JP2021102365A - Bicycle wheel component, bicycle, bicycle management system - Google Patents

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将史 川上
Masafumi Kawakami
将史 川上
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    • B60B27/00Hubs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62JCYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J45/00Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
    • B62J45/40Sensor arrangements; Mounting thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45Control or actuating devices therefor

Abstract

To provide a bicycle wheel component capable of contributing to high performance and multi-functionalization of a bicycle.SOLUTION: A bicycle wheel component includes a sensor for detecting a load applied to a wheel. A bicycle including the wheel component comprises a controller for controlling the operation of the bicycle on the basis of detection information of the sensor. The bicycle is provided with, for example, a power-assisted function. The controller is configured to determine the presence/absence of riding of a user on the basis of the detection information of the sensor and to output auxiliary power from a motor for assisting push-walking when the bicycle is push-walked.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、自転車用車輪構成部品、および当該車輪構成部品を備えた自転車(特に、電動アシスト自転車)、並びに自転車管理システムに関する。 The present disclosure relates to a wheel component for a bicycle, a bicycle equipped with the wheel component (particularly, an electrically assisted bicycle), and a bicycle management system.

一般的に、自転車の車輪は、金属製のホイールと、ホイールに装着されたゴム製のタイヤとで構成される。ホイールは、リム、スポーク、ハブ等を有する。リムはホイールの外周部を形成するリング状の部品であり、スポークはリムとハブを繋ぐ細い棒状の部品である。ハブは、車輪の中心に配置される部品であって、フレームに固定される車軸、および車軸を支持する軸受けを含む。また、前照灯などに供給される電力を発電するためのダイナモが内蔵されたハブダイナモも広く知られている(例えば、特許文献1参照)。 Generally, a bicycle wheel is composed of a metal wheel and a rubber tire attached to the wheel. The wheel has rims, spokes, hubs and the like. The rim is a ring-shaped part that forms the outer circumference of the wheel, and the spokes are thin rod-shaped parts that connect the rim and the hub. A hub is a centrally located component of a wheel that includes an axle that is fixed to a frame and a bearing that supports the axle. Further, a hub dynamo having a built-in dynamo for generating electric power supplied to a headlight or the like is also widely known (see, for example, Patent Document 1).

特開2012−178954号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-178954

ところで、車輪は、自転車の性能に大きく影響する重要な構成要素であって、ハブ等の車輪の構成部品もまた重要な機能を有する。近年の自転車の高性能化、多機能化に伴い、車輪の構成部品についても更なる改良が求められている。 By the way, a wheel is an important component that greatly affects the performance of a bicycle, and a wheel component such as a hub also has an important function. With the recent increase in performance and functionality of bicycles, further improvements are required for wheel components.

本開示の目的は、自転車の高性能化、多機能化等に寄与する自転車用車輪構成部品を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a bicycle wheel component that contributes to higher performance and higher functionality of a bicycle.

本開示に係る自転車用車輪構成部品は、自転車用車輪を構成する部品であって、車輪にかかる荷重を検知するためのセンサを備える。 The bicycle wheel component according to the present disclosure is a component that constitutes a bicycle wheel, and includes a sensor for detecting a load applied to the wheel.

本開示に係る自転車は、上記車輪構成部品を備えた自転車であって、センサの検知情報に基づいて、自転車の動作を制御するように構成された制御装置を備える。 The bicycle according to the present disclosure is a bicycle provided with the wheel components, and includes a control device configured to control the operation of the bicycle based on the detection information of the sensor.

本開示に係る自転車管理システムは、上記車輪構成部品を備えた自転車を管理するためのシステムであって、センサの検知情報を取得してデータを蓄積し、当該データに基づいて自転車の状態を推定するように構成された監視装置と、監視装置による推定結果に関連する情報を表示するための表示装置とを備える。 The bicycle management system according to the present disclosure is a system for managing a bicycle equipped with the above wheel components, acquires detection information of a sensor, accumulates data, and estimates the state of the bicycle based on the data. It is provided with a monitoring device configured to perform the above and a display device for displaying information related to the estimation result by the monitoring device.

本開示に係る自転車用車輪構成部品によれば、自転車の高性能化、多機能化等を図ることが可能である。例えば、センサの検知情報に基づいてユーザーの乗車の有無を判定でき、電動アシスト自転車の押し歩きモード(押し歩きをアシストするモード)へのスムーズな移行を実現できる。また、センサの検知情報を用いて自転車の状態を推定でき、メンテナンス時期、部品の交換時期等をユーザーに知らせることが可能である。 According to the bicycle wheel components according to the present disclosure, it is possible to improve the performance and functionality of the bicycle. For example, it is possible to determine whether or not the user is on board based on the detection information of the sensor, and it is possible to realize a smooth transition to the push-walking mode (mode for assisting push-walking) of the electrically power assisted bicycle. In addition, the state of the bicycle can be estimated using the detection information of the sensor, and it is possible to inform the user of the maintenance time, parts replacement time, and the like.

実施形態の一例である電動アシスト自転車の外観を示す図である。It is a figure which shows the appearance of the electric assist bicycle which is an example of an embodiment. 実施形態の一例であるハブの断面図である。It is sectional drawing of the hub which is an example of embodiment. 実施形態の他の一例であるハブの断面図である。It is sectional drawing of the hub which is another example of embodiment. 電動アシスト自転車の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of the electric assist bicycle. 図4に示す電動アシスト自転車において、制御手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control procedure in the electric assist bicycle shown in FIG. 電動アシスト自転車の構成の他の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows another example of the structure of the electric assist bicycle. 図6に示す電動アシスト自転車において、制御手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control procedure in the electric assist bicycle shown in FIG. 実施形態の一例である自転車管理システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the bicycle management system which is an example of an embodiment.

以下、図面を参照しながら、本開示に係る自転車用車輪構成部品、および当該車輪構成部品が搭載された電動アシスト自転車、並びに当該電動アシスト自転車を管理する自転車管理システムの実施形態について詳細に説明する。以下で説明する実施形態はあくまでも一例であって、本開示は以下の実施形態に限定されない。また、以下で説明する複数の実施形態、変形例を選択的に組み合わせることは当初から想定されている。 Hereinafter, with reference to the drawings, a bicycle wheel component according to the present disclosure, an electrically assisted bicycle on which the wheel component is mounted, and an embodiment of a bicycle management system for managing the electrically assisted bicycle will be described in detail. .. The embodiments described below are merely examples, and the present disclosure is not limited to the following embodiments. Further, it is assumed from the beginning that a plurality of embodiments and modifications described below are selectively combined.

図1は、本開示に係る車輪構成部品の実施形態の一例であるハブ34、およびハブ34が搭載された電動アシスト自転車1の外観を示す図である。なお、本開示の電動アシスト自転車は、図1に例示するようなシティーサイクルに限定されず、例えば、スポーツサイクル、折り畳み式の自転車等であってもよい。また、本開示の車輪構成部品が適用される自転車は、電動アシスト機能を有さない自転車であってもよい。 FIG. 1 is a diagram showing an appearance of a hub 34, which is an example of an embodiment of a wheel component according to the present disclosure, and an electrically power assisted bicycle 1 on which the hub 34 is mounted. The electrically power assisted bicycle of the present disclosure is not limited to the city cycle as illustrated in FIG. 1, and may be, for example, a sports cycle, a foldable bicycle, or the like. Further, the bicycle to which the wheel components of the present disclosure are applied may be a bicycle having no electric assist function.

図1に例示するように、電動アシスト自転車1は、バッテリ10と、バッテリ10から供給される電力で駆動するモータ12(後述の図4参照)を含むモータユニット11とを備える。また、電動アシスト自転車1は、一般的な自転車と同様に、フレーム2、前輪3a、後輪3b、ハンドル4、サドル5、クランク6、ペダル7、チェーン8、および前照灯9を備える。電動アシスト自転車1は、ユーザーがペダル7を踏む力(踏力)をモータ12によりアシストする自転車である。本実施形態では、ペダル7の踏力およびモータの出力が、チェーン8を介して後輪3bに伝達される。 As illustrated in FIG. 1, the electrically power assisted bicycle 1 includes a battery 10 and a motor unit 11 including a motor 12 (see FIG. 4 described later) driven by electric power supplied from the battery 10. Further, the electrically power assisted bicycle 1 includes a frame 2, a front wheel 3a, a rear wheel 3b, a handle 4, a saddle 5, a crank 6, a pedal 7, a chain 8, and a headlight 9 like a general bicycle. The electrically assisted bicycle 1 is a bicycle that assists the force (pedaling force) of the user stepping on the pedal 7 by the motor 12. In the present embodiment, the pedaling force of the pedal 7 and the output of the motor are transmitted to the rear wheels 3b via the chain 8.

フレーム2は、前輪3a、後輪3b、ハンドル4、サドル5、クランク6等を連結する骨組みである。バッテリ10およびモータユニット11は、フレーム2によって支持される。フレーム2は、複数のパイプで構成される。本実施形態では、複数のパイプとして、ヘッドパイプ2a、フロントフォーク2b、ダウンパイプ2c、シートパイプ2d、チェーンステー2e、シートステー2f、およびボトムブラケット(図示せず)が設けられている。ボトムブラケットは、ダウンパイプ2c、シートパイプ2d、およびチェーンステー2eを繋ぐパイプである。 The frame 2 is a frame for connecting the front wheels 3a, the rear wheels 3b, the handle 4, the saddle 5, the crank 6, and the like. The battery 10 and the motor unit 11 are supported by the frame 2. The frame 2 is composed of a plurality of pipes. In the present embodiment, as a plurality of pipes, a head pipe 2a, a front fork 2b, a down pipe 2c, a seat pipe 2d, a chain stay 2e, a seat stay 2f, and a bottom bracket (not shown) are provided. The bottom bracket is a pipe that connects the down pipe 2c, the seat pipe 2d, and the chain stay 2e.

ヘッドパイプ2aは、フロントフォーク2bおよびハンドル4を、当該パイプの中心軸の回りに回転可能な状態で支持する。フロントフォーク2bは、前輪3aを回転可能に支持する一対のレッグと、レッグの上端部から上方に延びてヘッドパイプ2aの筒内に挿し込まれるステアリングコラムとを有する。そして、ステアリングコラムの上端部に、ハンドル4が取り付けられている。 The head pipe 2a supports the front fork 2b and the handle 4 in a rotatable state around the central axis of the pipe. The front fork 2b has a pair of legs that rotatably support the front wheels 3a, and a steering column that extends upward from the upper end of the legs and is inserted into the cylinder of the head pipe 2a. A steering wheel 4 is attached to the upper end of the steering column.

