JP2020524114A - 乗物の運転パラメータの検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
様々な自転車、オートバイ、三輪車があるが、電動化、電動パワステ化、又はスマート化した製品は、環境に優しく汚染がなく、モータアシスト効率を向上させ、踏み込み効率を向上させるようにインテリジェントにガイドすることができるという特性により、広く好まれている。
従来の電動アシスト車や自転車用のパワーメータ等の製品は、主に、踏み込みトルク又はクランク回転速度を検出することで、乗車効率や快適性をインテリジェントに向上させている。
このタイプのセンサーは、一般に、電動自転車の中心軸又はチェーンホイール等の回転部材の表面に配置される。電動自転車が踏み込まれると、中心軸又はチェーンホイールはトルクを受けて対応してねじれ変形して、ホールセンサはねじれ変形に応じて電気信号が変化し、分析処理した後で、モーターのアシストの出力を制御することができる。
ただし、このような検知装置は、そのセンサーの設置位置及びデジタル出力した後で分析する方法に基づいているため、精度が悪く、その結果、乗り心地が不良になる。
また、中心軸に固定される磁気リングは、その表面の磁束密度分布が同じ極性領域でその一部が単調増加関数又は単調減少関数である特性を有することで、中心軸の位置角度値に対応できるように、第1の又は第2のホールセンサから対応するアナログ型電圧値を出力させる。
なお、磁気リングが中心軸の回転によって駆動されて、空間磁束密度分布を変更させ、第1の又は第2のホールセンサから出力した電圧を対応的に変化させ、電圧変化を分析して中心軸に対応する回転角度値を得、また回転角度値の時間に伴う変化する値を取って中心軸に対応する回転速度値を得る。
図1は、本発明の一実施例に係る乗物の運転パラメータの検出装置構造を示す模式的に示す分解図である。
図2は、図1における検出装置に適用された組立状態を示す図である。
図3は、図2における検出装置の一部を示す断面図であり、チューブ2が直接チェーンホイール12に接続されている。
図4は、本発明の検出装置のチューブ2及びその上における磁性材料3のパターン化された形状を示す斜視図である。
図5は、本発明の検出装置のチューブ2及びその上における磁性材料3のパターン化された形状を示す正面図である。本発明に開示される乗物の運転パラメータの検出装置は、電動又は非電動の、自転車、オートバイ又は三輪車等に適用することができるが、これらに特に制限される訳ではない。以下、自転車を例として説明する。
中心軸1が自転車のボトムブラケット(未図示)内に配置される。左クランク11及び右クランク12は、それぞれ中心軸1の対向する両端に固定され、且つそれぞれ中心軸1に対して向かい合って外方に延びてトルクを発生し、この異なる位置設計によって左クランク11又は右クランク12の異なるデータを識別することができる。
チューブ2が中心軸1に外嵌される。磁性材料3は、チューブ2の表面に巻き付けられ、且つパターン化された形状を形成する。コイル4は、磁性材料3に巻き付けられ、磁性材料3の磁気変化を検出することに用いられる。電気信号処理ユニット7がコイル4及び第1のホールセンサ6に電気的に接続される。磁気リング5は、第1のホールセンサ6に対応し、中心軸1に連動するように接着又は射出成形によって中心軸1の表面に固定されてよい。
別に、チェーンホイール21が中心軸1に外嵌される。チューブ2は、一端が中心軸1に接続され、他端が直接又はアダプター(未図示)を介してチェーンホイール21に接続される。使用者が踏み込んで左クランク11及び右クランク12を駆動した後で、更にチェーンホイール21を回転させ、最後にチェーン及びフライホイールによって後輪を回転させ、走行動力を提供する。
