JP2015048056A - Control device for bicycle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable running assistance to be performed appropriately.SOLUTION: A control device for a bicycle includes a human power driving force detection part, a speed detection part, and a control part. The control part sets a human power driving force reference value on the basis of a running speed detected by the speed detection part, and when it is determined that human power driving force detected by the human power driving force detection part is the human power driving force reference value or more, the control part causes running assistance by an electric motor for running assistance to be performed. Also, when it is determined that the running speed is less than a predetermined speed reference value, the control part sets the human power driving force reference value to a first human power driving force reference value, and when it is determined that the running speed is the predetermined speed reference value or more, the control part sets the human power driving force reference value to a second human power driving force reference value smaller than the first human power driving force reference value.

Description

本発明は、自転車用制御装置に関するものである。   The present invention relates to a bicycle control device.

人力駆動力に加え、走行補助用電動機による走行補助を行う電動アシスト自転車が近年普及してきている（例えば特許文献１）。この電動アシスト自転車は、自転車用制御装置を有しており、この自転車用制御装置は、クランク軸に作用するトルクなどの人力駆動力に応じて、走行補助のためのアシスト力を決定している。   In recent years, an electrically assisted bicycle that performs driving assistance by a driving assistance electric motor in addition to human driving force has become widespread (for example, Patent Document 1). This electric assist bicycle has a bicycle control device, and this bicycle control device determines an assist force for driving assistance according to a human driving force such as a torque acting on a crankshaft. .

特開２００１−１０５８１号公報JP 2001-10581 A

上述した電動アシスト自転車において、自転車用制御装置は、人力駆動力が予め設定された人力駆動力基準値以上となったときに、走行補助用電動機に走行補助を実行させる。しかしながら、この人力駆動力基準値を低めに設定すると、自転車の乗り始めに急発進してしまうという問題が生じる。これを防止するために、人力駆動力基準値を高めに設定すると、自転車を走行中に走行補助がなかなか開始されず、乗り心地がよくないという問題が生じる。   In the electric assist bicycle described above, the bicycle control device causes the electric motor for driving assistance to execute driving assistance when the human driving force becomes equal to or greater than a preset human driving force reference value. However, if the human power driving force reference value is set low, there is a problem that the vehicle starts suddenly at the beginning of riding. In order to prevent this, if the human power driving force reference value is set to a high value, there is a problem that the driving assistance is not easily started while the bicycle is running, and the riding comfort is not good.

本発明の課題は、適切に走行補助を実行させる自転車用制御装置を提供することにある。   The subject of this invention is providing the control apparatus for bicycles which performs driving | running | working assistance appropriately.

本発明のある側面に係る自転車用制御装置は、走行補助用電動機を有する自転車を制御する自転車用制御装置であって、人力駆動力検出部と、速度検出部と、制御部とを備える。人力駆動力検出部は、人力駆動力を検出する。速度検出部は、自転車の走行速度を検出する。制御部は、速度検出部によって検出された走行速度に基づき人力駆動力基準値を設定し、人力駆動力検出部によって検出された人力駆動力が人力駆動力基準値以上であると判定した場合、走行補助用電動機による走行補助を実行させる。また、制御部は、走行速度が予め設定された速度基準値未満であると判定した場合、人力駆動力基準値を第１人力駆動力基準値に設定し、走行速度が速度基準値以上であると判定した場合、人力駆動力基準値を第１人力駆動力基準値よりも小さい第２人力駆動力基準値に設定する。   A bicycle control device according to an aspect of the present invention is a bicycle control device that controls a bicycle having a driving assistance electric motor, and includes a human power driving force detection unit, a speed detection unit, and a control unit. The human power driving force detection unit detects human power driving force. The speed detector detects the traveling speed of the bicycle. When the control unit sets the human power driving force reference value based on the traveling speed detected by the speed detection unit and determines that the human driving force detected by the human power driving force detection unit is equal to or higher than the human power driving force reference value, Driving assistance by the driving assistance motor is executed. Further, when the control unit determines that the traveling speed is less than a preset speed reference value, the control unit sets the human power driving force reference value as the first human power driving force reference value, and the traveling speed is equal to or higher than the speed reference value. Is determined, the human power driving force reference value is set to a second human power driving force reference value that is smaller than the first human power driving force reference value.

この構成によれば、走行速度が速度基準値未満であるとき、人力駆動力が第１人力駆動力基準値以上とならなければ、走行補助は実行されない。また、走行速度が速度基準値以上であるとき、第１駆動力基準値よりも小さい第２人力駆動力基準値以上となると、走行補助が実行される。このように、自転車の走行速度が速度基準値未満であるときは、より大きい人力駆動力基準値以上とならなければ走行補助が実行されないため、自転車の乗り始めに急発進してしまうことを防止することができる。また、自転車の走行速度が速度基準値以上であるときは、より小さい人力駆動力基準値以上で走行補助が実行されるため、なかなか走行補助が実行されないという問題を解消することができる。したがって、本発明に係る自転車用制御装置は、適切に走行補助を実行させることができる。   According to this configuration, when the traveling speed is less than the speed reference value, the driving assistance is not executed unless the human driving force is equal to or greater than the first human driving force reference value. Further, when the travel speed is equal to or higher than the speed reference value, the travel assistance is executed when the travel speed is equal to or higher than the second human power driving force reference value smaller than the first driving force reference value. As described above, when the traveling speed of the bicycle is less than the speed reference value, the driving assistance is not executed unless it exceeds the higher human power driving force reference value, thus preventing sudden start at the beginning of riding the bicycle. can do. Further, when the traveling speed of the bicycle is equal to or higher than the speed reference value, the driving assistance is executed with a smaller human power driving force reference value or more, so the problem that the driving assistance is not easily executed can be solved. Therefore, the bicycle control device according to the present invention can appropriately execute the driving assistance.

