JP2001030970A - 電動車両 - Google Patents

電動車両

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JP2001030970A
JP2001030970A JP11210480A JP21048099A JP2001030970A JP 2001030970 A JP2001030970 A JP 2001030970A JP 11210480 A JP11210480 A JP 11210480A JP 21048099 A JP21048099 A JP 21048099A JP 2001030970 A JP2001030970 A JP 2001030970A
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operation box
controller
display
vehicle
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JP11210480A
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Shoichiro Miyata
彰一郎 宮田
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Yamaha Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示手段の小型化を図りながら、多くの情報
を表示手段で表示できるようにする。 【解決手段】 表示内容が異なる複数種類の操作ボック
ス17をコントローラ21に交換可能に接続する構成と
する。各操作ボックス17に、操作ボックス毎に出力電
圧が異なる判別用回路36,39を設ける。コントロー
ラ21に、前記出力電圧を検出して操作ボックス17を
判別する判別手段と、この判別手段が検出した表示手段
の種類に対応させて制御内容を切換える制御内容切換手
段とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する利用分野】本発明は、車体の状態を表示
する表示ユニットと、この表示ユニットでの表示を制御
するコントローラとを備えた電動車両に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば電動補助自転車などの電動
車両においては、起動用のメインスイッチを含む各種の
操作スイッチや、バッテリー残量を示すためのLEDな
どの表示手段が操作ボックスとして一体的にまとめられ
ている。この操作ボックスは、乗員が見易いように操向
ハンドルの近傍に配設している。
【0003】また、上述したような電動車両は、近年盛
んに開発されており、その機能は多様化してきている。
これに伴ない車両の電気的な制御を行うためのコントロ
ーラは、各種センサーからの入力に基づいてきめ細かい
運転制御を行うようになってきており、車両の状態を表
示するための前記表示手段に対する情報量が増大してき
ている。
【0004】表示手段に表示させる情報としては、例え
ば、バッテリーの状態、モータの状態、システムの状
態、車両使用状態などである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、表示手段を
有する操作ボックスは、乗員の視界を遮ることがないよ
うに可及的小さく形成しているため、表示手段に表示で
きる情報量には限界があった。このため、コントローラ
で多くの情報を保持しているにもかかわらず、これを全
て表示することはできない。
【0006】また、メンテナンス時に車両の使用状況を
検出し、この検出結果を表示手段で表示することも要請
されている。
【0007】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、表示手段の小型化を図りながら、多
くの情報を表示手段で表示できるようにすることを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明に係る電動車両は、表示内容が異なる複数種類
の表示手段を前記コントローラに交換可能に接続する構
成とし、各表示手段に、表示手段毎に出力電圧が異なる
判別用回路を設け、前記コントローラに、前記出力電圧
