JP2019147432A - 電動補助システムおよび電動補助車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】乗員への報知を行う電動補助車両において、乗員の利便性を向上させる【解決手段】本発明の実施形態に係る電動補助システム51は、乗員の人力および駆動補助比率に応じた大きさの駆動補助出力を発生させる制御信号を出力する制御装置70と、制御信号に基づいて駆動補助出力を発生させる電動モータ53とを備える。電動補助システム51は、駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードに関する報知を乗員に行う報知装置60と、乗員からの報知を行わせない指示を受け付ける受付部65、63bとをさらに備える。駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードが設定されている場合において、制御装置70は、報知装置60に報知を行わせる制御を行い、受付部65、63bが乗員からの報知を行わせない指示を受け付けた場合、報知装置60に報知を行わせない制御を行う。【選択図】図12
Description
本発明は、電動補助車両に用いられる電動補助システム、および当該電動補助システムを備えた電動補助車両に関する。
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)。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補助力を電動モータに発生させ、人力と補助力とを足し合わせた駆動力を駆動輪に伝達する。電動モータによって人力を補助することにより、乗員がペダルを漕ぐ力を軽減させることができる。
上記のような補助システムは、荷物運搬用の台車が接続された自転車に適用することもできる。例えば、業務用の荷物運搬用自転車等においては、人力に対して発生させる補助力を大きくすることにより、積載される荷物の総重量が大きい場合でも乗員にかかる負担を小さくすることができる。
電動補助自転車において、人力に対して発生させる補助力が大きい走行モードが選択されている場合は、そのような走行モードが選択されていることを乗員に報知して注意喚起することが考えられる。例えば、光の点滅または音声等により乗員に報知することが考えられる。これにより、乗員は大きな補助力が発生することを認識することができる。
しかし、大きな補助力が発生することを乗員が認識している状態において、報知が常時行われていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。
また、荷物運搬用の電動補助自転車においては、台車を着脱可能な自転車がある。このような台車を着脱可能な電動補助自転車においては、台車が未接続状態であるときは、そのことを乗員に報知することが考えられる。例えば、自転車本体と台車とが接続された状態での走行中に、自転車本体から台車が外れた場合、台車が外れたことを乗員に報知することで、乗員はそのことを素早く認識することができる。
しかし、台車を接続せずに自転車本体単独で走行する場合など、自転車本体に台車が接続されていないことを乗員が認識している状態において、報知が常時行われていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。
本発明は、乗員への報知を行う電動補助車両において、乗員の利便性を向上させることを目的とする。
本発明の実施形態に係るペダルを備えた電動補助車両用の電動補助システムは、前記ペダルに加えられた乗員の人力および駆動補助比率に応じた大きさの駆動補助出力を発生させる制御信号を出力する制御装置と、前記制御信号に基づいて前記駆動補助出力を発生させる電動モータとを備え、前記電動補助システムは、前記駆動補助比率の上限が互いに異なる複数の走行モードを設定可能であり、前記駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードに関する報知を乗員に行う報知装置と、前記乗員からの前記報知を行わせない指示を受け付ける受付部と、をさらに備え、前記駆動補助比率の上限が前記所定の比率より大きい走行モードが設定されている場合において、前記制御装置は、前記報知装置に前記報知を行わせる制御を行い、前記受付部が前記乗員からの前記報知を行わせない指示を受け付けた場合、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行う。
駆動補助比率の上限が大きい走行モードが設定されている場合、大きな駆動補助出力が発生し得る。そのため、大きな駆動補助出力が発生する走行モードであることを乗員に報知して注意喚起を行う。一方、乗員がそのような走行モードであることを認識している状態において、報知が常時行われていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。乗員の意志に応じて報知をやめることで、利便性を向上させることができる。
ある実施形態によれば、前記受付部は、前記駆動補助比率の上限が前記所定の比率より大きい走行モードから前記所定の比率以下の走行モードへ変更する操作を前記乗員から受け付けるスイッチであり、前記スイッチが前記乗員からの操作を受け付けた場合、前記制御装置は、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行ってもよい。
駆動補助出力を小さくするという乗員の意志がある場合は報知をやめることで、利便性を向上させることができる。
ある実施形態によれば、前記受付部は、前記走行モードを変更する操作を前記乗員から受け付けるスイッチであり、前記複数の走行モードは、前記駆動補助比率の上限が前記所定の比率以下である第1走行モードと、前記駆動補助比率の上限が前記所定の比率より大きい第2走行モードと、前記駆動補助比率の上限が前記第2走行モードよりも大きい第3走行モードと、を含み、前記制御装置は、前記第3走行モードが設定されている場合、前記報知装置に前記報知を行わせる制御を行い、前記乗員による前記受付部の操作に応じて、前記走行モードを前記第3走行モードから前記第2走行モードに変更した場合、前記報知装置に前記報知を継続させる制御を行い、前記乗員による前記受付部の操作に応じて、前記走行モードを前記第2走行モードから前記第1走行モードに変更した場合、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行ってもよい。
駆動補助出力を小さくするという意志がある乗員が走行モードを変更した場合でも、変更後の走行モードの駆動補助比率の上限が依然として所定の比率より大きい場合は、報知を継続する。駆動補助比率の上限が所定の比率以下の走行モードに変更された場合に、報知をやめる。これにより、必要な注意喚起は行いつつ利便性を向上させることができる。
ある実施形態によれば、前記制御装置は、前記報知をやめてから所定時間経過後に、前記報知装置に報知を行わせる制御を行ってもよい。
大きな駆動補助出力が発生する走行モードであることを乗員が忘れないように注意喚起することができる。
ある実施形態によれば、前記受付部は、パスワードの入力を受け付けるインターフェースであり、前記インターフェースが前記パスワードの入力を受け付けた場合、前記制御装置は、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行ってもよい。
同じ製品仕様で、報知を行う電動補助車両と、報知を行わない電動補助車両との両方を提供することができる。
本発明の実施形態に係るペダルを備えた電動補助車両用の電動補助システムは、前記ペダルに加えられた乗員の人力により回転するクランク軸と、前記クランク軸の回転速度の検出に用いられる回転センサと、前記ペダルに加えられた前記乗員の人力および駆動補助比率に応じた大きさの駆動補助出力を発生させる制御信号を出力する制御装置と、前記制御信号に基づいて前記駆動補助出力を発生させる電動モータと、を備え、前記電動補助システムは、前記駆動補助比率の上限が互いに異なる複数の走行モードを設定可能であり、前記駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードに関する報知を乗員に行う報知装置をさらに備え、前記駆動補助比率の上限が前記所定の比率より大きい前記走行モードが設定されている場合において、前記制御装置は、前記クランク軸の回転速度が所定値以上である場合、前記報知装置に前記報知を行わせる制御を行い、前記クランク軸の回転速度が所定値未満である場合、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行う。
乗員がペダルを漕ぐ速さが、駆動補助出力を発生させない程度まで小さい場合は、大きな駆動補助出力は発生しない。大きな駆動補助出力が発生しない状態において報知が行われていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。クランク軸の回転速度が所定値未満である場合は報知を行わないことで、利便性を向上させることができる。
本発明の実施形態に係るペダルを備えた電動補助車両用の電動補助システムは、前記ペダルに加えられた乗員の人力および駆動補助比率に応じた大きさの駆動補助出力を発生させる制御信号を出力する制御装置と、前記制御信号に基づいて前記駆動補助出力を発生させる電動モータと、を備え、前記電動補助システムは、前記駆動補助比率の上限が互いに異なる複数の走行モードを設定可能であり、前記駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードに関する報知を乗員に行う報知装置をさらに備え、前記駆動補助比率の上限が前記所定の比率より大きい走行モードが設定されている場合において、前記制御装置は、前記報知装置に前記報知を行わせる制御を行い、前記報知装置が前記報知を開始してから第1所定時間経過後に、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行う。
大きな駆動補助出力が発生する走行モードが設定されていることを乗員が認識した後においても、報知が行われ続けていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。報知を始めてから所定時間経過した後は報知をやめることで、利便性を向上させることができる。
ある実施形態によれば、前記制御装置は、前記報知をやめてから第2所定時間経過後に、前記報知装置に報知を行わせる制御を行ってもよい。
これにより、大きな駆動補助出力が発生する走行モードであることを乗員が忘れないように注意喚起することができる。
本発明の実施形態に係るペダルを備えた電動補助車両用の電動補助システムは、前記ペダルに加えられた乗員の人力および駆動補助比率に応じた大きさの駆動補助出力を発生させる制御信号を出力する制御装置と、前記制御信号に基づいて前記駆動補助出力を発生させる電動モータと、を備え、前記電動補助システムは、前記駆動補助比率の上限が互いに異なる複数の走行モードを設定可能であり、前記駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードに関する報知を乗員に行う報知装置と、前記電動補助車両の走行速度の検出に用いられる速度センサと、をさらに備え、前記駆動補助比率の上限が前記所定の比率より大きい前記走行モードが設定されている場合において、前記制御装置は、前記電動補助車両の前記走行速度が所定値未満である場合は、前記報知装置に前記報知を行わせる制御を行い、前記電動補助車両の前記走行速度が所定値以上である場合は、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行う。
電動補助車両の走行速度が大きくなると駆動補助比率の上限を下げる形態においては、高速走行時の駆動補助比率は小さくなる。車両の走行速度が所定の速度以上である場合は報知をやめることで、利便性を向上させることができる。
ある実施形態によれば、前記報知装置は、前記駆動補助比率の上限が1:2より大きい走行モードが設定されている場合、前記駆動補助比率の上限が1:2より大きい走行モードに関する報知を行ってもよい。これにより、大きな駆動補助出力が発生する走行モードであることを乗員に注意喚起することができる。
ある実施形態によれば、前記報知装置は、前記駆動補助比率の上限が1:3である走行モードが設定されている場合、前記駆動補助比率の上限が1:3である走行モードに関する報知を行ってもよい。これにより、大きな駆動補助出力が発生する走行モードであることを乗員に注意喚起することができる。
本発明の実施形態に係る電動補助車両は、前記電動補助システムを備える。これにより、上記の電動補助システムの特徴を備えた電動補助車両を提供できる。
本発明の実施形態に係る電動補助車両は、乗員が乗車し、台車を接続可能な車体と、前記車体と前記台車の接続の有無の検出に用いられる接続センサと、前記乗員が人力を加えるペダルと、前記乗員の人力を補助する駆動補助出力を発生させる電動モータと、前記車体と前記台車とが未接続状態である場合、前記未接続状態に関する報知を前記乗員に行う報知装置と、前記報知装置の前記報知を制御する制御装置と、前記乗員からの前記報知を行わせない指示を受け付ける受付部と、を備え、前記受付部が前記乗員からの前記報知を行わせない指示を受け付けた場合、前記制御装置は、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行う。
