中，本发明的上述和其它元件、特征、步骤、特征和优点将变得更加明显。

附图说明

图1是根据本发明的优选实施例的电动辅助自行车1的侧视图。

图2是示出电动辅助自行车1的前部的俯视图。

图3是示出电动辅助自行车1的机电结构的框图。

图4是操作面板60的外观图。

图5示出了操作面板60的硬件结构。

图6是示出第二控制器62使用操作面板60在电源锁定操作下可执行的处理的流程图。

图7是示出在电源锁定模式期间通知操作模式的骑乘者的处理的流程图。

图8是示出电源锁定操作的处理的修改例的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述根据本发明的优选实施例的电动辅助自行车。在以下优选实施例中，相同的部件将具有相同的附图标记，并且相同的描述将不再重复。在本发明的优选实施例中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”分别指在电动辅助自行车的骑乘者坐在其鞍座(座椅)上同时面向其车把的状态下的前、后、左、右、上和下。以下优选实施例是图示性的并且不以任何方式限制本发明。

在以下描述中，以允许小孩骑乘的电动辅助自行车为例进行描述。在以下描述中，术语“骑乘者”并非指电动辅助自行车上的小孩，而是指操作自行车的人。无需小孩位于电动辅助自行车上。本发明的优选实施例可应用于不包括小孩座椅的电动辅助自行车。以下优选实施例是图示性的，并且本发明不限于以下优选实施例。

图1是根据本发明的优选实施例的电动辅助自行车1的侧视图。图1示出作为电动辅助自行车1的示例的二轮电动辅助自行车。

电动辅助自行车1包括沿前后方向延伸的车架11。车架11包括头管12、下管5、支架6、链撑7、座管16和座撑19。头管12位于车架11的前端。车把杆13可旋转地插入到头管12中。车把14固定到车把杆13的顶部。前叉15固定在车把杆13的底部。在前叉15的底端，作为转向轮的前轮25经由轴22被可旋转地支撑。在前叉15的底端，设置检测前轮25的旋转的前轮旋转传感器49。前照灯2位于前轮25的一侧。前照灯2附装到前叉15。

车把14设置有小孩座椅90，使得小孩座椅90可与车把14一起枢转。当骑乘者枢转车把14以操作车把14时，小孩座椅90与车把14一起枢转。

下管5从头管12倾斜地向下并向后延伸。座管16从下管16的后端向上延伸。链撑7从座管16的底端向后延伸。支架6将下管5的后端、座管16的底端和链撑7的前端彼此连接。

座柱17插入到座管16中。骑乘者乘坐的鞍座27设置在座柱17的顶端。链撑7的后端可旋转地支撑作为驱动轮的后轮26。座撑19从座管16的顶部倾斜地向后并向下延伸。座撑19的底端与链撑7的后部连接。座撑19支撑位于鞍座27后方的托架24。

驱动单元30附装到位于车架11的车辆中心处或附近的支架6。驱动单元30包括控制装置32、电动机33、曲柄臂34、踏板35、曲轴37、驱动链轮42、辅助链轮44、转矩传感器47和曲柄传感器48。驱动单元30中所包括的这些部件合并到单元壳体31内。从动链轮45与后轮26的驱动轴23同轴地设置。将电力供应至电动机33等的电池36安装在支架6上。电池36可以由座管16支撑。

曲轴37通过沿左右方向延伸通过驱动单元30而被支撑。曲轴37的两个端部处，设置有曲柄臂34。在每个曲柄臂34的末端处，可旋转地设置踏板35。骑乘者施加到踏板35的人力(踏力)由转矩传感器47检测为在曲轴37中产生的转矩。曲柄传感器48检测曲轴37的旋转。

控制装置32控制电动辅助自行车1的各种操作。当骑乘者踩踏并旋转踏板35时产生的曲轴37的旋转输出经由驱动链轮42传递到后轮26、链条28和从动链轮45。控制装置32控制电动机33，使得电动机33根据曲轴37的旋转输出产生驾驶辅助输出。来自电动机33的驾驶辅助输出经由辅助链轮44、链条28和从动链轮45传递到后轮26。可以使用带、轴等来代替链条28。在电动辅助自行车1中，电动机33产生辅助骑乘者的人力的辅助动力，使得例如当电动辅助自行车1在斜坡上行驶或运载负荷时，减小骑乘者的负担。

车把14设置有操作面板60。骑乘者操作操作面板60以打开或关闭电动辅助自行车1，或者设置电动机33的辅助动力的大小。操作面板60经由线路38向控制装置32发送信息或者接收来自控制装置32的信息。

图2是示出电动辅助自行车1的前部的等距视图。车把14包括右车把杆81和左车把杆82。在右车把杆81的后端，设置有右把手83。在左车把杆82的后端，设置有左把手84。骑乘者使电动辅助自行车1转向同时抓握右把手83和左把手84。

