JP2018043661A - 電動補助自転車 - Google Patents

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Abstract

【課題】操作盤に時刻表示を行うことが可能な電動補助自転車において、操作盤の内蔵バッテリの残量が無くなった場合に、そのことを使用者に報知する。【解決手段】本発明の実施形態に係る電動補助自転車１は、電動モータ３３と、少なくとも電動モータ３３に電力を供給する着脱式バッテリ３６と、時刻表示エリア７３の表示を制御するマイコン６２およびマイコン６２に電力を供給する内蔵バッテリ６１を有する操作盤６０とを備える。電動補助自転車１に着脱式バッテリ３６を装着し電源がオンの状態で、マイコン６２は、着脱式バッテリ３６から電力が供給されることが可能である。内蔵バッテリ６１の残量が無くなった状態で電動補助自転車１の電源がオフからオンになった場合、マイコン６２は、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報を時刻表示エリア７３に表示させる。【選択図】図９

Description

本発明は、時刻表示が可能な操作盤を備えた電動補助自転車に関する。
乗員がペダルを漕ぐ力を電動モータにより補助する電動補助自転車が知られている（例えば特許文献１参照）。電動補助自転車では、乗員がペダルに加えた人力に応じた駆動力を電動モータに発生させ、例えば坂道の走行時や荷物を積んでいるときの乗員の負担を減らすことができる。
特開平０９−２２６６６４号公報
電動補助自転車のハンドルのグリップ近傍には、乗員の操作を受け付ける複数のボタンが配置された操作盤が設けられる。そのような操作盤には時刻表示を行うものがある。時刻表示は、操作盤に内蔵された内蔵バッテリから供給される電力を用いて行われる。また、電源がオン状態のときは、操作盤は、電動モータの駆動用に用いられる着脱式バッテリから供給される電力を用いて動作することも可能となっている。
操作盤の内蔵バッテリの残量は、使用年月に応じて少しずつ減少していき、残量が無くなると、時刻の更新はできなくなる。そのため、操作盤の内蔵バッテリの残量が無くなった状態で、着脱式バッテリを電動補助自転車に装着して電源をオンにすると、操作盤は、リセットされた時刻（例えば、１２：００）を表示する。リセットされた時刻を見た乗員は、なぜ時刻表示がリセットされているのか分からず、故障と勘違いする場合がある。また、電動補助自転車の修理を受け付けるサービスマンは、時刻表示がリセットされていることについて、機械の故障に起因するものであるのか、あるいは電池の残量が無くなったことに起因するものであるのかの区別がしにくいという課題がある。サービスマンは、時刻表示がリセットされていることが機械の故障に起因するものであると判断した場合は、操作盤を新品に交換する修理を行うことになる。
本発明は、操作盤に時刻表示を行うことが可能な電動補助自転車において、操作盤の内蔵バッテリの残量が無くなった場合に、そのことを使用者に報知することを目的とする。
本発明の実施形態に係る電動補助自転車は、乗員の人力を補助する補助力を発生させる電動モータと、少なくとも前記電動モータに電力を供給する着脱式バッテリと、前記乗員からの操作を受け付ける操作ボタン、時刻を表示する時刻表示エリア、前記時刻表示エリアの表示を制御する制御回路および前記制御回路に電力を供給する内蔵バッテリを有する操作盤とを備えた電動補助自転車であって、前記電動補助自転車に前記着脱式バッテリを装着し電源がオンの状態で、前記制御回路は、前記着脱式バッテリから電力が供給されることが可能であり、前記内蔵バッテリの残量が無くなった状態で前記電動補助自転車の電源がオフからオンになった場合、前記制御回路は、前記内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を前記時刻表示エリアに表示させる。
電動補助自転車の電源がオフの状態では、制御回路は、内蔵バッテリから供給される電力を用いて時刻の計算を行う。内蔵バッテリの残量が無くなった場合、制御回路は時刻の計算を行えなくなる。この状態で電源がオフからオンになり、制御回路に着脱式バッテリから電力が供給された場合、制御回路は内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を時刻表示エリアに表示させる。これにより、乗員は、内蔵バッテリの残量が無くなったことを認識することができる。また、電動補助自転車の修理を受け付けるサービスマンも、内蔵バッテリの残量が無くなったことを認識することができる。
仮に、内蔵バッテリの残量が無くなった状態で電動補助自転車の電源をオンにした場合に、リセットされた時刻（例えば、１２：００）が表示されると、乗員はなぜ時刻表示がリセットされているのか分からず、故障と勘違いする場合がある。本発明では、リセットされた時刻を表示せず、時刻とは異なる情報を表示することで、乗員およびサービスマンは、内蔵バッテリの残量が無くなったことを認識することができる。
ある実施形態によれば、前記電動補助自転車に前記着脱式バッテリを装着し電源がオフの状態で、前記内蔵バッテリの残量が無くなり、その後、前記電動補助自転車の電源がオフからオンになった場合、前記制御回路は、前記内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を前記時刻表示エリアに表示させてもよい。
電動補助自転車の電源がオフの状態では、制御回路は、内蔵バッテリから供給される電力を用いて時刻の計算を行う。内蔵バッテリの残量が無くなった場合、制御回路は時刻の計算を行えなくなる。この状態で電源がオフからオンになり、制御回路に着脱式バッテリから電力が供給された場合、制御回路は内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を時刻表示エリアに表示させる。これにより、乗員は、内蔵バッテリの残量が無くなったことを認識することができる。また、電動補助自転車の修理を受け付けるサービスマンも、内蔵バッテリの残量が無くなったことを認識することができる。
ある実施形態によれば、前記電動補助自転車から前記着脱式バッテリを取り外した状態において前記内蔵バッテリの残量が無くなり、その後、前記電動補助自転車に前記着脱式バッテリを装着した状態で前記電動補助自転車の電源がオフからオンになった場合、前記制御回路は、前記内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を前記時刻表示エリアに表示させてもよい。
電動補助自転車から着脱式バッテリを取り外した状態では、制御回路は、内蔵バッテリから供給される電力を用いて時刻の計算を行う。内蔵バッテリの残量が無くなった場合、制御回路は時刻の計算を行えなくなる。この状態で電動補助自転車に着脱式バッテリを装着し、制御回路に着脱式バッテリから電力が供給された場合、制御回路は内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を時刻表示エリアに表示させる。これにより、乗員は、内蔵バッテリの残量が無くなったことを認識することができる。また、電動補助自転車の修理を受け付けるサービスマンも、内蔵バッテリの残量が無くなったことを認識することができる。
ある実施形態によれば、前記制御回路は、前記内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報として、予め定められた特定の記号を含む情報を前記時刻表示エリアに表示させてもよい。
内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報として、予め定められた特定の記号を含む情報を表示することにより、乗員およびサービスマンは、内蔵バッテリの残量が無くなったことを認識することができる。
ある実施形態によれば、前記特定の記号はハイフンであってもよい。
内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報として、予め定められたハイフンを含む情報を表示することにより、乗員およびサービスマンは、内蔵バッテリの残量が無くなったことを認識することができる。
