JP2001180567A - 自転車用制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線等による取り回しが不要で事故や悪戯に
よる断線の虞れもなく、外観にも優れて信頼性の高い情
報伝達が可能で低コストな自転車用制御装置を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 自転車用制御装置において、操作部を兼
ねる表示部１０と制御部３０とを別設し、その間を電波
あるいは光通信手段により制御信号を送受するように構
成するとともに、これら表示部１０と制御部３０との間
の制御信号の送受が認証コードが一致した場合にのみ行
われるように構成されたことを特徴とするもので、表示
部１０と制御部３０との間に配線等が存在しないため、
外観に優れるとともに部品点数の削減による低コスト化
が実現でき、事故や悪戯による断線の虞れもなく、他車
からの信号やノイズによる誤動作を阻止し得て信頼性の
高い情報伝達が可能となる他、表示部１０を視認し易い
部位に自在に設置できて使用の自由度が増大する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、補助動力によるア
シスト制御機能を備えた自転車用制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、登坂路等において軽快な走行が行
えるようにと、電池電力により駆動されるモータ等のパ
ワーユニットの補助動力の供給を受けて走行できるアシ
スト制御機能を備えた自転車が普及してきた。このよう
なアシスト制御機能を備えた自転車にあっては、補助動
力源としてある程度の電池容量を確保して比較的大きな
重量と容積からなる電池ユニットが収納された電池ケー
スと、前記パワーユニットとを、一般にサドルポストに
沿ったペダルハンガー部の上部等の車体中心部に配設し
ている。

【０００３】そして、自転車の搭乗者は必要な場合に、
アシスト制御の開始ボタンを押してアシスト制御を行
い、平坦路に戻ってアシスト制御解除ボタンを押してア
シスト制御を終了させる。また、正常なアシスト制御の
維持のために、アシスト制御のための動力源である電池
の残量についても常時適切に把握しておく必要があるこ
とから、電池残量表示機能を有するものも提案されてき
ている。このような、アシスト制御の開始あるいは解除
のためのボタン・スイッチ等ならびに電池残量表示部等
は、そのままパワーユニット部あるいは電池ケースに設
置すれば構造的には簡潔であるが、操作性や視認性に劣
り、きわめて扱いにくいものとなるため、通常、操作性
や視認性の観点から車体中心部に配設された前記電池ケ
ースやパワーユニットから離れたハンドル等の視認し易
い部位に配置されており、動力源である電池およびパワ
ーユニットにおける制御部とは配線等により引き回して
接続されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このため、制御部と操
作あるいは表示部間を接続するこれらの配線が衝突事故
によって切断したり、悪戯によって故意に切断されたり
する虞れがある他、配線接続部の腐食による断線も生
じ、アシスト制御や電池残量表示に支障を来たしかねな
いものであった。さらに、配線のための固定具も必要で
部品点数の増加や設計に手間を要してコストアップを招
く他、外観上も見苦しいものであった。

【０００５】そこで本発明では、これら前記従来の自転
車用制御装置における諸課題を解決して、配線等による
取り回しが不要で事故や悪戯による断線の虞れもなく、
外観にも優れて信頼性の高い情報伝達が可能で低コスト
な自転車用制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、自転
車用制御装置において、操作部を兼ねる表示部と制御部
とを別設し、その間を電波あるいは光通信手段により制
御信号を送受するように構成するとともに、これら表示
部と制御部との間の制御信号の送受が認証コードが一致
した場合にのみ行われるように構成されたことを特徴と
するものである。また本発明は、補助動力によるアシス
ト制御機能を備えた自転車用制御装置において、電池残
量表示およびアシスト制御のためのスイッチを備えた操
作部である残量表示部と電池ケースおよびパワーユニッ
トにおける制御部とを別設し、その間を電波あるいは光
通信手段により制御信号を送受するように構成するとと
もに、前記制御信号の送受が認証コードが一致した場合
にのみ行われるように構成されたことを特徴とするもの
である。また本発明は、前記表示部または残量表示部を
ハンドル等の視認し易い部位に着脱自在に設置したこと
を特徴とするものである。また本発明は、前記電池ケー
ス内に電池残量演算部と送受信部とパワーオン・オフ信
号出力部を設けるとともに、該パワーオン・オフ信号出
力部からの制御信号によってアシスト制御のオン・オフ
がなされるように構成したことを特徴とするもので、こ
れらを課題解決のための手段とするものである。