前轮制动杆85设置在右把手83的附近。后轮制动杆86设置在左把手84附近。当骑乘者用其右手抓握右把手83和前轮制动杆85时，制动力提供给前轮25。当骑乘者用其左手抓握左把手84和后轮制动杆86时，制动力提供给后轮26。

在右车把杆81上设置的右把手83附近，设置有骑乘者可用来切换变速比的变速操作器87。在左把手杆82处设置的左把手84附近，设置有操作面板60。

车把14支撑小孩座椅90，小孩可以坐在小孩座椅90上。小孩座椅90位于右车把杆81和左车把杆82之间。小孩座椅90呈具有顶部开口的凹形。小孩座椅90在其底表面处包括座部92，小孩可以坐在其上。小孩座椅90包括通孔93，通孔93允许小孩的腿部插入到座部92的前方。在通孔93的下方，设置有搁脚板95。小孩座椅90包括安全带94，当小孩乘坐时安全带94保持小孩的身体。安全带94包括紧固或松开安全带94的带扣98。小孩能抓握的杆96设置在相对于座部92向前和向上的位置处。

图3是示出电动辅助自行车1的机电结构的框图。驱动单元30包括曲轴37、转矩传感器47、单向离合器43、曲柄传感器48、驱动链轮42、控制装置32、电动机33、电机旋转传感器52、减速器51、单向离合器53和辅助链轮44。驱动单元30是辅助输出控制系统，该系统使电动机33根据骑车者施加到踏板35的人力来产生驾驶辅助输出。

首先，将描述机械功率的传输路径。当骑乘者踩踏踏板35以使曲轴37旋转时，曲轴37的旋转经由单向离合器43和驱动链轮42传递到链条28。单向离合器43仅传递向驱动链轮42传递曲轴37的向前旋转，而不向驱动链轮42传递曲轴37的反向旋转。电动机33的旋转经由减速器51、单向离合器51和辅助链轮44传递到链条28。单向离合器51仅沿着使链条28向前方旋转的方向将电动机33的旋转传递到辅助链轮44，而不沿着使链条28反向旋转的方向将电动机33的旋转传递到辅助链轮44。由骑乘者施加到踏板35的人力所产生的曲柄旋转输出和由电动机33产生的驾驶辅助输出由链条28相结合。

链条28的旋转经由从动链轮45传递到驱动轴23。驱动轴28的旋转经由变速器系统55和单向离合器56传递到后轮26。

变速器系统55根据骑乘者在变速操作器87上进行的输入操作来改变变速比。单向离合器56仅在驱动轴23的转速高于后轮26的转速时才将驱动轴23的旋转传递到后轮26。当驱动轴23的转速低于后轮26的转速时，单向离合器56不向后轮26传递驱动轴23的旋转。

另一种类型的电动辅助自行车也是已知的，其中，由骑乘者施加到踏板35的人力所产生的曲柄旋转输出和由电动机33产生的驾驶辅助输出在曲轴37处相结合。每种类型的电动辅助自行车是根据本发明的多个优选实施例之一。

现在将描述控制装置32在电动机33上执行的驱动控制。控制装置32例如是MCU(Motor Controller，电机控制器)。因此，控制装置32也称为“第一控制器”。控制装置32包括微控制器101、存储器102和电机驱动电路107。微控制器101控制电动机33的操作并且还控制电动辅助自行车1的部件的操作。存储器102中例如存储计算机程序，该计算机程序定义对电动机33和电动辅助自行车1的部件进行控制的过程。微控制器101从存储器102读取计算机程序以执行各种控制。图3中的单点划线包围的区域示出了微控制器101的功能块。微控制器101被配置或编程为用作转矩计算器103、辅助输出计算器104和变速比检测器105。

驾驶员施加在踏板35上的人力(踏力)由转矩传感器47检测为曲轴37中产生的转矩。转矩传感器47根据检测到的转矩将电压信号输出到转矩计算器103。转矩计算器103将来自转矩传感器47的电压信号转换成转矩。例如，转矩计算器103将从转矩传感器47输入的模拟电压信号转换为数字电压信号，并且基于数字电压信号的水平来计算转矩。转矩计算器103将计算的转矩输出到辅助输出计算器104。

曲柄传感器48检测曲轴37的旋转角度。曲柄传感器48根据曲轴37的旋转角度向辅助输出计算器104输出信号。例如，曲柄传感器48以预定角度间隔检测曲轴37的旋转并且输出方波信号或正弦波信号。辅助输出计算器104基于来自曲柄传感器48的输出信号来计算曲轴37的转速。辅助输出计算器104将曲轴37的转速乘以由转矩计算器103计算出的转矩，以计算出曲柄旋转输出。