ある実施形態によれば、前記時刻表示エリアは、７つのセグメントを有する表示エリアを複数個有し、前記複数の表示エリアを用いて時刻の表示を行い、前記複数の表示エリアのそれぞれは、前記７つのセグメントを用いて０から９の数字を表示し、前記７つのセグメントのうちの１つを用いて１つのハイフンを表示してもよい。
それぞれが７つのセグメントを有する複数の表示エリアを用いて時刻を表示する形態において、内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報として、予め定められたハイフンを含む情報を表示する。これにより、乗員およびサービスマンは、内蔵バッテリの残量が無くなったことを認識することができる。
ある実施形態によれば、前記制御回路は、前記内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を前記時刻表示エリアに点滅表示させてもよい。
内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を点滅表示させることにより、乗員およびサービスマンは、内蔵バッテリの残量が無くなったことをより確実に認識することができる。
ある実施形態によれば、前記制御回路は、前記内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を前記時刻表示エリアに所定時間表示させた後、前記内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報の表示をオフにしてもよい。
電動補助自転車の乗員の中には、操作盤の時刻表示機能を必要としない乗員もいる。内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報の表示が所定時間経過後にオフになることにより、そのような乗員は内蔵バッテリの残量が無くなったことを気にせずに電動補助自転車を運転することができる。
ある実施形態によれば、前記電動補助自転車の電源がオンからオフになった場合、前記制御回路は、スリープモードで動作し、前記スリープモードにおいて、前記制御回路は時刻の計算を行い、前記電動補助自転車の電源がオフからオンになり、前記制御回路が前記スリープモードから起動した場合、前記制御回路は、前記時刻表示エリアに時刻を表示させてもよい。
スリープモード中に時刻の計算を行うことにより、制御回路が起動したときに時刻表示エリアに現在時刻を表示させることができる。
ある実施形態によれば、前記電動補助自転車から前記着脱式バッテリが取り外された状態では、前記制御回路は、前記内蔵バッテリから供給される電力を用いて前記スリープモードで動作してもよい。
電動補助自転車から着脱式バッテリが取り外された状態でも、内蔵バッテリから供給される電力を用いて、制御回路は時刻の計算を行うことができる。
ある実施形態によれば、前記電動補助自転車の電源がオフの状態において前記内蔵バッテリの残量が無くなった場合は、前記制御回路はシャットダウンし、前記電動補助自転車に前記着脱式バッテリを装着した状態で前記電動補助自転車の電源がオフからオンになり、前記制御回路が前記シャットダウンから起動した場合は、前記制御回路は、前記時刻表示エリアに前記内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を表示させてもよい。
内蔵バッテリの残量が無くなった場合、制御回路はシャットダウンする。制御回路がシャットダウンから起動することは、内蔵バッテリの残量が無くなっていることを意味する。制御回路がシャットダウンから起動した場合は、時刻表示エリアに内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を表示する。これにより、内蔵バッテリの残量が無くなった場合に、内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を表示することができる。
仮に、内蔵バッテリの電圧を測定して残量を判断する方法を採用した場合、電圧測定回路において製品ごとに測定値のばらつきが発生する。このため、残量の有無を判定するための閾値の設定が困難であるとともに、残量の有無の判定精度は低くなる。制御回路がシャットダウンから起動した場合に内蔵バッテリの残量が無くなっていると判定することは、ソフトウェアを用いて安価に実現可能であり、また残量の有無の判定精度も高くすることができる。
電動補助自転車の電源がオフの状態では、制御回路は、内蔵バッテリから供給される電力を用いて時刻の計算を行う。内蔵バッテリの残量が無くなった場合、制御回路は時刻の計算を行えなくなる。この状態で電源がオフからオンになり、制御回路に着脱式バッテリから電力が供給された場合、制御回路は内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を時刻表示エリアに表示させる。これにより、乗員は、内蔵バッテリの残量が無くなったことを認識することができる。また、電動補助自転車の修理を受け付けるサービスマンも、内蔵バッテリの残量が無くなったことを認識することができる。
仮に、内蔵バッテリの残量が無くなった状態で、電動補助自転車の電源をオンにした場合に、リセットされた時刻（例えば、１２：００）が表示されると、乗員はなぜ時刻表示がリセットされているのか分からず、故障と勘違いする場合がある。本発明では、リセットされた時刻を表示せず、内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報、例えば時刻とは異なる情報を表示することで、乗員およびサービスマンは、内蔵バッテリの残量が無くなったことを認識することができる。
本発明の実施形態に係る電動補助自転車を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る電動補助自転車の前方部を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る電動補助自転車の機械的および電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る操作盤の外観図である。 本発明の実施形態に係る操作盤のハードウェア図である。 （ａ）は本発明の実施形態に係る液晶パネルの時刻表示エリアを示す図であり、（ｂ）は本発明の実施形態に係る内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を表示する時刻表示エリアを示す図である。 本発明の実施形態に係る内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を点滅表示する時刻表示エリアを示す図である。 本発明の実施形態に係る内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報の別の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る時刻表示エリアの表示を制御するマイコンの動作を示すフローチャートである。 （ａ）および（ｂ）は本発明の実施形態に係るバッテリボックスを有する操作盤を示す図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る電動補助自転車を説明する。実施形態の説明においては、同様の構成要素には同様の参照符号を付し、重複する場合にはその説明を省略する。本発明の実施形態における前後、左右、上下とは、電動補助自転車のサドル（シート）に乗員がハンドルに向かって着座した状態を基準とした前後、左右、上下を意味する。
以下の説明では、子供が乗車するチャイルドシートを備えた電動補助自転車を例示する。以下の説明における「乗員」（ｒｉｄｅｒ）は、一緒に乗車している子供ではなく、自転車を操縦する者を指す。電動補助自転車に子供が乗車することは必須ではない。本発明は、チャイルドシートを備えない電動補助自転車にも適用される。以下の実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