好ましくは、自転車用制御装置は、自転車のクランクの回転状態を検出する第１回転検出部をさらに備える。制御部は、人力駆動力が人力駆動力基準値以上であり、且つ、第１回転検出部によって検出された回転状態に基づきクランクが前進方向に回転していると判定した場合、走行補助を実行させる。この構成によれば、より適切な条件を満足したときに、走行補助が実行される。   Preferably, the bicycle control device further includes a first rotation detection unit that detects a rotation state of a crank of the bicycle. When the control unit determines that the manpower driving force is equal to or greater than the manpower driving force reference value and the crank is rotating in the forward direction based on the rotation state detected by the first rotation detecting unit, the control unit executes traveling assistance. Let According to this configuration, travel assistance is executed when a more appropriate condition is satisfied.

好ましくは、第１回転検出部は、クランクの回転角度をさらに検出する。そして、制御部は、人力駆動力が人力駆動力基準値以上であり、クランクが前進方向に回転しており、且つ、第１回転検出部によって検出された回転角度に基づきクランクが予め設定された回転角度基準値以上回転していると判定した場合、走行補助用電動機による走行補助を実行させる。この構成によれば、より適切な条件を満足したときに、走行補助が実行される。   Preferably, the first rotation detection unit further detects a rotation angle of the crank. The control unit is configured such that the human driving force is equal to or greater than the human driving force reference value, the crank rotates in the forward direction, and the crank is preset based on the rotation angle detected by the first rotation detection unit. When it is determined that the vehicle is rotating by the rotation angle reference value or more, the driving assistance by the driving assistance motor is executed. According to this configuration, travel assistance is executed when a more appropriate condition is satisfied.

好ましくは、走行補助が実行されている場合において、制御部は、第１回転検出部によって検出された回転状態に基づき、クランクが前進方向とは逆方向に回転していると判定した場合、走行補助を停止させる。この構成によれば、走行補助が不要な場合に、迅速に走行補助を停止させることができる。   Preferably, when traveling assistance is being performed, the control unit determines that the crank is rotating in a direction opposite to the forward direction based on the rotation state detected by the first rotation detection unit. Stop assistance. According to this structure, when driving assistance is unnecessary, driving assistance can be quickly stopped.

好ましくは、自転車用制御装置は、自転車のクランクの回転速度を検出する第２回転検出部をさらに備える。走行補助が実行されている場合において、制御部は、第２回転速度検出部によって検出された回転速度に基づき、回転速度が予め設定された回転速度基準値以下であると判定した場合、走行補助を停止させる。   Preferably, the bicycle control device further includes a second rotation detector that detects a rotation speed of a crank of the bicycle. When traveling assistance is being executed, the control unit determines that the rotational speed is equal to or less than a preset rotational speed reference value based on the rotational speed detected by the second rotational speed detection unit. Stop.

人力駆動力検出部は、自転車のクランク軸に作用するトルクを人力駆動力として検出してもよいし、自転車のクランクアームに作用するトルクを人力駆動力として検出してもよい。   The manual driving force detection unit may detect the torque acting on the crankshaft of the bicycle as the manual driving force, or may detect the torque acting on the crank arm of the bicycle as the manual driving force.

本発明によれば、適切に走行補助を実行させる自転車用制御装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the bicycle control apparatus which performs driving assistance appropriately can be provided.

自転車用制御装置を適用した自転車の側面図。The side view of the bicycle which applied the bicycle control apparatus. 第１実施形態に係る自転車用制御装置のブロック図。1 is a block diagram of a bicycle control device according to a first embodiment. 走行補助を実行させる際の第１実施形態に係る自転車用制御装置の動作を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating operation | movement of the bicycle control apparatus which concerns on 1st Embodiment at the time of performing driving assistance. 第２実施形態に係る自転車用制御装置のブロック図。The block diagram of the control apparatus for bicycles concerning 2nd Embodiment. 走行補助を実行させる際の第２実施形態に係る自転車用制御装置の動作を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating operation | movement of the bicycle control apparatus which concerns on 2nd Embodiment at the time of performing driving assistance. 走行補助を実行させる際の第２実施形態に係る自転車用制御装置の他の動作を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating other operation | movement of the bicycle control apparatus which concerns on 2nd Embodiment at the time of performing driving assistance. 変形例１に係る自転車用制御装置のブロック図。FIG. 9 is a block diagram of a bicycle control device according to Modification 1. 変形例２に係る自転車用制御装置のブロック図。The block diagram of the control apparatus for bicycles which concerns on the modification 2. FIG.

以下、本発明に係る自転車用制御装置の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments of a bicycle control device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

［第１実施形態］
図１は、自転車用制御装置１を適用した自転車１０１の側面図である。図１に示すように、第１実施形態に係る自転車用制御装置１を適用した自転車１０１は、フレーム１０２と、ハンドル１０４と、駆動部１０５と、前輪１０６と、後輪１０７とを備えている。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a side view of a bicycle 101 to which the bicycle control device 1 is applied. As shown in FIG. 1, a bicycle 101 to which the bicycle control device 1 according to the first embodiment is applied includes a frame 102, a handle 104, a drive unit 105, a front wheel 106, and a rear wheel 107. .