电动机33设置有电机旋转传感器52。电机旋转传感器52例如是编码器。电机旋转传感器52检测电动机33的转子的旋转角度，并且根据旋转角度向变速比检测器105和电机驱动电路107输出信号。例如，电机旋转传感器52以预定角度间隔检测转子的旋转，并且输出方波信号或正弦波信号。变速比检测器105和电机驱动电路107基于来自电机旋转传感器52的输出信号来计算电动机33的转速。

前轮旋转传感器49检测前轮25的旋转角度，并且根据旋转角度向变速比检测器105输出信号。例如，前轮旋转传感器49以预定角度间隔检测前轮25的旋转，并且输出方波信号或正弦波信号。变速比检测器105基于来自前轮旋转传感器49的输出信号来计算前轮25的转速。变速比检测器105基于电动机33的转速和前轮25的转速来计算变速比，并且将计算出的变速比输出到辅助输出计算器104。

辅助输出计算器104基于来自转矩计算器103、曲柄传感器48和变速比检测器105的输出、骑乘者在操作面板60上的按钮操作、存储在存储器102中的信息等来计算指令值，以使电动机33产生适当的驾驶辅助输出。然后，辅助输出计算器104向电机驱动电路107输出指令值。辅助输出计算器104例如参考如下映射来计算指令值：该映射基于例如由骑乘者施加到踏板35上的人力产生的曲柄旋转输出和由电动机33产生的驾驶辅助输出之间的关系所创建。在存储器102中，存储多种类型的映射。辅助输出计算器104从存储器102中读取与某些条件相对应的适当的映射，并且参考该映射来计算指令值。

电机驱动电路107例如是逆变器，并且根据来自辅助输出计算器104的指令值将电力从电池36供应至电动机33。当被供电时，电动机33旋转以产生预定的驾驶辅助输出。以这种方式，辅助输出计算器104允许电动机33产生驾驶辅助输出，以便于在电动辅助自行车1行驶时辅助骑乘者踩踏踏板35的运动。

现在将详细描述操作面板60。

图4是操作面板60的外观图。操作面板60包括多个按钮64a、64b、66、68和70以及液晶面板72。多个按钮具体包括例如辅助力设置按钮64a和64b、切换按钮66、前照灯按钮68和电源按钮70。

辅助力设置按钮64a和64b设置电动机33的辅助力或者与辅助力的大小相对应的行驶模式。电动机33的“辅助力”是辅助人力的力。在该示例中，为电动辅助自行车1提供四种行驶模式。四种行驶模式例如从对人力进行辅助的大小最弱的模式开始，依次是无辅助模式、生态模式、标准模式和强模式。在无辅助模式下，电动机33不产生任何辅助力。

当辅助驾驶员在无辅助模式下按压辅助力设置按钮64a时，无辅助模式改变为生态模式。当骑乘者在生态模式下按压辅助力设置按钮64a时，生态模式改变为标准模式。当骑乘者在标准模式下按压辅助力设置按钮64a时，标准模式改变为强模式。即使骑乘者在强模式下按压辅助力设置按钮64a，强模式也保持不变。相反，如果在该状态下按压辅助力设置按钮64b，则强制模式改变为标准模式，如下所述。

按压辅助力设置按钮64b，来选择与辅助力设置按钮64a相反的提供较弱辅助力的行驶模式。当骑乘者在强模式下按压辅助力设置按钮64b时，强模式改变为标准模式。当骑乘者在标准模式下按压辅助力设置按钮64b时，标准模式改变为生态模式。当骑乘者在生态模式下按压辅助力设置按钮64b时，生态模式改变为无辅助模式。即使骑乘者在无辅助模式下按压辅助力设置按钮64b，无辅助模式也保持不变。当骑乘者在该状态下按压辅助力设置按钮64a时，无辅助模式改变为生态模式。

在图4所示的示例中，液晶面板72的左部设置有行驶模式显示区。在图4所示的示例中，中间的标准模式被突出显示，以示出现在选择了标准模式。

骑乘者使用切换按钮66来切换液晶面板72上的显示。在该优选实施例中，液晶面板72能够显示电池36的剩余容量、还能辅助行驶的剩余距离和当前行驶速度。每当骑乘者按压切换按钮66时，液晶面板72上的显示顺序地切换到电池36的剩余容量、还能辅助行驶的剩余距离和当前行驶速度。在图4所示的示例中，这些信息显示在液晶面板72的右上部。在图4中，电池36的剩余容量例如显示为“90％”。其他项目，具体地“剩余km”和“km/h”分别表示还能辅助行驶的剩余距离和当前行驶速度。