図１は、本発明の実施形態に係る電動補助自転車１を示す側面図である。図１は、電動補助自転車１の一例として、二輪の電動補助自転車を示している。
電動補助自転車１は、前後方向に延びる車体フレーム１１を有する。車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１２、ダウンチューブ５、ブラケット６、チェーンステイ７、シートチューブ１６、シートステイ１９を含む。ヘッドパイプ１２は車体フレーム１１の前端に配置される。ハンドルステム１３は、ヘッドパイプ１２に回転可能に挿入される。ハンドル１４は、ハンドルステム１３の上部に固定される。ハンドルステム１３の下部にはフロントフォーク１５が固定される。フロントフォーク１５の下端部には、操舵輪である前輪２５が、車軸２２を介して回転可能に支持される。フロントフォーク１５の下端部には、前輪２５の回転を検出する前輪回転センサ４９が設けられている。前輪２５の側方にはヘッドランプ２が配置される。ヘッドランプ２は、フロントフォーク１５に取り付けられる。
ハンドル１４には、ハンドル１４と一緒に回動可能なようにチャイルドシート９０が設けられている。ハンドル操作時に乗員がハンドル１４を回動させると、チャイルドシート９０はハンドル１４と一緒に回動する。
ダウンチューブ５は、ヘッドパイプ１２から後方斜め下方に向かって延びている。シートチューブ１６は、ダウンチューブ５の後端部から上方に向かって延びている。チェーンステイ７は、シートチューブ１６の下端部から後方に向かって延びている。ブラケット６は、ダウンチューブ５の後端部、シートチューブ１６の下端部、チェーンステイ７の前端部を接続する。
シートチューブ１６にはシートポスト１７が挿入され、シートポスト１７の上端部には乗員が座るサドル２７が設けられる。チェーンステイ７の後部は、駆動輪である後輪２６を回転可能に支持する。シートステイ１９は、シートチューブ１６の上部から後方斜め下方に向かって延びている。シートステイ１９の下端部は、チェーンステイ７の後部に接続される。シートステイ１９は、サドル２７の後方に設けられた荷台２４を支持する。
車体フレーム１１の車両中央部付近に配置されたブラケット６には駆動ユニット３０が取り付けられる。駆動ユニット３０は、制御装置３２、電動モータ３３、クランクアーム３４、ペダル３５、クランク軸３７、駆動スプロケット４２、補助スプロケット４４、トルクセンサ４７、クランク回転センサ４８を含む。駆動ユニット３０のこれらの構成要素はユニットケース３１に組み込まれる。従動スプロケット４５は、後輪２６の駆動軸２３と同軸に設けられている。ブラケット６には電動モータ３３等に電力を供給する着脱式バッテリ３６が搭載される。着脱式バッテリ３６はシートチューブ１６に支持されてもよい。着脱式バッテリ３６は、電動補助自転車１に対して着脱可能である。電動補助自転車１から着脱式バッテリ３６を取り外した状態で、バッテリ３６を外部の充電器（図示せず）に接続して充電を行う。
クランク軸３７は駆動ユニット３０に左右方向に貫通して支持されている。クランク軸３７の両端部にはクランクアーム３４が設けられている。クランクアーム３４の先端には、ペダル３５が回転可能に設けられている。乗員がペダル３５に加えた人力（踏力）は、クランク軸３７に発生するトルクとしてトルクセンサ４７に検出される。クランク回転センサ４８は、クランク軸３７の回転を検出する。
制御装置３２は、電動補助自転車１の各種動作を制御する。乗員がペダル３５を足で踏んで回転させたときに発生するクランク軸３７の回転出力は、駆動スプロケット４２、チェーン２８、従動スプロケット４５を介して後輪２６に伝達される。制御装置３２は、クランク軸３７の回転出力に応じた駆動補助出力を発生するように電動モータ３３を制御する。電動モータ３３から出力された駆動補助出力は、補助スプロケット４４、チェーン２８、従動スプロケット４５を介して、後輪２６に伝達される。チェーン２８の代わりにベルト、シャフト等が用いられてもよい。電動補助自転車１では、電動モータ３３が乗員の人力を補助する補助力を発生することにより、例えば坂道の走行時や荷物を積んでいるときの乗員の負担を減らすことができる。
ハンドル１４には、操作盤６０が設けられている。乗員は、操作盤６０を操作して、電動補助自転車１の電源のオンとオフとを切り替えたり、電動モータ３３の補助力の大きさを設定したりすることができる。操作盤６０は、配線３８を介して、制御装置３２と情報の送受信を行う。
図２は、電動補助自転車１の前方部を示す斜視図である。ハンドル１４は、右ハンドルバー８１および左ハンドルバー８２を有する。右ハンドルバー８１の後端部には、右グリップ８３が設けられている。左ハンドルバー８２の後端部には、左グリップ８４が設けられている。乗員は、これらの右グリップ８３および左グリップ８４を握って操舵を行う。
右グリップ８３の近傍には、前輪ブレーキレバー８５が設けられている。左グリップ８４の近傍には、後輪ブレーキレバー８６が設けられている。右手によって右グリップ８３とともに前輪ブレーキレバー８５が握られると、前輪２５に制動力が付与される。左手によって左グリップ８４とともに後輪ブレーキレバー８６が握られると、後輪２６に制動力が付与される。
右ハンドルバー８１における右グリップ８３の近傍には、乗員が変速比を切り替える操作を行う変速操作器８７が設けられる。左ハンドルバー８２における左グリップ８４の近傍には、操作盤６０が設けられる。
ハンドル１４は、子供が着座可能なチャイルドシート９０を支持している。チャイルドシート９０は、右ハンドルバー８１および左ハンドルバー８２の間に配置されている。チャイルドシート９０は、上方が開放された凹形状を有する。チャイルドシート９０は、その底面に子供が着座可能な着座部９２を有しており、その前部に子供の脚を通す挿通孔９３がある。挿通孔９３の下方には、足載せ９５が設けられている。チャイルドシート９０には、着座した子供を保持するシートベルト９４が設けられている。シートベルト９４は、シートベルト９４の着脱に用いるバックル９８を有する。着座部９２の前方かつ上方には、子供が把持可能なバー９６が設けられている。
図３は、電動補助自転車１の機械的および電気的構成を示すブロック図である。駆動ユニット３０は、クランク軸３７、トルクセンサ４７、一方向クラッチ４３、クランク回転センサ４８、駆動スプロケット４２、制御装置３２、電動モータ３３、モータ回転センサ５２、減速機５１、一方向クラッチ５３、補助スプロケット４４を備える。駆動ユニット３０は、ペダル３５に加えられた乗員の人力に応じた駆動補助出力を電動モータ３３に発生させる補助出力制御システムである。
まず、動力の伝達経路を説明する。乗員がペダル３５を踏み込んでクランク軸３７を回転させると、そのクランク軸３７の回転は、一方向クラッチ４３および駆動スプロケット４２を介してチェーン２８に伝達される。一方向クラッチ４３は、クランク軸３７の順回転のみを駆動スプロケット４２に伝達し、クランク軸３７の逆回転は駆動スプロケット４２に伝達させない。電動モータ３３の回転は、減速機５１、一方向クラッチ５３、補助スプロケット４４を介してチェーン２８に伝達される。一方向クラッチ５３は、チェーン２８を順回転させる方向の回転のみを補助スプロケット４４に伝達し、チェーン２８を逆回転させる方向の回転は補助スプロケット４４に伝達させない。乗員がペダル３５に加えた人力により発生するクランク回転出力と、電動モータ３３が発生する駆動補助出力とは、チェーン２８で合成される。
チェーン２８の回転は、従動スプロケット４５を介して駆動軸２３に伝達される。駆動軸２３の回転は、変速機構５５および一方向クラッチ５６を介して後輪２６に伝達される。
変速機構５５は、乗員による変速操作器８７の操作に応じて変速比を変更する機構である。一方向クラッチ５６は、駆動軸２３の回転速度が後輪２６の回転速度よりも速い場合にのみ、駆動軸２３の回転を後輪２６に伝達する。駆動軸２３の回転速度が後輪２６の回転速度よりも遅い場合には、一方向クラッチ５６は駆動軸２３の回転を後輪２６に伝達しない。