【０００７】

【実施の形態】以下、本発明の自転車用制御装置の実施
の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図６は本発明
の自転車用制御装置の１実施の形態を示すもので、図１
（Ａ）は本発明の制御装置が搭載された自転車の側面
図、図１（Ｂ）は残量表示部の拡大図、図２は残量表示
部のブロック構成図、図３は電池ケースおよびパワーユ
ニットのブロック構成図、図４は残量表示部制御フロー
図、図５は電池ケース制御フロー図、図６はパワーユニ
ット制御フロー図である。図１（Ａ）に示すように、本
発明の自転車用制御装置は、補助動力によるアシスト制
御機能を備えた自転車用制御装置において、電池残量表
示およびアシスト制御のためのスイッチ１６を備えた操
作部である残量表示部１０と、電池ケース３０およびパ
ワーユニット２０における制御部との間を電波あるいは
光通信手段により制御信号を送受するように構成すると
ともに、前記制御信号の送受が認証コードが一致した場
合にのみ行われるように構成されたことを特徴とする。
図１（Ｂ）に示すように、ハンドルバー等の視認し易い
部位に着脱自在に設置される残量表示部１０には、押し
ボタン式のスイッチボタン１６や残量や時刻等を表示す
る表示部１３が設けられている。

【０００８】図２は残量表示部のブロック構成図であ
る。図１（Ｂ）のような外観を呈する残量表示部１０
は、ハンドルバー中央等の搭乗者にとって視認し易い部
位に着脱自在に装着され、その内部には、自身の制御部
１１（コントローラ）の回路駆動や制御信号の送受信お
よび表示のための電源を供給する電池１７がセットされ
ている。前記コントローラ１１には、スイッチボタン１
６の押下にてメモリ内に書き込まれている固有の認証コ
ードを特定するＩＤ比較部１２と、該ＩＤ比較部１２に
て特定された認証用のＩＤ信号とパワー信号を後述する
電池ケース３０における制御部（電池コントローラ）３
１に送出するとともに、前記認証用のＩＤ信号の認識の
下に電池ケース３０からの電池残量信号を受信する送受
信部１４と、前記電池残量および時刻等を表示する表示
部１３、さらには、残量の所定値以下等を検出して作動
する音声等による報知部１５とが内蔵されている。

【０００９】図３は電池ケースおよびパワーユニットの
ブロック構成図である。電池ケース３０とパワーユシッ
ト２０とはペダルハンガー直上等の車体中央部に設置さ
れ、それらの間は、電池データ信号４１、パワーオン・
オフ信号４２、アシストオフ要求信号４３および電源４
４の接受がなされるケーブルコネクタ４０等によって接
続される。電池ケース３０内には、充電コネクタ３３に
よって適時に充電される電池コントローラ３１およびア
シストコントローラ２１の制御電源ならびに補助動力用
のアシスト出力２４のために使用される電池３２と、制
御部である電池コントローラ３１と、前記残量表示部１
０との間の電波あるいは光通信手段により制御信号を送
受する送受信部３４および電池残量の表示部３５が内蔵
されている。