を検出して表示手段を判別する判別手段と、この判別手
段が検出した表示手段の種類に対応させて制御内容を切
換える制御内容切換手段とを設けものである。
【0009】本発明によれば、表示手段を交換すること
によって、コントローラが表示手段を自動で判別して表
示手段に対応する制御を実施する。このため、複数種類
の表示手段を交換することにより、表示可能な情報を増
大させることができる。
【0010】請求項2に記載した発明に係る電動車両
は、請求項1に記載した発明に係る電動車両において、
コントローラに車両の状態を検出して故障の有無を検出
する故障検出手段を設け、この故障検出手段が検出した
故障診断結果を表示手段が表示する構成としたものであ
る。この発明によれば、故障の有無を表示手段に表示さ
せることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】第1の実施の形態 以下、本発明に係る電動車両の一実施の形態を図1ない
し図6によって詳細に説明する。ここでは、本発明を電
動補助自転車に適用するときに採る形態について説明す
る。
【0012】図1は本発明に係る電動車両の側面図、図
2はLCD式表示手段を有する操作ボックスの正面図、
図3はコントローラおよび操作ボックスの回路図、図4
はLED式表示手段を有する操作ボックスの正面図、図
5は同じく回路図、図6はコントローラの動作を説明す
るためのフローチャートである。
【0013】これらの図において、符号1で示すものは
この実施の形態による電動補助自転車である。この電動
補助自転車1は、サドル2の下方であって車体フレーム
3のハンガー部に動力ユニット4を搭載し、ペダル5を
踏込む力、すなわち人力のみによって後輪6を駆動して
走行する形態と、人力とモータ7の動力との合力で後輪
6を駆動して走行する形態とを採ることができる構造を
採っている。
【0014】前記車体フレーム3は、フロントフォーク
8を操舵自在に支持するヘッドパイプ9と、このヘッド
パイプ9から後下がりに延びるダウンチューブ10と、
このダウンチューブ10の下端部から上方に延びて上端
に前記サドル2を取付けたシートチューブ11と、この
シートチューブ11の上端部から後下がりに延びるシー
トステー12と、前記シートチューブ11の下端部から
後方に延びるチェーンステー13などから形成してい
る。前記シートステー12およびチェーンステー13
は、それぞれ左右方向に対をなすように形成し、後端部
にエンドブラケット14を介して後輪6を回転自在に支
持している。
【0015】前記フロントフォーク8は、下端部に前輪
15を回転自在に取付けるとともに、上端部に操向ハン
ドル16を取付けている。この操向ハンドル16に、後
述する操作ボックス17を支持部材18によって取付け
ている。
【0016】前記動力ユニット4は、前記モータ7と、
このモータ7を制御するコントローラ21と、人力およ
びモータ7の動力をチェーン22に伝達するための伝動
装置(図示せず)と、人力の大きさを検出するセンサな
どを備え、車体フレーム3に支持させている。モータ7
やコントローラ21、操作ボックス17などの電装部品
の電源は、シートチューブ11と後輪6との間に搭載し
たバッテリー23である。
【0017】前記操作ボックス17は、モータ駆動系の
電源回路のON,OFFを切換える機能と、車両の状態
を表示する機能とを有し、前記支持部材18に交換可能
に取付け、ダウンチューブ10に沿わせた配線を介して
コントローラ21に接続している。この実施の形態で
は、表示する内容が異なる複数種類の操作ボックス17
を交換できるようにしている。
【0018】また、この操作ボックス17としては、図
2に示す液晶表示式のものと、図4に示すLED表示式
のものを採用している。これらの形式の操作ボックス1
7は、何れもコネクタ24(図3,5参照)を介して前
記支持部材18に着脱可能に取付けている。コネクタ2
4の構造は、両形式の操作ボックス17の何れでも接続
できる構造を採っている。
【0019】図2に示す操作ボックス17は、図3に示
すように、メインスイッチ31と、LCD式表示手段3
2と、この表示手段32を制御するCPU33と、前記
表示手段32の表示内容を切換えるモード切換スイッチ
34と、データを消去したり設定するための設定スイッ
チ35と、この操作ボックス17をコントローラ21に
判別させるための判別用回路36などを備えている。