ダウンパイプ2cは、ヘッドパイプ2aとボトムブラケットを繋ぐパイプである。ダウンパイプ2cは、電動アシスト自転車1の前方に近づくほど上方に位置するように傾斜している。また、シートパイプ2dは、サドル5を保持するパイプであって、上端が下端よりも電動アシスト自転車1の後方に位置するように上下方向に対して傾斜している。本実施形態では、バッテリ10がシートパイプ2dに取り付けられ、モータユニット11がボトムブラケットに取り付けられている。 The down pipe 2c is a pipe that connects the head pipe 2a and the bottom bracket. The down pipe 2c is inclined so as to be located upward as it approaches the front of the electrically power assisted bicycle 1. Further, the seat pipe 2d is a pipe that holds the saddle 5, and is inclined in the vertical direction so that the upper end is located behind the electrically power assisted bicycle 1 than the lower end. In this embodiment, the battery 10 is attached to the seat pipe 2d and the motor unit 11 is attached to the bottom bracket.

チェーンステー2eは、シートステー2fとボトムブラケットを繋ぐパイプであって、ボトムブラケットの後方端部から自転車の後方に延び、後輪3bを両側から挟むように左右に1本ずつ設けられている。また、シートステー2fは、チェーンステー2eと同様に、後輪3bを両側から挟むように左右に1本ずつ設けられている。左右のシートステー2fは、シートパイプ2dの上部から後輪3bの径方向中央部まで延び、当該中央部で左右のチェーンステー2eと一対一で連結されている。チェーンステー2eの後方端部には、後輪3bが回転可能に固定されている。 The chain stay 2e is a pipe that connects the seat stay 2f and the bottom bracket, and extends from the rear end of the bottom bracket to the rear of the bicycle, and is provided one on each side so as to sandwich the rear wheels 3b from both sides. Further, like the chain stay 2e, the seat stays 2f are provided one on each side so as to sandwich the rear wheels 3b from both sides. The left and right seat stays 2f extend from the upper portion of the seat pipe 2d to the radial center portion of the rear wheel 3b, and are connected one-to-one with the left and right chain stays 2e at the center portion. A rear wheel 3b is rotatably fixed to the rear end of the chain stay 2e.

また、電動アシスト自転車1は、クランク6の回転に伴って回転する駆動スプロケットと、後輪3bに設けられた後輪スプロケットとを備え(いずれも図示せず)、駆動スプロケットと後輪スプロケットがチェーン8を介して連結されている。なお、クランク6およびその一端部に取り付けられたペダル7は、電動アシスト自転車1の左右に1つずつ設けられ、一対のクランク6の他端部同士は、図示しない入力軸で連結されている。本実施形態では、モータ12の回転力が、減速歯車等を介して駆動スプロケットに伝達され、チェーン8を介して後輪3bに伝達される。 Further, the electrically power assisted bicycle 1 includes a drive sprocket that rotates with the rotation of the crank 6 and a rear wheel sprocket provided on the rear wheel 3b (neither is shown), and the drive sprocket and the rear wheel sprocket are chained. It is connected via 8. The crank 6 and the pedals 7 attached to one end thereof are provided one on each side of the electrically power assisted bicycle 1, and the other ends of the pair of cranks 6 are connected by an input shaft (not shown). In the present embodiment, the rotational force of the motor 12 is transmitted to the drive sprocket via the reduction gear and the like, and is transmitted to the rear wheels 3b via the chain 8.

モータユニット11は、ペダル7の踏力をアシストする駆動ユニットであって、バッテリ10から供給される電力で駆動する。モータユニット11は、例えば、上記入力軸に作用するトルク、車速等に基づいて、モータ12を駆動させ、その出力を制御する。また、モータユニット11は、一般的に、ユーザーにより選択される走行モード(パワー/オート/エコモード等)を考慮してモータ12を駆動させる。なお、入力軸に作用するトルクおよび車速は、従来公知のセンサを用いて計測される。モータ12の出力は、制御装置20(後述の図4参照)によって制御される。 The motor unit 11 is a drive unit that assists the pedaling force of the pedal 7, and is driven by the electric power supplied from the battery 10. The motor unit 11 drives the motor 12 and controls its output, for example, based on the torque acting on the input shaft, the vehicle speed, and the like. Further, the motor unit 11 generally drives the motor 12 in consideration of a traveling mode (power / auto / eco mode, etc.) selected by the user. The torque and vehicle speed acting on the input shaft are measured using a conventionally known sensor. The output of the motor 12 is controlled by the control device 20 (see FIG. 4 described later).

以下、車輪(前輪3aおよび後輪3b)の構成について詳説する。前輪3aは、一般的に、金属製のホイール30aと、ゴム製のタイヤ31aで構成される。ホイール30aは、リム32、スポーク33、およびハブ34を含む。後輪3bは、前輪3aと同様に、ホイール30bおよびタイヤ31bで構成されるが、後輪3bのハブにはスプロケットが取り付けられている点で、前輪3aと異なる。なお、ハブには、内装変速機や後述のダイナモ、ドラムブレーキ等が内蔵されていてもよく、スプロケット、ブレーキディスク、車速センサ15(後述の図4参照)等が取り付けられていてもよい。以下、前輪3aを例に挙げて、車輪の構成を説明する。 Hereinafter, the configurations of the wheels (front wheels 3a and rear wheels 3b) will be described in detail. The front wheel 3a is generally composed of a metal wheel 30a and a rubber tire 31a. The wheel 30a includes a rim 32, spokes 33, and a hub 34. The rear wheel 3b is composed of a wheel 30b and a tire 31b like the front wheel 3a, but differs from the front wheel 3a in that a sprocket is attached to the hub of the rear wheel 3b. The hub may have an internal transmission, a dynamo described later, a drum brake, or the like, and may be equipped with a sprocket, a brake disc, a vehicle speed sensor 15 (see FIG. 4 described later), or the like. Hereinafter, the configuration of the wheels will be described by taking the front wheels 3a as an example.

ホイール30aを構成するリム32は、タイヤ31aが装着されるリング状の部品である。リム32には、スポーク33が挿し込まれる複数の孔が形成されている。スポーク33は、リム32とハブ34を繋ぐ細い棒状の部品であって、一端がニップルを用いてリム32に固定され、他端がハブ34のフランジ43(後述の図2参照)に固定される。ニップルは、スポーク33をリム32に固定するためのナットである。 The rim 32 constituting the wheel 30a is a ring-shaped component on which the tire 31a is mounted. The rim 32 is formed with a plurality of holes into which the spokes 33 are inserted. The spoke 33 is a thin rod-shaped component that connects the rim 32 and the hub 34, one end of which is fixed to the rim 32 using a nipple, and the other end of which is fixed to the flange 43 of the hub 34 (see FIG. 2 described later). .. The nipple is a nut for fixing the spoke 33 to the rim 32.

図2は、ハブ34の断面図である。図2に例示するように、ハブ34は、フロントフォーク2bに固定される車軸35と、車軸35を支持する軸受け36と、軸受け36を介して車軸35に取り付けられる略円筒状のハブシェル37とを有する。車軸35の少なくとも軸方向両端部には、ネジが形成されている。車軸35は、軸方向両端部がフロントフォーク2bの下端に形成された貫通孔に挿通され、当該両端部に締結されるナット38によってフロントフォーク2bに固定される。ゆえに、車軸35は、フロントフォーク2bに対して回転しない。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the hub 34. As illustrated in FIG. 2, the hub 34 includes an axle 35 fixed to the front fork 2b, a bearing 36 that supports the axle 35, and a substantially cylindrical hub shell 37 that is attached to the axle 35 via the bearing 36. Have. Screws are formed at least at both ends of the axle 35 in the axial direction. Both ends of the axle 35 are inserted into through holes formed at the lower ends of the front fork 2b, and are fixed to the front fork 2b by nuts 38 fastened to the both ends. Therefore, the axle 35 does not rotate with respect to the front fork 2b.

軸受け36としては、例えば、玉40、コーン41、およびハブシェル37に設けられるカップ42を含み、コーン41とカップ42の間で玉40が回転するカップアンドコーン軸受けが用いられる。コーン41は、玉40をカップ42に押し付ける玉押しであって、車軸35にねじ込まれてロックリング39で固定される。ロックリング39は、フロントフォーク2bよりも内側において、車軸35のネジが形成された部分に締結される。 The bearing 36 includes, for example, a ball 40, a cone 41, and a cup 42 provided on the hub shell 37, and a cup-and-cone bearing in which the ball 40 rotates between the cone 41 and the cup 42 is used. The cone 41 is a ball pusher that pushes the ball 40 against the cup 42, and is screwed into the axle 35 and fixed by the lock ring 39. The lock ring 39 is fastened to the threaded portion of the axle 35 inside the front fork 2b.

ハブシェル37は、軸受け36を介して車軸35に取り付けられ、車軸35に対して回転可能である。なお、ハブシェル37の内径は車軸35の直径より大きく、車軸35とハブシェル37の間には所定の隙間が存在する。ハブシェル37の軸方向両端部には、径方向外側に張り出したフランジ43が形成されている。フランジ43には、周方向に沿って複数の貫通孔44が形成され、スポーク33(図1参照)の一端が固定される。 The hub shell 37 is attached to the axle 35 via a bearing 36 and is rotatable with respect to the axle 35. The inner diameter of the hub shell 37 is larger than the diameter of the axle 35, and there is a predetermined gap between the axle 35 and the hub shell 37. Flange 43s projecting outward in the radial direction are formed at both ends of the hub shell 37 in the axial direction. A plurality of through holes 44 are formed in the flange 43 along the circumferential direction, and one end of the spoke 33 (see FIG. 1) is fixed.

前輪3aの構成部品であるハブ34は、前輪3aにかかる荷重を検知するためのセンサ50を備える。図2に示す例では、ハブ34の車軸35にセンサ50が装着されている。車軸35はフロントフォーク2bに連結されているため、ユーザーが自転車に乗車すると、その体重がフロントフォーク2bを介して車軸35に伝達される。そして、ユーザーの体重は、車軸35から軸受け36およびハブシェル37を介して、スポーク33、リム32、タイヤ31a等に作用する。このため、車軸35にかかる荷重から、他の構成部品にかかる荷重を解析することが可能である。 The hub 34, which is a component of the front wheel 3a, includes a sensor 50 for detecting a load applied to the front wheel 3a. In the example shown in FIG. 2, the sensor 50 is mounted on the axle 35 of the hub 34. Since the axle 35 is connected to the front fork 2b, when the user rides a bicycle, the weight thereof is transmitted to the axle 35 via the front fork 2b. Then, the weight of the user acts on the spokes 33, the rim 32, the tire 31a, and the like from the axle 35 via the bearing 36 and the hub shell 37. Therefore, it is possible to analyze the load applied to other components from the load applied to the axle 35.