前照灯按钮68用于交替地打开或关闭前照灯2。

电源按钮70打开或关闭电动辅助自行车1的驱动系统。驱动系统至少包括电动机33和控制装置32或第一控制器。

在该优选实施例中，液晶面板72使用段系统来显示字母、符号、图标等。这仅仅是图示性的。液晶面板72可以使用点阵系统在显示区域中显示字母、符号、图标等或者显示运动图像。液晶面板72仅仅是示例。可以使用有机EL或电子纸显示面板等来代替该显示装置。

图5示出了操作面板60的硬件结构。除了图4所示的按钮等之外，操作面板60还包括第二控制器62、由石英或硅等制成的振荡器74、ROM 76a和RAM 76b。

第二控制器62优选是例如控制操作面板60的操作的半导体集成电路。第二控制器62与多个按钮64a、64b、66、68和70连接以检测各个按钮是否被按压。可以以“短按”和“长按”的方式按压按钮。第二控制器62检测“短按”和“长按”。例如，当骑乘者开始按压按钮时，第二控制器62检测预定或更高水平的电压值和/或电流值。当骑乘者完成按压按钮时，第二控制器62检测到被检测的电压值和/或电流值此时例如为零。第二控制器62基于从检测到电压值和/或电流值开始直至检测到电压值和/或电流值变为零的时间段来判定按压是短按还是长按。第二控制器62可以同时检测多个按钮的短按或长按。

在本说明书中，当从骑乘者用其手指开始按压按钮开始直至从按钮上释放手指的时间段短于例如3秒时，第二控制器62判定按压是“短按”。相反，当从骑乘者用其手指开始按压按钮开始直至从按钮上释放手指的时间段为3秒或更长时，第二控制器62判定按压是“长按”。

为了判定按压是短按还是长按，第二控制器62使用计数器78。当按钮被按压时，第二控制器62通过利用振荡器74提供的时钟信号或者由于时钟信号的频率被分割而获得的分频信号，来对计数器78的值向上或向下计数。例如，当向上计数时，计数值在计数器78中以累积方式添加。计数值直接对应于按钮被按压的时间段(例如，1秒)。第二控制器62将计数值转换为实际时间段的长度，并且执行以下处理。当例如用于对该值向上计数的信号的频率为f(Hz)并且计数器78中累积的计数值为C时，实际时间段被示出为C/f(秒)。将对实际时间段的长度(单位：秒)进行以下描述，并且将不描述转换计算以避免复杂的说明。

在本说明书中，“短按”可以被称为“通常操作”。原因在于，诸如短按之类的操作是普通骑乘者在例如没有特别注意按钮被按压的时长的情况下所做出的通常操作。例如，在正常行驶期间，骑乘者可以用其手指按压辅助力设置按钮64a或64b一次并立即释放手指，以改变行驶模式。骑乘者可以用其手指按压前照灯按钮68一次并立即释放手指，以打开或关闭前照灯2。认为骑乘者“立即从按钮上释放其手指”的时间段如上所述地设置。因此，当按压按钮时，第二控制器62判定按压是否是短按。由于短按被称为通常操作，长按被认为是“不是通常操作的操作”。“不是通常操作的操作”的另一个示例是重复按压操作。当判定在预定时间段内多次重复地进行短按时，第二控制器62判定进行与作为通常操作的短按不同的操作(即，进行反复按压操作)，并执行与长按时相同的处理。

如上所述，在“背景技术”部分中，传统上，当电源按钮70被短按时，驱动系统的电源被打开或关闭。因此，即使在电动辅助自行车1正在行驶的情况下，电源也可能因小孩无意地按压电源按钮而关闭。

本发明人将第二控制器62配置或编程为至少执行下述流程图中所示的处理，并且包括一定的限制，使得电源按钮70不会被通常操作关闭。第二控制器62读取存储在ROM 76a上的计算机程序并执行RAM 76b中的程序，以执行该处理。以下，对该处理进行详细说明。在另一示例中，第二控制器62可以经由未示出的通信装置接收计算机程序。

图6示出了第二控制器62使用操作面板60在电源锁定操作可执行的该实施例中的处理。“电源锁定操作”是为了将驱动系统置于如下状态所进行的操作或者是取消锁定状态所进行的操作：其电源不会因短按电源按钮70(“锁定状态”)而关闭的状态。

在该优选实施例中，第二控制器62使用“锁定操作接收标记”来判定是否接收电源锁定操作。锁定操作接收标记保持在例如寄存器(未示出)中，该寄存器例如是第二控制器62中的存储区。第二控制器62以预定的定时将锁定操作接收标记重写为1或0。在本实施例中，例如，当锁定操作接收标记为1时，接收电源锁定操作，而当锁定操作接收标记为0时，不接收电源锁定操作。为了更简单地说明，以下将锁定操作接收标记简称为“标记”。