駆動部１０５は、チェーン１１０と、ペダル１１１が装着されたクランク１１２と、アシスト機構１１５と、アシスト機構１１５の電源としての着脱可能な充電池１１７とを有しており、それぞれがフレーム１０２に支持されている。クランク１１２は、クランク軸１１２ａと、一対のクランクアーム１１２ｂとを含む。各クランクアーム１１２ｂは、クランク軸１１２ａの両端部に設けられる。充電池１１７は、例えばニッケル水素電池およびリチウムイオン電池等を用いた蓄電池であり、フレーム１０２に着脱可能に搭載される。   The drive unit 105 includes a chain 110, a crank 112 on which a pedal 111 is mounted, an assist mechanism 115, and a detachable rechargeable battery 117 as a power source of the assist mechanism 115, each supported by the frame 102. Has been. The crank 112 includes a crankshaft 112a and a pair of crank arms 112b. Each crank arm 112b is provided at both ends of the crankshaft 112a. The rechargeable battery 117 is a storage battery using, for example, a nickel metal hydride battery and a lithium ion battery, and is detachably mounted on the frame 102.

図２は、第１実施形態に係る自転車用制御装置１を示すブロック図である。図２に示すように、自転車用制御装置１は、人力駆動力検出部２、速度検出部３、及び制御部６を備えている。この自転車用制御装置１には、アシスト機構１１５が接続されている。   FIG. 2 is a block diagram illustrating the bicycle control device 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the bicycle control device 1 includes a human power driving force detection unit 2, a speed detection unit 3, and a control unit 6. An assist mechanism 115 is connected to the bicycle control device 1.

アシスト機構１１５は、走行補助用電動機１１６と、モータドライバ１１７とを含む。走行補助用電動機１１６は、モータドライバ１１７によって制御される。また、モータドライバ１１７は、制御部６からの指令に基づき、走行補助用電動機１１６を制御する。   The assist mechanism 115 includes a travel assisting electric motor 116 and a motor driver 117. The travel assisting motor 116 is controlled by a motor driver 117. Further, the motor driver 117 controls the travel assisting electric motor 116 based on a command from the control unit 6.

人力駆動力検出部２は、人力駆動力を検出する。詳細には、人力駆動力検出部２は、人力駆動力に応じた信号を出力する。例えば、人力駆動力検出部２はトルクセンサであって、クランク１１２のクランク軸１１２ａに作用するトルクに応じた信号（例えば電圧）を出力する。トルクセンサは、例えば磁歪式センサであってもよいし、歪ゲージであってもよい。この人力駆動力検出部２によって検出されたトルクに関する情報が、制御部６に送られる。制御部６は、人力駆動力検出部２から取得した信号に基づき、アシスト機構１１５を制御する。例えば、制御部６は、クランク軸１１２ａに作用するトルクの所定倍のトルクを、走行補助用電動機１１６で補助的に発生させる。   The human driving force detection unit 2 detects human driving force. Specifically, the human power driving force detection unit 2 outputs a signal corresponding to the human power driving force. For example, the manpower driving force detection unit 2 is a torque sensor, and outputs a signal (for example, a voltage) corresponding to the torque acting on the crankshaft 112a of the crank 112. The torque sensor may be, for example, a magnetostrictive sensor or a strain gauge. Information regarding the torque detected by the human driving force detection unit 2 is sent to the control unit 6. The control unit 6 controls the assist mechanism 115 based on the signal acquired from the human power driving force detection unit 2. For example, the control unit 6 supplementarily generates a torque that is a predetermined multiple of the torque acting on the crankshaft 112 a by the travel assisting electric motor 116.

速度検出部３は、自転車１０１の走行速度を検出する。詳細には、速度検出部３は、速度センサである。例えば、速度検出部３は、自転車１０１のフロントフォーク１０３上に取り付けられ、前輪１０６のスポークの１本に取り付けられた磁石３０を検出する磁気操作可能なセンサであるのが望ましい（図１参照）。この速度検出部３によって検出された自転車１０１の走行速度に関する情報は、制御部６に送られる。   The speed detection unit 3 detects the traveling speed of the bicycle 101. Specifically, the speed detection unit 3 is a speed sensor. For example, the speed detection unit 3 is preferably a sensor that is attached to the front fork 103 of the bicycle 101 and can detect a magnet 30 attached to one of the spokes of the front wheel 106 (see FIG. 1). . Information regarding the traveling speed of the bicycle 101 detected by the speed detection unit 3 is sent to the control unit 6.

制御部６は、人力駆動力検出部２によって検出された人力駆動力が人力駆動力基準値以上であると判定した場合、走行補助用電動機１１６による走行補助を実行させる。詳細には、制御部６は、モータドライバ１１７を制御することによって、走行補助用電動機１１６による走行補助を実行させる。   When it is determined that the human power driving force detected by the human power driving force detection unit 2 is equal to or higher than the human power driving force reference value, the control unit 6 causes the driving assistance motor 116 to perform driving assistance. Specifically, the control unit 6 controls the motor driver 117 to execute travel assistance by the travel assistance electric motor 116.