次に、制御装置３２による電動モータ３３の駆動制御を説明する。制御装置３２は、例えばＭＣＵ（Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。制御装置３２は、マイクロコントローラ１０１、メモリ１０２、モータ駆動回路１０７を備える。マイクロコントローラ１０１は、電動モータ３３の動作を制御するとともに、電動補助自転車１の各部の動作を制御する。メモリ１０２は、電動モータ３３および電動補助自転車１の各部の動作を制御するための手順を規定したコンピュータプログラムを格納している。マイクロコントローラ１０１は、メモリ１０２からコンピュータプログラムを読み出して各種制御を行う。図３中のマイクロコントローラ１０１の内部は、マイクロコントローラ１０１の機能ブロックを示している。マイクロコントローラ１０１は、トルク算出部１０３、補助出力演算部１０４、変速比検知部１０５として機能する。
乗員がペダルに加えた人力（踏力）は、クランク軸３７に発生するトルクとしてトルクセンサ４７に検出される。トルクセンサ４７は、検出したトルクに応じた電圧信号をトルク算出部１０３に出力する。トルク算出部１０３は、トルクセンサ４７からの電圧信号をトルクに換算する。例えば、トルクセンサ４７から入力されるアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換し、デジタル電圧信号の大きさからトルクを算出する。トルク算出部１０３は、算出したトルクを補助出力演算部１０４に出力する。
クランク回転センサ４８は、クランク軸３７の回転角を検出する。クランク回転センサ４８は、クランク軸３７の回転角に応じた信号を補助出力演算部１０４に出力する。例えば、クランク回転センサ４８は、クランク軸３７の回転を所定の角度毎に検出し、矩形波信号または正弦波信号を出力する。補助出力演算部１０４は、クランク回転センサ４８の出力信号からクランク軸３７の回転速度を算出する。補助出力演算部１０４は、クランク軸３７の回転速度とトルク算出部１０３が算出したトルクとを乗じて、クランク回転出力を算出する。
電動モータ３３には、モータ回転センサ５２が設けられている。モータ回転センサ５２は例えばエンコーダである。モータ回転センサ５２は、電動モータ３３のロータの回転角を検出し、回転角に応じた信号を変速比検知部１０５およびモータ駆動回路１０７へ出力する。例えば、モータ回転センサ５２は、ロータの回転を所定の角度毎に検出し、矩形波信号または正弦波信号を出力する。変速比検知部１０５およびモータ駆動回路１０７は、モータ回転センサ５２の出力信号から電動モータ３３の回転速度を算出する。
前輪回転センサ４９は、前輪２５の回転角を検出し、回転角に応じた信号を変速比検知部１０５へ出力する。例えば、前輪回転センサ４９は、前輪２５の回転を所定の角度毎に検出し、矩形波信号または正弦波信号を出力する。変速比検知部１０５は、前輪回転センサ４９の出力信号から前輪２５の回転速度を算出する。変速比検知部１０５は、電動モータ３３の回転速度と前輪２５の回転速度から変速比を算出し、算出した変速比を補助出力演算部１０４へ入力する。
補助出力演算部１０４は、トルク算出部１０３、クランク回転センサ４８、変速比検知部１０５からの出力、乗員による操作盤６０のボタン操作、およびメモリ１０２に格納されている情報などから、適切な駆動補助出力を発生させるための指令値を算出し、モータ駆動回路１０７へ送信する。補助出力演算部１０４は、例えば、ペダル３５に加えられた乗員の人力により発生するクランク回転出力と、電動モータ３３が発生する駆動補助出力の関係等に基づいて作成されたマップを参照することにより指令値を算出する。メモリ１０２には複数種類のマップが格納されている。補助出力演算部１０４は、メモリ１０２から条件に合ったマップを読み出し、読み出したマップを参照することにより指令値を算出する。
モータ駆動回路１０７は、例えばインバータであり、補助出力演算部１０４からの指令値に応じた電力を着脱式バッテリ３６から電動モータ３３に供給する。電力が供給された電動モータ３３は回転し、所定の駆動補助出力を発生させる。このように、補助出力演算部１０４は、走行時の乗員のペダル３５を漕ぐ動作をアシストするように、電動モータ３３に駆動補助出力を発生させることができる。
次に、操作盤６０を詳細に説明する。
図４は、操作盤６０の外観図である。操作盤６０は、乗員の操作を受け付ける複数のボタン６４ａ、６４ｂ、６６、６８、７０と、液晶パネル７２とを有している。複数のボタンは具体的には、補助力設定ボタン６４ａおよび６４ｂ、切替ボタン６６、ランプ点灯ボタン６８、および、電源ボタン７０である。
補助力設定ボタン６４ａおよび６４ｂは、電動モータ３３の補助力、または、補助力の大きさに対応する走行モードを設定するために利用される。電動モータ３３の「補助力」とは、人力を補助する力である。この例では、電動補助自転車１に４つの走行モードが設けられている。４つの走行モードは、例えば、人力に対する補助力の強さが小さい方から順に、アシスト無しモード、エコモード、標準モードおよび強モードである。アシスト無しモードでは、電動モータ３３は補助力を発生しない。
アシスト無しモード時に乗員が補助力設定ボタン６４ａを押下すると、アシスト無しモードがエコモードに変更される。エコモード時に乗員が補助力設定ボタン６４ａを押下すると、エコモードが標準モードに変更される。通常モード時に乗員が補助力設定ボタン６４ａを押下すると、標準モードが強モードに変更される。なお、強モード時に乗員が補助力設定ボタン６４ａをさらに押下しても、強モードのままであり、それ以上モードは変化しない。一方、補助力設定ボタン６４ｂが押下されると、次に説明するように、強モードから標準モードに変更される。
補助力設定ボタン６４ｂは、補助力設定ボタン６４ａとは逆に、補助力が低い走行モードを選択するために押下される。強モード時に乗員が補助力設定ボタン６４ｂを押下すると、強モードが標準モードに変更される。標準モード時に乗員が補助力設定ボタン６４ｂを押下すると、標準モードがエコモードに変更される。エコモード時に乗員が補助力設定ボタン６４ｂを押下すると、エコモードがアシスト無しモードに変更される。アシスト無しモード時に乗員が補助力設定ボタン６４ｂをさらに押下しても、アシスト無しモードのままであり、それ以上モードは変化しない。補助力設定ボタン６４ａが押下されると標準モードに変更される。
図４では、液晶パネル７２の表示画面の左端に走行モードの表示エリアが設けられている。図４では、中央の標準モードがハイライトされ、標準モードが設定されている様子が示されている。
切替ボタン６６は、乗員が液晶パネル７２の表示を切り替えるために利用される。本実施形態では、液晶パネル７２には、着脱式バッテリ３６の残量、アシスト走行が可能な残りの距離、現在の走行速度を表示可能であるとする。乗員が切替ボタン６６を押下するたびに、液晶パネル７２の表示が、着脱式バッテリ３６の残量、アシスト走行が可能な距離、および、現在の走行速度に順に切り替わる。図４では、液晶パネル７２の表示画面の右上の表示エリアに、切り替えられた情報が表示される。図４では、着脱式バッテリ３６の残量を表す「９０％」が表示されている。他の「残ｋｍ」および「ｋｍ／ｈ」はそれぞれ、アシスト走行が可能な残りの距離、および、現在の走行速度を表す。
液晶パネル７２の表示画面の右下の時刻表示エリア７３に、時刻が表示される。図４では、時刻「１６：０９」が表示されている。本実施形態では、操作盤６０が有するマイコンが時刻の計算を行い、時刻表示エリア７３に時刻を表示させる。
ランプ点灯ボタン６８は、ヘッドランプ２の点灯および消灯を交互に切り替えるボタンである。電源ボタン７０は、電動補助自転車１の電源のオンおよびオフを行うためのボタンである。電動補助自転車１の電源がオン状態のとき駆動ユニット３０は動作し、電源がオフ状態のとき駆動ユニット３０は動作しない。
液晶パネル７２は、本実施形態では、セグメント方式で文字、記号、アイコン等を表示する。しかしながらこれは一例である。液晶パネル７２はドットマトリクス方式で文字、記号、アイコン等を表示してもよいし、動画を表示してもよい。また、操作盤６０が有する表示装置として液晶パネル７２を例示しているが、液晶パネル以外の表示装置、例えば有機ＥＬパネルまたは電子ペーパーパネルが用いられてもよい。