台車の着脱が可能な電動補助車両において、台車が未接続状態である場合は、そのことを乗員に報知する。一方、台車が接続されていないことを乗員が認識している状態において、報知が常時行われていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。乗員の意志に応じて報知をやめることで、利便性を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る電動補助車両は、乗員が乗車し、台車を接続可能な車体と、前記車体と前記台車の接続の有無の検出に用いられる接続センサと、前記乗員が人力を加えるペダルと、前記ペダルに加えられた乗員の人力および駆動補助比率に応じた大きさの駆動補助出力を発生させる制御信号を出力する制御装置と、前記制御信号に基づいて前記駆動補助出力を発生させる電動モータと、前記車体と前記台車とが未接続状態である場合、前記未接続状態に関する報知を前記乗員に行う報知装置と、を備えた電動補助車両であって、前記電動補助車両は、前記駆動補助比率の上限が互いに異なる複数の走行モードを設定可能であり、前記駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードから前記所定の比率以下の走行モードへ変更する操作を前記乗員から受け付けるスイッチをさらに備え、前記制御装置は、前記報知装置の前記報知を制御し、前記スイッチが前記乗員からの前記操作を受け付けた場合、前記制御装置は、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行う。
人力に対して発生する駆動補助出力が大きい走行モードは台車接続時に用いることが推奨されている形態において、駆動補助出力が小さい走行モードを選択するという乗員の意志がある場合は報知をやめることで、利便性を向上させることができる。
本発明のある実施形態によれば、駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードが設定されている場合は、そのことを乗員に報知する。乗員から報知を行わない指示を受け付けた場合は、報知を行わない制御を行う。乗員の意志に応じて報知を行わないことにより、利便性を向上させることができる。
本発明のある実施形態によれば、車体と台車とが未接続状態である場合は、そのことを乗員に報知する。乗員から報知を行わない指示を受け付けた場合は、報知を行わない制御を行う。乗員の意志に応じて報知を行わないことにより、利便性を向上させることができる。
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システムおよび電動補助車両を説明する。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、電動補助車両のサドル(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。なお、以下においては、本発明の電動補助車両の一例として、台車が接続可能な三輪の電動補助自転車について説明する。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。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る電動補助自転車1を示す側面図である。電動補助自転車1は、自転車本体2および荷物運搬用台車(以下、台車と称する)3を備える。図1は、自転車本体2と台車3とが接続された状態を示している。
図1は、本発明の実施形態1に係る電動補助自転車1を示す側面図である。電動補助自転車1は、自転車本体2および荷物運搬用台車(以下、台車と称する)3を備える。図1は、自転車本体2と台車3とが接続された状態を示している。
自転車本体2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の上端部に固定される。ハンドルステム13の下端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が回転可能に支持される。ヘッドパイプ12の前方の位置には前かご21が設けられる。前かご21の下方にはヘッドランプ22が設けられる。
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。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。チェーンステイ7の後部には、後輪支持ユニット30が接続される。後輪支持ユニット30は一対の後輪26を支持する。後輪支持ユニット30は、チェーンステイ7に対してローリング可能である。この例では、台車3の積載部374の前端374aは、後輪26の前端よりも前方に位置している。
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51が設けられる。駆動ユニット51は、電動モータ53、クランクアーム54、ペダル55、クランク軸57、制御装置70を含む。ブラケット6には、電動モータ53等に電力を供給するバッテリ56が搭載される。バッテリ56はシートチューブ16に支持されてもよい。
クランク軸57は駆動ユニット51に左右方向に貫通して支持されている。クランク軸57の両端部にはクランクアーム54が設けられる。クランクアーム54の先端には、ペダル55が回転可能に設けられる。
制御装置70は、電動補助自転車1の動作を制御する。乗員がペダル55を足で踏んで回転させたときに発生するクランク軸57の回転出力は、チェーン28を介して、後輪26に伝達される。制御装置70は、クランク軸57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53を制御する。電動モータ53から出力された駆動補助出力は、チェーン28を介して、後輪26に伝達される。なお、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。
ハンドル14には、操作盤60が設けられる。操作盤60は、例えば有線ケーブルによって制御装置70と接続される。操作盤60は、乗員が行った操作を示す操作信号を制御装置70に送信する。また、操作盤60は、制御装置70から乗員に提示するための各種情報を受信し、それら各種情報を乗員に提示する。電動モータ53が発生させる駆動補助出力の大きさは、現在選択されている走行モードによって変動し得る。走行モードは、乗員が操作盤60を操作して選択され得る。
図2は、自転車本体2と台車3とが接続されていない状態での自転車本体2の後部を示す平面図である。この例では、チェーン28は、伝達機構350を介して左側の後輪26と連結されている。なお、チェーンステイ7およびシートステイ19としては、公知の種々の三輪自転車に用いられているチェーンステイおよびシートステイを利用できるので、チェーンステイ7およびシートステイ19の詳細な説明は省略する。
伝達機構350は、回転シャフト356およびチェーン358を含む。チェーン28は、回転シャフト356の右端部に連結される。チェーン358は、回転シャフト356の左端部と左側の後輪26とを連結する。このような構成によって、伝達機構350を介してチェーン28から左側の後輪26に回転が伝達される。なお、伝達機構350は、左右の後輪26の両方に回転を伝達してもよい。伝達機構350としては、公知の種々の三輪自転車に用いられている伝達機構を利用できるので、伝達機構350の詳細な説明は省略する。
後輪支持ユニット30は、駆動軸110を介して左側の後輪26を回転可能に支持するためのブラケット360、362と、駆動軸116を介して右側の後輪26を回転可能に支持するためのブラケット364、366と、ブラケット360とブラケット364とを連結する支持チューブ368と、支持チューブ368に取り付けられる一対の連結ユニット370、372とを含む。
後輪支持ユニット30は、チェーンステイ7を中心としてローリングできるように、チェーンステイ7に接続されている。なお、ブラケット360、362、364、366、支持チューブ368、および連結ユニット370、372以外の後輪支持ユニット30の構成としては、公知のローリングタイプの後輪支持ユニットの構成を利用できるので、後輪支持ユニット30の詳細な説明は省略する。
連結ユニット370は、平面視略U字形状のブラケット370aおよび左右方向に延びる円筒状のカラー370bを有する。ブラケット370aの両端部は、左右方向に拡がるように斜め後方に向かって延びている。カラー370bは、ボルト370cおよびナット370dを介してブラケット370aに支持されている。連結ユニット372は、連結ユニット370の左右対称となる構成を有し、ブラケット370aおよびカラー370bと同様のブラケット372aおよびカラー372bを有する。カラー372bは、ボルト372cおよびナット372dを介してブラケット372aに支持されている。
図3および図4は、台車3を示す側面図である。図3は、スタンド部材382が接地状態に設定されている状態の台車3を示す図である。図4は、スタンド部材382が非接地状態に設定されている状態の台車3を示す図である。スタンド部材382は、台車3の左側および右側にそれぞれ配置される一対の補助輪428を含む。本実施形態において、スタンド部材382の接地状態とは、スタンド部材382の一対の補助輪428が地面に接触している状態をいい、スタンド部材382の非接地状態とは、一対の補助輪428が地面に接触していない状態をいう。
台車3は、積載部374、積載部374から上方に延びるように設けられる柵部376、積載部374の後部に設けられる一対のキャスタ378、積載部374の略中央部に設けられるロック機構380を含む。ロック機構380に設けられたスタンド部材382は、上後方に向かって腕状に延びるハンドル部432を含む。
積載部374は、左右に並んで配置され且つ前後方向に延びる一対のサイドフレーム384、および一対のサイドフレーム384を連結するように左右方向に延びるクロスメンバ386、388、390、392を有する。
クロスメンバ386とクロスメンバ388との間において各サイドフレーム384に、前後方向に延び且つ積載部374よりも下方に突出するブラケット394が設けられている。各ブラケット394は、例えば、サイドフレーム384の内側の側面に溶接されている。
クロスメンバ388の中央部から後方斜め下方に延びるようにブラケット395が設けられている。ブラケット395は、例えば、クロスメンバ388に溶接されている。ブラケット395は、ワイヤ470を支持している。
各キャスタ378は、車輪400および車輪400を回転可能に支持する支持フレーム402を含む。支持フレーム402は、その上端部に、上下方向に延びる軸部402aを有する。軸部402aは、ベアリングユニット(図示せず)に回転可能に支持されている。これにより、キャスタ378が積載部374に対して軸部402aを中心として回動可能となる。
柵部376は、一対のサイドフレーム384の前端部に接続されかつ上方に延びる一対の第1ハンドルフレーム404、一対の第1ハンドルフレーム404を連結するクロスメンバ406、408、一対のサイドフレーム384の後端部に接続され且つ上方に延びる第2ハンドルフレーム410、第2ハンドルフレーム410の上部において左右方向に延びるように設けられるクロスメンバ412を含む。柵部376はさらに、一対の第1ハンドルフレーム404と第2ハンドルフレーム410とを連結する一対のサイドフレーム416、および一対のサイドフレーム416と一対のサイドフレーム384とを連結する複数の縦フレーム418を有する。第2ハンドルフレーム410の上端部には、レバー420が設けられる。
ロック機構380は、第1ユニット448、一対の第2ユニット450を含む。第2ユニット450は、台車3の左側および右側にそれぞれ配置される。第1ユニット448は、一対のブラケット394を連結するように設けられている。第2ユニット450は、図示しない締結部材(たとえば、ボルトおよびナット等)によってブラケット394に固定されている。
次に、自転車本体2と台車3との連結方法について説明する。台車3を自転車本体2に連結する際には、まず、後輪支持ユニット30(図2)のカラー370bおよび372bが一対の第2ユニット450の凹部482(図3)に嵌るように、台車3を自転車本体2側に移動させる。次に、ハンドル部432のレバー446を操作することによって、スタンド部材382の補助輪428が地面から離れ、スタンド部材382が非接地状態になる。また、台車3の左側および右側のそれぞれ設けられたスタンド部材382の一対の鉤状部422(図4)がカラー370bおよび372bの前方に移動し、カラー370bおよび372bが凹部482から抜け出てしまうことが防止されている。すなわち、自転車本体2と台車3とが切り離されてしまうことが防止される。これにより、自転車本体2と台車3とが連結される。