在步骤S1中，第二控制器62将标记设置为“0”。

在步骤S2中，第二控制器62判定切换按钮66是否被按压。当按压切换按钮66时，处理进入步骤S3，而当切换按钮66未被按压时，处理进入步骤S4。

现在，假设电源关闭状态下的电动辅助自行车1的电源按钮70被按压以打开其电源之后的状态。当在步骤S1中第二控制器62将标记设置为0时，处理进入步骤S4(步骤S2中的判定处理中的“否”)。在步骤S4中，第二控制器62复位计数器78。例如，第二控制器62将计数器78的值设置为“0”。接着，第二控制器62将标记设置为1(步骤S5)，从而进入可接收电源锁定操作的状态。然后，处理返回到步骤S2。第二控制器62周期性地执行步骤S2、S4和S5中的处理，直到切换按钮66被按压。术语“周期性地”是指例如每十毫秒一次。

在步骤S3中，第二控制器62判定标记是否为1。当标记为1时，处理进入步骤S6，而当标记为0时，处理返回到步骤S2。由于提供了步骤S3，因此例如在电动辅助自行车1的电源打开的时刻切换按钮62已被按压的情况下，禁止电源锁定操作。

在步骤S6中，第二控制器62开始计算累积长按时间段。“累积长按时间”是指切换按钮66保持按压的时间段。在累积长按时间段期间，计数器78的计数值根据来自振荡器74的时钟信号的供应而保持增加。

在步骤S7中，第二控制器62判定累积长按时间段是否不小于3秒。当累积长按时间段为3秒或更长时，处理进入步骤S8，而当累积长按时间段短于3秒时，处理返回到步骤S2。

在步骤S8中，第二控制器62判定当前是否正在进行电源锁定操作。当当前并未进行电源锁定操作时，处理进入步骤S9，而当当前正在进行电源锁定操作时，处理进入步骤S10。

在步骤S9中，第二控制器62执行电源锁定操作，并且在液晶面板72上显示示出进行了电源锁定操作的电源锁定图标80。电源锁定图标80在图4中示出。

在步骤S10中，第二控制器62解除锁定状态并且从显示面板72上取消电源锁定图标80。

在步骤S11中，第二控制器62将标记设置为0，并执行步骤S2及其后的处理。

由上可知，第二控制器62可以以能够在电源锁定时的操作模式和电源未被锁定时的操作模式之间可切换的方式操作。在本说明书中，将电源未锁定时的操作模式称为“通常操作模式”。在通常操作模式下，每当按压电源按钮70时，电源被交替地打开和关闭。相反，在本说明书中，将电源锁定时的操作模式称为“电源锁定模式”。在电源锁定模式下，当在电源按钮70上进行通常操作(短按)时，禁止电源关闭。即，电源按钮70的电源关闭操作被锁定。

现在将描述通知骑乘者电源锁定模式的处理。

当第二控制器62在电源锁定模式下操作时，骑乘者可能忘记当前操作模式。通过短按电源按钮70，电源没有关闭。骑乘者不理解为什么电源没有关闭，并且可能担心发生故障。在适当的时机通知骑乘者当前操作模式是电源锁定模式对骑乘者而言是有用的。

图7示出了在电源锁定模式期间通知骑乘者当前操作模式是电源锁定模式的处理。

在步骤S21中，第二控制器62判定电源按钮70是否被按压。在电源按钮70被按压之前，重复执行步骤S21中的处理。当电源按钮70被按压时，处理进入步骤S22。

在步骤S22中，第二控制器62判定电源当前是否处于锁定状态。当电源当前处于锁定状态时，处理进入步骤S23，而当电源当前不处于锁定状态时，处理进入步骤S24。

在步骤S23中，第二控制器62对电源锁定图标80执行闪烁操作。由第二控制器62执行的闪烁操作包括例如明确指出液晶面板72中的显示电源锁定图标80的区域或部分，并且周期性地向液晶层施加电压。电源锁定图标80显示在预定义的位置处。因此，可以在制造电动辅助自行车1时预先指出待指出的区域或部分。电源锁定图标80闪烁，使得骑乘者意识到电动辅助自行车1当前处于电源锁定状态，并且通过短按不能被关闭。

在以闪烁的方式显示电源锁定图标80之后，处理返回到步骤S21。

在步骤S24中，第二控制器62执行电源关闭处理。电源关闭处理例如包括撤销由第二控制器62使用的数据的处理以及阻止向驱动系统供电的处理。当电源关闭处理结束时，处理结束。