また、制御部６は、速度検出部３によって検出された走行速度に基づき、上述した人力駆動力基準値を変更する。具体的には、制御部６は、走行速度が予め設定された速度基準値未満であると判定した場合、人力駆動力基準値を第１人力駆動力基準値とする。一方、制御部６は、走行速度が速度基準値以上であると判定した場合、人力駆動力基準値を第２人力駆動力基準値とする。ここで、第１人力駆動力基準値は、第２人力駆動力基準値よりも大きい。なお、制御部６は、例えば、マイクロコンピュータによって構成され、ＣＰＵ（Central processing unit），ＲＡＭ(random access memory)，ＲＯＭ(read only memory)，Ｉ／Ｏインターフェイスなどを含む。   Further, the control unit 6 changes the above-described human power driving force reference value based on the traveling speed detected by the speed detection unit 3. Specifically, when it is determined that the traveling speed is less than a preset speed reference value, the control unit 6 sets the human driving force reference value as the first human driving force reference value. On the other hand, when it is determined that the traveling speed is equal to or higher than the speed reference value, the control unit 6 sets the human power driving force reference value as the second human power driving force reference value. Here, the first human driving force reference value is larger than the second human driving force reference value. The control unit 6 is constituted by, for example, a microcomputer, and includes a central processing unit (CPU), a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), an I / O interface, and the like.

すなわち、自転車１０１の走行速度が速度基準値未満である場合、制御部６は、人力駆動力が第１人力駆動力基準値以上となった場合に、走行補助用電動機１１６による走行補助を実行させる。一方、自転車１０１の走行速度が速度基準値以上である場合、制御部６は人力駆動力が第２人力駆動力基準値以上となった場合に、走行補助用電動機１１６による走行補助を実行させる。なお、特に限定されるものではないが、予め設定された速度基準値としては例えば５ｋｍ／ｈとすることができ、また、第１人力駆動力基準値としては例えば１０Ｎｍ、第２人力駆動力基準値としては例えば７Ｎｍとすることができる。   That is, when the traveling speed of the bicycle 101 is less than the speed reference value, the control unit 6 causes the driving assistance motor 116 to perform driving assistance when the human driving force becomes equal to or higher than the first human driving force reference value. . On the other hand, when the traveling speed of the bicycle 101 is equal to or higher than the speed reference value, the control unit 6 causes the driving assistance motor 116 to perform driving assistance when the human driving force becomes equal to or higher than the second human driving force reference value. Although not particularly limited, the preset speed reference value can be set to 5 km / h, for example, and the first human driving force reference value is set to 10 Nm, for example, and the second human driving force reference value. For example, the value can be 7 Nm.

次に、走行補助を実行させる際の自転車用制御装置１の動作について、図３を参照しつつ説明する。図３は、走行補助を実行させる際の第１実施形態に係る自転車用制御装置１の動作を説明するためのフローチャートである。   Next, the operation of the bicycle control device 1 when the driving assistance is executed will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the bicycle control device 1 according to the first embodiment when running assistance is executed.

図３に示すように、まず、制御部６は、速度検出部３より、自転車１０１の走行速度に関する情報を取得する（ステップＳ１）。   As shown in FIG. 3, first, the control unit 6 acquires information related to the traveling speed of the bicycle 101 from the speed detection unit 3 (step S <b> 1).

次に、制御部６は、ステップＳ１において取得した情報から、走行速度が予め設定された速度基準値未満であるか否か判定する（ステップＳ２）。制御部６は、走行速度が速度基準値未満であると判定すると（ステップＳ２のＹｅｓ）、後述するステップＳ３の処理に移行する。一方、制御部６は、走行速度が速度基準値以上であると判定すると（ステップＳ２のＮｏ）、後述するステップＳ７の処理に移行する。   Next, the control unit 6 determines whether or not the traveling speed is less than a preset speed reference value from the information acquired in Step S1 (Step S2). When the control unit 6 determines that the traveling speed is less than the speed reference value (Yes in step S2), the control unit 6 proceeds to processing in step S3 described later. On the other hand, when the control unit 6 determines that the traveling speed is equal to or higher than the speed reference value (No in step S2), the control unit 6 proceeds to a process in step S7 described later.

走行速度が速度基準値未満である場合（ステップＳ２のＹｅｓ）、制御部６は、第１人力駆動力基準値を設定する（ステップＳ３）。そして、制御部６は、人力駆動力検出部２より、人力駆動力に関する情報を取得する（ステップＳ４）。次に、制御部６は、取得した情報に基づき、人力駆動力が第１人力駆動力基準値以上であるか否か判定する（ステップＳ５）。   When the traveling speed is less than the speed reference value (Yes in Step S2), the control unit 6 sets the first human power driving force reference value (Step S3). And the control part 6 acquires the information regarding a human power driving force from the human power driving force detection part 2 (step S4). Next, the control unit 6 determines whether or not the human power driving force is greater than or equal to the first human power driving force reference value based on the acquired information (step S5).

制御部６は、人力駆動力が第１人力駆動力基準値以上であると判定すると（ステップＳ５のＹｅｓ）、モータドライバ１１７を制御して、走行補助用電動機１１６による走行補助を実行させる（ステップＳ６）。一方、制御部６は、人力駆動力が第１人力駆動力基準値未満であると判定すると（ステップＳ５のＮｏ）、上述したステップＳ１の処理に戻る。   When the control unit 6 determines that the human driving force is equal to or greater than the first human driving force reference value (Yes in step S5), the control unit 6 controls the motor driver 117 to execute the driving assistance by the driving assist motor 116 (step). S6). On the other hand, when the control unit 6 determines that the human driving force is less than the first human driving force reference value (No in step S5), the control unit 6 returns to the processing in step S1 described above.