なお、自転車本体2と台車3とを切り離す際には、上記と反対の動作を行うことによって、スタンド部材382を非接地状態から接地状態にすればよい。この動作に伴い、スタンド部材382の鉤状部422はカラー370bおよび372bの下方に移動し、カラー370bおよび372bを凹部482から切り離すことができる。
図5は、自転車本体2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51は、クランク軸57、トルクセンサ41、ワンウェイクラッチ43、クランク回転センサ42、駆動スプロケット59、制御装置70、電動モータ53、モータ回転センサ46、減速機45、ワンウェイクラッチ44、補助スプロケット58を備える。駆動ユニット51は、ペダル55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53に発生させる電動補助システムである。
まず、動力の伝達経路を説明する。乗員がペダル55を踏み込んでクランク軸57を回転させると、そのクランク軸57の回転は、ワンウェイクラッチ43および駆動スプロケット59を介してチェーン28に伝達される。ワンウェイクラッチ43は、クランク軸57の順回転のみを駆動スプロケット59に伝達し、クランク軸57の逆回転は駆動スプロケット59に伝達させない。電動モータ53の回転は、減速機45、ワンウェイクラッチ44、補助スプロケット58を介してチェーン28に伝達される。ワンウェイクラッチ44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58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58に伝達させない。この例では、乗員がペダル55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53が発生する駆動補助出力とは、チェーン28で合成される。
クランク回転出力と駆動補助出力とは、チェーン28で合成されてもよいし、クランク軸57と同軸で回転する機構により合成されてもよい。
チェーン28の回転は、伝達機構350を介して駆動軸110に伝達される。駆動軸110の回転は、変速機構36およびワンウェイクラッチ37を介して後輪26に伝達される。
変速機構36は、乗員による変速操作器47の操作に応じて変速比を変更する機構である。変速操作器47は、例えばハンドル14に設けられる。ワンウェイクラッチ37は、駆動軸110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110の回転を後輪26に伝達する。駆動軸110の回転速度が後輪26の回転速度よりも遅い場合には、ワンウェイクラッチ37は駆動軸110の回転を後輪26に伝達しない。
次に、制御装置70による電動モータ53の駆動制御を説明する。制御装置70は、例えばMCU(Motor Control Unit)である。制御装置70は、マイクロコントローラ71、メモリ72、モータ駆動回路79を備える。マイクロコントローラ71は、電動モータ53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72は、電動モータ53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71は、メモリ72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。
トルクセンサ41は、乗員がペダル55に加えた人力(踏力)を、クランク軸57に発生するトルクとして検出する。トルクセンサ41は、例えば磁歪式トルクセンサである。トルクセンサ41は、検出したトルクの大きさに応じた振幅の電圧信号を出力する。トルクセンサ41は、電圧信号をトルク値に換算するトルク演算回路(図示せず)を有していてもよい。トルク演算回路は、例えば出力されたアナログ電圧信号をAD変換によってデジタル値に変換する。検出されたトルクの大きさは、デジタル信号として外部に出力される。上述のとおり、トルクセンサ41は、アナログ信号を出力してもよいし、デジタル信号を出力してもよい。マイクロコントローラ71は、トルクセンサ41の出力信号からトルクを算出する。
クランク回転センサ42は、クランク軸57の回転角を検出する。クランク回転センサ42は、クランク軸57の回転角に応じた信号をマイクロコントローラ71に出力する。例えば、クランク回転センサ42は、クランク軸57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。マイクロコントローラ71は、クランク回転センサ42の出力信号からクランク軸57の回転速度を算出する。マイクロコントローラ71は、算出したクランク軸57の回転速度とトルクとを乗じて、クランク回転出力を算出する。
電動モータ53には、モータ回転センサ46が設けられている。モータ回転センサ46は例えばエンコーダである。モータ回転センサ46は、電動モータ53のロータの回転角を検出し、回転角に応じた信号をマイクロコントローラ71およびモータ駆動回路79へ出力する。例えば、モータ回転センサ46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。マイクロコントローラ71およびモータ駆動回路79は、モータ回転センサ46の出力信号から電動モータ53の回転速度を算出する。
変速段センサ48は、変速機構36の変速段を示す信号をマイクロコントローラ71へ出力する。スピードセンサ35は、前輪25の回転角を検出し、回転角に応じた信号をマイクロコントローラ71へ出力する。例えば、スピードセンサ35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。マイクロコントローラ71は、スピードセンサ35の出力信号から前輪25の回転速度を算出する。
マイクロコントローラ71は、電動モータ53の回転速度と前輪25の回転速度から変速段を算出してもよい。この場合は、変速段センサ48は省略されてもよい。
台車接続検出センサ140は、自転車本体2と台車3の接続の有無を検出する。マイクロコントローラ71は、台車接続検出センサ140の出力信号から台車3の接続の有無を判定する。
マイクロコントローラ71は、トルクセンサ41、クランク回転センサ42、モータ回転センサ46、スピードセンサ35、変速段センサ48、台車接続検出センサ140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72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79へ送信する。マイクロコントローラ71は、例えば、ペダル55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53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72には複数種類のマップが格納されている。マイクロコントローラ71は、メモリ72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79は、例えばインバータであり、マイクロコントローラ71からの指令値に応じた電力をバッテリ56から電動モータ53に供給する。電力が供給された電動モータ53は回転し、所定の駆動補助出力を発生させる。このように、マイクロコントローラ71は、走行時の乗員のペダル55を漕ぐ動作をアシストするように、電動モータ53に駆動補助出力を発生させることができる。
次に、図6を用いて、台車接続検出センサ140が自転車本体2と台車3の接続の有無を検出する動作を説明する。図6(a)は、自転車本体2と台車3は接続されずに互いに離れている状態を示し、図6(b)は、自転車本体2と台車3が接続されている状態を示している。台車接続検出センサ140は例えば非接触センサである。図6に示す例では、台車接続検出センサ140は自転車本体2の連結ユニット370に設けられており、台車3の第2ユニット450に設けられた信号出力部141から出力される信号を台車接続検出センサ140が受信できたか否かで自転車本体2と台車3の接続の有無を検出する。
図6(a)のように、自転車本体2と台車3とが接続されておらず、台車接続検出センサ140と信号出力部141とが離れている状態では、台車接続検出センサ140は、信号出力部141が出力する信号を受信できない。これにより、自転車本体2と台車3とが接続されていないことが検出される。一方、図6(b)のように、自転車本体2と台車3とが接続されている状態では、台車接続検出センサ140と信号出力部141とは近接し、台車接続検出センサ140は信号出力部141が出力する信号を受信することができる。これにより、自転車本体2と台車3とが接続されていることが検出される。マイクロコントローラ71は、台車接続検出センサ140から接続の有無の検出結果を受け取り、接続の有無に基づいて電動モータ53に要求される駆動補助出力を求める。
台車接続検出センサ140としては、接続の有無を検出可能なセンサであれば任意の様々なセンサを用いることができる。例えば、台車接続検出センサ140がリードスイッチを有し、信号出力部141が磁石である場合は、磁気が出力信号に相当する。リードスイッチに磁石が近接することによりリードスイッチがショートし、これにより、自転車本体2と台車3とが接続されていることを検出することができる。また、例えば、台車接続検出センサ140がホールICを有し、信号出力部141が磁石であってもよい。ホールICに磁石が近接することによりホールICに誘起電圧が発生し、これにより、自転車本体2と台車3とが接続されていることを検出することができる。また、例えば、台車接続検出センサ140が光センサを有し、信号出力部141が発光素子であってもよい。光センサに発光素子が近接することにより、発光素子が出力する光が光センサに受光され、これにより、自転車本体2と台車3とが接続されていることが検出される。また、例えば、信号出力部141の出力信号は、レーザ、音、超音波等であってもよく、信号出力部141の出力信号を台車接続検出センサ140が受信することにより、接続を検出することができる。
また、台車接続検出センサ140は接触式であってもよい。例えば、台車3側のカプラが自転車本体2の連結ユニット370に嵌ることにより、連結ユニット370側のスイッチが押下されたり、回路がショートしたりすることにより、接続を検出してもよい。また、台車接続検出センサ140として、チートインターロックスイッチやフォトインタラプタ等を用いてもよい。
また、台車3が通信機能およびバッテリ等を備えていてもよく、台車接続検出センサ140はそれらとの接続により、自転車本体2と台車3との接続を検出してもよい。
電動補助自転車1は、自転車本体2と台車3の接続の有無を検出する台車接続検出センサを2個以上備えてもよい。例えば、図7および図8に示すように、電動補助自転車1は2個の台車接続検出センサ140および140aを備えてもよい。
図7は、自転車本体2と台車3とは接続されずに互いに離れている状態を示す図である。図8は、自転車本体2と台車3が接続されている状態を示す図である。この例では、台車接続検出センサ140は自転車本体2の連結ユニット370に設けられており、台車接続検出センサ140aは自転車本体2の連結ユニット372に設けられている。台車接続検出センサ140は、台車3左側の第2ユニット450に設けられた信号出力部141から出力される信号を台車接続検出センサ140が受信できたか否かで自転車本体2と台車3の接続の有無を検出する。台車接続検出センサ140aは、台車3右側の第2ユニット450に設けられた信号出力部141aから出力される信号を台車接続検出センサ140aが受信できたか否かで自転車本体2と台車3の接続の有無を検出する。
なお、台車接続検出センサ140と台車接続検出センサ140aとは、同じ方法で自転車本体2と台車3の接続の有無を検出してもよいし、異なる方法で接続の有無を検出してもよい。また、信号出力部141と信号出力部141aとは、同じ種類の信号を出力してもよいし、互いに異なる種類の信号を出力してもよい。
図7に示すように、台車接続検出センサ140および140aと信号出力部141および141aとが離れている状態では、台車接続検出センサ140および140aは、信号出力部141および141aが出力する信号を受信できない。これにより、自転車本体2と台車3とが接続されていないことが検出される。
一方、図8に示すように、自転車本体2と台車3とが接続されている状態では、台車接続検出センサ140と信号出力部141とは近接するとともに、台車接続検出センサ140aと信号出力部141aとは近接する。これにより、台車接続検出センサ140は信号出力部141が出力する信号を受信することができ、台車接続検出センサ140aは信号出力部141aが出力する信号を受信することができる。これにより、自転車本体2と台車3とが接続されていることが検出される。マイクロコントローラ71は、台車接続検出センサ140および140aから接続の有無の検出結果を受け取り、接続の有無に基づいて電動モータ53に要求される駆動補助出力を求める。