また、使用者が乗って踏み込んだ後で、左クランク11及び右クランク12を対向して回転するように駆動し、更に中心軸1を回転駆動する。この時、中心軸1と連動する磁気リング5は、一部が単調増加関数又は単調減少関数となる表面磁束密度分布を有し、より好ましくは、同じ極性領域内の表面磁束密度分布の一部が単調増加関数又は単調減少関数である特性を有し、磁気リング5も中心軸1の回転角度に伴って変化し、更に、その結果として、その周辺の第1のホールセンサ6の位置の磁束密度分布に対応する変化が発生し、単調増加関数又は単調減少関数となる。
より好ましくは、単調増加関数又は単調減少関数となる。
これにより、第1のホールセンサ6の出力する対応のアナログ型の電圧変化が単調増加関数又は単調減少関数となってもよく、更に好ましくは、単調増加関数又は単調減少関数(例えば、正弦波、三角波又は可能性のある他の波形)となる。
コイル4及び第1のホールセンサ6が共に電気信号処理ユニット7に電気的に接続される。この時、電気信号処理ユニット7によってコイル4及び第1のホールセンサ6の各々のアナログ型の正弦波形状となる電圧値とその変化を分析することで、それぞれ中心軸1のトルク値及び中心軸1の位置角度値又は回転角度値を正確に取得することができる。
更に、電気信号処理ユニット7は、アナログ型の正弦波形状となる電圧変化によって単位時間当たりの回転角度値の変化量を正確に計算し、つまり中心軸1の回転速度値を取得することができる。これにより、本発明の検出装置は、即時的なフィードバックを取得し、踏み込みやモーターブーストの効率を高めるために、トルク値、位置角度値、回転角度値及び回転速度値のような、自転車の中心軸1の運転パラメータを同時に迅速、安全、信頼的に測定することができる。
図6は、図5における磁性材料3のパターン化された形状のストライプ300と垂直線L1との間に夾角700が形成される様子を模式的に示す図である。
図7は、図5における磁性材料3の別のパターン化された形状のストライプ33と垂直線L1との間に別の夾角701を形成する様子を模式的に示す示す図である。
本発明において、磁性材料3は、接着剤を利用せずに、溶射、ブラスト、ローレット成形加工、ローレット切削加工、粉末冶金又は埋め込みプロセス等の方法によって形成されたパターン化された形状であってよい。磁性材料3がチューブ2の表面に一体化されるので、瞬時フィードバックパラメータの正確性を効果的に向上させる。
本発明において、対応する磁気変化を形成するように、パターン化された形状は、ヘリンボーン形状又はZ字状になってよい。
詳しく言えば、図6において、磁性材料3は、ヘリンボーン形状のパターン化された形状となる。磁性材料3のパターン化された形状は、チューブ表面200にストライプ300を形成する。ストライプ300の接線L3とチューブ2の回転軸中心線L2の垂直線L1との間に夾角700が形成される。夾角700は、20度〜70度又は110度〜160度の範囲にあってよい。
図7において、磁性材料3は、Z字状になるパターン化された形状である。磁性材料3のパターン化された形状は、チューブ表面200にストライプ33を形成する。ストライプ33の接線L3とチューブ2の回転軸中心線L2の垂直線L1との間に夾角701が形成される。夾角701は、20度〜70度又は110度〜160度の範囲にあってよい。これにより、磁性材料3は、そのパターン化された形状によって、中心軸1に伴って回転する途中で、クランクへの踏み込みによるトルク作用を受けて、コイル4の周りに電圧変化を発生させる。
図8は、本発明のヘリンボーン形状にパターン化された形状を示す配列形態である。
図9は、本発明のZ字状にパターン化された形状を示す配列形態である。
図10は、本発明のヘリンボーン形状にパターン化された形状を示す別の配列形態である。
図11は、本発明のZ字状にパターン化された形状を示す別の配列形態である。
図12は、本発明のZ字状にパターン化された形状を示すさらに別の配列形態である。
図8において、各領域におけるストライプのエッジが接続されて第1の構成800を形成する。
図9において、パターン化された形状は、Z字状になり、且つそれぞれ平行である複数のストライプを含む3つの領域に分割できる。3つの領域において、中央の領域内に位置するストライプとその隣接する2つの領域内のストライプとの平行方向は異なる。