図５は、操作盤６０のハードウェア図である。図４に示すボタン等の他、操作盤６０は、内蔵バッテリ６１と、マイクロコントローラ（以下「マイコン」と記述する。）６２と、レギュレータ６９と、水晶またはシリコンを用いる発振子７４と、ＲＯＭ７６ａと、ＲＡＭ７６ｂとを有する。
マイコン６２は、操作盤６０の動作を制御する制御回路であり、例えば半導体集積回路である。マイコン６２は、電動補助自転車１に着脱式バッテリ３６が装着されて電源がオンの状態では、着脱式バッテリ３６から供給される電力を用いて動作する。電源がオン状態におけるマイコン６２の動作では、内蔵バッテリ６１の電力を併用してもよい。内蔵バッテリ６１は、例えばボタン電池等の一次電池である。内蔵バッテリ６１は、充電可能な二次電池であってもよい。図５では、着脱式バッテリ３６および内蔵バッテリ６１からマイコン６２へ供給される電力を破線で示している。
駆動ユニット３０（図１）の制御装置３２はレギュレータ３９（図５）を有する。電源ボタン７０は配線３８（図１）を介して制御装置３２に接続されている。電源オフ時に乗員が電源ボタン７０を押下すると、レギュレータ３９は動作を開始する。例えば、電源ボタン７０を押下すると制御装置３２の回路の一部がＧＮＤと導通し、この導通をトリガとしてレギュレータ３９が動作を開始する。レギュレータ３９は、着脱式バッテリ３６の出力電圧（例えば、２４Ｖ）を、制御装置３２の動作電圧（例えば、１２Ｖ）に降圧する。また、この降圧された電圧は、配線３８（図１）を介して操作盤６０のレギュレータ６９へ供給される。レギュレータ６９は、入力された電圧をマイコン６２の動作電圧（例えば、５．０Ｖ）に降圧し、マイコン６２に供給する。マイコン６２は、レギュレータ６９から電力を供給されて起動する。なお、レギュレータ３９および６９の代わりにＤＣ／ＤＣコンバータが用いられてもよい。
レギュレータ６９から電力を供給されたマイコン６２は、ＲＯＭ７６ａに格納されているコンピュータプログラムを読み出してＲＡＭ７６ｂに展開し、操作盤６０の各種処理を実行する。ＲＯＭ７６ａおよびＲＡＭ７６ｂはマイコン６２に組み込まれていてもよい。
マイコン６２は、複数のボタン６４ａ、６４ｂ、６６、６８、７０と接続され、各ボタンが押下されたことを検出する。各ボタンの押下の態様として、マイコン６２は「短押し」および「長押し」を検出することができる。たとえば乗員のボタンの押下開始により、マイコン６２は、所定以上の大きさの電圧値および／または電流値を検出する。そしてボタンの押下終了に伴い、マイコン６２は、それまで検出していた電圧値および／または電流値が、たとえば０になったことを検出する。マイコン６２は、電圧値および／または電流値が検出されてから、検出されなくなるまでの時間に応じて、短押しまたは長押しを判定することができる。また、マイコン６２は、同時に複数のボタンの短押しまたは長押しを並列的に検出することもできる。
マイコン６２は時刻の計算を行い、液晶パネル７２の時刻表示エリア７３に時刻を表示させる。マイコン６２はカウンタ７８を利用して時刻を計算する。マイコン６２は、発振子７４から供給されるクロック信号、または、クロック信号を分周した分周信号を利用して、カウンタ７８の値をカウントアップする。マイコン６２は、カウント値を現実の時刻に換算する。発振子を用いて時刻を求める方法は公知であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
電動補助自転車１の電源がオンからオフになった場合、駆動ユニット３０の動作は停止するが、マイコン６２はスリープモードに移行して動作し続ける。スリープモードでは、マイコン６２は内蔵バッテリ６１から供給される電力を用いて動作する。電力消費量を抑えるために、マイコン６２は、スリープモード中は操作盤６０の最低限の動作を行う。最低限の動作とは、例えば時刻の計算等の動作である。スリープモード中も時刻の計算を継続することで、電動補助自転車１の電源がオフからオンになり、マイコン６２がスリープモードから起動したときに、マイコン６２は時刻表示エリア７３に現在時刻を表示させることができる。
スリープモード中は、マイコン６２は内蔵バッテリ６１から供給される電力を用いて動作する。このため、マイコン６２は着脱式バッテリ３６から電力を供給されなくてもスリープモードでの動作を行うことができる。また、電動補助自転車１から着脱式バッテリ３６を取り外した状態でも、マイコン６２は、スリープモードでの動作を行うことができる。
内蔵バッテリ６１の残量は、使用年月に応じて少しずつ減少していき、残量が無くなるとマイコン６２は時刻の更新動作はできなくなる。ここで、内蔵バッテリ６１の残量が無くなるとは、マイコン６２が時刻を計算する動作が保証されなくなる電圧まで、内蔵バッテリ６１の出力電圧が下がることをいう。例えば、内蔵バッテリ６１として公称電圧３．０Ｖのボタン電池を用い、マイコン６２の最低動作電圧が１．８Ｖの場合は、ボタン電池の出力電圧が１．８Ｖ未満になる状態を、内蔵バッテリ６１の残量が無くなった状態とする。なお、これらの電圧値は例示であり、本発明はこれらに限定されない。
本実施形態では、このような内蔵バッテリ６１の残量が無くなった状態で電動補助自転車１の電源がオフからオンになり、マイコン６２に着脱式バッテリ３６から電力が供給された場合、マイコン６２は内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報を時刻表示エリア７３に表示させる。これにより、乗員は、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを認識することができる。また、電動補助自転車１の修理を受け付けるサービスマンも、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを認識することができる。
図４に示したように、操作盤６０の液晶パネル７２は、時刻を表示する時刻表示エリア７３を有する。図６（ａ）は、液晶パネル７２の時刻表示エリア７３を示す図である。図６（ｂ）は、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報を表示する時刻表示エリア７３を示す図である。
本実施形態では、７つのセグメントを用いて０から９の数字を表示する。時刻表示エリア７３は４つの表示エリア７３ａと１つの表示エリア７７ａを有する。４つの表示エリア７３ａのそれぞれは、７つのセグメント７３ｓを有する。４つの表示エリア７３ａのそれぞれは、７つのセグメント７３ｓを用いて０から９の数字を表示する。７つのセグメント７３ｓを用いて数字を表示する方法は公知であるため、ここでは詳細な説明は省略する。
表示エリア７７ａは、２つのセグメント７７ｓを有する。表示エリア７７ａは、２つのセグメント７７ｓを用いてコロン「：」を表示する。時刻表示エリア７３は、表示された数字とコロンの組み合わせにより時刻を表示することができる。
内蔵バッテリ６１の残量が無くなった状態で電動補助自転車１の電源がオフからオンになり、マイコン６２に着脱式バッテリ３６から電力が供給された場合、マイコン６２は、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報を時刻表示エリア７３に表示させる。例えば、図６（ｂ）に示すように、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報として、予め定められた特定の記号を時刻表示エリア７３に表示させる。図６（ｂ）に示す例では、予め定められた特定の記号としてハイフンとコロンとを時刻表示エリア７３に表示させている。表示エリア７３ａの７つのセグメント７３ｓのうちの１つをオン状態にし、残りのセグメントをオフ状態にすることで、表示エリア７３ａにハイフンを表示させることができる。図６（ｂ）に示す例では、４つの表示エリア７３ａのそれぞれがハイフンを表示している。内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報として、予め定められた情報の表示を行う。これにより、乗員およびサービスマンは、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを認識することができる。