電動補助自転車1が台車接続検出センサを2個以上備えることにより、自転車本体2と台車3の接続の有無の検出精度を高めることができる。
マイクロコントローラ71は、例えば、全ての台車接続検出センサ140および140aが接続有りと検出した場合に、台車は接続されていると判定する。マイクロコントローラ71は、例えば、全ての台車接続検出センサ140および140aが接続無しと検出した場合に、台車は接続されていないと判定する。
一方、台車接続検出センサ140と台車接続検出センサ140aとで接続の有無の検出結果が異なる場合、マイクロコントローラ71は、台車接続検出センサ140および140a、信号出力部141および141aのうちの少なくとも1つは故障していると判断する。この場合、マイクロコントローラ71は、故障に関する情報を操作盤60に出力し、操作盤60はその情報を表示および/または音声出力により、乗員に報知してもよい。これにより、乗員は故障を認識することができる。
次に、ペダル55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が発生させる駆動補助出力との関係を説明する。クランク回転出力は、ペダル55に加えられた乗員の人力によりクランク軸57に発生するトルクとクランク軸57の回転速度との積である。クランク回転出力に対する駆動補助出力の比率は、駆動補助比率と称される。また、駆動補助比率は、人の力に対する原動機を用いて人の力を補う力の比率と表現される場合もあり、この比率は、クランク回転出力に対する駆動補助出力の比率と同義である。駆動補助比率はアシスト比率とも称され、以下、駆動補助比率をアシスト比率と称する場合がある。また、駆動補助出力を単に補助出力と称する場合もある。
図9は、電動補助自転車1の車速とアシスト比率(駆動補助比率)との関係を示す図であり、横軸は車速(km/h)を示し、縦軸はアシスト比率を示している。
アシスト比率は、例えば1:2のように表される。アシスト比率1:2とは、クランク回転出力と補助出力との比率が1:2であることを表す。これは補助出力がクランク回転出力の2倍であることを意味している。また、例えば、アシスト比率1:3とは、クランク回転出力と補助出力との比率が1:3であることを表す。これは補助出力がクランク回転出力の3倍であることを意味している。また、アシスト比率1:0とは、補助出力を発生させていない状態を示している。
点線82は、アシスト比率の上限を1:2としたときの車速とアシスト比率との関係を示し、実線83はアシスト比率の上限を1:3としたときの車速とアシスト比率との関係を示している。
アシスト比率の上限を1:2とした場合、マイクロコントローラ71は、上限が1:2となる範囲でアシスト比率を変動させる。すなわち、補助出力の大きさがクランク回転出力の2倍以下になるようにする。例えば、マイクロコントローラ71は、アシスト比率が1:2を超えないマップを選択する。アシスト比率が1:0以上で且つ1:2以下の範囲内(図9のドットで示す領域82aの範囲内)になるように電動モータ53の補助出力を決定する。この例では、時速0km/hから10km/hまでは、アシスト比率1:2を上限として補助出力を発生させる。時速10km/h以上では、速度に比例してアシスト比率の上限は漸減していき、時速24km/h以上ではアシスト比率は1:0、すなわち補助出力はゼロになる。
一方、例えば多くの荷物を積んでいるときや坂道の走行するとき等、走行負荷が増加する場合は、乗員はより大きい補助出力を得たい場合がある。このような場合、マイクロコントローラ71は、アシスト比率の上限を1:2より大きく、且つ1:3以下に設定する。この例では、電動補助自転車1におけるアシスト比率の上限として設定可能な最大の比率は1:3である。このような最大の比率は予め決められており、メモリ72は最大の比率の情報を記憶している。
アシスト比率の上限を1:3とした場合、マイクロコントローラ71は、上限が1:3となる範囲でアシスト比率を変動させる。すなわち、補助出力の大きさがクランク回転出力の3倍以下になるようにする。例えば、マイクロコントローラ71は、アシスト比率が1:3以下となるマップを選択する。アシスト比率が1:0以上で且つ1:3以下の範囲内(図9に示す領域82aと斜線で示す領域83aとを合わせた範囲内)になるように電動モータ53の補助出力を決定する。この例では、時速0km/hから10km/hまでは、アシスト比率1:3を上限として補助出力を発生させる。時速10km/h以上では、速度に比例してアシスト比率の上限は漸減していき、時速24km/h以上ではアシスト比率は1:0、すなわち補助出力はゼロになる。
なお、図9の例では、アシスト比率の上限を1:3とした場合に、時速10km/h以上においてアシスト比率の上限が漸減していく例を示したが、時速10km/h未満において、アシスト比率を変動させる範囲の上限の漸減を開始してもよい。図10は、一例として、時速5km/h以上においてアシスト比率の上限が漸減していく例を示している。アシスト比率の上限を1:3に設定した場合、電力消費量が大きくなることが考えられる。そのため、低速域(例えば時速5km/h未満)では、最大のアシスト比率1:3を上限とした範囲の補助出力を発生させ、それ以上の速度域ではアシスト比率の上限を漸減させていくことにより、乗員に必要な補助出力を提供しながら電力消費量を小さくすることができる。
上述した電動補助自転車1におけるアシスト比率の上限として設定可能な最大の比率は予め決められており、本実施形態におけるその最大の比率は1:3である。複数の走行モードごとにアシスト比率の上限は変化し得るが、上記最大の比率1:3は、そのような走行モードに関係なく、電動補助自転車1に予め設定された最大の比率である。ここでいう「予め設定された」とは、例えば、出荷時に電動補助自転車1に設定されていることをいう。例えば、出荷時にメモリ72にその設定が予め記憶されていることをいう。本明細書において、アシスト比率の上限として設定可能な最大の比率が予め決められているとは、上記のように電動補助自転車1に予め設定されていることを言う。
図11は、例示的な操作盤60の外観図である。操作盤60は、例えばハンドル14の左グリップの近傍に取り付けられる。操作盤60は、乗員の操作を受け付ける複数のスイッチ62、63a、63b、64、65、66と、表示パネル61とを有している。この例では、複数のスイッチは、電源ボタン62、補助出力設定ボタン63aおよび63b、切替ボタン64、報知停止ボタン65、ランプ点灯ボタン66である。
表示パネル61は例えば液晶パネルである。表示パネル61には、制御装置70から提供された電動補助自転車1の速度、バッテリ56の残容量、アシスト比率を変動させる範囲に関する情報、走行モードおよびその他の走行情報を含む情報が表示される。表示パネル61の表示方式は、セグメント方式であってもよいし、ドットマトリックス方式であってもよい。表示パネル61としては、液晶パネル以外の表示パネルが用いられてもよく、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。
表示パネル61は、速度表示エリア61a、バッテリ残容量表示エリア61b、アシスト比率変動範囲表示エリア61c、走行モード表示エリア61d、台車接続情報表示エリア61e、報知エリア61fを有する。
速度表示エリア61aには、電動補助自転車1の車両速度が数字で表示される。本実施形態の場合、電動補助自転車1の車両速度は、前輪25に設けられたスピードセンサ35を用いて検出される。
バッテリ残容量表示エリア61bには、バッテリ56から制御装置70に出力される電池残容量の情報に基づいて、バッテリ56の残容量がセグメントによって表示される。これにより、乗員はバッテリ56の残容量を直感的に把握することができる。
アシスト比率変動範囲表示エリア61cには、制御装置70が設定したアシスト比率を変動させる範囲がセグメントによって表示される。また、その変動範囲において現在実行中のアシスト比率をさらに表示してもよい。
走行モード表示エリア61dには、乗員が補助出力設定ボタン63a、63bを操作して選択した走行モードが表示される。走行モードは、例えば“強モード”、“標準モード”、“エコモード”、“アシスト無しモード”である。
台車接続情報表示エリア61eは、台車の接続の有無に関する情報を表示する。台車接続情報表示エリア61eには、自転車本体2と台車3とが接続されている場合、台車3の接続を知らせる台車マークが連続表示され、乗員は台車3が接続されていることを認識することができる。自転車本体2と台車3とが接続されていない場合、台車マークは点滅表示または非表示になり、これにより乗員は台車3が接続されていないことを認識することができる。
報知エリア61fは、乗員に報知すべき各種情報を表示する。例えば、走行モードが標準モードのときのアシスト比率の上限が1:2となっており、走行モードが強モードのときのアシスト比率の上限が1:2よりも大きい(例えば1:3)とする。この場合、走行モードとして強モードが設定されているときは、大きな補助出力が発生することをテキスト表示により報知する。報知エリア61fの表示される情報は、連続表示されてもよいし、点滅表示されてもよい。これにより、乗員は大きな補助出力が発生することを認識することができる。
補助出力設定ボタン63aおよび63bは、電動モータ53の補助出力、または、補助出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。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、人力に対する補助出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53は補助出力を発生しない。
アシスト無しモード時に乗員が補助出力設定ボタン63a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出力設定ボタン63a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出力設定ボタン63a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出力設定ボタン63a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、補助出力設定ボタン63b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。
補助出力設定ボタン63bは、補助出力設定ボタン63aとは逆に、補助出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出力設定ボタン63b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出力設定ボタン63b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出力設定ボタン63b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出力設定ボタン63b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。アシスト無しモード時に補助出力設定ボタン63aが押下されるとエコモードに変更される。
この例では、走行モードを4段階に切り替えているが、走行モードの切替えは3段階以下であってもよいし、5段階以上であってもよい。
電源ボタン62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51は動作し、電源がオフ状態のとき駆動ユニット51は動作しない。乗員は電源ボタン62を押して、電動補助自転車1の電源のオンおよびオフを切り替える。切替ボタン64は、電動補助自転車1の各種設定を行ったり、表示パネル61の表示を切り替えたりするために利用される。ランプ点灯ボタン66は、ヘッドランプ22の点灯および消灯を切り替えるボタンである。乗員がランプ点灯ボタン66を押下してヘッドランプ22をオンにすると、ヘッドランプ22は光を出射し、電動補助自転車1の進路を照らすことができる。
操作盤60は、乗員に必要な情報を光により発信するランプ67と音により発信するスピーカ68とをさらに備える。例えば、走行モードとして強モードが設定されている場合は、光の点滅および/または音声の出力等により大きな補助出力が発生することを乗員に報知する。これにより、乗員は大きな補助出力が発生することを認識することができる。また、例えば、自転車本体2と台車3とが接続されていない場合は、光の点滅および/または音声の出力等により、台車3が接続されていないことを乗員に報知する。これにより乗員は台車3が接続されていないことを認識することができる。また、例えばハンドル14および/またはサドル27に振動を発生させることにより、必要な情報を乗員に報知してもよい。