一方、走行速度が速度基準値以上である場合（ステップＳ２のＮｏ）、制御部６は、第２人力駆動力基準値を設定する（ステップＳ７）。そして、制御部６は、人力駆動力検出部２より、人力駆動力に関する情報を取得する（ステップＳ８）。次に、制御部６は、取得した情報に基づき、人力駆動力が第２人力駆動力基準値以上であるか否か判定する（ステップＳ９）。   On the other hand, when the traveling speed is equal to or higher than the speed reference value (No in Step S2), the control unit 6 sets the second human power driving force reference value (Step S7). And the control part 6 acquires the information regarding a human power driving force from the human power driving force detection part 2 (step S8). Next, based on the acquired information, the control unit 6 determines whether or not the human power driving force is greater than or equal to the second human power driving force reference value (step S9).

制御部６は、人力駆動力が第２人力駆動力基準値以上であると判定すると（ステップＳ９のＹｅｓ）、モータドライバ１１７を制御して、走行補助用電動機１１６による走行補助を実行させる（ステップＳ６）。一方、制御部６は、人力駆動力が第２人力駆動力基準値未満であると判定すると（ステップＳ９のＮｏ）、上述したステップＳ１の処理に戻る。   When the control unit 6 determines that the human driving force is equal to or greater than the second human driving force reference value (Yes in step S9), the controller 6 controls the motor driver 117 to execute the driving assistance by the driving assist motor 116 (step). S6). On the other hand, when the control unit 6 determines that the human driving force is less than the second human driving force reference value (No in step S9), the control unit 6 returns to the processing in step S1 described above.

なお、制御部６は、走行速度が予め設定された速度上限値以上となった場合、走行補助を停止させることができる。特に限定されるものではないが、速度上限値は、例えば２５ｋｍ／ｈとすることができる。   In addition, the control part 6 can stop driving assistance, when driving speed becomes more than the speed upper limit set beforehand. Although not particularly limited, the speed upper limit value can be set to, for example, 25 km / h.

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る自転車用制御装置１１について説明する。なお、第２実施形態に係る自転車用制御装置１１が適用される自転車１０１は、上述した第１実施形態において説明した自転車１０１と同じであるため、その説明を省略する。 [Second Embodiment]
Next, the bicycle control device 11 according to the second embodiment will be described. In addition, since the bicycle 101 to which the bicycle control device 11 according to the second embodiment is applied is the same as the bicycle 101 described in the first embodiment, the description thereof is omitted.

図４は、第２実施形態に係る自転車用制御装置１１のブロック図である。図４に示すように、自転車用制御装置１１は、第１実施形態に係る自転車用制御装置１とは異なり、第１回転検出部４をさらに備えている。なお、第２実施形態に係る自転車用制御装置１１のその他の構成に関しては、第１実施形態に係る自転車用制御装置１の構成と同じであるため、詳細な説明を省略する。   FIG. 4 is a block diagram of the bicycle control device 11 according to the second embodiment. As shown in FIG. 4, the bicycle control device 11 further includes a first rotation detection unit 4, unlike the bicycle control device 1 according to the first embodiment. In addition, about the other structure of the bicycle control apparatus 11 which concerns on 2nd Embodiment, since it is the same as that of the structure of the bicycle control apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment, detailed description is abbreviate | omitted.

第１回転検出部４は、自転車１０１のクランク１１２の回転状態を検出する。詳細には、第１回転検出部４は、回転角センサであり、例えばロータリーエンコーダなどを挙げることができる。具体的には、第１回転検出部４は、クランク１１２が前進方向に回転しているか、前進方向とは逆方向に回転しているか、をクランク１１２の回転状態として検出する。この第１回転検出部４によって検出されたクランク１１２の回転状態に関する情報は、制御部６に送られる。なお、第１回転検出部４は、クランク軸１１２ａの回転状態を検出してもよいし、クランクアーム１１２ｂの回転状態を検出してもよい。   The first rotation detection unit 4 detects the rotation state of the crank 112 of the bicycle 101. Specifically, the first rotation detection unit 4 is a rotation angle sensor, and examples thereof include a rotary encoder. Specifically, the first rotation detection unit 4 detects whether the crank 112 is rotating in the forward direction or whether it is rotating in the direction opposite to the forward direction as the rotation state of the crank 112. Information regarding the rotation state of the crank 112 detected by the first rotation detection unit 4 is sent to the control unit 6. The first rotation detection unit 4 may detect the rotation state of the crankshaft 112a or the rotation state of the crank arm 112b.

また、第１回転検出部４は、自転車１０１のクランク１１２の回転角度をさらに検出する。この第１回転検出部４によって検出されたクランク１１２の回転角度に関する情報は、制御部６に送られる。なお、第１回転検出部４は、クランク軸１１２ａの回転角度を検出してもよいし、クランクアーム１１２ｂの回転角度を検出してもよい。   The first rotation detection unit 4 further detects the rotation angle of the crank 112 of the bicycle 101. Information regarding the rotation angle of the crank 112 detected by the first rotation detection unit 4 is sent to the control unit 6. Note that the first rotation detection unit 4 may detect the rotation angle of the crankshaft 112a or the rotation angle of the crank arm 112b.