また、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報を時刻表示エリア７３に点滅表示させてもよい。図７は、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報を点滅表示する時刻表示エリア７３を示す図である。マイコン６２は、時刻表示エリア７３の非表示と、４つのハイフンの表示とを一定時間ごとに交互に切り替えることにより、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報を時刻表示エリア７３に点滅表示させることができる。点滅表示させることにより、乗員およびサービスマンは、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことをより確実に認識することができる。
上述の説明では、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報として、ハイフンを表示することを例示したが、ハイフンは一例である。内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報はハイフンに限定されず、ハイフン以外の表示を行ってもよい。例えば、アルファベットを表示してもよい。図８は、アルファベットを表示する時刻表示エリア７３を示す図である。図８に示す例では、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報として、時刻表示エリア７３は「Ｅｍｐｔｙ」を表す「Ｅｍｐｔ」を表示している。また、アルファベットと数字とを組み合わせて表示してもよい。内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報として、予め定められた情報の表示を行うことで、乗員およびサービスマンは、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを認識することができる。
以下、時刻表示エリア７３の表示を制御するマイコン６２の動作の詳細を説明する。図９は、時刻表示エリア７３の表示を制御するマイコン６２の動作を示すフローチャートである。
まず、操作盤６０に内蔵バッテリ６１を装着したときの動作を説明する。「内蔵バッテリ６１の装着」とは、製造時等の内蔵バッテリ６１が搭載されていない操作盤６０に、内蔵バッテリ６１を装着することを意味する。また、内蔵バッテリ６１の残量が無くなった場合に新しい内蔵バッテリ６１に入れ替えることも意味する。
内蔵バッテリ６１は、操作盤６０内部に搭載される。内蔵バッテリ６１の装着のために操作盤６０の筐体を分解する必要がある等、使用者による内蔵バッテリ６１の装着が困難な態様である場合は、内蔵バッテリ６１の装着は組み立てまたは保守を行う作業員が行い得る。使用者による内蔵バッテリ６１の装着が容易な態様である場合は、内蔵バッテリ６１の装着は使用者が行ってもよい。図１０は、使用者による内蔵バッテリ６１の装着が容易なバッテリボックスを有する操作盤６０を示す図である。図１０は、操作盤６０の操作面とは反対側の裏面を示している。図１０（ａ）は、操作盤６０が有するバッテリボックス６３を示し、図１０（ｂ）は、バッテリボックス６３を覆うカバー６５を示している。図１０に示す例では、カバー６５は操作盤６０の筐体にねじ止めされている。使用者がねじを外してカバー６５を取り外すことで、バッテリボックス６３にアクセスすることができる。図１０に示す例では、内蔵バッテリ６１はボタン電池である。バッテリボックス６３に内蔵バッテリ６１を装着し、操作盤６０の筐体にカバー６５を取り付けることで装着作業は完了する。
図９を参照して、操作盤６０に内蔵バッテリ６１を装着すると、マイコン６２に内蔵バッテリ６１から電力が供給される（ステップＳ１０１）。内蔵バッテリ６１から電力を供給されたマイコン６２は起動処理を開始する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２の段階では、マイコン６２は時刻の計算を開始しない。ステップＳ１０２の段階では、ＲＡＭ７６ｂは、後述する時刻更新フラグ７５ｕは保持していない。
なお、ステップＳ１０２の段階でマイコン６２は時刻の計算を開始してもよい。ただし、ステップＳ１０２の段階では、液晶パネル７２の表示はオフになっており、時刻の計算を開始した場合でも時刻表示は行われない。
マイコン６２は、着脱式バッテリ３６からの電力供給が有るか否かを判定する（ステップＳ１０３）。着脱式バッテリ３６からの電力供給が有るか否かは、レギュレータ６９が接続されたマイコン６２の端子への電力供給の有無から判定することができる。操作盤６０に内蔵バッテリ６１を装着した直後は、電源ボタン７０は操作されないため、レギュレータ３９は動作していない。着脱式バッテリ３６からの電力供給が無いため、マイコン６２の動作モードはスリープモードになる（ステップＳ１０４）。スリープモードになったとき、マイコン６２は、スリープモードであることを示すスリープモードフラグ７５ｓをＲＡＭ７６ｂに格納する。
電源ボタン７０を押下して電源オンにする操作がなされない間（ステップＳ１０３でＮｏ）は、マイコン６２はスリープモードを維持する。
電源ボタン７０が押下され、着脱式バッテリ３６からマイコン６２へ電力が供給されると、マイコン６２は、スリープモードから起動して通常動作モードに移行する。同時に、駆動ユニット３０が起動する。
マイコン６２は起動したとき、その起動がスリープモードからの起動であるのか否かを判定する（ステップＳ１０５）。スリープモードからの起動であるとき、ＲＡＭ７６ｂはスリープモードフラグ７５ｓを格納している。マイコン６２は、ＲＡＭ７６ｂがスリープモードフラグ７５ｓを格納していると判定すると、ステップＳ１０６の処理へ進む。ステップＳ１０６では、マイコン６２は、ＲＡＭ７６ｂは時刻更新フラグ７５ｕを格納しているか否かを判定する。時刻更新フラグ７５ｕについては後述する。操作盤６０に内蔵バッテリ６１を装着してからの起動では、ＲＡＭ７６ｂは時刻更新フラグ７５ｕを保持しておらず、ステップＳ１１０の処理に進む。
ステップＳ１１０では、時刻の初期表示を行う。マイコン６２は、時刻の初期表示として、例えば時刻１２時００分を時刻表示エリア７３に表示させる。時刻の初期表示の後、マイコン６２は、表示時刻の更新を開始するとともに、表示時刻を更新していることを示す時刻更新フラグ７５ｕをＲＡＭ７６ｂに格納する（ステップＳ１１１、Ｓ１１２）。着脱式バッテリ３６および内蔵バッテリ６１の少なくとも一方からマイコン６２に電力が供給され続けている間は、時刻更新フラグ７５ｕはＲＡＭ７６ｂに保持され続ける。その後、マイコン６２は、通常動作モードにおける操作盤６０の各種動作および表示の制御を実行する（ステップＳ１０８）。通常動作モードでは、マイコン６２は、各ボタン６４ａ、６４ｂ、６６、６８、７０に対する乗員の操作に応じた動作の制御、液晶表示パネル７２の表示の制御を行う。このとき、乗員が表示時刻を現在時刻に設定する操作を行うと、マイコン６２は、設定された時刻に応じた時刻表示を行う。
電源がオンの間は、マイコン６２は通常動作モードを維持する（ステップＳ１０９でＹｅｓ）。乗員が電源オフにするために電源ボタン７０を押下すると、レギュレータ３９（図５）の動作は停止し、駆動ユニット３０の電源はオフになる。同時に、着脱式バッテリ３６からマイコン６２への電力供給が停止する。マイコン６２は、着脱式バッテリ３６からの電力供給が無くなると、通常動作モードから内蔵バッテリ６１の電力を用いて動作するスリープモードに移行する（ステップＳ１０９でＮｏ）。スリープモードでは、マイコン６２は、液晶パネルの表示をオフにするとともに、補助力設定ボタン６４ａおよび６４ｂ、切替ボタン６６、ランプ点灯ボタン６８の操作は受け付けない。