図9において、各領域内のストライプのエッジが接続されて第2の構成801を形成する。
図10において、各領域におけるストライプのエッジが分離して第3の構成802を形成する。
図11において、各領域内のストライプのエッジが分離して第4の構成803を形成する。
図12において、中央の領域内に位置するストライプとその隣接する領域内のストライプエッジとが接続されて、その隣接する別の領域内のストライプエッジが分離して、第5の構成804を形成する。
異なる構成のパターン化された形状は、異なる機械的加工方法に対応して適用され、且つ異なる剪断歪み効果を発生することができる。
図13Aは、図1における検出装置の磁気リング5、中心軸1及び第1のホールセンサ6の相対位置を示す左側面図である。
図13Bは、図13Aにおける磁気リング5、中心軸1及び第1のホールセンサ6の相対位置を示す正面図である。
図14Aは、本発明の別の実施例における磁気リング5、中心軸1、第1のホールセンサ6及び第2のホールセンサ61の相対位置を示す左側面図である。
図14Bは、図14Aにおける磁気リング5、中心軸1、第1のホールセンサ6及び第2のホールセンサ61の相対位置を示す正面図である。
この一連の添付図面は、本発明において正弦波形状の一部の図形で示される単調増加又は単調減少、更に好ましくは、単調増加関数又は単調減少関数である特性を有する磁気リングの表面空間における磁束密度分布状態を説明することである。
すなわち、対応するホールセンサに正弦波形状に対応して単調増加し又は単調減少し、更に好ましくは、単調増加関数又は単調減少関数であるという特性を有するアナログ型電圧変化を出力させ、その上に任意の位置の電圧状況を取得することができ、且つ単調増加関数又は単調減少関数の呈する波形が迅速、簡易及び正確的な信号分析に用いることができる。このため、本発明は、磁気リング5、第1のホールセンサ6及び第2のホールセンサ61の様々な変化によって、様々な複雑な表面磁束密度分布波形及び対応する電圧変化を発生させて、アナログ型数値分析で、より正確な測定結果を得ることができる。
この時、第1のホールセンサ6として、リニア出力タイプを採用し、左、右クランク11、12の回転角度に対応する磁気リング5が径方向又は軸方向に沿って着磁されて正弦波形状となる表面磁束密度51となるができる。
図16において、第1のホールセンサ6は、正弦波形状となる電圧510を出力する。これにより、正弦波形状の電圧510の微細な電圧変化を分析することで、磁気リング5、中心軸1、第1クランク11及び第2クランク12の回転角度値及び対応する回転速度値を得ることができる。
前記正弦波形状は、単に単調増加関数又は単調減少関数の1つの実施態様だけであり、本実施形態の発生可能な正弦波形状に限定されない。
図18において、左クランク11及び右クランク12が回転する場合、リニア出力タイプを採用する第1のホールセンサ6は、2極正弦波形状となる電圧530を検知し出力し、2極正弦波形状の電圧530の電圧値と変化量を分析することで磁気リング5、中心軸1及び左、右クランク11、12の所在の位置角度及び対応する回転速度値を得ることができる。
例として、第1のホールセンサ6及び第2のホールセンサ61を同時に使ってもよい。両者同士が円周方向に90度の円周角で間隔をあけて配列され、又は第1のホールセンサ6と第2のホールセンサ61とが90度の相位角でずれた電圧波形を出力するように配列され(又は他の数の偶数対)てもよい。これにより、検知精度を向上させ又は1次元、2次元又は3次元の磁束密度を増幅検出する。
磁気リング5の表面は、2次元空間又は3次元空間での磁束密度分布が少なくとも1つの曲線軌道になる。且つこの曲線軌跡の対応する磁束密度変化は、一部が単調増加関数又は単調減少関数になり、より好ましくは、磁気リングの同じ極性領域内での分布の一部が単調増加関数又は単調減少関数である特性を有する。左クランク11及び右クランク12が回転する場合、第1のホールセンサ6及び第2のホールセンサ61は、直交する2つの電圧波形を出力することができるため、検知精度を向上させる。