操作盤60は乗員に必要な情報を報知する報知装置としても動作する。上記のような報知動作により、乗員は必要な情報を認識することができる。しかし、大きな補助出力が発生することを乗員が認識している状態において、大きな補助出力が発生することの報知が常時行われていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。また、自転車本体2に台車3が接続されていないことを乗員が認識している状態において、台車3が接続されていないことの報知が常時行われていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。
本実施形態では、操作盤60は、報知停止ボタン65を備える。上記のような報知が行われている状態において、乗員が報知停止ボタン65を押下した場合は報知を停止する。このように、乗員の意志に応じて報知を停止することで、利便性を向上させることができる。
以下、報知の要否の判定、報知の実行、報知の停止の処理の詳細を説明する。以下の説明では、報知の要否の判定、報知の実行、報知の停止の処理は、主にマイクロコントローラ71が担うが、操作盤60がマイクロコントローラを備える場合は、操作盤60のマイクロコントローラが担ってもよい。また、マイクロコントローラ71と操作盤60のマイクロコントローラとが協働して処理を実行してもよい。
図12は、走行モードに応じた報知およびその報知を停止する動作を示すフローチャートである。
ステップS101において、マイクロコントローラ71は、現在設定されている走行モードを検出する。例えば、電動補助自転車1の電源をオンにしたときは、標準モードが設定される。電源をオンにした後は、乗員が補助出力設定ボタン63aおよび63bを操作することで任意の走行モードが設定される。マイクロコントローラ71は、自身またはメモリ72に記憶している走行モードに関する情報を読み出して、現在設定されている走行モードを検出する。
ステップS102において、マイクロコントローラ71は、現在設定されている走行モードはアシスト比率の上限が大きい走行モードであるか判定する。例えば、現在設定されている走行モードは、アシスト比率の上限が所定の比率より大きい走行モードであるか判定する。所定の比率は、例えば1:2である。ここで、エコモードのアシスト比率の上限を1:1、標準モードのアシスト比率の上限を1:2、強モードのアシスト比率の上限を1:3とする。アシスト無しモードでは電動モータ53は補助出力を発生しないため、アシスト比率の上限は1:0である。
現在設定されている走行モードが、アシスト無しモード、エコモード、標準モードのいずれかである場合は、ステップS107の処理に進む。ステップS107では、マイクロコントローラ71は、大きな補助出力が発生することに関する報知を行わないように操作盤60を制御する。電源をオフにする操作が行われない場合(ステップS109においてNoの場合)は、ステップS101に戻って処理を継続する。乗員が電源ボタン62を押して電源をオフにする操作が行われた場合(ステップS109においてYesの場合)は、処理を終了する。
ステップS102において、現在設定されている走行モードが強モードであると判定した場合は、ステップS103の処理に進む。例えば、乗員による補助出力設定ボタン63aの操作に応じて標準モードが強モードに変更されると、走行モードは強モードであると判定する。ステップS103では、マイクロコントローラ71は、大きな補助出力が発生することを報知するように操作盤60を制御する。図13(a)は、報知を行う操作盤60を示す図である。図13(a)に示す例では、報知エリア61fに、大きな補助出力が発生する走行モードが選択されていることを示す文字情報を表示する。また、ランプ67の点滅およびスピーカ68からの音声出力により乗員への報知を行う。
次に、ステップS104において、マイクロコントローラ71は、乗員から報知を停止する指示を受け付けたか判定する。この例では、乗員は報知を停止させたいときは、報知停止ボタン65を押下する。報知停止ボタン65が押下されていない場合は、報知を継続する(ステップS106)。電源をオフにする操作が行われない場合(ステップS109においてNoの場合)は、ステップS101に戻って処理を継続する。乗員が電源ボタン62を押して電源をオフにする操作が行われた場合(ステップS109においてYesの場合)は、処理を終了する。
ステップS104において、報知停止ボタン65が押下されたと判定した場合は、マイクロコントローラ71は、操作盤60による報知を停止させる(ステップS105)。図13(b)は、報知を停止した操作盤60を示す図である。報知エリア61fからは、大きな補助出力が発生する走行モードが選択されていることを示す表示が消えるとともに、ランプ67の点滅およびスピーカ68からの音声出力が停止する。なお、報知を停止したことを示す情報を報知エリア61fに一定時間表示してもよい。
乗員が電源ボタン62を押して電源をオフにする操作が行われた場合(ステップS108においてYesの場合)は、処理を終了する。
アシスト比率の上限が大きい走行モードが設定されている場合、大きな補助出力が発生し得る。そのため、大きな補助出力が発生する走行モードであることを乗員に報知して注意喚起を行う。一方、乗員がそのような走行モードであることを認識している状態において、報知が常時行われていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。乗員の意志に応じて報知を停止することで、利便性を向上させることができる。
また、走行モードとして強モードが設定されており報知を行っている状態において、乗員が補助出力設定ボタン63bを押下して、走行モードを強モードから標準モードに変更した場合は、報知を停止する。例えば、報知を継続する動作(ステップS106)を行っているときに、走行モードを強モードから標準モードに変更した場合は、ステップS102の処理からステップS107の処理に進み、マイクロコントローラ71は、操作盤60による報知を停止させる制御を行う。電動モータ53による補助出力を小さくするという乗員の意志がある場合は報知をやめることで、利便性を向上させることができる。
なお、電動補助自転車1の電源をオンにしたときに最初に強モードが設定される形態もあり得る。この場合は、電源をオンにしたときに上記のような報知を行う。乗員から報知を停止する指示を受け付けた場合は、報知を停止する。
次に、アシスト比率の上限が1:2より大きい走行モードが複数ある場合の動作を説明する。例えば、アシスト比率の上限が1:2より大きい走行モードとして第1強モードおよび第2強モードがあるとする。ここで、エコモードのアシスト比率の上限を1:1、標準モードのアシスト比率の上限を1:2、第1強モードのアシスト比率の上限を1:2.5、第2強モードのアシスト比率の上限を1:3とする。
ステップS102において、現在設定されている走行モードが第2強モードであると判定した場合は、ステップS103において報知を行う。乗員から報知を停止する指示を受け付けなかったときは報知を継続する。ここで、乗員が補助出力設定ボタン63bを押下して、走行モードを第2強モードから第1強モードに変更したとする。この場合も、ステップS102において、現在設定されている走行モードはアシスト比率の上限が1:2より大きい走行モードであると判定するため、報知は継続する。乗員が補助出力設定ボタン63bをさらに押下して、走行モードを第1強モードから標準モードに変更した場合は、アシスト比率の上限が1:2以下の走行モードになるため、報知を停止する。
補助出力を小さくするという意志がある乗員が走行モードを変更した場合でも、変更後の走行モードの補助比率の上限が依然として所定の比率より大きい場合は、報知を継続する。補助比率の上限が所定の比率以下の走行モードに変更された場合に、報知を停止する。これにより、必要な注意喚起は行いつつ利便性を向上させることができる。
上記の説明では、報知を停止した後はその停止状態を維持していたが、報知を停止してから所定時間経過後に再び報知を行ってもよい。図14は、報知を停止してから所定時間経過後に再び報知を行う処理を示すフローチャートである。図14に示すステップS101からS107、S109の処理は、図12に示す処理と同様である。
図14に示す処理では、ステップS105において報知を停止した後は、ステップS111の処理に進む。ステップS111において、マイクロコントローラ71は、報知を停止してから所定時間が経過したか判定する。所定時間は例えば5分であるがこれに限定されない。報知を停止してから所定時間が経過していない場合は、ステップS112の処理に進む。電源をオフにする操作が行われない場合(ステップS112においてNoの場合)は、ステップS111に戻って処理を継続する。乗員が電源ボタン62を押して電源をオフにする操作が行われた場合(ステップS112においてYesの場合)は、処理を終了する。
ステップS111において、報知を停止してから所定時間が経過したと判定した場合は、ステップS101の処理に戻る。ステップS102において、現在設定されている走行モードが強モードであると判定した場合は、ステップS103の処理に進み、再び報知を行う。
乗員から報知を停止する指示を受け付けた場合は報知を停止するが、所定時間経過後に再び報知を行う。これにより、大きな補助出力が発生する走行モードであることを乗員が忘れないように注意喚起することができる。
次に、報知を開始してから所定時間経過後に報知を停止する処理を説明する。図15は、報知を開始してから所定時間経過後に報知を停止する処理を示すフローチャートである。
ステップS201において、マイクロコントローラ71は、現在設定されている走行モードを検出する。ステップS202において、マイクロコントローラ71は、現在設定されている走行モードはアシスト比率の上限が大きい走行モードであるか判定する。例えば、現在設定されている走行モードは、アシスト比率の上限が1:2より大きい走行モードであるか判定する。アシスト比率の上限が1:2より大きい走行モードは、例えば強モードである。
現在設定されている走行モードが、アシスト無しモード、エコモード、標準モードのいずれかであると判定した場合は、ステップS201の処理に戻る。現在設定されている走行モードが強モードであると判定した場合は、ステップS203の処理に進む。ステップS203では、マイクロコントローラ71は、大きな補助出力が発生することを報知するように操作盤60を制御する。
ステップS203において報知を開始した後は、ステップS204の処理に進む。ステップS204において、マイクロコントローラ71は、報知を開始してから第1所定時間が経過したか判定する。第1所定時間は例えば5分であるがこれに限定されない。報知を開始してから第1所定時間経過していないと判定した場合は、報知する状態を維持する。報知を開始してから第1所定時間が経過したと判定した場合は、マイクロコントローラ71は、操作盤60による報知を停止させる(ステップS205)。乗員が電源ボタン62を押して電源をオフにする操作が行われた場合(ステップS206においてYesの場合)は、処理を終了する。
大きな補助出力が発生する走行モードが設定されていることを乗員が認識した後においても、報知が行われ続けていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。報知を始めてから所定時間が経過した後は報知を停止することで、利便性を向上させることができる。
なお、図15に示す処理において、報知を停止してから所定時間が経過した後に再び報知を行ってもよい。図16は、報知を停止してから所定時間経過後に再び報知を行う処理を示すフローチャートである。図16に示すステップS201からS205の処理は、図15に示す処理と同様である。
図16に示す処理では、ステップS205において報知を停止した後は、ステップS211の処理に進む。ステップS211において、マイクロコントローラ71は、報知を停止してから第2所定時間が経過したか判定する。第2所定時間は例えば5分であるがこれに限定されない。報知を停止してから第2所定時間が経過していないと判定した場合は、報知を停止した状態を維持する。報知を停止してから第2所定時間が経過したと判定した場合は、ステップS212の処理に進み、再び報知を開始する。再び報知を開始した後は、ステップS204の処理に戻る。乗員が電源ボタン62を押して電源をオフにする操作が行われた場合(ステップS213においてYesの場合)は、処理を終了する。
大きな補助出力が発生する走行モードが設定されていることを乗員が認識した後においても、報知が行われ続けていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。報知を始めてから所定時間が経過した後は報知を停止することで、利便性を向上させることができる。一方で、報知を停止してから所定時間経過後に再び報知を行う。これにより、大きな補助出力が発生する走行モードであることを乗員が忘れないように注意喚起することができる。
次に、クランク軸57の回転速度の大きさに応じて報知の要否を判定する処理を説明する。
図17は、クランク軸57の回転速度の大きさに応じて報知の要否を判定する処理を示すフローチャートである。乗員がペダル55を漕ぐ速さが、補助出力をほとんど発生させない程度まで小さい場合は、強モード時においても大きな補助出力は発生しない。大きな補助出力が発生しない状態においても報知が行われていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。クランク軸57の回転速度が所定の回転速度未満である場合は報知を行わないことで、利便性を向上させることができる。