センサ50は、車軸35に装着可能で、車軸35にかかる荷重を検知できる装置であれば、その構造等は特に限定されない。センサ50の一例としては、歪みセンサ、磁歪式センサ、圧電素子等が挙げられる。歪みセンサは、対象物の歪みを電気抵抗の変化を利用して検知する歪みゲージを含むセンサであって、例えば、接着剤を用いて車軸35に貼着される。ユーザーが自転車に乗車すると、車軸35にユーザーの体重がかかって車軸35が歪むため、車軸35に貼着された歪みゲージが伸縮してゲージの電気抵抗値が変化し、その変化量から車軸35に作用する荷重を計測可能である。 The structure of the sensor 50 is not particularly limited as long as it can be mounted on the axle 35 and can detect the load applied to the axle 35. Examples of the sensor 50 include a strain sensor, a magnetostrictive sensor, a piezoelectric element, and the like. The strain sensor is a sensor including a strain gauge that detects the strain of an object by utilizing a change in electrical resistance, and is attached to an axle 35 using, for example, an adhesive. When the user rides a bicycle, the weight of the user is applied to the axle 35 and the axle 35 is distorted. Therefore, the strain gauge attached to the axle 35 expands and contracts, and the electrical resistance value of the gauge changes. It is possible to measure the load acting on the.

センサ50の検知情報は、センサ50に接続されるリード線51を介して制御装置20に送信される。図2に示す例では、リード線51を通す貫通孔46がコーン41に形成され、リード線51は貫通孔46を通ってハブ34の外部に引き出される。詳しくは後述するが、制御装置20は、センサ50の検知情報に基づいて、電動アシスト自転車1の動作を制御するように構成されている。なお、センサ50の検知情報に基づいて、車軸35に作用する荷重だけでなく、車軸35を介してスポーク33、リム32等の前輪3aの各構成部品、或いはフレーム2に作用する荷重を解析することも可能である。 The detection information of the sensor 50 is transmitted to the control device 20 via the lead wire 51 connected to the sensor 50. In the example shown in FIG. 2, a through hole 46 through which the lead wire 51 passes is formed in the cone 41, and the lead wire 51 is pulled out of the hub 34 through the through hole 46. As will be described in detail later, the control device 20 is configured to control the operation of the electrically power assisted bicycle 1 based on the detection information of the sensor 50. Based on the detection information of the sensor 50, not only the load acting on the axle 35 but also the load acting on each component of the front wheels 3a such as the spokes 33 and the rim 32 or the frame 2 via the axle 35 is analyzed. It is also possible.

車軸35は、センサ50を収容する凹部45を有することが好ましい。凹部45は、例えば、センサ50を凹部45の底部に設置した状態で、センサ50が車軸35の外周面より径方向外側に突出しない深さで形成される。車軸35とハブシェル37の間には隙間が存在するが、凹部45を設けることにより、センサ50とハブシェル37の接触をより確実に防止できる。凹部45は、車軸35の軸方向中央部から軸方向に沿って溝状に形成されてもよく、溝状の凹部45に沿ってリード線51が配策されていてもよい。車軸35は、一般的に軸方向中央部で歪みが大きくなるので、車軸35の軸方向中央部にセンサ50を装着することが好ましい。 The axle 35 preferably has a recess 45 that accommodates the sensor 50. The recess 45 is formed, for example, at a depth at which the sensor 50 does not protrude radially outward from the outer peripheral surface of the axle 35 when the sensor 50 is installed at the bottom of the recess 45. Although there is a gap between the axle 35 and the hub shell 37, the contact between the sensor 50 and the hub shell 37 can be more reliably prevented by providing the recess 45. The recess 45 may be formed in a groove shape along the axial direction from the central portion of the axle 35 in the axial direction, or a lead wire 51 may be arranged along the groove-shaped recess 45. Since the axle 35 generally has a large distortion at the central portion in the axial direction, it is preferable to mount the sensor 50 at the central portion in the axial direction of the axle 35.

センサ50は、車軸35のようにフレーム2に対して相対回転しない部品、例えばハブ34のナット38、ロックリング39、軸受け36のコーン41等に装着されてもよい。車軸35に締結されるナット38等はユーザーの乗車によって歪むため、センサ50を取り付けることでナット38等に作用する荷重を検知できる。また、ユーザーの乗車により荷重がかかる部品であれば、スポーク33、リム32、ニップル、タイヤ31aのバルブなど、フレーム2に対して相対回転する部品にセンサ50を取り付けることも可能である。この場合、センサ50の検知情報は、無線通信により制御装置20に送信される。 The sensor 50 may be attached to a component such as an axle 35 that does not rotate relative to the frame 2, such as a nut 38 of a hub 34, a lock ring 39, a cone 41 of a bearing 36, and the like. Since the nut 38 or the like fastened to the axle 35 is distorted by the user's riding, the load acting on the nut 38 or the like can be detected by attaching the sensor 50. Further, if the parts are loaded by the user's riding, the sensor 50 can be attached to parts that rotate relative to the frame 2, such as spokes 33, rims 32, nipples, and valves of tires 31a. In this case, the detection information of the sensor 50 is transmitted to the control device 20 by wireless communication.

図3は、ハブダイナモ60の断面図である。自転車の車輪には、ハブ34の代わりに、ハブダイナモ60が設けられてもよい。ハブダイナモ60は、一般的に前輪に適用されるが、後輪に適用されてもよい。図3に例示するように、ハブダイナモ60は、ステータユニット61およびロータユニット62を有する。ステータユニット61およびロータユニット62は、例えば、前照灯に供給する電力を発電するためのダイナモ(発電機)であって、車輪の回転により発電するように構成されている。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the hub dynamo 60. A hub dynamo 60 may be provided on the wheel of the bicycle instead of the hub 34. The hub dynamo 60 is generally applied to the front wheels, but may be applied to the rear wheels. As illustrated in FIG. 3, the hub dynamo 60 has a stator unit 61 and a rotor unit 62. The stator unit 61 and the rotor unit 62 are, for example, dynamos (generators) for generating electric power to be supplied to the headlights, and are configured to generate electric power by rotating the wheels.

ハブダイナモ60は、一般的にバッテリを有さない自転車に用いられるが、バッテリ10を有する電動アシスト自転車1に用いられてもよい。なお、ハブダイナモには、電動アシスト自転車1の走行および押し歩きをアシストするモータ、減速機構等が内蔵されていてもよい。走行および押し歩きをアシストするためのモータユニットは、前輪または後輪に取り付けられていてもよい。 The hub dynamo 60 is generally used for a bicycle that does not have a battery, but may be used for an electrically assisted bicycle 1 that has a battery 10. The hub dynamo may have a built-in motor, a deceleration mechanism, or the like that assists the running and pushing of the electrically power assisted bicycle 1. Motor units for assisting traveling and pushing may be attached to the front or rear wheels.

ハブダイナモ60は、一般的なハブ34と同様に、フレームに固定される車軸63と、車軸63を支持する軸受け64と、軸受け64を介して車軸63に取り付けられる略円筒状のハブシェル65とを有する。車軸63は、軸方向両端部がフレームの下端に形成された貫通孔に挿通され、当該両端部に締結されるナット66によってフレームに固定される。軸受け64には、例えば玉軸受けが用いられる。 Similar to a general hub 34, the hub dynamo 60 includes an axle 63 fixed to a frame, a bearing 64 that supports the axle 63, and a substantially cylindrical hub shell 65 that is attached to the axle 63 via the bearing 64. Have. The axle 63 is inserted into through holes formed at the lower ends of the frame at both ends in the axial direction, and is fixed to the frame by nuts 66 fastened to the both ends. For the bearing 64, for example, a ball bearing is used.

ハブシェル65は、軸方向一端が開口した略円筒状の部品である。ハブシェル65の軸方向一端部には円盤状のリッド67が固定され、これによりダイナモが収容されたハブシェル65の内部空間が閉じられる。ハブシェル65は、軸方向両端部に径方向外側に張り出した、スポークの一端が固定されるフランジ73を有する。 The hub shell 65 is a substantially cylindrical component having one end open in the axial direction. A disk-shaped lid 67 is fixed to one end of the hub shell 65 in the axial direction, whereby the internal space of the hub shell 65 in which the dynamo is housed is closed. The hub shell 65 has flanges 73 that project radially outward at both ends in the axial direction and to which one ends of the spokes are fixed.

ステータユニット61は、車軸63を囲むように配置されたコイル68を有する。コイル68に接続されたリード線69は、車軸63に形成された溝(図示せず)を通ってハブシェル65の外部に引き出され、前照灯などに接続される。ステータユニット61は、車軸63を通す貫通孔を有し、車軸63に締結されるナット70によって、車軸63の軸方向に移動しないように、また車軸63に対して回転しないように固定されている。 The stator unit 61 has a coil 68 arranged so as to surround the axle 63. The lead wire 69 connected to the coil 68 is pulled out of the hub shell 65 through a groove (not shown) formed in the axle 63, and is connected to a headlight or the like. The stator unit 61 has a through hole through which the axle 63 passes, and is fixed by a nut 70 fastened to the axle 63 so as not to move in the axial direction of the axle 63 and to prevent rotation with respect to the axle 63. ..

ロータユニット62は、リング状のロータヨーク71と、ロータヨーク71の内周面に固定されたマグネット72とを有し、ロータヨーク71がハブシェル65に固定されている。ゆえに、ロータユニット62は、ハブシェル65と共に、車軸63に対して相対回転する。なお、マグネット72の内周面は、所定の角度間隔で異極(S極とN極)に着磁されている。車輪が回転すると、車軸63に固定されたステータユニット61と、ハブシェル65に固定されたロータユニット62の間に相対回転が生じ、これによりコイル68に交流電流が発生する。 The rotor unit 62 has a ring-shaped rotor yoke 71 and a magnet 72 fixed to the inner peripheral surface of the rotor yoke 71, and the rotor yoke 71 is fixed to the hub shell 65. Therefore, the rotor unit 62 rotates relative to the axle 63 together with the hub shell 65. The inner peripheral surface of the magnet 72 is magnetized to different poles (S pole and N pole) at predetermined angular intervals. When the wheels rotate, relative rotation occurs between the stator unit 61 fixed to the axle 63 and the rotor unit 62 fixed to the hub shell 65, which causes an alternating current to be generated in the coil 68.