図19において、第2のホールセンサ61がスイッチタイプを採用し、且つ左クランク11及び右クランク12位置角度に対応する第1のホールセンサ6及び第2のホールセンサ61の2つの直交方形波形状と正弦波形状となる電圧52を示す。
図20において、第2のホールセンサ61がリニア出力タイプになり、且つ2つの直交正弦波形状となる電圧53を示す。
第1のホールセンサ6又は第2のホールセンサ61によって、検出される空間磁束密度の次元を増幅して、1次元の磁束密度から2次元又は3次元の磁束密度にする。これにより、磁気リングのより多くの回転状況を得ることができ、第1のホールセンサ6及び第2のホールセンサ61として正弦波形状の電圧変化タイプを採用する場合、更に測定の精度を向上させ、信頼性を向上させることができる。
一、本発明は、接着剤を利用せずに、チューブの表面に巻き回れる磁性材料によってパターン化された形状を形成することで、信頼性及び測定の精度を向上させる。
二、本発明は、単調増加関数又は単調減少関数である特性を有する1次元又は多次元の表面磁束密度の磁気リングを使い、中心軸と連動的に回転して空間磁束密度値及び接線勾配を中心軸位置角度に一意対応させ、空間磁束の密度変化量を中心軸の回転角度値に正確に対応させることができる。
三、本発明は、第1のホールセンサ又は第2のホールセンサによって、単調増加関数又は単調減少関数となる、対応するアナログ型電圧値を出力し、電圧変化の数値を分析して正確な電動乗物の運転パラメータ又は非電動乗物の運転パラメータをフィードバックすることができる。
四、本発明は、位置が異なり、又は位置が同じであるが互いの配置方向が異なる複数のホールセンサが利用され、複数のホールセンサによって、一部が単調増加関数又は単調減少関数となるように組み合わされ、対応する複数の電圧を出力して、1次元、又は2次元、又は3次元の磁束密度を増幅検出することができる。
図1は、本発明の一実施例に係る乗物の運転パラメータの検出装置構造を示す模式的に示す分解図である。
図2は、図1における検出装置に適用された組立状態を示す図である。
図3は、図2における検出装置の一部を示す断面図であり、チューブ2が直接チェーンホイール21に接続されている。
図4は、本発明の検出装置のチューブ2及びその上における磁性材料3のパターン化された形状を示す斜視図である。
図5は、本発明の検出装置のチューブ2及びその上における磁性材料3のパターン化された形状を示す正面図である。本発明に開示される乗物の運転パラメータの検出装置は、電動又は非電動の、自転車、オートバイ又は三輪車等に適用することができるが、これらに特に制限される訳ではない。以下、自転車を例として説明する。
また、使用者が乗って踏み込んだ後で、左クランク11及び右クランク12を対向して回転するように駆動し、更に中心軸1を回転駆動する。この時、中心軸1と連動する磁気リング5は、一部が単調増加関数又は単調減少関数となる表面磁束密度分布を有し、より好ましくは、同じ極性領域内の表面磁束密度分布の一部が単調増加関数又は単調減少関数である特性を有し、磁気リング5も中心軸1の回転角度に伴って変化し、更に、その結果として、その周辺の第1のホールセンサ6の位置の磁束密度分布に対応する変化が発生し、単調増加関数又は単調減少関数となる。
より好ましくは、狭義単調増加関数又は狭義単調減少関数となり、これにより、第1のホールセンサ6の出力する対応のアナログ型の電圧変化が広義単調増加関数又は広義単調減少関数となってもよく、更に好ましくは、狭義単調増加関数又は狭義単調減少関数(例えば、正弦波、三角波又は可能性のある他の波形)となる。
コイル4及び第1のホールセンサ6が共に電気信号処理ユニット7に電気的に接続される。この時、電気信号処理ユニット7によってコイル4及び第1のホールセンサ6の各々のアナログ型の正弦波形状となる電圧値とその変化を分析することで、それぞれ中心軸1のトルク値及び中心軸1の位置角度値又は回転角度値を正確に取得することができる。