在电源锁定模式期间按压电源按钮70时，电源锁定图标80闪烁，使得驾驶员了解电源当前被锁定，并且电源按钮70上的通常操作是无效的。

在上述示例中，电源锁定图标80在液晶面板72上闪烁。这仅仅是示例。例如，如图4所示，可以设置LED指示器66a，以通知骑乘者当前电源被锁定。LED指示器66a例如在电源被锁定时照亮，并且可以与电源锁定图标80一起闪烁或代替电源锁定图标80闪烁。

根据更确定地通知骑乘者的方法，可以在操作面板60中设置扬声器，以输出通知音频信号。更优选地，在闪烁电源锁定图标80的同时输出通知音频信号。可以仅输出通知音频信号。

现在，将描述图6所示的处理的修改例。

根据图6所示的处理，在切换按钮66因故障而被卡住或卡在导通状态(保持接触状态)的情况下，电源锁定操作的执行和电源锁定状态的取消不会不断地重复。原因在于在执行电源锁定操作或取消电源锁定状态之后标记的值被重写为0，然后在切换按钮66未被按压的条件下标记的值被重写为1。电源接通后，第二控制器62不会从操作模式改变到电源锁定模式，除非切换按钮66被识别为从按压状态下释放至少一次。因此，防止了骑乘者无意的电源锁定。

然而，根据本发明的优选实施例，无需判定切换按钮66是否处于卡住状态的处理。因此，在下文中，将描述不包括判定切换按钮66是否处于卡住状态的处理在内的处理。

图8示出了电源锁定操作的处理的变形例。在图8中，与图6中的步骤相同的步骤具有相同的步骤编号。除了步骤S31之外，图8中的步骤与图6中的步骤相同，但其顺序不同。图8所示的处理不包括在标记上的处理。在下文中，将简要地描述每个步骤。

图8所示的处理被执行为当第二控制器62接收到示出切换按钮66被按压的中断信号时执行的中断处理之一。

首先，第二控制器62重置计数器78(步骤S4)，然后判定切换按钮66是否被按压(步骤S2)。当切换按钮66被按压时，第二控制器62开始计算累积长按时间段(步骤S6)。在累积长按时间段变为3秒或更长之前，重复步骤S2和S6中的处理。当在累积长按时间段变为3秒或更长之前完成对切换按钮66的按压时(步骤S2中为“否”)，第二控制器62判定对切换按钮66的按压是短按并执行显示切换处理(步骤S31)。“显示切换处理”是将显示切换为电池的剩余容量、还能辅助行驶的剩余距离和当前行驶速度的处理，如上所述。显示切换处理将不再详细描述。

当累积长按时间段变为3秒或更长时，第二控制器62执行步骤S8中的处理和步骤S9或S10中的处理。结果，执行电源锁定操作或取消电源锁定状态，并且显示或关闭电源锁定图标80。然后，图8所示的中断处理完成。

图6和图8每一者所示的流程图对应于当电源未被锁定时执行的电源锁定执行处理(步骤S9)和当电源被锁定时执行的电源解锁处理(步骤S10)两者。原因在于计算机程序包括这两个处理是合理的。然而，图6和图8每一者所示的流程图仅是示例。例如，可以单独地设置当电源未锁定时执行电源锁定执行处理(步骤S9)的计算机程序和当电源被锁定时执行电源解锁处理(步骤S10)的计算机程序。描述为计算机程序的每个处理是根据本发明的多个优选实施例之一。在提供单独的计算机程序的情况下，计算机程序均不包括步骤S8中的判定处理。当第二控制器62判定执行哪个程序时，执行与步骤S8相对应的处理。

在参照图6和图8所做的上述描述中，当按钮66被长按时，第二控制器62将操作模式切换到通常操作模式或切换到电源锁定模式。由于不单独设置对模式进行切换的按钮，因此操作面板60中的按钮的数量减少。然而，这仅是示例。当与切换按钮66不同的按钮被长按时，第二控制器62可以将操作模式切换到通常操作模式或切换到电源锁定模式。与切换按钮66不同的按钮可以是例如辅助力设置按钮64a或64b或前照灯按钮68。或者，可以长按电源按钮70以将操作模式切换到通常操作模式或电源锁定模式。在所进行的通常操作下，当电源按钮70被短按时，电源被关闭。

通常无需一个按钮用于将操作模式切换到通常操作模式或电源锁定模式。将操作模式切换到通常操作模式的按钮和将操作模式切换到电源锁定模式的按钮可以单独地提供，或者可以将任何按钮指定为这样的按钮。也就是说，第二控制器62可以使用任何按钮，以便于当按钮被长按压时将操作模式切换到通常操作模式或电源锁定模式。

在与电源按钮70不同的按钮被指定用于将操作模式切换到通常操作模式或电源锁定按钮的情况下，可以执行以下操作。当在电源锁定模式下长按电源按钮70时，第二控制器62可以在未将操作模式恢复到通常操作模式的情况下关闭电源。