次に、走行補助を実行させる際の第２実施形態に係る自転車用制御装置１１の動作について図５を参照しつつ説明する。図５は、走行補助を実行させる際の第２実施形態に係る自転車用制御装置１１の動作を説明するためのフローチャートである。なお、図５におけるステップＳ１〜ステップＳ９までの処理は、上記実施形態と同様であるため、その詳細な説明を省略する。   Next, the operation of the bicycle control device 11 according to the second embodiment when executing driving assistance will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the bicycle control device 11 according to the second embodiment when running assistance is executed. Note that the processing from step S1 to step S9 in FIG. 5 is the same as that in the above embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.

図５に示すように、制御部６は、人力駆動力が第１人力駆動力基準値以上であると判定した場合（ステップＳ５のＹｅｓ）、又は人力駆動力が第２人力駆動力基準値以上であると判定した場合（ステップＳ９のＹｅｓ）、第１回転検出部４によって検出されたクランク１１２の回転状態に関する情報を取得する（ステップＳ１１）。   As shown in FIG. 5, the control unit 6 determines that the human driving force is equal to or higher than the first human driving force reference value (Yes in step S5), or the human driving force is equal to or higher than the second human driving force reference value. (Yes in step S9), information on the rotation state of the crank 112 detected by the first rotation detection unit 4 is acquired (step S11).

次に、制御部６は、取得した回転状態に関する情報に基づき、クランク１１２が前進方向に回転しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。   Next, the control unit 6 determines whether or not the crank 112 is rotating in the forward direction based on the acquired information regarding the rotation state (step S12).

制御部６は、クランク１１２が前進方向に回転していると判定すると（ステップＳ１２のＹｅｓ）、走行補助用電動機１１６による走行補助を実行させる（ステップＳ６）。一方、制御部６は、クランク１１２が前進方向と逆方向に回転していると判定すると（ステップＳ１２のＮｏ）、ステップＳ１の処理に戻る。   When determining that the crank 112 is rotating in the forward direction (Yes in step S12), the control unit 6 causes the driving assistance motor 116 to perform driving assistance (step S6). On the other hand, if the control part 6 determines with the crank 112 rotating in the reverse direction with respect to a forward direction (No of step S12), it will return to the process of step S1.

制御部６は、例えば、走行速度が予め設定された速度上限値以上となった場合、又は、クランク１１２が前進方向と逆方向に回転した場合に、走行補助を停止させることができる。   For example, the control unit 6 can stop the traveling assistance when the traveling speed becomes equal to or higher than a preset speed upper limit value or when the crank 112 rotates in the direction opposite to the forward direction.

なお、第２実施形態に係る自転車用制御装置１１は、次のようにして走行補助を実行させてもよい。図６は、走行補助を実行させる際の第２実施形態に係る自転車用制御装置１１の他の動作を説明するためのフローチャートである。なお、図６におけるステップＳ１〜ステップＳ９までの処理は、上記実施形態と同様であるため、その詳細な説明を省略する。   Note that the bicycle control device 11 according to the second embodiment may perform driving assistance as follows. FIG. 6 is a flowchart for explaining another operation of the bicycle control device 11 according to the second embodiment when running assistance is executed. Note that the processing from step S1 to step S9 in FIG. 6 is the same as that in the above embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.

図６に示すように、制御部６は、人力駆動力が第１人力駆動力基準値以上であると判定した場合（ステップＳ５のＹｅｓ）、又は人力駆動力が第２人力駆動力基準値以上であると判定した場合（ステップＳ９のＹｅｓ）、第１回転検出部４によって検出されたクランク１１２の回転状態及び回転角度に関する情報を取得する（ステップＳ１３）。   As shown in FIG. 6, the control unit 6 determines that the human power driving force is equal to or higher than the first human power driving force reference value (Yes in step S5), or the human power driving force is equal to or higher than the second human power driving force reference value. (Yes in step S9), information on the rotation state and rotation angle of the crank 112 detected by the first rotation detection unit 4 is acquired (step S13).

次に、制御部６は、取得した回転状態及び回転角度に関する情報に基づき、クランク１１２が予め設定された回転角度基準値以上、前進方向に回転したか否かを判定する（ステップＳ１４）。なお、クランク１１２の回転角度とは、自転車１０１が停止していた状態のときのクランク１１２の角度を基準としている。また、特に限定されるものではないが、予め設定された回転角度基準値は、例えば６度とすることができる。   Next, the control unit 6 determines whether or not the crank 112 has rotated in the forward direction by a predetermined rotation angle reference value or more based on the acquired information regarding the rotation state and rotation angle (step S14). The rotation angle of the crank 112 is based on the angle of the crank 112 when the bicycle 101 is stopped. Although not particularly limited, the preset rotation angle reference value can be set to 6 degrees, for example.

制御部６は、クランク１１２が回転角度基準値以上前進方向に回転したと判定すると（ステップＳ１４のＹｅｓ）、走行補助用電動機１１６による走行補助を実行させる（ステップＳ６）。一方、制御部６は、クランク１１２が回転してから所定時間経過してもクランク１１２の回転角度が回転角度基準値未満であると判定すると（又は、自転車１０１の走行速度が０ｋｍ／ｈになったときにクランク１１２の回転角度が回転角度基準値未満であると判定すると）、（ステップＳ１４のＮｏ）、ステップＳ１の処理に戻る。   When the control unit 6 determines that the crank 112 has rotated in the forward direction by the rotation angle reference value or more (Yes in Step S14), the control unit 6 causes the driving assistance motor 116 to perform driving assistance (Step S6). On the other hand, if the control unit 6 determines that the rotation angle of the crank 112 is less than the rotation angle reference value even after a predetermined time has elapsed since the crank 112 has rotated (or the traveling speed of the bicycle 101 becomes 0 km / h). If it is determined that the rotation angle of the crank 112 is less than the rotation angle reference value) (No in step S14), the process returns to step S1.