ハブダイナモ60は、ハブ34と同様に、車輪にかかる荷重を検知するためのセンサ55を備える。センサ55には、センサ50と同様に、歪みセンサ、磁歪式センサ、圧電素子等を用いることができる。図3に示す例では、車軸63の軸方向中央部に形成された凹部75にセンサ55が収容され、車軸63にセンサ55が装着されているが、センサ55はフレーム2に対して相対回転しないステータユニット61、ナット66,70等に装着されてもよい。 Like the hub 34, the hub dynamo 60 includes a sensor 55 for detecting a load applied to the wheels. Similar to the sensor 50, the sensor 55 can use a strain sensor, a magnetostrictive sensor, a piezoelectric element, or the like. In the example shown in FIG. 3, the sensor 55 is housed in the recess 75 formed in the central portion of the axle 63 in the axial direction, and the sensor 55 is mounted on the axle 63, but the sensor 55 does not rotate relative to the frame 2. It may be mounted on the stator unit 61, nuts 66, 70 and the like.

センサ55の検知信号は、例えば、リード線56を介して制御装置20に送信されるが、無線通信により制御装置20に送信することも可能である。この場合、ロータユニット62、ハブシェル65など、フレーム2に対して相対回転する部品にセンサ55を取り付けることも可能である。リード線56は、車軸63の軸方向に沿って溝状に形成された凹部75内に収容され、コイル68のリード線69と共にハブシェル65の外部に引き出されてもよい。 The detection signal of the sensor 55 is transmitted to the control device 20 via the lead wire 56, for example, but can also be transmitted to the control device 20 by wireless communication. In this case, the sensor 55 can be attached to a component that rotates relative to the frame 2, such as the rotor unit 62 and the hub shell 65. The lead wire 56 may be housed in a groove-shaped recess 75 along the axial direction of the axle 63 and may be pulled out of the hub shell 65 together with the lead wire 69 of the coil 68.

図4は、電動アシスト自転車1の構成の一例を示すブロック図である。図4に例示するように、電動アシスト自転車1は、センサ50が装着されたハブ34を含む前輪3aを備える。なお、電動アシスト自転車1には、センサ50が装着されたハブ34の代わりに、またはハブ34と共に、センサ55が装着されたハブダイナモ60が用いられてもよい。電動アシスト自転車1は、上記の通り、バッテリ10およびモータユニット11を備える。モータユニット11は、ペダル7の踏力をアシストする駆動ユニットであって、モータ12、駆動回路13、およびモータ12の出力を制御する制御装置20を含む。 FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the electrically power assisted bicycle 1. As illustrated in FIG. 4, the electrically power assisted bicycle 1 includes a front wheel 3a including a hub 34 to which the sensor 50 is mounted. The electrically power assisted bicycle 1 may use a hub dynamo 60 equipped with the sensor 55 instead of the hub 34 equipped with the sensor 50, or together with the hub 34. As described above, the electrically power assisted bicycle 1 includes a battery 10 and a motor unit 11. The motor unit 11 is a drive unit that assists the pedaling force of the pedal 7, and includes a motor 12, a drive circuit 13, and a control device 20 that controls the output of the motor 12.

モータユニット11は、上記のように、一対のクランク6を連結する入力軸に作用するトルク(踏力)および車速に基づいて、モータ12の出力を制御する。また、モータユニット11は、入力軸の回転数を用いてモータ12の出力を制御してもよい。モータ12は、バッテリ10から供給される電力により駆動する電動機であればよいが、好適な一例は3相ブラシレスDCモータである。本実施形態では、制御装置20の制御信号に基づいて駆動回路13がスイッチング動作することでモータ12に供給される電流量が変化し、これによりモータ12の出力が制御される。 As described above, the motor unit 11 controls the output of the motor 12 based on the torque (stepping force) acting on the input shaft connecting the pair of cranks 6 and the vehicle speed. Further, the motor unit 11 may control the output of the motor 12 by using the rotation speed of the input shaft. The motor 12 may be an electric motor driven by electric power supplied from the battery 10, but a preferable example is a three-phase brushless DC motor. In the present embodiment, the drive circuit 13 switches based on the control signal of the control device 20, so that the amount of current supplied to the motor 12 changes, whereby the output of the motor 12 is controlled.

電動アシスト自転車1は、例えば、上記入力軸(ペダル7)に作用する踏力負荷を検知するトルクセンサ14と、車輪の回転数から車速を検知する車速センサ15とを備える。また、電動アシスト自転車1は、入力軸(ペダル7)の回転数を検知する回転センサ16を備えていてもよい。これらのセンサの検知情報は、制御装置20に送信され、モータ12の出力制御に使用される。 The electrically power assisted bicycle 1 includes, for example, a torque sensor 14 that detects a pedaling force load acting on the input shaft (pedal 7), and a vehicle speed sensor 15 that detects a vehicle speed from the number of rotations of wheels. Further, the electrically power assisted bicycle 1 may include a rotation sensor 16 that detects the rotation speed of the input shaft (pedal 7). The detection information of these sensors is transmitted to the control device 20 and used for output control of the motor 12.

電動アシスト自転車1は、ペダル7の踏力による人力駆動力に踏力の大きさに応じてモータ12から出力される第1補助動力を加えて走行する第1モードと、モータ12から第2補助動力を出力して押し歩く、または第2補助動力を出力して自走させる第2モードとを実行可能な電動アシスト機能を備える。かかる電動アシスト機能はいずれも、制御装置20の制御により実行される。 The electrically power assisted bicycle 1 has a first mode in which the first auxiliary power output from the motor 12 is added to the human power driven by the pedaling force of the pedal 7 to travel, and a second auxiliary power is applied from the motor 12. It is equipped with an electric assist function that can execute a second mode in which it outputs and pushes around, or outputs a second auxiliary power and makes it run by itself. All of these electric assist functions are executed under the control of the control device 20.

電動アシスト自転車1は、電動アシスト機能を作動させるための電源スイッチ17を備える。制御装置20は、電源スイッチ17の操作信号を取得した場合に、ペダル7の踏力をアシストする第1モードを実行する。電源スイッチ17は、例えば、1度押下するとONとなり、再度押下するとOFFになるスイッチである。また、電動アシスト自転車1は、第2モードを実行するための第2モードスイッチ18を備える。第2モードスイッチ18は、例えば、押下している間のみONとなるスイッチであって、第2モードは第2モードスイッチ18の押下時のみに実行される。 The electrically power assisted bicycle 1 includes a power switch 17 for operating the electrically power assisted function. The control device 20 executes the first mode of assisting the pedaling force of the pedal 7 when the operation signal of the power switch 17 is acquired. The power switch 17 is, for example, a switch that turns on when pressed once and turns off when pressed again. Further, the electrically power assisted bicycle 1 includes a second mode switch 18 for executing the second mode. The second mode switch 18 is, for example, a switch that is turned on only while the second mode switch 18 is pressed, and the second mode is executed only when the second mode switch 18 is pressed.

電動アシスト自転車1には、電源スイッチ17、第2モードスイッチ18等を含むスイッチユニット(図示せず)が設けられていてもよい。スイッチユニットは、一般的に、ハンドル4に設けられる。スイッチユニットには、電源スイッチ17、第2モードスイッチ18の他に、前照灯9を点灯させるスイッチ、走行モード、アシスト力等を変更するためのスイッチ、またバッテリ残量等を表示するための表示部などが搭載されていてもよい。 The electrically power assisted bicycle 1 may be provided with a switch unit (not shown) including a power switch 17, a second mode switch 18, and the like. The switch unit is generally provided on the handle 4. In the switch unit, in addition to the power switch 17 and the second mode switch 18, a switch for turning on the headlight 9, a switch for changing the running mode, an assist force, etc., and a switch for displaying the remaining battery level, etc. A display unit or the like may be mounted.

上記第2モードは、「押し歩きモード」および「自走モード」を含む。押し歩きモードは、電動アシスト自転車1をユーザーが押して歩くときに、モータ12から補助動力を出力して押し歩きをアシストするモードである。押し歩きモードは、ユーザーが自転車に乗車していない状態で、第2モードスイッチ18の押下時に実行される。他方、自走モードは、電動アシスト自転車1を人が支えた状態で、モータ12から補助動力を出力して自転車を自走させるモードである。すなわち、自走モードは、ユーザーが自転車を前方に押す力を加えていない点で、押し歩きモードと異なる。 The second mode includes a "push-walking mode" and a "self-propelled mode". The push-walking mode is a mode in which when the user pushes and walks on the electrically power assisted bicycle 1, auxiliary power is output from the motor 12 to assist the push-walking. The push-walking mode is executed when the second mode switch 18 is pressed while the user is not riding the bicycle. On the other hand, the self-propelled mode is a mode in which the electrically assisted bicycle 1 is supported by a person and auxiliary power is output from the motor 12 to make the bicycle self-propelled. That is, the self-propelled mode differs from the push-walking mode in that the user does not apply a force to push the bicycle forward.

なお、ハンドル4のグリップ等に設けられたセンサで前方に加わる力を検出し、その大きさによって、押し歩きモードと自走モードとを判別してもよい。或いは、押し歩きモードと自走モードとを判別することなく、第2モードとしてモータ12から補助動力を出力してもよい。いずれの場合も、制御装置20は、ユーザーが電動アシスト自転車1に乗車していない状態において、第2モードの実行を許可する。 A sensor provided on the grip of the handle 4 or the like may detect a force applied to the front and discriminate between the push-walking mode and the self-propelled mode according to the magnitude of the force. Alternatively, the auxiliary power may be output from the motor 12 as the second mode without distinguishing between the push-walking mode and the self-propelled mode. In either case, the control device 20 permits the execution of the second mode when the user is not on the electrically power assisted bicycle 1.

制御装置20は、第1モードを実行する第1モード実行処理部23と、第2モードを実行する第2モード実行処理部24とを含む。また、制御装置20は、前輪3aの構成部品であるハブ34に装着されたセンサ50の検知情報に基づいて、電動アシスト自転車1の動作を制御するように構成されている。制御装置20は、センサ50の検知情報を用いた制御手段として、乗車判定処理部25と、補助動力変更処理部26とを含む。 The control device 20 includes a first mode execution processing unit 23 that executes the first mode, and a second mode execution processing unit 24 that executes the second mode. Further, the control device 20 is configured to control the operation of the electrically power assisted bicycle 1 based on the detection information of the sensor 50 mounted on the hub 34, which is a component of the front wheel 3a. The control device 20 includes a boarding determination processing unit 25 and an auxiliary power change processing unit 26 as control means using the detection information of the sensor 50.