更に、電気信号処理ユニット7は、アナログ型の正弦波形状となる電圧変化によって単位時間当たりの回転角度値の変化量を正確に計算し、つまり中心軸1の回転速度値を取得することができる。これにより、本発明の検出装置は、即時的なフィードバックを取得し、踏み込みやモーターブーストの効率を高めるために、トルク値、位置角度値、回転角度値及び回転速度値のような、自転車の中心軸1の運転パラメータを同時に迅速、安全、信頼的に測定することができる。
図6は、図5における磁性材料3のパターン化された形状のストライプ300と垂直線L1との間に夾角700が形成される様子を模式的に示す図である。
図7は、図5における磁性材料3の別のパターン化された形状のストライプ33と垂直線L1との間に別の夾角701を形成する様子を模式的に示す示す図である。
本発明において、磁性材料3は、接着剤を利用せずに、溶射、ブラスト、ローレット成形加工、ローレット切削加工、粉末冶金又は埋め込みプロセス等の方法によって形成されたパターン化された形状であってよい。磁性材料3がチューブ2の表面に一体化されるので、瞬時フィードバックパラメータの正確性を効果的に向上させる。
本発明において、対応する磁気変化を形成するように、パターン化された形状は、V字 状又はZ字状になってよい。
詳しく言えば、図6において、磁性材料3は、V字状のパターン化された形状となる。磁性材料3のパターン化された形状は、チューブ表面200にストライプ300を形成する。ストライプ300の接線L3とチューブ2の回転軸中心線L2の垂直線L1との間に夾角700が形成される。夾角700は、20度〜70度又は110度〜160度の範囲にあってよい。
図7において、磁性材料3は、Z字状になるパターン化された形状である。磁性材料3のパターン化された形状は、チューブ表面200にストライプ33を形成する。ストライプ33の接線L3とチューブ2の回転軸中心線L2の垂直線L1との間に夾角701が形成される。夾角701は、20度〜70度又は110度〜160度の範囲にあってよい。これにより、磁性材料3は、そのパターン化された形状によって、中心軸1に伴って回転する途中で、クランクへの踏み込みによるトルク作用を受けて、コイル4の周りに電圧変化を発生させる。
図8は、本発明のV字状にパターン化された形状を示す配列形態である。
図9は、本発明のZ字状にパターン化された形状を示す配列形態である。
図10は、本発明のV字状にパターン化された形状を示す別の配列形態である。
図11は、本発明のZ字状にパターン化された形状を示す別の配列形態である。
図12は、本発明のZ字状にパターン化された形状を示すさらに別の配列形態である。
図8において、各領域におけるストライプのエッジが接続されて第1の構成800を形成する。
図9において、パターン化された形状は、Z字状になり、且つそれぞれ平行である複数のストライプを含む3つの領域に分割できる。3つの領域において、中央の領域内に位置するストライプとその隣接する2つの領域内のストライプとの平行方向は異なる。
図9において、各領域内のストライプのエッジが接続されて第2の構成801を形成する。
図10において、各領域におけるストライプのエッジが分離して第3の構成802を形成する。
図11において、各領域内のストライプのエッジが分離して第4の構成803を形成する。
図12において、中央の領域内に位置するストライプとその隣接する領域内のストライプエッジとが接続されて、その隣接する別の領域内のストライプエッジが分離して、第5の構成804を形成する。
異なる構成のパターン化された形状は、異なる機械的加工方法に対応して適用され、且つ異なる剪断歪み効果を発生することができる。
この一連の添付図面は、本発明において正弦波形状の一部の図形で示される広義単調増加又は広義単調減少、更に好ましくは、狭義単調増加関数又は狭義単調減少関数である特性を有する磁気リングの表面空間における磁束密度分布状態を説明することである。