【0020】前記メインスイッチ31は、電源回路を開
閉する機能(電源スイッチ31a)と、電源ON時にモ
ータ7の出力が通常出力になるモードと、モータ7の出
力が低くなるモード(ECOモード)とを切換える機能
(ECOスイッチ31b)とを有している。
【0021】前記CPU33は、コントローラ21から
送出された車両データをLCD式表示手段32で表示で
きるように変換し、変換データをLCD式表示手段32
に送出する回路を採っている。前記変換データがLCD
式表示手段32に入力されることにより、LCD式表示
手段32で前記車両データが表示される。
【0022】前記判別用回路36は、抵抗R1,R2を
有する並列回路からなり、一端を接地線Gに接続すると
ともに、他端を前記コネクタ24に接続している。すな
わち、この判別用回路36は、二つの出力端子36a,
36bの電圧レベル(本発明に係る出力電圧)が何れも
LOWレベルになる構成を採っている。
【0023】図4に示す操作ボックス17は、電源回路
を開閉する機能のみをもたせた電源スイッチ31aと、
電源ON時にモータ7の出力が通常出力になるモード
と、モータ7の出力が低くなるモード(ECOモード)
とを切換える機能をもたせたモード切換スイッチ31b
と、複数のLED37を有するLED式表示手段38
と、この操作ボックス17をコントローラ21に判別さ
せるための判別用回路39(図5参照)などを備えてい
る。
【0024】前記判別用回路39は、LED37毎に設
けた抵抗R3,R4‥‥とコネクタ24とを接続する構
成を採り、二つの出力端子39a,39bの電圧レベル
(本発明に係る出力電圧)が何れもHIGHレベルにな
る構成を採っている。
【0025】前記コントローラ21は、図3に示すよう
に、各種の演算を実施するCPU41と、モータ駆動回
路42と、モータ電流検出回路43と、CPU41の
入、出力ポートに接続した第1および第2の判別回路4
4,45と、ECOスイッチ31b、モード切換スイッ
チ34、設定スイッチ35を接続するインターフェイス
回路46と、不揮発性メモリ47などから構成し、メイ
ンスイッチ31(電源スイッチ31a)がON状態であ
るときに、前記センサが検出した人力の大きさに略比例
するようにモータ7の動力を増減させる機能と、接続さ
れている操作ボックス17を判別するとともに操作ボッ
クス17のCPU33に車両データを送出する機能とを
有している。本発明に係る判別手段、制御内容切換手段
および故障検出手段は、前記CPU41によって構成し
ている。
【0026】モータ7の動力の制御は、CPU41とモ
ータ駆動回路42およびモータ電流検出回路43とによ
って実施する。操作ボックス17の判別は、CPU41
と第1および第2の判別回路44,45とによって実施
する。操作ボックス17の判別、すなわちLCD式表示
手段32を備えた操作ボックス17と、LED式表示手
段38を備えた操作ボックス17の判別は、操作ボック
ス17をコントローラ21に電気的に接続した状態で、
第1の判別回路44からCPU41に入力される信号
と、第2の判別回路45からCPU41に入力される信
号とに基づいて実施する。
【0027】前記第1の判別回路44は、操作ボックス
17の出力端子36a,39aの電圧レベルを検出して
CPU41に検出信号(電圧レベル信号)を送出する回
路を採り、第2の判別回路45は、操作ボックス17の
出力端子36b,39bの電圧レベルを検出してCPU
41に検出信号(電圧レベル信号)を送出する回路を採
っている。例えば、LCD式表示手段32を有する操作
ボックス17を接続している場合には、出力端子36
a,36bの電圧レベルが何れもLOWレベルであるか
ら、第1および第2の判別回路44,45はこれに対応
するLOWレベル信号をCPU41に送出する。また、
LED式表示手段38を有する操作ボックス17を接続
している場合には、出力端子39a,39bの電圧レベ
ルが何れもHIGHレベルであるから、第1および第2
の判別回路44,45はこれに対応するHIGHレベル
信号をCPU41に送出する。
【0028】CPU41は、第1および第2の判別回路
44,45から入力された信号を検出し、予め記憶させ
てある信号のパターンと比較することによって、接続さ
れている操作ボックス17を判別する。
【0029】また、CPU41は、電源がON状態であ