［変形例］
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 [Modification]
As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, A various change is possible unless it deviates from the meaning of this invention.

変形例１
上記第１実施形態に係る自転車用制御装置１は、図７に示すように、第２回転検出部５をさらに備えていてもよい。なお、変形例１に係る自転車１０１は、上述した第１実施形態において説明した自転車１０１と同じであるため、その説明を省略する。 Modification 1
The bicycle control device 1 according to the first embodiment may further include a second rotation detector 5 as shown in FIG. Since the bicycle 101 according to the first modification is the same as the bicycle 101 described in the first embodiment, the description thereof is omitted.

第２回転検出部５は、自転車１０１のクランク１１２の回転速度を検出する。詳細には、第２回転検出部５は、ケイデンスセンサであり、クランク１１２のケイデンスを検出する。この第２回転検出部５によって検出されたケイデンスに関する情報は、制御部６に送られる。   The second rotation detector 5 detects the rotation speed of the crank 112 of the bicycle 101. Specifically, the second rotation detection unit 5 is a cadence sensor and detects the cadence of the crank 112. Information about the cadence detected by the second rotation detection unit 5 is sent to the control unit 6.

この構成によれば、制御部６は、例えば、走行速度が予め設定された速度上限値以上となった場合、又は、クランク１１２の回転速度が予め設定された回転速度基準値以下になった場合に、走行補助を停止させることができる。なお、予め設定された回転速度基準値とは、特に限定されるものではないが、例えば１０ｒｐｍである。   According to this configuration, the control unit 6, for example, when the traveling speed is equal to or higher than a preset speed upper limit value or when the rotational speed of the crank 112 is equal to or lower than a preset rotational speed reference value. In addition, the driving assistance can be stopped. The preset rotation speed reference value is not particularly limited, but is, for example, 10 rpm.

変形例２
上記第２実施形態に係る自転車用制御装置１１において、図８に示すように、第２回転検出部５をさらに備えていてもよい。なお、変形例２に係る自転車１０１は、上述した第１実施形態において説明した自転車１０１と同じであるため、その説明を省略する。また、第２回転検出部５は、上記変形例１において説明したものと同じであるため、その説明を省略する。 Modification 2
The bicycle control device 11 according to the second embodiment may further include a second rotation detection unit 5 as shown in FIG. Note that the bicycle 101 according to the modified example 2 is the same as the bicycle 101 described in the first embodiment, and a description thereof is omitted. Moreover, since the 2nd rotation detection part 5 is the same as what was demonstrated in the said modification 1, the description is abbreviate | omitted.

この構成によれば、制御部６は、例えば、走行速度が予め設定された速度上限値以上となった場合、クランク１１２が前進方向と逆方向に回転した場合、又はクランク１１２の回転速度が予め設定された回転速度基準値以下になった場合に、走行補助を停止させることができる。なお、予め設定された回転速度基準値とは、特に限定されるものではないが、例えば１０ｒｐｍである。   According to this configuration, the control unit 6, for example, when the traveling speed exceeds a preset speed upper limit value, when the crank 112 rotates in the direction opposite to the forward direction, or when the rotational speed of the crank 112 is set in advance. When the rotation speed becomes lower than the set rotation speed reference value, the driving assistance can be stopped. The preset rotation speed reference value is not particularly limited, but is, for example, 10 rpm.

変形例３
速度検出部３は、上述したような速度センサに限定されない。例えば、速度検出部３は、変速比、タイヤ周長、およびケイデンスから自転車１０１の走行速度を算出してもよい。 Modification 3
The speed detector 3 is not limited to the speed sensor as described above. For example, the speed detector 3 may calculate the traveling speed of the bicycle 101 from the gear ratio, the tire circumference, and the cadence.

変形例４
上記各実施形態において、人力駆動力検出部２は、クランク軸１１２ａに作用するトルクを人力駆動力として検出しているが、特にこれに限定されない。例えば、人力駆動力検出部２は、クランクアーム１１２ｂに作用するトルクを人力駆動力として検出してもよいし、チェーン１１０に作用する張力を人力駆動力として検出してもよい。 Modification 4
In each of the above-described embodiments, the human power driving force detection unit 2 detects the torque acting on the crankshaft 112a as the human power driving force, but is not particularly limited thereto. For example, the human power driving force detection unit 2 may detect the torque acting on the crank arm 112b as the human power driving force, or may detect the tension acting on the chain 110 as the human power driving force.