ステップS401において、マイクロコントローラ71は、現在設定されている走行モードを検出する。ステップS402において、マイクロコントローラ71は、現在設定されている走行モードはアシスト比率の上限が大きい走行モードであるか判定する。例えば、現在設定されている走行モードは、アシスト比率の上限が1:2より大きい走行モードであるか判定する。アシスト比率の上限が1:2より大きい走行モードは、例えば強モードである。
現在設定されている走行モードが、アシスト無しモード、エコモード、標準モードのいずれかであると判定した場合は、ステップS401の処理に戻る。現在設定されている走行モードが強モードであると判定した場合は、ステップS403の処理に進む。
ステップS403において、マイクロコントローラ71は、クランク軸57の回転速度が所定の回転速度以上であるか判定する。所定の回転速度は例えば10rpmであるがこれに限定されない。クランク軸57の回転速度が所定の回転速度以上であると判定した場合は、ステップS404の処理に進み、操作盤60に報知を行わせる制御を行う。クランク軸57の回転速度が所定の回転速度未満であると判定した場合は、ステップS405の処理に進み、操作盤60に報知を行わせない制御を行う。電源をオフにする操作が行われない場合(ステップS406においてNoの場合)は、ステップS401に戻って処理を継続する。乗員が電源ボタン62を押して電源をオフにする操作が行われた場合(ステップS406においてYesの場合)は、処理を終了する。
クランク軸57の回転速度が所定の回転速度未満である場合は報知を行わないことで、利便性を向上させることができる。
次に、電動補助自転車1の走行速度の大きさに応じて報知の要否を判定する処理を説明する。
図18は、電動補助自転車1の走行速度の大きさに応じて報知の要否を判定する処理を示すフローチャートである。図9および図10を用いて説明したように、電動補助自転車1の走行速度が大きくなるとアシスト比率の上限を下げる形態がある。このような形態では、アシスト比率の上限を1:3とする強モードを設定していても、高速走行時のアシスト比率の上限は1:2以下になる。アシスト比率の上限が1:2以下になっていても報知が継続されていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。電動補助自転車1の走行速度が大きくなるとアシスト比率の上限を下げる形態においては、走行速度が所定の速度以上である場合は報知をやめることで、利便性を向上させることができる。
ステップS601において、マイクロコントローラ71は、現在設定されている走行モードを検出する。ステップS602において、マイクロコントローラ71は、現在設定されている走行モードはアシスト比率の上限が大きい走行モードであるか判定する。例えば、現在設定されている走行モードは、アシスト比率の上限が1:2より大きい走行モードであるか判定する。アシスト比率の上限が1:2より大きい走行モードは、例えば強モードである。
現在設定されている走行モードが、アシスト無しモード、エコモード、標準モードのいずれかであると判定した場合は、ステップS601の処理に戻る。現在設定されている走行モードが強モードであると判定した場合は、ステップS603の処理に進む。
ステップS603において、マイクロコントローラ71は、電動補助自転車1の走行速度が所定の速度以上であるか判定する。例えば、強モードにおいてアシスト比率の上限が1:2以下になる走行速度が15km/hである場合は、所定の速度は15km/hである。所定の速度の値は一例であり、これに限定されない。電動補助自転車1の走行速度が所定の速度未満であると判定した場合は、ステップS605の処理に進み、操作盤60に報知を行わせる制御を行う。電動補助自転車1の走行速度が所定の速度以上であると判定した場合は、ステップS604の処理に進み、操作盤60に報知を行わせない制御を行う。電源をオフにする操作が行われない場合(ステップS606においてNoの場合)は、ステップS601に戻って処理を継続する。乗員が電源ボタン62を押して電源をオフにする操作が行われた場合(ステップS606においてYesの場合)は、処理を終了する。
電動補助自転車1の走行速度が所定の速度以上である場合は報知を行わないことで、利便性を向上させることができる。
次に、台車3が自転車本体2に接続されていないことに関する報知を、乗員の意志に応じて停止する動作を説明する。
上述したように、自転車本体2と台車3とが接続されていない場合、操作盤60はそのことを乗員に報知する動作を行う。一方、台車3が接続されていないことを乗員が認識している状態において、報知が常時行われていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。乗員の意志に応じて報知を停止することで、利便性を向上させることができる。
図19は、台車の接続の有無に応じた報知およびその報知を停止する動作を示すフローチャートである。
ステップS701において、マイクロコントローラ71は、台車接続検出センサ140の出力信号を検出する。ステップS702において、マイクロコントローラ71は、台車接続検出センサ140の出力信号から、台車3は自転車本体2に接続されているか判定する。台車3は接続されていると判定した場合は、ステップS707の処理に進む。ステップS707では、マイクロコントローラ71は、台車3が未接続であることに関する報知を行わないように操作盤60を制御する。電源をオフにする操作が行われない場合(ステップS709においてNoの場合)は、ステップS701に戻って処理を継続する。乗員が電源ボタン62を押して電源をオフにする操作が行われた場合(ステップS709においてYesの場合)は、処理を終了する。
ステップS702において台車3は未接続であると判定した場合は、ステップS703の処理に進む。ステップS703では、マイクロコントローラ71は、台車3が未接続であることを報知するように操作盤60を制御する。図20(a)は、報知を行う操作盤60を示す図である。図20(a)に示す例では、報知エリア61fに、台車3の接続が確認できないことを示す文字情報を表示する。また、ランプ67の点滅およびスピーカ68からの音声出力により乗員への報知を行う。
次に、ステップS704において、マイクロコントローラ71は、乗員から報知を停止する指示を受け付けたか判定する。この例では、乗員は報知を停止させたいときは、報知停止ボタン65を押下する。報知停止ボタン65が押下されていない場合は、報知を継続する(ステップS706)。電源をオフにする操作が行われない場合(ステップS709においてNoの場合)は、ステップS701に戻って処理を継続する。乗員が電源ボタン62を押して電源をオフにする操作が行われた場合(ステップS709においてYesの場合)は、処理を終了する。
ステップS704において、報知停止ボタン65が押下されたと判定した場合は、マイクロコントローラ71は、操作盤60による報知を停止させる(ステップS705)。図20(b)は、報知を停止した操作盤60を示す図である。報知エリア61fからは、台車3の接続が確認できないことを示す表示が消えるとともに、ランプ67の点滅およびスピーカ68からの音声出力が停止する。なお、報知を停止したことを示す情報を報知エリア61fに一定時間表示してもよい。
乗員が電源ボタン62を押して電源をオフにする操作が行われた場合(ステップS708においてYesの場合)は、処理を終了する。
このように、自転車本体2と台車3とが接続されていない場合は報知を行うが、乗員の意志に応じて報知を停止することで、利便性を向上させることができる。
上述したように、台車3に荷物を搭載する電動補助自転車1においては、ペダル55を漕ぐ人力に対して発生させる補助出力を大きくすることにより、荷物の総重量が大きい場合でも乗員にかかる負担を小さくすることができる。一方で、台車3が接続されていない自転車本体2単体を運転する場合は、それほど大きな補助出力が得られなくても乗員にかかる負担は大きくならない場合がある。
台車3が着脱可能な電動補助自転車1においては、台車3の未接続時には、アシスト比率の上限が1:2より大きい走行モードを設定することを推奨しない形態があり得る。このような形態において、台車3の未接続時に走行モードとして強モードが設定されており報知を行っている状態において、乗員が補助出力設定ボタン63bを押下して、走行モードを強モードから標準モードに変更した場合は、報知を停止する。例えば、報知を継続する動作(ステップS706)を行っているときに、走行モードを強モードから標準モードに変更した場合は、ステップS702の処理からステップS707の処理に進み、マイクロコントローラ71は、操作盤60による報知を停止させる制御を行う。電動モータ53による補助出力を小さくするという乗員の意志がある場合は報知をやめることで、利便性を向上させることができる。
また、台車3が未接続の状態で、乗員が強モードを選択しようとした場合は、台車3が未接続であることを乗員に報知してもよい。
図21は、台車3が未接続の状態で乗員が強モードを選択しようとした場合の報知の例を示す図である。この例では、操作盤60の報知エリア61fには、台車3は未接続であるが強モードに設定してもよいか乗員の意志を確認するための文字情報が表示される。乗員は、補助出力設定ボタン63aおよび63bを押下して、カーソルの位置を移動させることができる。乗員が切替ボタン64を押下すると、カーソルが指し示す選択肢を選択することができる。この例では、“はい”を選択した場合は強モードが設定される。“キャンセル”を選択した場合は、強モードは設定されずに標準モードが維持される。
台車3が未接続の状態で乗員が強モードを選択しようとした場合は報知を行うことで、乗員は推奨されていない設定を行おうとしていることを認識することができる。
上述したような報知の要否の判定および報知の動作は、常時行わない設定が可能であってもよい。例えば、パスワードを入力することで報知を行わないようにしてもよい。
図22は、パスワードが入力されると報知を行わない処理を示すフローチャートである。ステップS801において電動補助自転車1の電源がオンになると、ステップS802においてマイクロコントローラ71はパスワードが入力されたか判定する。パスワードが入力されていないと判定した場合は、ステップS804の処理に進む。ステップS804では、図12から図21を用いて説明した報知の要否を判定する処理を実行し、報知が必要な場合は報知を行う。電源をオフにする操作が行われない場合(ステップS806においてNoの場合)は、ステップS802に戻って処理を継続する。乗員が電源ボタン62を押して電源をオフにする操作が行われた場合(ステップS806においてYesの場合)は、処理を終了する。
ステップS802においてパスワードが入力されていると判定した場合は、ステップS803の処理に進み、報知は行わない。乗員が電源ボタン62を押して電源をオフにする操作が行われた場合(ステップS805においてYesの場合)は、処理を終了する。
図23(a)は、パスワード入力画面の一例を示す図である。この例では、操作盤60はパスワードの入力を受け付けるインターフェースを兼ねる。乗員が切替ボタン64を押下してパスワード入力モードを選択すると、報知エリア61fにパスワード入力画面が表示される。乗員は、補助出力設定ボタン63aおよび63bを押下して、四角形の枠内に表示される数字および/またはアルファベットから該当する文字を選択し、切替ボタン64を押下して決定する。全ての四角形の枠内で文字を選択すると、パスワードの入力が完了する。図23(b)は、パスワード入力後の表示画面の一例を示す図である。この例では、報知エリア61fに報知を行わないことが表示される。これにより、乗員は報知が行われない設定がなされていることを認識することができる。
このパスワード入力により報知を行わない設定は、電源をオフにした後も継続的に有効であってもよい。
図24は、パスワードが入力済みである場合は報知を行わない処理を示すフローチャートである。ステップS901において電動補助自転車1の電源がオンになると、ステップS902においてマイクロコントローラ71は、パスワード入力により報知を行わない設定が既になされているか判定する。報知を行わない設定がなされていないと判定した場合は、ステップS904の処理に進む。ステップS904では、図12から図21を用いて説明した報知の要否を判定する処理を実行し、報知が必要な場合は報知を行う。
ステップS902においてマイクロコントローラ71は、報知を行わない設定がなされていると判定した場合は、ステップS903の処理に進み、報知は行わない。乗員が電源ボタン62を押して電源をオフにする操作が行われた場合(ステップS905においてYesの場合)は、処理を終了する。
このように、パスワードを一度入力した後は、電源をオフにした後も報知を行わない設定を維持する。これにより、同じ製品仕様で、報知を行う電動補助自転車と報知を行わない電動補助自転車との両方を提供することができる。