【００１０】前記電池コントローラ３１内には、前記残
量表示部１０からの電池残量表示およびアシストのパワ
ーオン、オフ要求が自車のものからであるかどうかを比
較認識するＩＤ比較部３６と、電圧検出部３８および電
流検出部３９からの検出値に基づいて電池残量を演算す
る電池残量演算部３７を有する。一方、パワーユニット
２０内には、ペダル踏力等を測定する人力検出センサー
２２と、速度センサー２３と、アシストコントローラ２
１と、アシスト出力部２４とが内蔵され、前記アシスト
コントローラ２１では、前記電源コネクタ４４からの電
源の供給の下に、人力検出センサー２２および速度セン
サー２３からの検出データから自動的にアシスト出力２
４を得たり、前記残量表示部１０からのアシストのパワ
ーオン、オフ要求に基づく電池コントローラ３１からの
パワーオン・オフ信号を得てアシスト出力２４がなされ
るように構成されている。

【００１１】以上のような構成の下での各制御部におけ
る制御フローを以下に説明する。図４は残量表示部制御
フローを示すもので、ステップＳ１にて残量表示部１０
のスイッチボタン１６（図１（Ｂ））を押すとステップ
Ｓ２にて省エネルギー状態（制御情報のみが維持されて
いる待機節電モード）から復帰し、ステップＳ３におい
てＩＤ信号とパワー信号（電池残量表示要求およびアシ
スト要求）を出力すると同時にステップＳ４に移行して
受信許可状態となる。前記ステップＳ３において出力さ
れたＩＤ信号とパワー信号は、電波あるいは光信号に乗
って電池ケース３０における送受信部３４にて受信さ
れ、後述する図５における電池ケース制御フローのステ
ップＳ１０に移行する。

【００１２】ステップＳ４にて受信許可がなされると、
ステップＳ５にて受信電波等（前記発信側からの電池残
量表示要求に基づいて受信側での電池コントローラ３１
内の電池残量演算部３７にて演算された電池残量情報が
返信された電波）の認証ＩＤが識別され、自車の電池コ
ントローラ３１からの電池残量情報であることが確認さ
れれば、タイマークリア（Ｓ７）の後にステップＳ８に
て電池残量が表示され、第１の所定時間が過ぎて（Ｓ
９）依然として残量表示要求が出ていれば次の電池残量
を表示することになる。前記ステップＳ５において受信
電波の認証ＩＤが自車のものと異なる場合（近くを走行
する他車の信号あるいはノイズである可能性が高い）
は、第２の所定時間の経過（Ｓ６）の後、残量表示要求
は終了して省エネ状態となる。

【００１３】図５は電池ケース制御フローを示すもの
で、ステップＳ１０にて残量表示部１０からのＩＤ信号
とパワー信号（電池残量表示要求およびアシスト要求）
の電波等を受信すると、ステップＳ１１において受信電
波等の認証ＩＤが識別され、合致しなければ他車の電波
を受信したものとしてステップＳ１２に移行し、パワー
オン信号が出力されていなければ省エネ受信待機モード
となり、パワーオン信号出力中ならば後述するステップ
Ｓ１５に移行する。ステップＳ１１において受信電波等
が自車のものと判断され、ステップＳ１３にてパワーオ
ン信号が出力中と判断されれば、逆の操作要求（パワー
オフ要求信号）が出たものとしてステップＳ１４に移行
してパワーオフ信号が出力されて省エネ受信待機モード
に移行する。ステップＳ１３にてパワーオン信号が出力
中でないと判断されれば（それまでは残量表示要求ある
いはアシスト要求はなされていなかった）、ステップＳ
１５に移行してパワーオン信号が出力される。

【００１４】これにより、ステップＳ１６にて送信許可
・受信禁止がなされ、ステップＳ１７において所定時間
がクリアされるまでは発信側の誤動作によるパワーオフ
信号出力がなされないように受信が阻止される。この間
に電池残量演算部３７において電池残量が演算されると
ともに、パワーユニット２０におけるアシストコントロ
ーラ２１もアシストオン状態となる（パワーオン・オフ
信号４２はコネクタ４０を経てアシストコントローラ２
１に伝達され、後述する図６のステップＳ２４のパワー
オン状態）。つまり、アシストオン時には残量表示部１
０において電池残量も知ることができるように構成され
ている。