るときに、バッテリー23の充電回数および総使用時間
と、モータ7の総使用時間と、モータ7の出力とその頻
度を示すデータと、バッテリーの一充電当たりの走行距
離と、総走行距離と、各センサの状態(過去の不具合の
履歴)などを前記不揮発性メモリ47に記憶させるとと
もに、車両の状態を検出して故障の有無を検出する回路
を採っている。
【0030】CPU41が操作ボックス17に送出する
車両データは、バッテリー23の状態を示すデータと、
モータ7の状態を示すデータと、システムの状態を示す
データと、車両の使用状態を示すデータなどで、何れも
操作ボックス17の表示手段32,38で表示できるよ
うに演算処理などを実施した後のデータである。
【0031】バッテリー23の状態を示すデータは、バ
ッテリー電圧、電流、残存容量、温度、種類、充電回数
などである。モータ7の状態を示すデータは、モータ7
の端子間電圧、電流などである。システムの状態を示す
データは、各センサの異常の有無を示すデータである。
車両の使用状態を示すデータは、車速、踏力の大きさを
示すデータ、モータ7(車両)の使用時間などである。
【0032】LCD式表示手段32を有する操作ボック
ス17が接続されているときには、上述した送出データ
を全て送出し、LED式表示手段38を有する操作ボッ
クス17が接続されているときには、LED式表示手段
38で表示可能なデータを送出する。この実施の形態で
は、前記送出データのうちバッテリー残存容量を示すデ
ータを送出する構成を採っている。
【0033】LCD式表示手段32を有する操作ボック
ス17は、LCD式表示手段32に上述した各種のデー
タを表示する。詳述すると、走行中に、LCD式表示手
段32にバッテリー残量、種類、残りの航続距離、航続
時間、車速、平均車速、走行距離、区間走行距離、時
計、モータ出力、人力(W表示または消費カロリー表
示)、バッテリー23のリフレッシュが必要か否か、な
どのデータを表示する。
【0034】この実施の形態では、操作ボックス17の
モード切換スイッチ34を操作することによって、コン
トローラ21のCPU41がスイッチ操作に対応する車
両データを生成して操作ボックス17のCPU33に送
出し、操作ボックス17においてバッテリー23の状態
の表示と、モータ7の状態の表示と、システムの状態の
表示と、使用状態の表示とを切換えることができる回路
を採っている。また、設定スイッチ35を操作すること
によって、コントローラ21のCPU41がスイッチ操
作に対応するように区間走行距離をリセットしたり、測
定開始時期、測定終了時期を設定する回路を採ってい
る。
【0035】一方、LED式表示手段38を有する操作
ボックス17を装着している状態では、この実施の形態
では走行中にバッテリー23の残存容量に対応する数量
だけLED37が点灯する。
【0036】この実施の形態による電動補助自転車1
は、通常走行時には上述した2種類の操作ボックス17
のうち何れか一方を選択して接続し、メンテナンス時に
は車両の状態を表示させるためのメンテナンス用操作ボ
ックス17を接続する構成を採っている。このメンテナ
ンス用操作ボックス17は、通常走行時に使用するLC
D式表示手段付きの操作ボックス17とCPU41およ
び判別用回路36の構成が異なる他は同一の構造を採っ
ている。
【0037】メンテナンス用操作ボックス17に内蔵す
るCPU41は、通常走行用の操作ボックス17におい
て表示する各種のデータに加えて、コントローラ21の
不揮発性メモリ47に記憶させてあるデータと、コント
ローラ21のCPU41が検出した故障箇所を示すデー
タとをLCD式表示手段32に表示させる回路を採って
いる。また、メンテナンス用操作ボックス17の判別用
回路36は、出力端子36a,36bのうち何れか一方
の電圧レベルがHIGHレベルになるように構成してい
る。
【0038】次に、コントローラ21の動作をCPU4
1のさらに詳細な構成の説明と合わせて図6に示すフロ
ーチャートによって説明する。
【0039】操作ボックス17のメインスイッチ31
(電源スイッチ31a)がON操作されると、CPU4
1はステップS1で初期設定を実行する。このときに
は、出力ポートの出力をリセットする。そして、ステッ
プS2で第1および第2の判別回路44,45に接続し
た出力ポートをON状態とし、ステップS3で前記両判
別回路44,45が出力した信号(A/D変換信号)を