なお、パスワード入力による報知を行わない設定を解除する操作を行った場合は、再び報知を行ってもよい。例えば、乗員が切替ボタン64を押下して設定解除モードを選択し、再びパスワードを入力することで、報知を行わない設定を解除することができる。報知を行わない設定を解除する操作を意図的に行わない限り、報知を行わない設定を維持する。これにより、利便性を向上させることができる。
上記の説明では、乗員への報知は、報知エリア61f、ランプ67、スピーカ68を用いて行ったが、それら全てを用いて報知を行わなくてもよい。報知エリア61f、ランプ67、スピーカ68のうちの一つまたは二つを用いて報知が行われてもよい。また、それら構成要素のうちの報知を行わない構成要素は省略されてもよい。
上記の説明では、操作盤60が乗員に必要な情報を報知する報知装置を兼ねていたが、操作盤60と報知装置とは互いに別の装置として設けられてもよい。例えば、報知エリア61fを有する表示パネル、ランプ67、スピーカ68を備える報知装置が、操作盤60とは別にハンドル14に設けられてもよい。
また、報知装置はハンドル14以外の位置に設けられてもよい。例えば、ランプ67およびスピーカ68は、ダウンチューブ5、シートチューブ16、シートステイ19等に設けられてもよい。
上記の説明では、報知を停止させる指示を受け付けるボタンとして報知停止ボタン65を例示したが、別のボタンが押下された場合に報知を停止してもよい。例えば、操作盤60が備える複数のボタンを組み合わせた押下操作により報知を停止してもよい。
上記の説明では、台車3が接続可能な三輪の電動補助自転車1を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、二輪の電動補助自転車、四輪の電動補助自転車にも本発明は適用可能である。また、台車3が接続されない形態の電動補助自転車にも本発明は適用可能である。
上記の説明では、人力により発生する回転出力と電動モータ53が発生させる補助出力とを足し合わせた出力が伝達される駆動輪は後輪26であったが、電動補助自転車の形態に応じて、前輪25に出力が伝達されてもよい。また、前輪25および後輪26の両方に出力が伝達されてもよい。
以上、本発明の例示的な実施形態を説明した。
上述したように、本発明の実施形態に係るペダル55を備えた電動補助車両1用の電動補助システム51は、ペダル55に加えられた乗員の人力および駆動補助比率に応じた大きさの駆動補助出力を発生させる制御信号を出力する制御装置70と、制御信号に基づいて駆動補助出力を発生させる電動モータ53とを備える。電動補助システム51は、駆動補助比率の上限が互いに異なる複数の走行モードを設定可能である。電動補助システム51は、駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードに関する報知を乗員に行う報知装置60と、乗員からの報知を行わせない指示を受け付ける受付部65、63bとをさらに備える。駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードが設定されている場合において、制御装置70は、報知装置60に報知を行わせる制御を行い、受付部65、63bが乗員からの報知を行わせない指示を受け付けた場合、報知装置60に報知を行わせない制御を行う。
駆動補助比率の上限が大きい走行モードが設定されている場合、大きな駆動補助出力が発生し得る。そのため、大きな駆動補助出力が発生する走行モードであることを乗員に報知して注意喚起を行う。一方、乗員がそのような走行モードであることを認識している状態において、報知が常時行われていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。乗員の意志に応じて報知をやめることで、利便性を向上させることができる。
ある実施形態において、乗員からの指示を受け付ける上記受付部は、駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードから所定の比率以下の走行モードへ変更する操作を乗員から受け付けるスイッチ63bであってもよい。スイッチ63bが乗員からの操作を受け付けた場合、制御装置70は、報知装置60に報知を行わせない制御を行う。駆動補助出力を小さくするという乗員の意志がある場合は報知をやめることで、利便性を向上させることができる。
ある実施形態において、乗員からの指示を受け付ける上記受付部は、走行モードを変更する操作を乗員から受け付けるスイッチ63bであってもよい。複数の走行モードは、駆動補助比率の上限が所定の比率以下である第1走行モードと、駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい第2走行モードと、駆動補助比率の上限が第2走行モードよりも大きい第3走行モードとを含む。制御装置70は、第3走行モードが設定されている場合、報知装置60に報知を行わせる制御を行う。制御装置70は、乗員による受付部63bの操作に応じて、走行モードを第3走行モードから第2走行モードに変更した場合、報知装置60に報知を継続させる制御を行う。制御装置70は、乗員による受付部63bの操作に応じて、走行モードを第2走行モードから第1走行モードに変更した場合、報知装置60に報知を行わせない制御を行う。
駆動補助出力を小さくするという意志がある乗員が走行モードを変更した場合でも、変更後の走行モードの駆動補助比率の上限が依然として所定の比率より大きい場合は、報知を継続する。駆動補助比率の上限が所定の比率以下の走行モードに変更された場合に、報知をやめる。これにより、必要な注意喚起は行いつつ利便性を向上させることができる。
ある実施形態において、制御装置70は、報知をやめてから所定時間経過後に、報知装置60に報知を行わせる制御を行ってもよい。これにより、大きな駆動補助出力が発生する走行モードであることを乗員が忘れないように注意喚起することができる。
ある実施形態において、上記の受付部は、パスワードの入力を受け付けるインターフェース63a、63bであってもよい。インターフェース63a、63bがパスワードの入力を受け付けた場合、制御装置70は、報知装置60に報知を行わせない制御を行う。これにより、同じ製品仕様で、報知を行う電動補助車両1と、報知を行わない電動補助車両1との両方を提供することができる。
本発明の実施形態に係るペダル55を備えた電動補助車両1用の電動補助システム51は、ペダル55に加えられた乗員の人力により回転するクランク軸57と、クランク軸57の回転速度の検出に用いられる回転センサ42と、ペダル55に加えられた乗員の人力および駆動補助比率に応じた大きさの駆動補助出力を発生させる制御信号を出力する制御装置70と、制御信号に基づいて駆動補助出力を発生させる電動モータ53とを備える。電動補助システム51は、駆動補助比率の上限が互いに異なる複数の走行モードを設定可能である。電動補助システム51は、駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードに関する報知を乗員に行う報知装置60をさらに備える。駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードが設定されている場合において、制御装置70は、クランク軸57の回転速度が所定値以上である場合、報知装置60に報知を行わせる制御を行い、クランク軸57の回転速度が所定値未満である場合、報知装置60に報知を行わせない制御を行う。
乗員がペダル55を漕ぐ速さが、駆動補助出力を発生させない程度まで小さい場合は、大きな駆動補助出力は発生しない。大きな駆動補助出力が発生しない状態において報知が行われていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。クランク軸57の回転速度が所定値未満である場合は報知を行わないことで、利便性を向上させることができる。
本発明の実施形態に係るペダル55を備えた電動補助車両1用の電動補助システム51は、ペダル55に加えられた乗員の人力および駆動補助比率に応じた大きさの駆動補助出力を発生させる制御信号を出力する制御装置70と、制御信号に基づいて駆動補助出力を発生させる電動モータ53とを備える。電動補助システム51は、駆動補助比率の上限が互いに異なる複数の走行モードを設定可能である。電動補助システム51は、駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードに関する報知を乗員に行う報知装置60をさらに備える。駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードが設定されている場合において、制御装置70は、報知装置60に報知を行わせる制御を行い、報知装置60が報知を開始してから第1所定時間経過後に、報知装置60に報知を行わせない制御を行う。
大きな駆動補助出力が発生する走行モードが設定されていることを乗員が認識した後においても、報知が行われ続けていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。報知を始めてから所定時間経過した後は報知をやめることで、利便性を向上させることができる。
ある実施形態において、制御装置70は、報知をやめてから第2所定時間経過後に、報知装置60に報知を行わせる制御を行ってもよい。これにより、大きな駆動補助出力が発生する走行モードであることを乗員が忘れないように注意喚起することができる。
本発明の実施形態に係るペダル55を備えた電動補助車両1用の電動補助システム51は、ペダル55に加えられた乗員の人力および駆動補助比率に応じた大きさの駆動補助出力を発生させる制御信号を出力する制御装置70と、制御信号に基づいて駆動補助出力を発生させる電動モータ53とを備える。電動補助システム51は、駆動補助比率の上限が互いに異なる複数の走行モードを設定可能である。電動補助システム51は、駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードに関する報知を乗員に行う報知装置60と、電動補助車両1の走行速度の検出に用いられる速度センサ35とをさらに備える。駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードが設定されている場合において、制御装置70は、電動補助車両1の走行速度が所定値未満である場合は、報知装置60に報知を行わせる制御を行い、電動補助車両1の走行速度が所定値以上である場合は、報知装置60に報知を行わせない制御を行う。
電動補助車両1の走行速度が大きくなると駆動補助比率の上限を下げる形態においては、高速走行時の駆動補助比率は小さくなる。車両の走行速度が所定の速度以上である場合は報知をやめることで、利便性を向上させることができる。
ある実施形態において、報知装置60は、駆動補助比率の上限が1:2より大きい走行モードが設定されている場合、駆動補助比率の上限が1:2より大きい走行モードに関する報知を行ってもよい。これにより、大きな駆動補助出力が発生する走行モードであることを乗員に注意喚起することができる。
ある実施形態において、報知装置60は、駆動補助比率の上限が1:3である走行モードが設定されている場合、駆動補助比率の上限が1:3である走行モードに関する報知を行ってもよい。これにより、大きな駆動補助出力が発生する走行モードであることを乗員に注意喚起することができる。
本発明の実施形態に係る電動補助車両1は、上記の電動補助システム51を備える。これにより、上記の電動補助システム51の特徴を備えた電動補助車両1を提供できる。
本発明の実施形態に係る電動補助車両1は、乗員が乗車し、台車3を接続可能な車体2と、車体2と台車3の接続の有無の検出に用いられる接続センサ140と、乗員が人力を加えるペダル55と、乗員の人力を補助する駆動補助出力を発生させる電動モータ53と、車体2と台車3とが未接続状態である場合、未接続状態に関する報知を乗員に行う報知装置60と、報知装置60の報知を制御する制御装置70と、乗員からの報知を行わせない指示を受け付ける受付部65、63bとを備える。受付部65、63bが乗員からの報知を行わせない指示を受け付けた場合、制御装置70は、報知装置60に報知を行わせない制御を行う。
台車3の着脱が可能な電動補助車両1において、台車3が未接続状態である場合は、そのことを乗員に報知する。一方、台車3が接続されていないことを乗員が認識している状態において、報知が常時行われていると、乗員は煩わしいと感じる場合がある。乗員の意志に応じて報知をやめることで、利便性を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る電動補助車両1は、乗員が乗車し、台車3を接続可能な車体2と、車体2と台車3の接続の有無の検出に用いられる接続センサ140と、乗員が人力を加えるペダル55と、ペダル55に加えられた乗員の人力および駆動補助比率に応じた大きさの駆動補助出力を発生させる制御信号を出力する制御装置70と、制御信号に基づいて駆動補助出力を発生させる電動モータ53と、車体2と台車3とが未接続状態である場合、未接続状態に関する報知を乗員に行う報知装置60とを備える。電動補助車両1は、駆動補助比率の上限が互いに異なる複数の走行モードを設定可能である。電動補助車両1は、駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードから所定の比率以下の走行モードへ変更する操作を乗員から受け付けるスイッチ63bをさらに備える。制御装置70は、報知装置60の報知を制御する。制御装置70は、スイッチ63bが乗員からの操作を受け付けた場合、制御装置70は、報知装置60に報知を行わせない制御を行う。