すなわち、対応するホールセンサに正弦波形状に対応して広義単調増加し又は広義単調減少し、更に好ましくは、狭義単調増加関数又は狭義単調減少関数であるという特性を有するアナログ型電圧変化を出力させ、その上に任意の位置の電圧状況を取得することができ、且つ狭義単調増加関数又は狭義単調減少関数の呈する波形が迅速、簡易及び正確的な信号分析に用いることができる。このため、本発明は、磁気リング5、第1のホールセンサ6及び第2のホールセンサ61の様々な変化によって、様々な複雑な表面磁束密度分布波形及び対応する電圧変化を発生させて、アナログ型数値分析で、より正確な測定結果を得ることができる。
この時、第1のホールセンサ6として、リニア出力タイプを採用し、左、右クランク11、12の回転角度に対応する磁気リング5が径方向又は軸方向に沿って着磁されて正弦波形状となる表面磁束密度51となるができる。
図16において、第1のホールセンサ6は、正弦波形状となる電圧510を出力する。これにより、正弦波形状の電圧510の微細な電圧変化を分析することで、磁気リング5、中心軸1、左クランク11及び右クランク12の回転角度値及び対応する回転速度値を得ることができる。
前記正弦波形状は、単に狭義単調増加関数又は狭義単調減少関数の1つの実施態様だけであり、本実施形態の発生可能な正弦波形状に限定されない。
例として、第1のホールセンサ6及び第2のホールセンサ61を同時に使ってもよい。両者同士が円周方向に90度の円周角で間隔をあけて配列され、又は第1のホールセンサ6と第2のホールセンサ61とが90度の相位角でずれた電圧波形を出力するように配列され(又は他の数の偶数対)てもよい。これにより、検知精度を向上させ又は1次元、2次元又は3次元の磁束密度を増幅検出する。
磁気リング5の表面は、2次元空間又は3次元空間での磁束密度分布が少なくとも1つの曲線軌道になる。且つこの曲線軌跡の対応する磁束密度変化は、一部が広義単調増加関数又は広義単調減少関数になり、より好ましくは、磁気リングの同じ極性領域内での分布の一部が狭義単調増加関数又は狭義単調減少関数である特性を有する。左クランク11及び右クランク12が回転する場合、第1のホールセンサ6及び第2のホールセンサ61は、直交する2つの電圧波形を出力することができるため、検知精度を向上させる。
図19において、第2のホールセンサ61がスイッチタイプを採用し、且つ左クランク11及び右クランク12位置角度に対応する第1のホールセンサ6及び第2のホールセンサ61の2つの直交方形波形状と正弦波形状となる電圧52を示す。
図20において、第2のホールセンサ61がリニア出力タイプになり、且つ2つの直交正弦波形状となる電圧53を示す。
一、本発明は、接着剤を利用せずに、チューブの表面に巻き回れる磁性材料によってパターン化された形状を形成することで、信頼性及び測定の精度を向上させる。
二、本発明は、狭義単調増加関数又は狭義単調減少関数である特性を有する1次元又は多次元の表面磁束密度の磁気リングを使い、中心軸と連動的に回転して空間磁束密度値及び接線勾配を中心軸位置角度に一意対応させ、空間磁束の密度変化量を中心軸の回転角度値に正確に対応させることができる。
三、本発明は、第1のホールセンサ又は第2のホールセンサによって、狭義単調増加関数又は狭義単調減少関数となる、対応するアナログ型電圧値を出力し、電圧変化の数値を分析して正確な電動乗物の運転パラメータ又は非電動乗物の運転パラメータをフィードバックすることができる。
四、本発明は、位置が異なり、又は位置が同じであるが互いの配置方向が異なる複数のホールセンサが利用され、複数のホールセンサによって、一部が狭義単調増加関数又は狭義単調減少関数となるように組み合わされ、対応する複数の電圧を出力して、1次元、又は2次元、又は3次元の磁束密度を増幅検出することができる。
Claims (32)
- 乗物のボトムブラケット内に配置される中心軸と、
それぞれ前記中心軸の対向する両端に固定される左クランク及び右クランクと、
前記中心軸に外嵌されるチューブと、
接着剤を利用せずに前記チューブに巻き付けられて、パターン化された形状を形成する磁性材料と、
前記磁性材料に巻き付けられて、前記磁性材料の磁気変化を検出するためのコイルと、
前記中心軸に固定される磁気リングと、
前記磁気リングに対応し、前記磁気リングの表面の磁束密度の数値と変化を検出する第1のホールセンサと、