ステップＳ１０４においてスリープモードになったとき、マイコン６２は、スリープモードフラグ７５ｓをＲＡＭ７６ｂに格納する。あるいは、ＲＡＭ７６ｂにスリープモードフラグ７５ｓが既に格納されていた場合には、そのスリープモードフラグ７５ｓを保持し続ける。また、ＲＡＭ７６ｂに格納されている時刻更新フラグ７５ｕを保持し続ける。スリープモードでは、マイコン６２は内蔵バッテリ６１から供給される電力を用いて時刻の計算を継続する。
電源ボタン７０を押下して電源をオンにする操作がなされない間（ステップＳ１０３でＮｏ）は、マイコン６２はスリープモードを維持する。
電源ボタン７０が押下され、着脱式バッテリ３６からマイコン６２へ電力が供給されると、マイコン６２は、スリープモードから起動して通常動作モードに移行する。同時に、駆動ユニット３０が起動する。
マイコン６２は起動したとき、その起動がスリープモードからの起動であるのか否かを判定する（ステップＳ１０５）。マイコン６２は、ＲＡＭ７６ｂがスリープモードフラグ７５ｓを格納していると判定すると、ステップＳ１０６の処理に進む。ステップＳ１０６では、マイコン６２は、ＲＡＭ７６ｂは時刻更新フラグ７５ｕを格納しているか否かを判定する。通常動作モードからスリープモードに移行した後の起動では、ＲＡＭ７６ｂは時刻更新フラグ７５ｕを格納している。マイコン６２は、ＲＡＭ７６ｂが時刻更新フラグ７５ｕを格納していると判定すると、ステップＳ１０７の処理に進む。マイコン６２は、スリープモード中に時刻の計算を継続している。このため、電動補助自転車１の電源がオフからオンになり、マイコン６２がスリープモードから起動したとき、マイコン６２は時刻表示エリア７３に更新された時刻を表示させることができる。そして、マイコン６２はステップＳ１０８の処理に進む。
ステップＳ１０８では、マイコン６２は、通常動作モードにおける操作盤６０の各種動作および表示の制御を実行する。
電源がオンの間は、マイコン６２は通常動作モードを維持する（ステップＳ１０９でＹｅｓ）。乗員が電源オフにするために電源ボタン７０を押下すると、レギュレータ３９（図５）の動作は停止し、駆動ユニット３０の電源はオフになる。同時に、着脱式バッテリ３６からマイコン６２への電力供給が停止する。マイコン６２は、着脱式バッテリ３６からの電力供給が無くなると、通常動作モードからスリープモードに移行する（ステップＳ１０９でＮｏ）。
スリープモードでは、マイコン６２は内蔵バッテリ６１から供給される電力を用いて時刻の計算を継続する。スリープモードの間、ＲＡＭ７６ｂは、スリープモードフラグ７５ｓおよび時刻更新フラグ７５ｕを保持し続ける。
電源ボタン７０が押下され、着脱式バッテリ３６からマイコン６２へ電力が供給されると、マイコン６２は、スリープモードから起動して通常動作モードに移行する。同時に、駆動ユニット３０が起動する。内蔵バッテリ６１の残量が有る場合は、このような動作を繰り返す。
次に、内蔵バッテリ６１の残量が無くなった場合のマイコン６２の動作を説明する。
スリープモード中は、マイコン６２は内蔵バッテリ６１から供給される電力を用いて動作する。スリープモード中、この内蔵バッテリ６１の残量が無くなると、マイコン６２は動作できなくなりシャットダウンする。シャットダウンはマイコン６２の動作が完全に停止することである。例えば、電源をオフにすると、着脱式バッテリ３６からマイコン６２に電力が供給されなくなる。この状態で、内蔵バッテリ６１の残量が無くなると、マイコン６２にはどこからも電力が供給されないためシャットダウンする。
電源をオフにしても電動補助自転車１に着脱式バッテリ３６を装着したままの状態では、着脱式バッテリ３６からマイコン６２へ電力が供給され続ける電動補助自転車１の形態もあり得る。そのような形態でも、電動補助自転車１から着脱式バッテリ３６を取り外した状態において内蔵バッテリ６１の残量が無くなると、マイコン６２にはどこからも電力が供給されないためシャットダウンする。電動補助自転車１から着脱式バッテリ３６を取り外した状態、または着脱式バッテリ３６の残量が無くなった状態において、内蔵バッテリ６１の残量が無くなると、マイコン６２にはどこからも電力が供給されないためシャットダウンする。
揮発性メモリであるＲＡＭ７６ｂは、電力が供給されなくなると格納されたデータを保持できなくなる。マイコン６２およびＲＡＭ７６ｂにどこからも電力が供給されなくなると、マイコン６２がシャットダウンするとともに、ＲＡＭ７６ｂに保持されていたスリープモードフラグ７５ｓおよび時刻更新フラグ７５ｕは消去される。
電動補助自転車１に着脱式バッテリ３６を装着した状態において、乗員が電源ボタン７０を押下すると、レギュレータ３９（図５）は動作を開始する。着脱式バッテリ３６からマイコン６２に電力を供給されることにより、マイコン６２はシャットダウン状態から起動する（ステップＳ１０１およびＳ１０２）。
マイコン６２は、着脱式バッテリ３６からの電力供給が有るか否かを判定する（ステップＳ１０３）。内蔵バッテリ６１の残量が無くなってマイコン６２がシャットダウンした状態からの起動では、着脱式バッテリ３６からマイコン６２に電力が供給されているため、ステップＳ１０５の処理へ進む。
ステップＳ１０５では、マイコン６２は自身の起動がスリープモードからの起動であるのか否かを判定する。マイコン６２がシャットダウンしたときに、ＲＡＭ７６ｂに格納されていたスリープモードフラグ７５ｓおよび時刻更新フラグ７５ｕは消去されている。このため、ＲＡＭ７６ｂはスリープモードフラグ７５ｓを格納していない。マイコン６２は、ＲＡＭ７６ｂがスリープモードフラグ７５ｓを格納していないと判定すると、ステップＳ１１３の処理へ進む。ステップＳ１１３では、マイコン６２は、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報を時刻表示エリア７３に表示させる。時刻表示エリア７３は、例えば、図６、図７、図８に示したような表示を行う。
マイコン６２は、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報を時刻表示エリア７３に所定時間表示させた後、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報の表示をオフにする（ステップＳ１１４およびＳ１１５）。例えば、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報を時刻表示エリア７３に５秒間表示させた後、その情報の表示をオフにする。電動補助自転車１の乗員の中には、操作盤６０の時刻表示機能を必要としない乗員もいる。内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報の表示が所定時間経過後にオフになることにより、そのような乗員は内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを気にせずに電動補助自転車１を運転することができる。内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報を時刻表示エリア７３に表示し続ける場合は、ステップＳ１１４およびＳ１１５は省略されてもよい。
その後、マイコン６２は、通常動作モードにおける操作盤６０の各種動作および表示の制御を実行する（ステップＳ１０８）。
電源がオンの間は、マイコン６２は通常動作モードを維持する（ステップＳ１０９でＹｅｓ）。乗員が電源オフにするために電源ボタン７０を押下すると、レギュレータ３９（図５）の動作は停止し、駆動ユニット３０の電源はオフになる。同時に、着脱式バッテリ３６からマイコン６２への電力供給が停止する。内蔵バッテリ６１の残量が無い状態では、マイコン６２は、着脱式バッテリ３６からの電力供給が無くなると、シャットダウンする。
内蔵バッテリ６１の残量が無い間は、マイコン６２は、上述したシャットダウンから起動した場合の動作を行う。残量が無くなった内蔵バッテリ６１を新しい内蔵バッテリ６１に入れ替えると、上述した操作盤６０に内蔵バッテリ６１を装着したときの動作をマイコン６２は行う。