制御装置20は、プロセッサ21、メモリ22、および入出力インターフェイス等を備えるマイコンで構成される。プロセッサ21は、例えばCPUまたはGPUで構成され、電動アシスト自転車1の制御プログラムを読み出して実行することにより上記各処理部の機能を実現する。メモリ22は、上記制御プログラム、センサ50の検知情報等を記憶する、ROM、HDD、SSD等の不揮発性メモリと、RAM等の揮発性メモリとを含む。 The control device 20 is composed of a microcomputer 21 including a processor 21, a memory 22, an input / output interface, and the like. The processor 21 is composed of, for example, a CPU or a GPU, and realizes the functions of the above-mentioned processing units by reading and executing the control program of the electrically power assisted bicycle 1. The memory 22 includes a non-volatile memory such as a ROM, HDD, and SSD that stores the control program, detection information of the sensor 50, and the like, and a volatile memory such as a RAM.

第1モード実行処理部23は、例えば、電源スイッチ17がONである場合に、トルクセンサ14、車速センサ15、および回転センサ16から検出値を取得し、当該各検出値に基づいてペダル7の踏力をアシストする第1補助動力を出力させる。第1モード実行処理部23は、ペダル7にかかる踏力負荷、自転車の車速、ペダル7の回転数等に基づき、駆動回路13を介してモータ12の出力を制御し、第1補助動力を調整する。 For example, when the power switch 17 is ON, the first mode execution processing unit 23 acquires detected values from the torque sensor 14, the vehicle speed sensor 15, and the rotation sensor 16, and based on each of the detected values, the pedal 7 The first auxiliary power that assists the pedaling force is output. The first mode execution processing unit 23 controls the output of the motor 12 via the drive circuit 13 based on the pedaling force load applied to the pedal 7, the vehicle speed of the bicycle, the rotation speed of the pedal 7, and the like, and adjusts the first auxiliary power. ..

第2モード実行処理部24は、第2モードスイッチ18がONである場合に、モータ12を駆動させて押し歩きをアシストする第2補助動力を出力させる。第2モード実行処理部24は、例えば、車速が予め定められた所定の上限値を超えないように、駆動回路13を介してモータ12の出力を制御し、第2補助動力を調整する。また、第2モード実行処理部24は、ユーザーが自転車に乗車していない状態にのみ、第2モードを実行する。ユーザーの乗車判定は、サドル5の着座センサ等を用いる方法、サドル5やペダル7を乗車できない状態にできる自転車において、その状態を検知する方法など、従来公知の方法でも実行可能であるが、本実施形態では、センサ50の検知情報に基づいて実行される。 When the second mode switch 18 is ON, the second mode execution processing unit 24 drives the motor 12 to output the second auxiliary power that assists the pushing and walking. The second mode execution processing unit 24 controls the output of the motor 12 via the drive circuit 13 so that the vehicle speed does not exceed a predetermined upper limit value, and adjusts the second auxiliary power. In addition, the second mode execution processing unit 24 executes the second mode only when the user is not riding a bicycle. The user's boarding determination can be performed by a conventionally known method such as a method using a seating sensor of the saddle 5 or a method of detecting the state of a bicycle in which the saddle 5 or the pedal 7 cannot be boarded. In the embodiment, the execution is performed based on the detection information of the sensor 50.

制御装置20は、前輪3aに装着されたセンサ50の検知情報に基づいて、ユーザーの乗車の有無を判定するように構成されている。また、制御装置20は、非乗車状態と判断した場合に、第2補助動力の出力を許可するか、または乗車状態と判断した場合に、第2補助動力の出力を禁止するように構成されている。センサ50の検出値を用いることで、ユーザーの乗車の有無を容易に判定でき、ユーザーがサドル5を上げる、ペダル7を畳むといった特別な操作をすることなく、第2モードにスムーズに移行できる。 The control device 20 is configured to determine whether or not the user is on board based on the detection information of the sensor 50 mounted on the front wheel 3a. Further, the control device 20 is configured to allow the output of the second auxiliary power when it is determined that the vehicle is not in the riding state, or prohibit the output of the second auxiliary power when it is determined that the vehicle is in the riding state. There is. By using the detection value of the sensor 50, it is possible to easily determine whether or not the user is on board, and the user can smoothly shift to the second mode without performing special operations such as raising the saddle 5 and folding the pedal 7.

本実施形態では、乗車判定処理部25の機能により、センサ50の検知情報に基づいてユーザーの乗車判定が実行される。そして、乗車判定処理部25は、例えば、非乗車状態と判断した場合に、第2補助動力の出力を許可する許可指令を生成するか、または乗車状態と判断した場合に、第2補助動力の出力を禁止する禁止指令を生成する。なお、許可指令および禁止指令の両方を出力してもよい。第2モード実行処理部24は、許可指令が出力されたことを条件として第2モードを実行する。或いは、禁止指令が出力されていないことを条件として第2モードを実行する。乗車判定処理部25は、非乗車状態と判断した場合に、第1補助動力の出力を禁止してもよい。この機能は、第2補助動力の出力機能を有さない電動アシスト自転車にも適用できる。 In the present embodiment, the function of the boarding determination processing unit 25 executes the user's boarding determination based on the detection information of the sensor 50. Then, for example, the boarding determination processing unit 25 generates a permission command for permitting the output of the second auxiliary power when it is determined that the vehicle is not in the riding state, or when it is determined that the vehicle is in the riding state, the second auxiliary power Generate a prohibition command that prohibits output. Both the permission command and the prohibition command may be output. The second mode execution processing unit 24 executes the second mode on condition that the permission command is output. Alternatively, the second mode is executed on condition that the prohibition command is not output. The boarding determination processing unit 25 may prohibit the output of the first auxiliary power when it is determined that the vehicle is not in the boarding state. This function can also be applied to an electrically assisted bicycle that does not have the output function of the second auxiliary power.

乗車判定処理部25は、例えば、センサ50の検出値を取得し、当該検出値と所定の閾値とを比較して、ユーザーの乗車判定を行う。乗車判定処理部25は、センサ50の検出値が閾値を超える場合に乗車状態と判定してもよく、センサ50の検出値が閾値以下である場合に非乗車状態と判定してもよい。そして、乗車判定処理部25は、判定結果に基づいて許可指令および禁止指令の少なくとも一方を出力する。閾値は、例えば実験、シミュレーション等により予め求められ、メモリ22に記憶されている。 The boarding determination processing unit 25 acquires, for example, the detected value of the sensor 50, compares the detected value with a predetermined threshold value, and determines the user's boarding. The boarding determination processing unit 25 may determine the riding state when the detection value of the sensor 50 exceeds the threshold value, or may determine the non-boarding state when the detection value of the sensor 50 is equal to or less than the threshold value. Then, the boarding determination processing unit 25 outputs at least one of the permission command and the prohibition command based on the determination result. The threshold value is obtained in advance by, for example, an experiment, a simulation, or the like, and is stored in the memory 22.

メモリ22には、非乗車時におけるセンサ50の検出値(Db)と、所定の閾値(T)とが記憶されていてもよい。閾値(T)は、例えば、ユーザーの乗車時におけるセンサ50の検出値(Da)を考慮し、検出値(Da)と(Db)との差(ΔD=Da−Db)から決定される。この場合、乗車判定処理部25は、センサ50の検出値を取得し、当該検出値から非乗車時における検出値(Db)を引いた値と、閾値(T)とを比較して、ユーザーの乗車判定を行う。 The memory 22 may store a detection value (Db) of the sensor 50 when not riding and a predetermined threshold value (T). The threshold value (T) is determined from, for example, the difference (ΔD = Da−Db) between the detected value (Da) and (Db) in consideration of the detected value (Da) of the sensor 50 when the user is on board. In this case, the boarding determination processing unit 25 acquires the detected value of the sensor 50, subtracts the detected value (Db) at the time of non-boarding from the detected value, compares the value with the threshold value (T), and compares the value with the threshold value (T). Make a boarding judgment.

閾値(T)を決定する際の検出値(Da)は、想定ユーザーの最低体重(例えば、40kg)に基づいて実験等により決定されてもよい。或いは、販売店等において、実際にユーザーが乗車して検出値(Da)を取得することにより、閾値(T)が設定されてもよく、または予め設定された初期の閾値(T)が変更されてもよい。すなわち、閾値(T)は、ユーザーにより設定またはカスタマイズが可能であってもよい。 The detected value (Da) at the time of determining the threshold value (T) may be determined by an experiment or the like based on the minimum body weight (for example, 40 kg) of the assumed user. Alternatively, the threshold value (T) may be set by actually getting on the vehicle and acquiring the detected value (Da) at a dealer or the like, or the preset initial threshold value (T) is changed. You may. That is, the threshold value (T) may be set or customized by the user.

制御装置20は、自転車の走行時において、センサ50が特定の荷重を検出し続けている場合、当該特定の荷重をユーザーの体重として記憶するように構成されていてもよい。制御装置20は、例えばセンサ50により、メモリ22に記憶された体重と同等の荷重減少が検知された場合に非乗車状態と判断し、メモリ22に記憶された体重と同等の荷重増加が検知された場合に乗車状態と判断する。制御装置20は、メモリ22に記憶された体重を特定距離毎または特定時間毎に更新してもよい。また、複数のユーザーの体重を記憶するように構成されていてもよい。制御装置20は、例えば、所定の入力装置からユーザーの変更登録がなされた場合に自動で体重を記憶してもよく、トルクセンサ14や車速センサ16の数値から、ユーザーを識別し、ユーザー毎に体重を検知して記憶してもよい。 The control device 20 may be configured to store the specific load as the weight of the user when the sensor 50 continues to detect the specific load while the bicycle is running. For example, when the sensor 50 detects a load decrease equivalent to the body weight stored in the memory 22, the control device 20 determines that the vehicle is in a non-ride state, and detects a load increase equivalent to the body weight stored in the memory 22. If so, it is judged to be in the riding state. The control device 20 may update the body weight stored in the memory 22 at specific distances or at specific times. It may also be configured to store the weights of a plurality of users. For example, the control device 20 may automatically memorize the weight when a user change registration is made from a predetermined input device, identifies the user from the numerical values of the torque sensor 14 and the vehicle speed sensor 16, and identifies the user for each user. The weight may be detected and memorized.

制御装置20は、センサ50の検知情報に基づいて、第1補助動力および第2補助動力の少なくとも一方を決定または変更するように構成されていてもよい。本実施形態では、補助動力変更処理部26の機能により、第1補助動力および第2補助動力の少なくとも一方を変更する制御指令が出力される。例えば、ユーザーの体重が重い場合や、積み荷の重量が重い場合は、センサ50により検知される荷重が大きくなる。このとき、センサ50の検出値に応じて補助動力を増加させることにより、より適切な走行アシスト、押し歩きアシストを実現できる。 The control device 20 may be configured to determine or change at least one of the first auxiliary power and the second auxiliary power based on the detection information of the sensor 50. In the present embodiment, the function of the auxiliary power change processing unit 26 outputs a control command for changing at least one of the first auxiliary power and the second auxiliary power. For example, when the weight of the user is heavy or the weight of the cargo is heavy, the load detected by the sensor 50 becomes large. At this time, by increasing the auxiliary power according to the detection value of the sensor 50, more appropriate running assist and pushing walking assist can be realized.