前記コイル及び前記第1のホールセンサに電気的に接続されて、関連する電気信号を受発信し、また演算する電気信号処理ユニットと、
を含み、
前記左クランク及び前記右クランクがそれぞれ前記中心軸に対してトルクを発生させ、前記チューブを変形させるように連動することで、前記磁性材料の透磁率を変えて、前記コイルに対応する誘導起電力を発生させ、電圧値を生成させ、前記電気信号処理ユニットが前記電圧値を分析してトルク値を得、
前記磁気リングが前記中心軸の回転によって駆動されて、磁束密度分布を変更させ、前記第1のホールセンサから出力した電圧に対応する変化を生じ、前記電気信号処理ユニットが前記電圧の変化を分析して前記中心軸の回転角度値を得、
前記電気信号処理ユニットが単位時間当たりの前記回転角度値の変化量を計算して前記中心軸の回転速度値を得ることを特徴とする乗物の運転パラメータの検出装置。 - 前記磁性材料は、溶射、ブラスト、ローレット成形加工、ローレット切削加工、粉末冶金又は埋め込みプロセスによって前記パターン化された形状を形成する請求項1に記載の検出装置。
- 前記パターン化された形状は、ヘリンボーン形状又はZ字状になる請求項2に記載の検出装置。
- 前記パターン化された形状はヘリンボーン形状になり、それぞれ平行である複数のストライプを含む2つの領域に分割でき、且つ2つの領域内のストライプの平行方向が異なり、各前記領域内の前記ストライプのエッジが互いに接続又は分離できる請求項2に記載の検出装置。
- 前記パターン化された形状はZ字状になり、それぞれ平行である複数のストライプを含む3つの領域に分割でき、且つ前記3つの領域において、中央領域内に位置する前記ストライプとその隣接する2つの領域内の前記ストライプとの平行方向が異なり、各前記領域内の前記ストライプのエッジが互いに接続又は分離できる請求項2に記載の検出装置。
- 各前記ストライプの接線と前記チューブの回転軸中心線の垂直線との間に夾角が形成される請求項第4又は5に記載の検出装置。
- 前記夾角は、20度〜70度又は110度〜160度の範囲にある請求項6に記載の検出装置。
- 前記中心軸に外嵌されるチェーンホイールを更に含み、前記チューブは、一端が前記中心軸に接続され、他端が直接又はアダプターによって前記チェーンホイールに接続される請求項1に記載の検出装置。
- 前記コイルは、1組、又は巻線方向が逆である2組、又は巻線方向が同じである2組、又は巻線方向が同じである3組である請求項1に記載の検出装置。
- 前記磁気リングの表面の前記磁束密度分布は、一部が単調増加関数又は単調減少関数である請求項1に記載の検出装置。
- 前記磁気リングの表面の前記磁束密度分布は、同じ極性領域で一部が単調増加関数又は単調減少関数である請求項10に記載の検出装置。
- 前記単調増加関数又は前記単調減少関数の波形は、正弦波又は三角波である請求項11に記載の検出装置。
- 前記第1のホールセンサは、リニア出力タイプであり且つ前記磁気リングに対応し、前記第1のホールセンサから出力した前記電圧の波形は、一部が単調増加関数又は単調減少関数である請求項10に記載の検出装置。
- 前記第1のホールセンサは、対応する前記磁気リングの同じ極性領域から出力した前記電圧の前記波形の一部が単調増加関数又は単調減少関数である請求項13に記載の検出装置。
- 前記波形は、正弦波又は三角波である請求項14に記載の検出装置。
- 前記磁気リングは、前記第1のホールセンサから出力した前記電圧を、前記電圧の前記波形の勾配に合わせて、前記磁気リングの位置角度値に一意対応させる2つの磁極を含む請求項11又は14に記載の検出装置。
- 前記磁気リングは前記左クランク又は前記右クランクとある角度で固定的に組み立てられ、前記第1のホールセンサは前記左クランク又は前記右クランクの位置角度に対応して、1組の唯一の電圧値及び前記電圧値での波形の前記勾配を出力する請求項16に記載の検出装置。
- 前記磁気リングの表面の前記磁束密度分布は、凹波形又は階段波形になる請求項1に記載の検出装置。