人力に対して発生する駆動補助出力が大きい走行モードは台車3の接続時に用いることが推奨されている形態において、駆動補助出力が小さい走行モードを選択するという乗員の意志がある場合は報知をやめることで、利便性を向上させることができる。
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、乗員の人力に応じた駆動補助出力を発生させる電動補助車両の分野において特に有用である。
1:電動補助自転車(電動補助車両)、2:自転車本体、3:台車、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:サドルパイプ、19:シートステイ、21:前かご、22:ヘッドランプ、25:前輪、26:後輪、27:サドル、28:チェーン、30:後輪支持ユニット、35:スピードセンサ、36:変速機構、37:ワンウェイクラッチ、41:トルクセンサ、42:クランク回転センサ、43:ワンウェイクラッチ、44:ワンウェイクラッチ、45:減速機、46:モータ回転センサ、47:変速操作器、48:変速段センサ、51:駆動ユニット(電動補助システム)、53:電動モータ、54:クランクアーム、55:ペダル、56:バッテリ、57:クランク軸、58:補助スプロケット、59:駆動スプロケット、60:操作盤(報知装置)、61:表示パネル、62:電源ボタン、63a、63b:補助出力設定ボタン(受付部)、64:切替ボタン、65:報知停止ボタン(受付部)、66:ランプ点灯ボタン、67:ランプ、68:スピーカ、70:制御装置、71:マイクロコントローラ、72:メモリ、79:モータ駆動回路、82:アシスト比率の上限、82a:アシスト比率を変動させる範囲、83:アシスト比率の上限、83a:アシスト比率を変動させる範囲、140:台車接続検出センサ
Claims (14)
- ペダルを備えた電動補助車両用の電動補助システムであって、
前記ペダルに加えられた乗員の人力および駆動補助比率に応じた大きさの駆動補助出力を発生させる制御信号を出力する制御装置と、
前記制御信号に基づいて前記駆動補助出力を発生させる電動モータと、
を備え、
前記電動補助システムは、前記駆動補助比率の上限が互いに異なる複数の走行モードを設定可能であり、
前記駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードに関する報知を乗員に行う報知装置と、
前記乗員からの前記報知を行わせない指示を受け付ける受付部と、
をさらに備え、
前記駆動補助比率の上限が前記所定の比率より大きい走行モードが設定されている場合において、前記制御装置は、
前記報知装置に前記報知を行わせる制御を行い、
前記受付部が前記乗員からの前記報知を行わせない指示を受け付けた場合、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行う、電動補助システム。 - 前記受付部は、前記駆動補助比率の上限が前記所定の比率より大きい走行モードから前記所定の比率以下の走行モードへ変更する操作を前記乗員から受け付けるスイッチであり、
前記スイッチが前記乗員からの操作を受け付けた場合、前記制御装置は、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行う、請求項1に記載の電動補助システム。 - 前記受付部は、前記走行モードを変更する操作を前記乗員から受け付けるスイッチであり、
前記複数の走行モードは、
前記駆動補助比率の上限が前記所定の比率以下である第1走行モードと、
前記駆動補助比率の上限が前記所定の比率より大きい第2走行モードと、
前記駆動補助比率の上限が前記第2走行モードよりも大きい第3走行モードと、
を含み、
前記制御装置は、
前記第3走行モードが設定されている場合、前記報知装置に前記報知を行わせる制御を行い、
前記乗員による前記受付部の操作に応じて、前記走行モードを前記第3走行モードから前記第2走行モードに変更した場合、前記報知装置に前記報知を継続させる制御を行い、
前記乗員による前記受付部の操作に応じて、前記走行モードを前記第2走行モードから前記第1走行モードに変更した場合、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行う、請求項1または2に記載の電動補助システム。 - 前記制御装置は、前記報知をやめてから所定時間経過後に、前記報知装置に報知を行わせる制御を行う、請求項1に記載の電動補助システム。
- 前記受付部は、パスワードの入力を受け付けるインターフェースであり、
前記インターフェースが前記パスワードの入力を受け付けた場合、前記制御装置は、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行う、請求項1から4のいずれかに記載の電動補助システム。 - ペダルを備えた電動補助車両用の電動補助システムであって、
前記ペダルに加えられた乗員の人力により回転するクランク軸と、
前記クランク軸の回転速度の検出に用いられる回転センサと、
前記ペダルに加えられた前記乗員の人力および駆動補助比率に応じた大きさの駆動補助出力を発生させる制御信号を出力する制御装置と、
前記制御信号に基づいて前記駆動補助出力を発生させる電動モータと、
を備え、
前記電動補助システムは、前記駆動補助比率の上限が互いに異なる複数の走行モードを設定可能であり、
前記駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードに関する報知を乗員に行う報知装置をさらに備え、
前記駆動補助比率の上限が前記所定の比率より大きい前記走行モードが設定されている場合において、前記制御装置は、
前記クランク軸の回転速度が所定値以上である場合、前記報知装置に前記報知を行わせる制御を行い、
前記クランク軸の回転速度が所定値未満である場合、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行う、電動補助システム。 - ペダルを備えた電動補助車両用の電動補助システムであって、
前記ペダルに加えられた乗員の人力および駆動補助比率に応じた大きさの駆動補助出力を発生させる制御信号を出力する制御装置と、
前記制御信号に基づいて前記駆動補助出力を発生させる電動モータと、
を備え、
前記電動補助システムは、前記駆動補助比率の上限が互いに異なる複数の走行モードを設定可能であり、
前記駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードに関する報知を乗員に行う報知装置をさらに備え、
前記駆動補助比率の上限が前記所定の比率より大きい走行モードが設定されている場合において、前記制御装置は、
前記報知装置に前記報知を行わせる制御を行い、
前記報知装置が前記報知を開始してから第1所定時間経過後に、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行う、電動補助システム。 - 前記制御装置は、前記報知をやめてから第2所定時間経過後に、前記報知装置に報知を行わせる制御を行う、請求項7に記載の電動補助システム。
- ペダルを備えた電動補助車両用の電動補助システムであって、
前記ペダルに加えられた乗員の人力および駆動補助比率に応じた大きさの駆動補助出力を発生させる制御信号を出力する制御装置と、
前記制御信号に基づいて前記駆動補助出力を発生させる電動モータと、
を備え、
前記電動補助システムは、前記駆動補助比率の上限が互いに異なる複数の走行モードを設定可能であり、
前記駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードに関する報知を乗員に行う報知装置と、
前記電動補助車両の走行速度の検出に用いられる速度センサと、
をさらに備え、
前記駆動補助比率の上限が前記所定の比率より大きい前記走行モードが設定されている場合において、前記制御装置は、
前記電動補助車両の前記走行速度が所定値未満である場合は、前記報知装置に前記報知を行わせる制御を行い、
前記電動補助車両の前記走行速度が所定値以上である場合は、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行う、電動補助システム。 - 前記報知装置は、前記駆動補助比率の上限が1:2より大きい走行モードが設定されている場合、前記駆動補助比率の上限が1:2より大きい走行モードに関する報知を行う、請求項1から9のいずれかに記載の電動補助システム。
- 前記報知装置は、前記駆動補助比率の上限が1:3である走行モードが設定されている場合、前記駆動補助比率の上限が1:3である走行モードに関する報知を行う、請求項1から10のいずれかに記載の電動補助システム。
- 請求項1から11のいずれかに記載の電動補助システムを備えた電動補助車両。
- 乗員が乗車し、台車を接続可能な車体と、
前記車体と前記台車の接続の有無の検出に用いられる接続センサと、
前記乗員が人力を加えるペダルと、
前記乗員の人力を補助する駆動補助出力を発生させる電動モータと、
前記車体と前記台車とが未接続状態である場合、前記未接続状態に関する報知を前記乗員に行う報知装置と、
前記報知装置の前記報知を制御する制御装置と、
前記乗員からの前記報知を行わせない指示を受け付ける受付部と、
を備え、
前記受付部が前記乗員からの前記報知を行わせない指示を受け付けた場合、前記制御装置は、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行う、電動補助車両。 - 乗員が乗車し、台車を接続可能な車体と、
前記車体と前記台車の接続の有無の検出に用いられる接続センサと、
前記乗員が人力を加えるペダルと、
前記ペダルに加えられた乗員の人力および駆動補助比率に応じた大きさの駆動補助出力を発生させる制御信号を出力する制御装置と、
前記制御信号に基づいて前記駆動補助出力を発生させる電動モータと、
前記車体と前記台車とが未接続状態である場合、前記未接続状態に関する報知を前記乗員に行う報知装置と、
を備えた電動補助車両であって、
前記電動補助車両は、前記駆動補助比率の上限が互いに異なる複数の走行モードを設定可能であり、
前記駆動補助比率の上限が所定の比率より大きい走行モードから前記所定の比率以下の走行モードへ変更する操作を前記乗員から受け付けるスイッチをさらに備え、
前記制御装置は、前記報知装置の前記報知を制御し、
前記スイッチが前記乗員からの前記操作を受け付けた場合、前記制御装置は、前記報知装置に前記報知を行わせない制御を行う、電動補助車両。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018032086A JP2019147432A (ja) | 2018-02-26 | 2018-02-26 | 電動補助システムおよび電動補助車両 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018032086A JP2019147432A (ja) | 2018-02-26 | 2018-02-26 | 電動補助システムおよび電動補助車両 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019147432A true JP2019147432A (ja) | 2019-09-05 |
Family
ID=67850058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2018032086A Pending JP2019147432A (ja) | 2018-02-26 | 2018-02-26 | 電動補助システムおよび電動補助車両 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019147432A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021029297A1 (ja) | 2019-08-09 | 2021-02-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 積層造形物の積層計画方法、積層造形物の製造方法及び製造装置 |
-
2018
- 2018-02-26 JP JP2018032086A patent/JP2019147432A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021029297A1 (ja) | 2019-08-09 | 2021-02-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 積層造形物の積層計画方法、積層造形物の製造方法及び製造装置 |
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