検出する。この信号に基づいて、現在装着されている操
作ボックス17をステップS4で判別する。
【0040】LED式表示手段38を有する操作ボック
ス17が装着されている場合、すなわち第1および第2
の判別回路44,45の両方からHIGHレベル信号が
CPU41に入力されている場合には、ステップS5に
進んで表示部仕様フラグとして1を立てる。
【0041】LCD式表示手段32を有する通常走行用
の操作ボックス17が装着されている場合、すなわち第
1および第2の判別回路44,45の両方からLOWレ
ベル信号がCPU41に入力されている場合には、ステ
ップS6に進んで表示部仕様フラグとして2を立てる。
【0042】メンテナンス用操作ボックス17が装着さ
れている場合、すなわち第1および第2の判別回路4
4,45からCPU41に入力される信号のうち一方が
HIGHレベル信号で他方がLOWレベル信号の場合に
は、ステップS7に進んで表示部仕様フラグとして3を
立てる。
【0043】ステップS5に進んだ後は、ステップS8
で前記出力ポートをOFF状態とし、ステップS9で出
力ポート/シリアル送信ポートを出力ポートに切換えて
操作ボックス17に車両データ(この実施の形態ではバ
ッテリー電圧)を出力し、LED37の表示チェックを
する。この表示チェックは、LED37の故障の有無を
確認するために実施するもので、全てのLED37を予
め定めた時間中に複数回点滅させる、或いは所定時間点
灯させる。表示チェックをした後、ステップS10に進
んでモータ7の制御(アシスト制御)を実施する。
【0044】ステップS6に進んだ後は、ステップS1
1で全ての出力ポートをOFF状態とし、ステップS1
2で出力ポート/シリアル送信ポートをシリアル送信ポ
ートに切換える。そして、ステップS13でLCD式表
示手段32のチェックを実施する。このチェックは、L
CD式表示手段32の故障の有無を確認するために実施
するもので、例えば予め定めた起動メッセージや、コン
トローラのバージョン情報などを表示させる。チェック
終了後、ステップS10に進んでモータ7の制御(アシ
スト制御)を実施する。
【0045】ステップS7に進んだ後は、ステップS1
4で全ての出力ポートをOFF状態とし、ステップS1
5で出力ポート/シリアル送信ポートをシリアル送信ポ
ートに切換える。そして、ステップS16でLCD式表
示手段32のチェックを実施し、ステップS10に進ん
でモータ7の制御(アシスト制御)を実施する。
【0046】前記ステップS16のチェック工程では、
LCD式表示手段32の故障の有無を確認するために、
例えばメンテナンスツールとしての仕様を表示させる。
【0047】ステップS10でアシスト制御を開始した
後、CPU41はステップS17で運転状態を検出し、
ステップS18で表示部仕様フラグが1〜3の何れであ
るかを判定する。
【0048】表示部仕様フラグが1の場合、すなわちL
ED式表示手段38を有する操作ボックス17を装着し
ている場合には、CPU41はステップS19に進んで
操作ボックス17のLED37でバッテリー残量が表示
される制御(LED点灯制御)を実施し、その後、ステ
ップS10に戻る。
【0049】表示部仕様フラグが2の場合、すなわち通
常走行用操作ボックス17を装着している場合には、ス
テップS20に進んでLCD式表示手段32に走行中に
必要なデータが表示される制御(LCD1表示制御)を
実施し、その後、ステップS10に戻る。
【0050】表示部仕様フラグが3の場合、すなわちメ
ンテナンス用操作ボックス17を装着している場合に
は、ステップS21に進んでLCD式表示手段32に走
行中に必要なデータと、不揮発性メモリ47に記憶させ
てあるデータと、故障箇所を示すデータが表示される制
御(LCD2表示制御)を実施する。
【0051】したがって、上述したように構成した電動
補助自転車1は、装着されている操作ボックス17の種
類に対応させてコントローラ21の制御内容を切換える
から、操作ボックス17を交換することによって表示可
能な情報を増大させることができる。このため、操作ボ
ックス17の小型化を図りながら、多くの情報を表示手
段で表示できるようになる。
【0052】また、コントローラ21を、車両の状態を
検出して故障の有無を検出する構成とし、故障個所をメ
ンテナンス用操作ボックス17のLCD式表示手段32