- 前記第1のホールセンサとして、スイッチタイプを採用する請求項1に記載の検出装置。
- 第2のホールセンサを更に含み、前記第2のホールセンサと前記第1のホールセンサが円周方向にある円周角で間隔をあけて配列され、又は前記第1のホールセンサと前記第2のホールセンサとがある位相角でずれた電圧波形を出力するように配列される請求項1に記載の検出装置。
- 前記第1のホールセンサと前記第2のホールセンサとが円周方向に90度の円周角で間隔を空けて配列される請求項20に記載の検出装置。
- 前記第1のホールセンサと前記第2のホールセンサとが90度の位相角でずれた電圧波形を出力するように配列される請求項20に記載の検出装置。
- 前記第2のホールセンサとしては、リニア出力タイプ又はスイッチタイプを採用する請求項20に記載の検出装置。
- 前記磁気リングは、接着又は射出成形によって前記中心軸の表面に形成される請求項1に記載の検出装置。
- 前記中心軸と前記チューブとの間にプラスチック製のホルダが配置される請求項1に記載の検出装置。
- 前記コイルの周りに電磁干渉を防ぐためのシールドが設けられる請求項1に記載の検出装置。
- 前記中心軸は、一端に左軸受が設けられ、他端に右軸受が設けられ、前記左軸受に左ワンが外嵌され、前記右軸受に右ワンが外嵌され、前記中心軸が前記左軸受、前記左ワン、前記右軸受及び前記右ワンによって前記ボトムブラケット内に固定される請求項1に記載の検出装置。
- 前記チューブの右側又は左側と前記中心軸との間にガスケットが配置される請求項27に記載の検出装置。
- 乗物のボトムブラケット内に配置される中心軸と、
それぞれ前記中心軸の対向する両端に固定される左クランク及び右クランクと、
前記中心軸に外嵌されるチューブと、
接着剤を利用せずに前記チューブに巻き付けられて、パターン化された形状を形成する磁性材料と、
前記磁性材料に巻き付けられて、前記磁性材料の磁気変化を検出するためのコイルと、
前記中心軸と同期に回転し、その表面の2次元空間又は3次元空間での磁束密度分布が少なくとも1つの曲線軌跡になり、前記曲線軌跡の対応する磁束密度変化の一部が単調増加関数又は単調減少関数となる磁気リングと、
前記磁気リングに対応し、前記磁気リングの表面の前記2次元空間又は前記3次元空間の前記磁束密度値と変化を検出し、位置が異なり、又は位置が同じであるが互いに配置方向が異なる少なくとも2つのホールセンサと、
前記コイル及び前記ホールセンサに電気的に接続されて、関連する電気信号を受発信し、また演算する電気信号処理ユニットと、
を含み、
前記左クランク及び前記右クランクがそれぞれ前記中心軸に対してトルクを発生させ、前記チューブを変形させるように連動することで、前記磁性材料の透磁率を変え、前記コイルに対応する誘導起電力を発生させ、電圧値を生成させ、前記電気信号処理ユニットが前記電圧値を分析してトルク値を得、
前記磁気リングが前記中心軸の回転によって駆動され、前記磁束密度分布を変更させ、前記ホールセンサが、一部が単調増加関数又は単調減少関数になるように組み合わされる複数の電圧値を出力して、1次元、2次元又は3次元の磁束密度を増幅検出し、前記電気信号処理ユニットが前記電圧値と変化量を分析して前記中心軸の位置角度値又は回転角度値を得、
前記電気信号処理ユニットが単位時間当たりの前記回転角度値の変化量を計算して前記中心軸の回転速度値を得ることを特徴とする乗物の運転パラメータの検出装置。 - 前記磁性材料は、溶射、ブラスト、ローレット成形加工、ローレット切削加工、粉末冶金又は埋め込みプロセスによって前記パターン化された形状を形成する請求項29に記載の検出装置。
- 前記磁束密度変化は、対応する前記磁気リングの同じ極性領域内で、一部が単調増加関数又は単調減少関数である請求項29に記載の検出装置。
- 前記ホールセンサは、対応する前記磁気リングの同じ極性領域内で一部が単調増加関数又は単調減少関数となるように組み合わされる複数の電圧値を出力する請求項29に記載の検出装置。
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