【００１５】かくして、ステップＳ１８において前記演
算された電池残量信号がＩＤ信号とともに出力される。
その後は、ステップＳ１９にて送信禁止・受信許可がな
されて受信のみを可能とし、ステップＳ２０にて受信が
あれば、ステップＳ１１に戻ってパワーオン信号出力中
ならパワーオフ処理が成される（ステップＳ１４）。受
信がなければ、ステップＳ２１にてアシストオフ要求が
あればステップＳ２２にてパワーオフ信号が出力されて
省エネ受信待機モードとなり、アシストオフ要求がなけ
れば第４の所定時間が経過するのを待って（Ｓ２３）、
パワーオンのままステップＳ１５に戻り電池残量表示信
号を出力し続ける。つまり、アシストオンの状態では、
電池残量信号が間欠的にＩＤとともに残量表示部１０に
送信されるので電池能力を管理しながらアシスト制御を
行うことができる。

【００１６】図６はパワーユニット制御フローを示すも
ので、前記電池コントローラ３１におけるステップＳ１
５でのパワーオン信号の出力によってステップＳ２４に
てパワーオンがなされると、ステップＳ２５に移行して
電池データが読み込まれる。自転車が停止してステップ
Ｓ２６において第３の所定地間走行のないことが検出さ
れると、ステップＳ２７に移行してアシストオフ要求信
号が出力されて省エネ待機モードに入る。走行中あるい
は停止しても前記第３の所定地間以内の一時停止等の場
合は、ステップＳ２８に移行してパワーオフ信号がなけ
ればステップＳ２９にてアシスト処理が行われ補助動力
駆動による走行が継続され、パワーオフ信号があれば省
エネ待機モードに入る。

【００１７】以上、本発明の実施の形態について説明し
てきたが、本発明の趣旨の範囲内で残量表示部と電池ケ
ース側との間の信号伝達手段の種類（例えば電波、光の
みならず音声等も可能である）、残量表示部の形状、形
式およびその設置部位、電池ケースの形状、形式および
その設置部位、パワーユニットの形状、形式およびその
設置部位、電池ケースにおける電池コントローラとパワ
ーユニットにおけるアシストコントローラとの間のコネ
クタの形状および接続形式、人力センサー等各センサー
の形状、形式、認証コードの設定方式、報知の種類等に
ついては適宜選定することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、自
転車用制御装置において、操作部を兼ねる表示部と制御
部とを別設し、その間を電波あるいは光通信手段により
制御信号を送受するように構成するとともに、これら表
示部と制御部との間の制御信号の送受が認証コードが一
致した場合にのみ行われるように構成されたことによ
り、表示部と制御部との間に配線等が存在しないため、
外観に優れるとともに部品点数の削減による低コスト化
が実現でき、事故や悪戯による断線の虞れもなく、他車
からの信号やノイズによる誤動作を阻止し得て信頼性の
高い情報伝達が可能となる他、表示部を視認し易い部位
に自在に設置できて使用の自由度が増大する。

【００１９】また、補助動力によるアシスト制御機能を
備えた自転車用制御装置において、電池残量表示および
アシスト制御のためのスイッチを備えた操作部である残
量表示部と電池ケースおよびパワーユニットにおける制
御部とを別設し、その間を電波あるいは光通信手段によ
り制御信号を送受するように構成するとともに、前記制
御信号の送受が認証コードが一致した場合にのみ行われ
るように構成された場合は、前述同様に、表示部と制御
部との間に配線等が存在しないため、外観に優れるとと
もに部品点数の削減による低コスト化が実現でき、事故
や悪戯による断線の虞れもなく、他車からの信号やノイ
ズによる誤動作を阻止し得て信頼性の高い情報伝達が可
能となる他、表示部を視認し易い部位に自在に設置でき
て使用の自由度が増大することは無論のこと、アシスト
制御にとって不可欠な電池残量を常に明確に把握してお
くことが可能となる。