或者，可以如下地使用多个按钮。例如，当骑乘者在电源关闭状态下按压与电源按钮70不同的按钮的同时长按电源按钮70时，电源打开，并且第二控制器62开始在电源锁定模式下操作。相反，当骑乘者在电源锁定模式下按压与电源按钮70不同的按钮的同时长按电源按钮70时，电源锁定模式被取消并且电源也被关闭。需要这样复杂的操作，从而进一步减少电源关闭的可能性。

另一种能够想到的避免电源因无意地短按相应的按钮而被不经意地关闭的方法，通常操作模式和电源锁定模式彼此不区分。例如，在电源关闭状态下按压电源按钮70以打开电源的情况下，仅当长按电源按钮70时才允许第二控制器62关闭电源。也就是说，短按电源按钮70不会关闭电源。根据该方法，骑乘者不需要关心当前操作模式是通常操作模式还是电源锁定模式。因此，操作简化，并且骑乘者在操作期间不会混淆或较不混淆。

在电源打开之后，第二控制器62可以照亮LED指示器66a。当检测到电源按钮70被短按时，第二控制器62可以如上所述地闪烁电源锁定图标80，以通知骑乘者短按电源按钮70不会关闭电源。第二控制器62可以闪烁LED指示器66a以代替电源锁定图标80。第二控制器62还可以从扬声器输出通知音频信号。更优选地，在闪烁电源锁定图标80或LED指示器66a的同时输出通知音频信号。仅输出通知音频信号。

在上述电源锁定模式下，第二控制器62通过短按电源按钮70禁止电源关闭，但是可以接收在任何其他按钮上进行的操作。

例如，第二控制器62可以接收对辅助力设置按钮64a或64b的操作以增大或减少辅助力。在辅助力设置按钮64b的操作使辅助力为零的情况下，第二控制器62可以禁止操作被接收。原因在于，当辅助力完全为零时，骑乘者只需要利用人力保持骑行，并且骑乘者的负荷增大。禁止使辅助力为零的操作，以便骑乘者利用辅助力持续骑行。

即使在电源锁定模式下，在前照灯2关闭的情况下，第二控制器62可以响应于前照灯按钮68上的通常操作来打开前照灯2。因此，允许骑乘者在不取消电源锁定模式的情况下打开前照灯2，这提高了便捷性。在前照灯2处于电源锁定模式并且在前照灯按钮68上进行通常操作的情况下，第二控制器62保持前照灯2打开。也就是说，第二控制器62禁止前照灯2在电源锁定模式下被关闭。即使当前照灯按钮68在被打开时因例如小孩的调皮行为而被按压时，前照灯2也保持打开。因此，骑乘者在足够的亮度水平下持续骑行。

本发明的优选实施例对于包括操作面板和多个(例如两个或三个)车轮的电动辅助自行车特别有用。

虽然上面已经描述了本发明的优选实施例，但是应当理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，变形例和修改例对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书来确定。

Claims (20)

1.一种电动辅助自行车，其包括：

驱动系统，其包括电动机和第一控制器，所述电动机产生辅助力以辅助骑乘者的人力，所述第一控制器被配置或编程为控制所述电动机；和

操作面板，其包括多个按钮和第二控制器；其中，

所述多个按钮包括电源按钮和辅助力设置按钮，所述电源按钮打开或关闭所述驱动系统的电源，所述辅助力按钮设置所述电动机的辅助力；

所述第二控制器被配置或编程为检测对所述多个按钮中的每一者的按压以执行预定义的处理；并且

当所述第二控制器在电力被供给至所述驱动系统并且所述第二控制器在通常操作模式下操作时检测到所述多个按钮中的至少一个按钮上的与通常操作不同的特定操作时，所述第二控制器被配置或编程为禁止所述电源关闭，在所述通常操作下所述按钮被按压小于预定时间段，在所述通常操作模式下，每当所述电源按钮被按压时，所述电源交替地打开和关闭。

2.根据权利要求1所述的电动辅助自行车，其中

所述第二控制器在所述通常操作模式和电源锁定模式下操作；

在所述电源锁定模式下，当对所述电源按钮执行所述通常操作时，禁止所述电源关闭；并且

所述第二控制器被配置或编程为当在所述通常操作模式下检测到所述至少一个按钮上的所述特定操作时，从所述通常操作模式改变为所述电源锁定模式。

3.根据权利要求2所述的电动辅助自行车，其中，所述第二控制器被配置或编程为当检测到所述特定操作包括按压所述至少一个按钮所述预定时间段或更长时，从所述通常操作模式改变为所述电源锁定模式。