補助動力変更処理部26は、例えば、センサ50の検出値と所定の閾値とを比較して、第1補助動力および第2補助動力の少なくとも一方を変更する。補助動力変更処理部26は、センサ50の検出値が閾値を超える場合に補助動力を増加させてもよく、センサ50の検出値が閾値以下である場合に補助動力を減少させてもよい。補助動力変更処理部26は、補助動力を変更するための変更指令を出力し、第1モード実行処理部23および第2モード実行処理部24の少なくとも一方が、当該変更指令に基づいて補助動力を増減する。 The auxiliary power change processing unit 26 compares, for example, the detected value of the sensor 50 with a predetermined threshold value, and changes at least one of the first auxiliary power and the second auxiliary power. The auxiliary power change processing unit 26 may increase the auxiliary power when the detected value of the sensor 50 exceeds the threshold value, or decrease the auxiliary power when the detected value of the sensor 50 is equal to or less than the threshold value. The auxiliary power change processing unit 26 outputs a change command for changing the auxiliary power, and at least one of the first mode execution processing unit 23 and the second mode execution processing unit 24 outputs the auxiliary power based on the change command. Increase or decrease.

制御装置20は、センサ50の検出値と、第1補助動力および第2補助動力の少なくとも一方とを予め対応付けた計算式、テーブル等を用いて、第1補助動力および第2補助動力の少なくとも一方を決定または変更してもよい。制御装置20は、例えばトルクセンサ14、車速センサ15、回転センサ16等の検出値に加え、更にセンサ50の検出値に基づいて、第1補助動力を決定してもよく、決定された第1補助動力を変更してもよい。 The control device 20 uses at least one of the first auxiliary power and the second auxiliary power by using a calculation formula, a table, etc. in which the detected value of the sensor 50 and at least one of the first auxiliary power and the second auxiliary power are associated in advance. One may be determined or changed. The control device 20 may determine the first auxiliary power based on the detected values of the torque sensor 14, the vehicle speed sensor 15, the rotation sensor 16, and the like, and further, the first auxiliary power determined based on the detected values of the sensor 50. The auxiliary power may be changed.

図5は、図4に例示する構成を備えた電動アシスト自転車1において、モータ12から第2補助動力を出力して押し歩く、または第2補助動力を出力して自走させる第2モードの制御手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、特に押し歩きモードを例に挙げて説明する。 FIG. 5 shows the control of the second mode in which the electrically assisted bicycle 1 having the configuration illustrated in FIG. 4 outputs the second auxiliary power from the motor 12 to push and walk, or outputs the second auxiliary power to self-propell. It is a flowchart which shows an example of a procedure. Here, the push-walking mode will be described as an example.

図5に例示するように、第2モードの実行に際して、まずユーザーの乗車判定を行う(S10,S11)。第2モードは、ユーザーが自転車に乗車していない非乗車時にのみ、ユーザーによる第2モードスイッチ18の操作に基づいて実行される。すなわち、S10,S11の乗車判定は、第2モード実行の前提条件を確認する手順である。本実施形態では、前輪3aの構成部品に装着されたセンサ50の検知情報を取得し、当該検知情報に基づいて乗車判定を行う。そして、非乗車状態と判断された場合に第2モードの実行が許可され(S12)、非乗車状態ではない(乗車状態)と判断された場合に第2モードの実行が禁止される(S13)。 As illustrated in FIG. 5, when the second mode is executed, the user's boarding determination is first performed (S10, S11). The second mode is executed based on the operation of the second mode switch 18 by the user only when the user is not riding the bicycle. That is, the boarding determination of S10 and S11 is a procedure for confirming the preconditions for executing the second mode. In the present embodiment, the detection information of the sensor 50 mounted on the component component of the front wheel 3a is acquired, and the boarding determination is performed based on the detection information. Then, when it is determined that the vehicle is not in the non-ride state, the execution of the second mode is permitted (S12), and when it is determined that the vehicle is not in the non-ride state (ride state), the execution of the second mode is prohibited (S13). ..

S10〜S13は、乗車判定処理部25の機能により実行される。乗車判定処理部25は、上述のように、例えばセンサ50の検出値を取得し、当該検出値から予め記憶された非乗車時における検出値(Db)を引いた値と、所定の閾値(T)とを比較して、ユーザーの乗車判定を行う。この場合、例えばセンサ50の検出値と、非乗車時の検出値(Db)との差(ΔD)が閾値(T)以下であれば、非乗車状態と判定する(S11のYes)。そして、乗車判定処理部25は、この判定結果に基づいて許可指令を出力する(S12)。 S10 to S13 are executed by the function of the boarding determination processing unit 25. As described above, the boarding determination processing unit 25 acquires, for example, the detected value of the sensor 50, subtracts the previously stored detection value (Db) at the time of non-boarding from the detected value, and a predetermined threshold value (T). ) To determine the user's boarding. In this case, for example, if the difference (ΔD) between the detection value of the sensor 50 and the detection value (Db) at the time of non-ride is equal to or less than the threshold value (T), it is determined that the vehicle is in the non-ride state (Yes in S11). Then, the boarding determination processing unit 25 outputs a permission command based on the determination result (S12).

次に、ユーザーによる第2モードスイッチ18の操作に基づいて、モータ12から第2補助動力を出力させ、押し歩きをアシストする第2モードを実行する(S14,S15)。S14,S15は、第2モード実行処理部24の機能により実行される。第2モードスイッチ18は、例えば、押下されている間だけONとなり、操作信号が出力される。第2モード実行処理部24は、第2モードスイッチ18の操作信号を取得し、当該操作信号に基づいてモータ12を駆動させる。なお、第2補助動力は、センサ50の検知情報に基づいて決定または変更されてもよい。 Next, based on the operation of the second mode switch 18 by the user, the second auxiliary power is output from the motor 12 to execute the second mode for assisting the pushing and walking (S14, S15). S14 and S15 are executed by the function of the second mode execution processing unit 24. The second mode switch 18 is turned on only while it is pressed, for example, and an operation signal is output. The second mode execution processing unit 24 acquires the operation signal of the second mode switch 18 and drives the motor 12 based on the operation signal. The second auxiliary power may be determined or changed based on the detection information of the sensor 50.

図6は、電動アシスト自転車1の構成の他の一例を示すブロック図である。図6に例示する構成は、前輪3aの構成部品に装着されたセンサ50の検知情報を用いて、電動アシスト自転車1の動作を制御する点で、図4に例示する構成と共通する。一方、図6に例示する制御装置20xは、アシストモード実行処理部27、状態推定処理部28、および報知処理部29を含む点で、図4に例示する制御装置20と異なる。以下では、上述の実施形態と共通する構成については、同じ符号を用いて重複する説明を省略する。 FIG. 6 is a block diagram showing another example of the configuration of the electrically power assisted bicycle 1. The configuration illustrated in FIG. 6 is common to the configuration illustrated in FIG. 4 in that the operation of the electrically power assisted bicycle 1 is controlled by using the detection information of the sensor 50 mounted on the component component of the front wheel 3a. On the other hand, the control device 20x illustrated in FIG. 6 is different from the control device 20 illustrated in FIG. 4 in that it includes an assist mode execution processing unit 27, a state estimation processing unit 28, and a notification processing unit 29. In the following, with respect to the configuration common to the above-described embodiment, the same reference numerals will be used and duplicate description will be omitted.

アシストモード実行処理部27は、少なくともペダル7の踏力をアシストする上記第1モードを実行する。アシストモード実行処理部27は、第1モード実行処理部23と同様に、トルクセンサ14、車速センサ15、および回転センサ16から検出値を取得し、当該各検出値に基づいて第1補助動力を出力させる。なお、アシストモード実行処理部27は、押し歩きをアシストする上記第2モードを実行する機能を有していてもよい。 The assist mode execution processing unit 27 executes the first mode that assists at least the pedaling force of the pedal 7. Similar to the first mode execution processing unit 23, the assist mode execution processing unit 27 acquires detected values from the torque sensor 14, the vehicle speed sensor 15, and the rotation sensor 16, and obtains the first auxiliary power based on the respective detected values. Output. The assist mode execution processing unit 27 may have a function of executing the second mode for assisting pushing and walking.

制御装置20xは、センサ50の検知情報を記憶してデータを蓄積し、当該データに基づいて自転車の状態を推定するように構成されている。また、制御装置20xは、当該推定結果に関する情報を表示部19に表示させるように構成されている。図6に示す例では、状態推定処理部28および報知処理部29によって当該機能が実行される。表示部19としては、推定結果に関連する情報を表示できる装置であればよく、例えばランプ、モニター等が挙げられる。表示部19の一例は、電源スイッチ17と共に、スイッチユニットに設けられる液晶モニターである。 The control device 20x is configured to store the detection information of the sensor 50, accumulate the data, and estimate the state of the bicycle based on the data. Further, the control device 20x is configured to display information on the estimation result on the display unit 19. In the example shown in FIG. 6, the function is executed by the state estimation processing unit 28 and the notification processing unit 29. The display unit 19 may be any device that can display information related to the estimation result, and examples thereof include a lamp and a monitor. An example of the display unit 19 is a liquid crystal monitor provided in the switch unit together with the power switch 17.

状態推定処理部28は、例えば、センサ50により検知されるハブ34に作用する荷重に関するデータを蓄積して、当該荷重の積算値を算出する。ハブ34に作用する荷重の積算値の一例は、荷重の大きさと荷重が作用する時間の積の和である。なお、状態推定処理部28は、所定値を超える荷重が作用した頻度を積算してもよい。状態推定処理部28は、例えば、ハブ34に作用する荷重の積算値と所定の閾値とを比較して、ハブ34の状態を推定する。閾値は、例えばハブ34の耐久試験等の実験、シミュレーションなどにより予め求められ、メモリ22に記憶されている。 The state estimation processing unit 28 accumulates data on the load acting on the hub 34 detected by the sensor 50, and calculates the integrated value of the load. An example of the integrated value of the load acting on the hub 34 is the sum of the product of the magnitude of the load and the time on which the load acts. The state estimation processing unit 28 may integrate the frequency with which a load exceeding a predetermined value is applied. The state estimation processing unit 28 estimates the state of the hub 34 by comparing, for example, the integrated value of the load acting on the hub 34 with a predetermined threshold value. The threshold value is obtained in advance by, for example, an experiment such as a durability test of the hub 34, a simulation, or the like, and is stored in the memory 22.