１ 自転車用制御装置
２ 人力駆動力検出部
３ 速度検出部
４ 第１回転検出部
５ 第２回転検出部
６ 制御部
１０１ 自転車
１１２ クランク
１１２ａ クランク軸
１１２ｂ クランクアーム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bicycle control device 2 Human power drive force detection part 3 Speed detection part 4 1st rotation detection part 5 2nd rotation detection part 6 Control part 101 Bicycle 112 Crank 112a Crankshaft 112b Crank arm

駆動部１０５は、チェーン１１０と、ペダル１１１が装着されたクランク１１２と、アシスト機構１１５と、アシスト機構１１５の電源としての着脱可能な充電池１１３とを有しており、それぞれがフレーム１０２に支持されている。クランク１１２は、クランク軸１１２ａと、一対のクランクアーム１１２ｂとを含む。各クランクアーム１１２ｂは、クランク軸１１２ａの両端部に設けられる。充電池１１３は、例えばニッケル水素電池およびリチウムイオン電池等を用いた蓄電池であり、フレーム１０２に着脱可能に搭載される。 The drive unit 105 includes a chain 110, a crank 112 on which a pedal 111 is mounted, an assist mechanism 115, and a detachable rechargeable battery 113 as a power source of the assist mechanism 115, each supported by the frame 102. Has been. The crank 112 includes a crankshaft 112a and a pair of crank arms 112b. Each crank arm 112b is provided at both ends of the crankshaft 112a. The rechargeable battery 113 is a storage battery using, for example, a nickel metal hydride battery and a lithium ion battery, and is detachably mounted on the frame 102.

Claims (7)

走行補助用電動機を有する自転車を制御する自転車用制御装置であって、
人力駆動力を検出する人力駆動力検出部と、
前記自転車の走行速度を検出する速度検出部と、
前記速度検出部によって検出された前記走行速度に基づき人力駆動力基準値を設定し、前記人力駆動力検出部によって検出された前記人力駆動力が前記人力駆動力基準値以上であると判定した場合、前記走行補助用電動機による走行補助を実行させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記走行速度が予め設定された速度基準値未満であると判定した場合、前記人力駆動力基準値を第１人力駆動力基準値に設定し、前記走行速度が前記速度基準値以上であると判定した場合、前記人力駆動力基準値を前記第１人力駆動力基準値よりも小さい第２人力駆動力基準値に設定する、
自転車用制御装置。 A bicycle control device for controlling a bicycle having an electric motor for driving assistance,
A human-power-driving-force detector that detects human-powered driving force;
A speed detector for detecting the traveling speed of the bicycle;
When a human power driving force reference value is set based on the travel speed detected by the speed detection unit, and it is determined that the human power driving force detected by the human power driving force detection unit is greater than or equal to the human power driving force reference value A control unit that executes driving assistance by the electric motor for driving assistance;
With
When it is determined that the traveling speed is less than a preset speed reference value, the control unit sets the human power driving force reference value as a first human power driving force reference value, and the traveling speed is the speed reference value. If it is determined that it is the above, the human power driving force reference value is set to a second human power driving force reference value smaller than the first human power driving force reference value.
Bicycle control device. 前記自転車のクランクの回転状態を検出する第１回転検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記人力駆動力が前記人力駆動力基準値以上であり、且つ、前記第１回転検出部によって検出された前記回転状態に基づき前記クランクが前進方向に回転していると判定した場合、前記走行補助を実行させる、
請求項１に記載の自転車用制御装置。 A first rotation detector for detecting a rotation state of the crank of the bicycle;
The control unit determines that the human driving force is equal to or greater than the human driving force reference value and that the crank is rotating in a forward direction based on the rotation state detected by the first rotation detection unit. If so, the driving assistance is executed,
The bicycle control device according to claim 1. 前記第１回転検出部は、前記クランクの回転角度をさらに検出し、
前記制御部は、前記人力駆動力が前記人力駆動力基準値以上であり、前記クランクが前進方向に回転しており、且つ、前記第１回転検出部によって検出された前記回転角度に基づき前記クランクが予め設定された回転角度基準値以上回転していると判定した場合、前記走行補助を実行させる、
請求項２に記載の自転車用制御装置。 The first rotation detection unit further detects a rotation angle of the crank,
The control unit is configured such that the human driving force is equal to or greater than the human driving force reference value, the crank rotates in the forward direction, and the crank is based on the rotation angle detected by the first rotation detecting unit. Is determined to rotate more than a preset rotation angle reference value, the travel assistance is executed,
The bicycle control device according to claim 2. 前記走行補助が実行されている場合において、前記制御部は、前記回転状態に基づき、前記クランクが前進方向とは逆方向に回転していると判定した場合、前記走行補助を停止させる、請求項２又は３に記載の自転車用制御装置。   When the travel assistance is being executed, the control unit stops the travel assistance when it is determined that the crank is rotating in a direction opposite to the forward direction based on the rotation state. 2. The bicycle control device according to 2 or 3. 前記自転車のクランクの回転速度を検出する第２回転検出部をさらに備え、
前記走行補助が実行されている場合において、前記制御部は、前記第２回転速度検出部によって検出された前記回転速度に基づき、前記回転速度が予め設定された回転速度基準値以下であると判定した場合、前記走行補助を停止させる、
請求項１から４のいずれかに記載の自転車用制御装置。 A second rotation detector for detecting a rotation speed of the crank of the bicycle;
When the travel assistance is being performed, the control unit determines that the rotation speed is equal to or less than a preset rotation speed reference value based on the rotation speed detected by the second rotation speed detection unit. If so, stop the running assistance,
The bicycle control device according to any one of claims 1 to 4. 前記人力駆動力検出部は、前記自転車のクランク軸に作用するトルクを人力駆動力として検出する、請求項１から５のいずれかに記載の自転車用制御装置。   The bicycle control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the human driving force detection unit detects a torque acting on a crankshaft of the bicycle as a human driving force. 前記人力駆動力検出部は、前記自転車のクランクアームに作用するトルクを人力駆動力として検出する、請求項１から５のいずれかに記載の自転車用制御装置。   The bicycle control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the human driving force detection unit detects a torque acting on a crank arm of the bicycle as a human driving force.
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