【００２０】さらに、前記表示部または残量表示部をハ
ンドル等の視認し易い部位に着脱自在に設置した場合
は、重心等の関係から比較的見にくい車体中央部に配設
された電池ケース、パワーユニット等の制御部に対し
て、操作部を兼ねる表示部または残量表示部を自由に視
認あるいは操作し易いハンドル等に設置することができ
て使い勝手が向上するとともに、これらの表示部または
残量表示部を自在に取り外して適宜の部位に設置するこ
とも可能で、設置位置あるいは設計の自由度を増ことが
できる。

【００２１】さらにまた、前記電池ケース内に電池残量
演算部と送受信部とパワーオン・オフ信号出力部を設け
るとともに、該パワーオン・オフ信号出力部からの制御
信号によってアシスト制御のオン・オフがなされるよう
に構成した場合は、電池残量の演算、残量表示部との信
号の送受、パワーのオン・オフ等の制御の殆どを電池ケ
ース内の電池コントローラにおいて行えるので、パワー
ユニット側ではアシスト制御のみを行えばよいので、そ
れぞれの制御部の制御が簡素化される。このように、本
発明によれば、配線等による取り回しが不要で事故や悪
戯による断線の虞れもなく、外観にも優れて信頼性の高
い情報伝達が可能で低コストな自転車用制御装置が提供
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自転車用制御装置の１実施の形態を示
すもので、図１（Ａ）は本発明の制御装置が搭載された
自転車の側面図、図１（Ｂ）は残量表示部の拡大図であ
る。

【図２】同、残量表示部のブロック構成図である。

【図３】同、電池ケースおよびパワーユニットのブロッ
ク構成図である。

【図４】同、残量表示部制御フロー図である。

【図５】同、電池ケース制御フロー図である。

【図６】同、パワーユニット制御フロー図である。

【符号の説明】

１０ 残量表示部（操作部） １１ コントローラ（制御部） １６ スイッチボタン ２０ パワーユニット ２１ アシストコントローラ（制御部） ２２ 人力検出センサー ２３ 速度センサー ２４ アシスト出力部 ３０ 電池ケース ３１ 電池コントローラ（制御部） ３２ 電池 ３３ 充電コネクタ ３４ 送受信部 ３５ 表示部 ３６ ＩＤ比較部 ３７ 電池残量演算部 ３８ 電圧検出部 ３９ 電流検出部 ４０ ケーブルコネクタ ４１ 電池データ信号 ４２ パワーオン・オフ信号 ４３ アシストオフ要求信号 ４４ 電源コネクタ

フロントページの続き (72)発明者 田村 義孝 埼玉県上尾市中妻 ３−１−１ ブリヂス トンサイクル株式会社内 Ｆターム(参考） 5G435 AA14 CC06 LL17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自転車用制御装置において、操作部を兼
   ねる表示部と制御部とを別設し、その間を電波あるいは
   光通信手段により制御信号を送受するように構成すると
   ともに、これら表示部と制御部との間の制御信号の送受
   が認証コードが一致した場合にのみ行われるように構成
   されたことを特徴とする自転車用制御装置。
2. 【請求項２】 補助動力によるアシスト制御機能を備え
   た自転車用制御装置において、電池残量表示およびアシ
   スト制御のためのスイッチを備えた操作部である残量表
   示部と電池ケースおよびパワーユニットにおける制御部
   とを別設し、その間を電波あるいは光通信手段により制
   御信号を送受するように構成するとともに、前記制御信
   号の送受が認証コードが一致した場合にのみ行われるよ
   うに構成されたことを特徴とする自転車用制御装置。
3. 【請求項３】 前記表示部または残量表示部をハンドル
   等の視認し易い部位に着脱自在に設置したことを特徴と
   する請求項１または２に記載の自転車用制御装置。
4. 【請求項４】 前記電池ケース内に電池残量演算部と送
   受信部とパワーオン・オフ信号出力部を設けるととも
   に、該パワーオン・オフ信号出力部からの制御信号によ
   ってアシスト制御のオン・オフがなされるように構成し
   たことを特徴とする請求項２または３に記載の自転車用
   制御装置。