上述したように、電動補助自転車１の電源がオフの状態では、マイコン６２は、内蔵バッテリ６１から供給される電力を用いて時刻の計算を行う。内蔵バッテリ６１の残量が無くなった場合、マイコン６２は時刻の計算を行えなくなる。この状態で電源がオフからオンになり、マイコン６２に着脱式バッテリ３６から電力が供給された場合、マイコン６２は内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを示す情報を時刻表示エリア７３に表示させる。これにより、乗員は、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを認識することができる。また、電動補助自転車１の修理を受け付けるサービスマンも、内蔵バッテリ６１の残量が無くなったことを認識することができる。
上記の説明では、電動補助自転車として二輪の電動補助自転車を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、電動補助自転車は三輪以上の電動補助自転車であってもよい。
また、上記の説明では、乗員がペダルを踏んで発生させる人力および電動モータが発生させる補助力が伝達される駆動輪は後輪であったが、本発明はこれに限定されない。電動補助自転車の形態に応じて、それら人力および補助力は前輪に伝達されてもよいし、前輪および後輪の両方に伝達されてもよい。
以上、本発明の実施形態を説明した。上述の実施形態の説明は、本発明の例示であり、本発明を限定するものではない。また、上述の実施形態で説明した各構成要素を適宜組み合わせた実施形態も可能である。本発明は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、改変、置き換え、付加および省略などが可能である。
本発明は、操作盤を有する電動補助自転車に特に有用である。
１ 自転車
２ ヘッドランプ
５ ダウンチューブ
６ ブラケット
７ チェーンステイ
１１ 車体フレーム
１２ ヘッドパイプ
１３ ハンドルステム
１４ ハンドル
１５ フロントフォーク
１６ シートチューブ
１７ シートポスト
１９ シートステイ
２２ 車軸
２３ 駆動軸
２４ 荷台
２５ 前輪
２６ 後輪
２７ サドル
２８ チェーン
３０ 駆動ユニット
３１ ユニットケース
３２ 制御装置
３３ 電動モータ
３４ クランクアーム
３５ ペダル
３６ 着脱式バッテリ
３７ クランク軸
３８ 配線
３９ レギュレータ
４２ 駆動スプロケット
４３ 一方向クラッチ
４４ 補助スプロケット
４５ 従動スプロケット
４７ トルクセンサ
４８ クランク回転センサ
４９ 前輪回転センサ
５１ 減速機
５２ モータ回転センサ
５３ 一方向クラッチ
５５ 変速機構
５６ 一方向クラッチ
６０ 操作盤
６１ 内蔵バッテリ
６２ マイクロコントローラ（マイコン）
６３ バッテリボックス
６４ａ、６４ｂ 補助力設定ボタン
６５ カバー
６６ 切替ボタン
６８ ランプ点灯ボタン
６９ レギュレータ
７０ 電源ボタン
７２ 液晶パネル
７３ 時刻表示エリア
７３ａ 表示エリア
７３ｓ セグメント
７４ 発振子
７５ｕ 時刻更新フラグ
７５ｓ スリープモードフラグ
７６ａ ＲＯＭ
７６ｂ ＲＡＭ
７７ａ 表示エリア
７７ｓ セグメント
８１ 右ハンドルバー
８２ 左ハンドルバー
８３ 右グリップ
８４ 左グリップ
８５ 前輪ブレーキレバー
８６ 後輪ブレーキレバー
８７ 変速操作器
９０ チャイルドシート
９２ 着座部
９３ 挿通孔
９４ シートベルト
９５ 足載せ
９６ バー
９８ バックル
１０１ マイクロコントローラ
１０２ メモリ
１０３ トルク算出部
１０４ 補助出力演算部
１０５ 変速比検知部
１０７ モータ駆動回路

Claims (11)

  1. 乗員の人力を補助する補助力を発生させる電動モータと、
    少なくとも前記電動モータに電力を供給する着脱式バッテリと、
    前記乗員からの操作を受け付ける操作ボタン、時刻を表示する時刻表示エリア、前記時刻表示エリアの表示を制御する制御回路および前記制御回路に電力を供給する内蔵バッテリを有する操作盤と、
    を備えた、電動補助自転車であって、
    前記電動補助自転車に前記着脱式バッテリを装着し電源がオンの状態で、前記制御回路は、前記着脱式バッテリから電力が供給されることが可能であり、
    前記内蔵バッテリの残量が無くなった状態で前記電動補助自転車の電源がオフからオンになった場合、前記制御回路は、前記内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を前記時刻表示エリアに表示させる、電動補助自転車。
  2. 前記電動補助自転車に前記着脱式バッテリを装着し電源がオフの状態で、前記内蔵バッテリの残量が無くなり、その後、前記電動補助自転車の電源がオフからオンになった場合、前記制御回路は、前記内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を前記時刻表示エリアに表示させる、請求項１に記載の電動補助自転車。
  3. 前記電動補助自転車から前記着脱式バッテリを取り外した状態において前記内蔵バッテリの残量が無くなり、その後、前記電動補助自転車に前記着脱式バッテリを装着した状態で前記電動補助自転車の電源がオフからオンになった場合、前記制御回路は、前記内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を前記時刻表示エリアに表示させる、請求項１に記載の電動補助自転車。
  4. 前記制御回路は、前記内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報として、予め定められた特定の記号を含む情報を前記時刻表示エリアに表示させる、請求項１から３のいずれかに記載の電動補助自転車。
  5. 前記特定の記号はハイフンである、請求項４に記載の電動補助自転車。
  6. 前記時刻表示エリアは、
    ７つのセグメントを有する表示エリアを複数個有し、
    前記複数の表示エリアを用いて時刻の表示を行い、
    前記複数の表示エリアのそれぞれは、
    前記７つのセグメントを用いて０から９の数字を表示し、
    前記７つのセグメントのうちの１つを用いて１つのハイフンを表示する、請求項５に記載の電動補助自転車。
  7. 前記制御回路は、前記内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を前記時刻表示エリアに点滅表示させる、請求項１から６のいずれかに記載の電動補助自転車。
  8. 前記制御回路は、前記内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を前記時刻表示エリアに所定時間表示させた後、前記内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報の表示をオフにする、請求項１から７のいずれかに記載の電動補助自転車。
  9. 前記電動補助自転車の電源がオンからオフになった場合、前記制御回路は、スリープモードで動作し、
    前記スリープモードにおいて、前記制御回路は時刻の計算を行い、
    前記電動補助自転車の電源がオフからオンになり、前記制御回路が前記スリープモードから起動した場合、前記制御回路は、前記時刻表示エリアに時刻を表示させる、請求項１から８のいずれかに記載の電動補助自転車。
  10. 前記電動補助自転車から前記着脱式バッテリが取り外された状態では、前記制御回路は、前記内蔵バッテリから供給される電力を用いて前記スリープモードで動作する、請求項９に記載の電動補助自転車。
  11. 前記電動補助自転車の電源がオフの状態において前記内蔵バッテリの残量が無くなった場合は、前記制御回路はシャットダウンし、
    前記電動補助自転車に前記着脱式バッテリを装着した状態で前記電動補助自転車の電源がオフからオンになり、前記制御回路が前記シャットダウンから起動した場合は、前記制御回路は、前記時刻表示エリアに前記内蔵バッテリの残量が無くなったことを示す情報を表示させる、請求項１から１０のいずれかに記載の電動補助自転車。
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