状態推定処理部28は、センサ50の検出値、またはハブ34に作用する荷重の積算値から、ハブ34以外の前輪3aの構成部品、或いは前輪3a以外の自転車の構成部品に作用する荷重を解析し、ハブ34以外の部品の状態を推定することも可能である。ハブ34等の部品に作用する荷重の積算値は、部品の劣化の程度、残存耐用年数等を示す指標となる。このため、状態推定処理部28による推定結果から、部品の交換時期、メンテナンス時期等を予測することが可能である。 The state estimation processing unit 28 analyzes the load acting on the component of the front wheel 3a other than the hub 34 or the component of the bicycle other than the front wheel 3a from the detected value of the sensor 50 or the integrated value of the load acting on the hub 34. However, it is also possible to estimate the state of parts other than the hub 34. The integrated value of the load acting on the parts such as the hub 34 is an index indicating the degree of deterioration of the parts, the remaining useful life, and the like. Therefore, it is possible to predict the replacement time, maintenance time, and the like of the parts from the estimation result by the state estimation processing unit 28.

状態推定処理部28は、例えば、ハブ34等の部品に作用する荷重の積算値が閾値を超える場合、部品が交換すべき水準まで劣化していると推定する。また、状態推定処理部28は、複数の閾値を用いて、部品に作用する荷重の積算値から部品の劣化の程度を推定してもよい。 The state estimation processing unit 28 estimates that, for example, when the integrated value of the load acting on the component such as the hub 34 exceeds the threshold value, the component has deteriorated to a level to be replaced. Further, the state estimation processing unit 28 may estimate the degree of deterioration of the component from the integrated value of the load acting on the component by using a plurality of threshold values.

報知処理部29は、状態推定処理部28の推定結果に関する情報を表示部19に表示させる。報知処理部29は、例えば、ハブ34等の部品が交換すべき水準まで劣化していると推定された場合に、部品の交換、メンテナンス等を促す警告表示を出力してもよい。また、状態推定処理部28により部品の劣化の程度が推定された場合、報知処理部29は、当該劣化の程度を示す表示を出力してもよい。報知処理部29の機能により、表示部19には、「前輪ハブ要交換」等の表示がなされる。 The notification processing unit 29 causes the display unit 19 to display information regarding the estimation result of the state estimation processing unit 28. The notification processing unit 29 may output a warning display prompting the replacement, maintenance, etc. of the parts, for example, when it is estimated that the parts such as the hub 34 have deteriorated to a level to be replaced. Further, when the degree of deterioration of the component is estimated by the state estimation processing unit 28, the notification processing unit 29 may output a display indicating the degree of deterioration. Due to the function of the notification processing unit 29, a display such as "front wheel hub replacement required" is displayed on the display unit 19.

図7は、図6に例示する構成を備えた電動アシスト自転車1において、センサ50の検知情報に基づいて自転車の状態を推定する手順の一例を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing an example of a procedure for estimating the state of the bicycle based on the detection information of the sensor 50 in the electrically power assisted bicycle 1 having the configuration illustrated in FIG.

図7に例示するように、センサ50の検知情報に基づいて自転車の状態を推定するためには、まずセンサ50の検知情報を取得してメモリ22に記憶し、データを蓄積する必要がある(S20,S21)。上述のように、センサ50の検出値から、ハブ34だけでなく、リム32、スポーク33、フレーム2など、ハブ34以外の部品に作用する荷重も解析可能である。そして、ハブ34等の部品に作用する荷重の積算値を算出し、耐久性試験等により予め定められた閾値と比較して、部品の状態を推定する(S22)。 As illustrated in FIG. 7, in order to estimate the state of the bicycle based on the detection information of the sensor 50, it is necessary to first acquire the detection information of the sensor 50, store it in the memory 22, and accumulate the data (). S20, S21). As described above, it is possible to analyze not only the hub 34 but also the load acting on parts other than the hub 34 such as the rim 32, the spokes 33, and the frame 2 from the detected value of the sensor 50. Then, the integrated value of the load acting on the parts such as the hub 34 is calculated, and the state of the parts is estimated by comparing with the threshold value predetermined by the durability test or the like (S22).

S20〜S22は、状態推定処理部28の機能により実行される。状態推定処理部28は、例えば、ハブ34等の部品に作用する荷重の積算値が閾値を超える場合に、部品が交換すべき水準まで劣化していると推定する(S22のYes)。そして、この推定結果に基づき、部品の交換を促す警告表示を表示部19に出力する(S23)。この手順は、報知処理部29の機能により実行される。一方、S22において荷重の積算値が閾値以下である場合は、S20,S21の手順を継続し、ハブ34等の部品に作用する荷重に関するデータを蓄積する。 S20 to S22 are executed by the function of the state estimation processing unit 28. The state estimation processing unit 28 estimates that, for example, when the integrated value of the load acting on the component such as the hub 34 exceeds the threshold value, the component has deteriorated to a level to be replaced (Yes in S22). Then, based on this estimation result, a warning display prompting the replacement of parts is output to the display unit 19 (S23). This procedure is executed by the function of the notification processing unit 29. On the other hand, when the integrated value of the load is equal to or less than the threshold value in S22, the procedures of S20 and S21 are continued, and the data on the load acting on the parts such as the hub 34 is accumulated.

図8は、実施形態の一例である自転車管理システム80の構成を示す図である。自転車管理システム80は、センサ50が装着された前輪3aを備える電動アシスト自転車1を管理するためのシステムである。自転車管理システム80は、複数の電動アシスト自転車1の状態を管理でき、例えば、シェアサイクルシステムに好適である。なお、自転車管理システム80の構成は、電動アシスト機能を有さない自転車にも適用できる。 FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a bicycle management system 80 which is an example of the embodiment. The bicycle management system 80 is a system for managing the electrically power assisted bicycle 1 provided with the front wheels 3a to which the sensor 50 is mounted. The bicycle management system 80 can manage the state of a plurality of electrically power assisted bicycles 1, and is suitable for, for example, a share cycle system. The configuration of the bicycle management system 80 can also be applied to a bicycle that does not have an electric assist function.

図8に例示するように、自転車管理システム80は、複数の電動アシスト自転車1のセンサ50の検知情報を取得してデータを蓄積し、当該データに基づいて電動アシスト自転車1の状態を推定するように構成された監視装置として、サーバ81を備える。また、自転車管理システム80は、サーバ81により推定された自転車の状態を表示するための表示装置を備える。図8に示す例では、表示装置として各電動アシスト自転車1の表示部19を例示するが、表示装置は、シェアサイクルシステムのスタンドに設置されるモニターや、複数の自転車を集中管理する施設に設置されるモニター等であってもよい。 As illustrated in FIG. 8, the bicycle management system 80 acquires the detection information of the sensors 50 of the plurality of electrically power assisted bicycles 1, accumulates the data, and estimates the state of the electrically power assisted bicycle 1 based on the data. A server 81 is provided as a monitoring device configured in. Further, the bicycle management system 80 includes a display device for displaying the state of the bicycle estimated by the server 81. In the example shown in FIG. 8, the display unit 19 of each electrically power assisted bicycle 1 is illustrated as a display device, but the display device is installed in a monitor installed on a stand of a share cycle system or a facility for centrally managing a plurality of bicycles. It may be a monitor or the like.

サーバ81は、インターネット等の広域通信網を介して、複数の電動アシスト自転車1、或いはシェアサイクルシステムのスタンドと通信可能な装置である。サーバ81は、例えばプロセッサ、メモリ、入出力インターフェイス等を備えるコンピュータで構成され、クラウドサーバであってもよい。サーバ81は、検知情報取得処理部82、状態推定処理部83、および報知処理部84を含み、これらの機能により、電動アシスト自転車1に装着されたセンサ50の検知情報に基づいて自転車の状態を推定し、推定結果に関する情報を表示部19等の所定の表示装置に表示させる。 The server 81 is a device capable of communicating with a plurality of electrically power assisted bicycles 1 or a stand of a share cycle system via a wide area communication network such as the Internet. The server 81 is composed of a computer including, for example, a processor, a memory, an input / output interface, and the like, and may be a cloud server. The server 81 includes a detection information acquisition processing unit 82, a state estimation processing unit 83, and a notification processing unit 84, and by these functions, the state of the bicycle is determined based on the detection information of the sensor 50 mounted on the electrically power assisted bicycle 1. The estimation is performed, and information on the estimation result is displayed on a predetermined display device such as a display unit 19.

検知情報取得処理部82は、複数の電動アシスト自転車1からセンサ50の検知情報をそれぞれ取得し、各自転車の識別情報と共に、検知情報を記憶してデータを蓄積する。検知情報取得処理部82は、複数の電動アシスト自転車1から無線通信により直接、或いはシェアサイクルシステムのスタンドのような、各自転車が電気的に接続される駐輪スタンドを介して、センサ50の検知情報を取得する。 The detection information acquisition processing unit 82 acquires the detection information of the sensor 50 from each of the plurality of electrically power assisted bicycles 1, stores the detection information together with the identification information of each bicycle, and accumulates the data. The detection information acquisition processing unit 82 detects the sensor 50 directly from a plurality of electrically power assisted bicycles 1 by wireless communication, or via a bicycle parking stand to which each bicycle is electrically connected, such as a stand of a share cycle system. Get information.

検知情報取得処理部82によるセンサ50の検知情報の取得は、1日に1回、1週間に1回など、所定期間毎に実行されてもよく、電動アシスト自転車1が駐輪スタンドに接続される度に実行されてもよい。電動アシスト自転車1にはメモリ22が搭載されているので、センサ50の検知情報は一旦メモリ22に記憶される。そして、検知情報取得処理部82は、メモリ22に記憶された検知情報をサーバ81のメモリに記憶して自転車毎にデータを蓄積する。 The detection information acquisition processing unit 82 may acquire the detection information of the sensor 50 at predetermined intervals such as once a day or once a week, and the electrically power assisted bicycle 1 is connected to the bicycle parking stand. It may be executed every time. Since the memory 22 is mounted on the electrically power assisted bicycle 1, the detection information of the sensor 50 is temporarily stored in the memory 22. Then, the detection information acquisition processing unit 82 stores the detection information stored in the memory 22 in the memory of the server 81 and accumulates the data for each bicycle.