に表示させる構成を採っているから、メンテナンスが容
易であるばかりか、メンテナンス時に故障個所を確実に
修理することができる。
【0053】第2の実施の形態 コントローラおよび操作ボックス17は図7に示すよう
に構成することができる。図7は他の実施の形態を示す
回路図で、同図において、前記図1ないし図6で説明し
たものと同一もしくは同等の部材については、同一符号
を付し詳細な説明は省略する。
【0054】図7に示すコントローラ21は、操作ボッ
クス17のスイッチを接続するインターフェイス46を
一つだけ設けている。また、操作ボックス17は、モー
ド切換スイッチ34用のインターフェイス51と、設定
スイッチ35用のインターフェイス52とを設け、操作
ボックス17内のCPU33で各スイッチのON,OF
F状態を判別する構成を採っている。
【0055】この実施の形態によるコントローラ21の
CPU41は、操作ボックス17のCPU33に演算処
理を施していない状態の車両データを送出する回路を採
り、操作ボックス17のCPU33は、前記CPU41
が送出した前記データ(未処理データ)を演算処理によ
って表示可能なデータに変換するとともに、モード切換
スイッチ34や設定スイッチ35の操作に対応するよう
にデータを処理してLCD式表示手段32を制御する回
路を採っている。
【0056】このように構成しても第1の実施の形態を
採るときと同等の効果を奏する。また、この構成を採る
ことにより、モード切換スイッチ34と設定スイッチ3
5をコントローラ21に接続する必要がなくなるから、
コントローラ21と操作ボックス17とを接続する配線
の本数を低減することができる。
【0057】なお、第1および第2の実施の形態では、
本発明を電動補助自転車に適用する例について説明した
が、本発明は、電動自動車、電動自動二輪車などの他の
電動車両にも適用することができる。
【0058】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、表
示手段を交換することによって表示可能な情報を増大さ
せることができるから、表示手段の小型化を図りなが
ら、多くの情報を表示手段で表示できるようになる。
【0059】請求項2記載の発明によれば、故障の有無
を表示手段に表示させることができるから、メンテナン
スが容易であるばかりか、メンテナンス時に故障個所を
確実に修理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る電動車両の側面図である。
【図2】 LCD式表示手段を有する操作ボックスの正
面図である。
【図3】 コントローラおよび操作ボックスの回路図で
ある。
【図4】 LED式表示手段を有する操作ボックスの正
面図である。
【図5】 LED式表示手段を有する操作ボックスの回
路図である。
【図6】 コントローラの動作を説明するためのフロー
チャートである。
【図7】 他の実施の形態を示す回路図である。
【符号の説明】
1…電動補助自転車、7…モータ、17…操作ボック
ス、18…支持部材、21…コントローラ、32…LC
D式表示手段、38…LED式表示手段、41…CP
U、44…第1の判別回路、45…第2の判別回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体の状態を表示する表示手段と、この
    表示手段を制御するコントローラとを備えた電動車両に
    おいて、表示内容が異なる複数種類の表示手段を前記コ
    ントローラに交換可能に接続する構成とするとともに、
    各表示手段に、表示手段毎に出力電圧が異なる判別用回
    路を設け、前記コントローラに、前記出力電圧を検出し
    て表示手段を判別する判別手段と、この判別手段が検出
    した表示手段の種類に対応させて制御内容を切換える制
    御内容切換手段とを設けたことを特徴とする電動車両。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電動車両において、コン
    トローラに車両の状態を検出して故障の有無を検出する
    故障検出手段を設け、この故障検出手段が検出した故障
    診断結果を表示手段が表示する構成としたことを特徴と
    する電動車両。
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