4.根据权利要求2所述的电动辅助自行车，其中：

所述控制面板还包括显示装置和切换按钮，所述显示装置显示关于所述电动辅助自行车的行驶状态的信息，所述切换按钮以可切换的方式显示关于所述行驶状态的信息；并且

所述第二控制器被配置或编程为当检测到所述特定操作包括按压所述切换按钮所述预定时间段或更长时，从所述通常操作模式改变为所述电源锁定模式。

5.根据权利要求4所述的电动辅助自行车，其中，所述显示装置包括液晶面板、有机EL面板和电子纸面板中的一者。

6.根据权利要求2所述的电动辅助自行车，其中

所述至少一个按钮是所述电源按钮；并且

所述第二控制器被配置或编程为当检测到所述特定操作包括按压所述电源按钮所述预定时间段或更长时，从所述通常操作模式改变为所述电源锁定模式。

7.根据权利要求2所述的电动辅助自行车，其中，所述第二控制器被配置或编程为当检测到所述特定操作包括同时按压两个预定义的按钮时，从所述通常操作模式改变为所述电源锁定模式。

8.根据权利要求7所述的电动辅助自行车，其中，所述两个预定义的按钮中的一者是所述电源按钮。

9.根据权利要求2所述的电动辅助自行车，其中，在所述电源锁定模式下，所述第二控制器被配置或编程为当对所述电源按钮执行所述通常操作时禁止所述电源关闭，并且当对所述辅助力设置按钮执行所述通常操作时接收所述通常操作。

10.根据权利要求9所述的电动辅助自行车，其中，所述第二控制器被配置或编程为当对所述辅助力设置按钮执行的操作使所述电动机的辅助力为零时禁止所述操作。

11.根据权利要求2所述的电动辅助自行车，还包括前照灯；其中，

所述操作面板包括用于打开或关闭所述前照灯的灯按钮；

所述第二控制器被配置或编程为当在所述电源锁定模式下所述前照灯关闭时，响应于所述灯按钮上的所述通常操作来打开所述前照灯；并且

所述第二控制器被配置或编程为当在所述电源锁定模式下所述前照灯打开并且对所述灯按钮执行所述通常操作时，保持所述前照灯打开。

12.根据权利要求2所述的电动辅助自行车，其中：

所述操作面板还包括显示装置，所述显示装置显示关于所述电动辅助自行车的行驶状态的信息；并且

所述第二控制器被配置或编程为当所述通常操作模式改变为所述电源锁定模式时，在所述显示装置上显示示出所述电动辅助自行车处于所述电源锁定模式的图像。

13.根据权利要求12所述的电动辅助自行车，其中，所述第二控制器被配置或编程为当在所述电源锁定模式下对所述电源按钮执行所述通常操作时，改变所述显示装置上的所述图像的显示方式。

14.根据权利要求13所述的电动辅助自行车，其中，所述第二控制器被配置或编程为使所述图像闪烁。

15.根据权利要求12所述的电动辅助自行车，其中，所述第二控制器被配置或编程为当在所述电源锁定模式下对所述电源按钮进行所述通常操作时，使所述显示装置的显示区域的一部分或全部闪烁。

16.根据权利要求2所述的电动辅助自行车，还包括灯，所述灯在所述电源锁定模式下照亮，其中

所述第二控制器被配置或编程为当在所述电源锁定模式下对所述电源按钮执行所述通常操作时，使所述灯闪烁。

17.根据权利要求12所述的电动辅助自行车，还包括扬声器，所述扬声器输出音频信号；其中

所述第二控制器被配置或编程为当在所述电源锁定模式下对所述电源按钮执行所述通常操作时，从所述扬声器输出所述音频信号。

18.根据权利要求1所述的电动辅助自行车，其中，所述第二控制器被配置或编程为当检测到所述操作面板中的电路通过按压所述至少一个按钮而被接通并且通过释放所述至少一个按钮而被断开时，接收所述特定操作。

19.一种电动辅助自行车，其包括：

驱动系统，其包括电动机和第一控制器，所述电动机产生辅助力以辅助骑乘者的人力，所述第一控制器被配置或编程为控制所述电动机；和

操作面板，其包括多个按钮和第二控制器的；其中

所述多个按钮包括电源按钮和辅助力设置按钮，所述电源按钮打开或关闭所述驱动系统的电源，所述辅助力设置按钮设置所述电动机的辅助力；

所述第二控制器被配置或编程为检测对所述多个按钮中的每一者的按压以执行预定义的处理；并且

所述第二控制器被配置或编程为当在电力被供给至所述驱动系统时检测到所述多个按钮中的至少一个按钮上的与通常操作不同的特定操作时，关闭所述电源，在所述通常操作下所述按钮被按压小于预定时间段。

20.根据权利要求19所述的电动辅助自行车，其中，所述第二控制器被配置或编程为当检测到按压所述电源按钮所述预定时间段或更长的操作时，关闭所述电源。