状態推定処理部83は、図6に例示する状態推定処理部28と同様に、ハブ34等の自転車の部品に作用する荷重を積算し、当該積算値と所定の閾値とを比較して、ハブ34等の部品の状態を推定する。状態推定処理部83は、電動アシスト自転車1の各々について、荷重の積算値を算出して閾値と比較する。状態推定処理部83は、例えば、ハブ34等の部品に作用する荷重の積算値が閾値を超える場合、部品が交換すべき水準まで劣化していると推定する。また、状態推定処理部83は、複数の閾値を用いて、部品に作用する荷重の積算値から部品の劣化の程度を推定してもよい。 Similar to the state estimation processing unit 28 illustrated in FIG. 6, the state estimation processing unit 83 integrates the load acting on the bicycle parts such as the hub 34, compares the integrated value with a predetermined threshold value, and compares the integrated value with a predetermined threshold value to compare the hub. Estimate the state of parts such as 34. The state estimation processing unit 83 calculates an integrated value of the load for each of the electrically power assisted bicycles 1 and compares it with the threshold value. The state estimation processing unit 83 estimates that, for example, when the integrated value of the load acting on the component such as the hub 34 exceeds the threshold value, the component has deteriorated to a level to be replaced. Further, the state estimation processing unit 83 may estimate the degree of deterioration of the component from the integrated value of the load acting on the component by using a plurality of threshold values.

報知処理部84は、図6に例示する報知処理部29と同様に、状態推定処理部83の推定結果に関する情報を表示部19等の所定の表示装置に表示させる。報知処理部84は、推定結果に関する情報を対応しる電動アシスト自転車1の表示部19に出力させる。報知処理部84は、例えば、ハブ34等の部品が交換すべき水準まで劣化していると推定された場合に、部品の交換、メンテナンス等を促す警告表示を出力する。 Similar to the notification processing unit 29 illustrated in FIG. 6, the notification processing unit 84 causes a predetermined display device such as the display unit 19 to display information on the estimation result of the state estimation processing unit 83. The notification processing unit 84 outputs information on the estimation result to the display unit 19 of the corresponding electrically power assisted bicycle 1. The notification processing unit 84 outputs a warning display prompting the replacement, maintenance, etc. of the parts, for example, when it is estimated that the parts such as the hub 34 have deteriorated to a level to be replaced.

以上のように、電動アシスト自転車1は、センサ50が装着された前輪3aを備えることにより、センサ50の検知情報を用いて、押し歩き等の第2モードに移行する際の乗車判定を簡便かつ正確に行うことができる。また、センサ50の検知情報を記憶してデータを蓄積することで、自転車の状態を推定することが可能となり、部品の交換時期、メンテナンス時期等を適切なタイミングでユーザーに知らせることができる。 As described above, the electrically power assisted bicycle 1 is provided with the front wheel 3a to which the sensor 50 is mounted, so that the detection information of the sensor 50 can be used to easily determine the riding when shifting to the second mode such as pushing and walking. Can be done accurately. Further, by storing the detection information of the sensor 50 and accumulating the data, it is possible to estimate the state of the bicycle, and it is possible to notify the user at an appropriate timing such as a replacement time of parts and a maintenance time.

なお、上述の実施形態は、本開示の目的を損なわない範囲で適宜設計変更できる。例えば、センサ50は前輪および後輪の両方に装着されていてもよく、両輪のセンサ50を用いて上述の乗車判定、状態推定等の制御を実行してもよい。また、図4に例示する制御装置20は、更に状態推定処理部28および報知処理部29の機能を有していてもよい。 The above-described embodiment can be appropriately redesigned as long as the object of the present disclosure is not impaired. For example, the sensor 50 may be mounted on both the front wheels and the rear wheels, and the sensors 50 on both wheels may be used to perform the above-mentioned controls such as boarding determination and state estimation. Further, the control device 20 illustrated in FIG. 4 may further have the functions of the state estimation processing unit 28 and the notification processing unit 29.

1 電動アシスト自転車、2 フレーム、2a ヘッドパイプ、2b フロントフォーク、2c ダウンパイプ、2d シートパイプ、2e チェーンステー、2f シートステー、3a 前輪、3b 後輪、4 ハンドル、5 サドル、6 クランク、7 ペダル、8 チェーン、9 前照灯、10 バッテリ、11 モータユニット、12 モータ、13 駆動回路、14 トルクセンサ、15 車速センサ、16 回転センサ、17 電源スイッチ、18 第2モードスイッチ、19 表示部、20 制御装置、21 プロセッサ、22 メモリ、23 第1モード実行処理部、24 第2モード実行処理部、25 乗車判定処理部、26 補助動力変更処理部、27 アシストモード実行処理部、28,83 状態推定処理部、29,84 報知処理部、30a,30b ホイール、31a,31b タイヤ、32 リム、33 スポーク、34 ハブ、35,63 車軸、36,64 軸受け、37,65 ハブシェル、38,66,70 ナット、39 ロックリング、40 玉、41 コーン、42 カップ、43,73 フランジ、44 貫通孔、45,75 凹部、50,55 センサ、51,56,69 リード線、60 ハブダイナモ、61 ステータユニット、62 ロータユニット、67 リッド、68 コイル、71 ロータヨーク、72 マグネット、80 自転車管理システム、81 サーバ、82 検知情報取得処理部 1 Electric Assisted Bicycle, 2 Frames, 2a Head Pipes, 2b Front Forks, 2c Down Pipes, 2d Seat Pipes, 2e Chain Stays, 2f Seat Stays, 3a Front Wheels, 3b Rear Wheels, 4 Handles, 5 Saddles, 6 Cranks, 7 Pedal , 8 chains, 9 headlights, 10 batteries, 11 motor units, 12 motors, 13 drive circuits, 14 spoke sensors, 15 vehicle speed sensors, 16 rotation sensors, 17 power switches, 18 second mode switches, 19 indicators, 20 Control device, 21 processor, 22 memory, 23 1st mode execution processing unit, 24 2nd mode execution processing unit, 25 boarding judgment processing unit, 26 auxiliary power change processing unit, 27 assist mode execution processing unit, 28,83 state estimation Processing unit, 29,84 Notification processing unit, 30a, 30b wheels, 31a, 31b tires, 32 rims, 33 spokes, 34 hubs, 35,63 axles, 36,64 bearings, 37,65 hub shells, 38,66,70 nuts , 39 lock ring, 40 bearings, 41 cones, 42 cups, 43,73 flanges, 44 through holes, 45,75 recesses, 50,55 sensors, 51,56,69 lead wires, 60 hub dynamos, 61 stator units, 62 Rotor unit, 67 lid, 68 coil, 71 rotor yoke, 72 magnet, 80 bicycle management system, 81 server, 82 detection information acquisition processing unit

Claims (9)

自転車用車輪を構成する部品であって、
車輪にかかる荷重を検知するためのセンサを備えた、自転車用車輪構成部品。
Parts that make up bicycle wheels
A bicycle wheel component with a sensor to detect the load on the wheel.
請求項1に記載の自転車用車輪構成部品であって、
前記構成部品は、前記センサを備えたハブである、自転車用車輪構成部品。
The bicycle wheel component according to claim 1.
The component is a wheel component for a bicycle, which is a hub provided with the sensor.
請求項2に記載の自転車用車輪構成部品であって、
前記ハブは、自転車のフレームに固定される車軸を含み、
前記センサは、前記車軸に装着されている、自転車用車輪構成部品。
The bicycle wheel component according to claim 2.
The hub includes an axle that is fixed to the frame of the bicycle.
The sensor is a bicycle wheel component mounted on the axle.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の車輪構成部品を備えた自転車であって、
前記センサの検知情報に基づいて、自転車の動作を制御するように構成された制御装置を備える、自転車。
A bicycle provided with the wheel component according to any one of claims 1 to 3.
A bicycle comprising a control device configured to control the operation of the bicycle based on the detection information of the sensor.
請求項4に記載の自転車であって、
前記自転車は、ペダルの踏力による人力駆動力に前記踏力の大きさに応じてモータから出力される第1補助動力を加えて走行する第1モードと、前記モータから第2補助動力を出力して押し歩く、または前記第2補助動力を出力して自走させる第2モードとを実行可能な電動アシスト機能を備え、
前記制御装置は、前記センサの検知情報に基づいてユーザーの乗車の有無を判定し、非乗車状態と判断した場合に、前記第2補助動力の出力を許可するか、または乗車状態と判断した場合に、前記第2補助動力の出力を禁止するように構成された、自転車。
The bicycle according to claim 4.
The bicycle has a first mode in which the bicycle travels by adding a first auxiliary power output from a motor according to the magnitude of the pedaling force to a human-powered driving force due to the pedaling force of the pedal, and outputs a second auxiliary power from the motor. It is equipped with an electric assist function that can execute the second mode of pushing and walking or outputting the second auxiliary power to run by itself.
The control device determines whether or not the user is on board based on the detection information of the sensor, and when it is determined that the user is not on board, the output of the second auxiliary power is permitted or when it is determined that the user is on board. In addition, a bicycle configured to prohibit the output of the second auxiliary power.
請求項5に記載の自転車であって、
前記制御装置は、非乗車状態における前記センサの検出値(Db)を記憶するメモリを有し、前記センサの検出値と非乗車時の検出値(Db)との差(ΔD)を算出すると共に、当該検出値の差(ΔD)と所定の閾値とを比較して、ユーザーの乗車の有無を判定するように構成された、自転車。
The bicycle according to claim 5.
The control device has a memory for storing the detection value (Db) of the sensor in the non-ride state, and calculates the difference (ΔD) between the detection value of the sensor and the detection value (Db) in the non-ride state. , A bicycle configured to compare the difference (ΔD) of the detected values with a predetermined threshold value to determine whether or not the user is on board.
請求項5または6に記載の自転車であって、
前記制御装置は、前記センサの検知情報に基づいて、前記第1補助動力および前記第2補助動力の少なくとも一方を決定または変更するように構成された、自転車。
The bicycle according to claim 5 or 6.
The control device is a bicycle configured to determine or change at least one of the first auxiliary power and the second auxiliary power based on the detection information of the sensor.
請求項4〜7のいずれか1項に記載の自転車であって、
前記制御装置は、前記センサの検知情報を記憶してデータを蓄積し、当該データに基づいて自転車の状態を推定するように構成された、自転車。
The bicycle according to any one of claims 4 to 7.
The control device is configured to store the detection information of the sensor, accumulate data, and estimate the state of the bicycle based on the data.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の車輪構成部品を備えた自転車を管理するためのシステムであって、
前記センサの検知情報を取得してデータを蓄積し、当該データに基づいて自転車の状態を推定するように構成された監視装置と、
前記監視装置による推定結果に関連する情報を表示するための表示装置と、
を備える、自転車管理システム。
A system for managing a bicycle provided with the wheel component according to any one of claims 1 to 3.
A monitoring device configured to acquire the detection information of the sensor, accumulate data, and estimate the state of the bicycle based on the data.
A display device for displaying information related to the estimation result by the monitoring device, and
A bicycle management system equipped with.
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