JP5925260B2 - 勾配算出装置 - Google Patents
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Description
式(2)において、m(kg)は自転車101と自転車101の運転者との総重量、v1(m/s)は第1時間t1における走行速度、v2(m/s)は第2時間t2における走行速度を示す。詳細には、走行速度v1(m/s)は、第1時間t1における平均走行速度を示し、v2(m/s)は第2時間t2における平均走行速度を示す。ここで、第2時間t2が存在しない場合、すなわち第1時間t1が、自転車が走り出してから初めての速度検出間隔である場合には、v2を0として第2エネルギーの変化量P2が算出されるようにしてもよい。ここで、自転車101と運転者との総重量mは、記憶部51に記憶される。記憶部51は、制御部5のメモリによって構成してもよいし、制御部5とは別の記憶装置によって構成してもよい。
P3=P1−P2・・・(3)
P3=mgh・・・(4)
式(4)において、h(m)は、図3に示すように、第1時間t1に自転車101が移動した垂直方向の距離を示す。すなわち、距離hは、第1時間t1における、自転車101の位置の高さ方向の変化を示す。なお、図3は、坂道の一部を示す概略図である。詳細には、図3は、第1時間t1の間において、自転車101が進む走行距離yの分の坂道を示す概略図である。また、式(4)において、m(kg)は、自転車と運転者との総重量、g(m/s2)は重力加速度を示す。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
勾配算出装置1は、さらにブレーキ検出部を備えていてもよい。図5は変形例1に係る勾配算出装置1の構成を示すブロック図である。図5に示すように、変形例1に係る勾配算出装置1は、ブレーキ検出部6をさらに備えている。なお、ブレーキ検出部6以外の構成は、上記実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
上記実施形態における自転車101と運転者との総重量mは、運転者によって入力することができてもよいし、予め設定されていてもよい。総重量が予め設定されているときは、例えば、平均的な総重量mが予め記憶部51に記憶されていてもよい。
上記実施形態では、第1時間t1は、速度検出部4のサンプリング間隔、詳細には前輪106fが1回転する時間としているが、特にこれに限定されない。例えば、第1時間t1は、前輪106fが2回転する時間としてもよいし、前輪106fが3回転以上する時間としてもよい。また、その他にも、第1時間t1は、前輪106fが回転する時間とは関係のない時間として、設定することができる。例えば、第1時間t1は、予め設定された時間であってもよい。
図7は、変形例4に係る勾配算出装置1を用いた自転車201の側面図である。図7に示すように、変形例4に係る勾配算出装置1を用いた自転車201には、アシスト機構115と、アシスト機構115の電源としての着脱可能な充電池113とが、搭載されている。充電池113は、例えばニッケル水素電池およびリチウムイオン電池等を用いた蓄電池であり、フレーム102に着脱可能に搭載される。
2 踏力検出部
3 回転速度検出部
4 速度検出部
5 制御部
6 ブレーキ検出部
7 補助動力検出部
116 モータ
51 記憶部
Claims (16)
- 自転車の運転者によって前記自転車に入力される第1エネルギーに関するパラメータを検出する第1検出部と、
自転車の走行速度を検出する速度検出部と、
前記自転車及び前記運転者の総重量を記憶する記憶部と、
前記第1検出部によって検出される前記パラメータに基づき第1エネルギーを算出し、前記速度検出部によって検出される走行速度及び前記記憶部に記憶されている前記自転車及び前記運転者の総重量に基づき第2エネルギーを算出し、前記第1エネルギー及び前記第2エネルギーに基づいて勾配を算出する制御部と、を備える勾配算出装置。 - 自転車に入力される第1エネルギーに関するパラメータを検出する第1検出部と、
自転車の走行速度を検出する速度検出部と、
前記自転車及び前記自転車の運転者の総重量を記憶する記憶部と、
前記第1検出部によって検出される前記パラメータに基づき第1エネルギーを算出し、前記速度検出部によって検出される走行速度及び前記記憶部に記憶されている前記自転車及び前記運転者の総重量に基づき第2エネルギーを算出し、前記第1エネルギー及び前記第2エネルギーに基づいて勾配を算出する制御部と、を備える勾配算出装置。 - 前記第1検出部は、前記自転車のクランクに作用する踏力を検出する踏力検出部と、前記クランクの回転速度を検出する回転速度検出部と、を含み、
前記制御部は、前記踏力検出部によって検出される前記踏力及び前記回転速度検出部によって検出される前記回転速度を前記パラメータとして、前記第1エネルギーを算出する、請求項1又は2に記載の勾配算出装置。 - 前記踏力検出部は、前記自転車のクランク軸に作用するトルクを前記踏力として検出する、請求項3に記載の勾配算出装置。
- 前記回転速度検出部は、前記クランクのケイデンスを前記回転速度として検出する、請求項3又は4に記載の勾配算出装置。
- 前記制御部は、第1時間において入力される前記第1エネルギーと、前記第1時間の前の第2時間から前記第1時間にかけての前記第2エネルギーの変化量と、に基づき、前記第1時間における第3エネルギーの変化量を算出し、前記算出された第3エネルギーの変化量に基づき前記勾配を算出する、請求項1又は2に記載の勾配算出装置。
- 前記制御部は、第1時間において入力される前記第1エネルギーと、前記第1時間の前の第2時間から前記第1時間にかけての前記第2エネルギーの変化量と、に基づき、前記第1時間における第3エネルギーの変化量を算出し、前記算出された第3エネルギーの変化量に基づき前記勾配を算出し、
前記回転速度検出部は、前記自転車の車輪に取り付けられ、前記車輪の回転軸まわりに回転する被検出体を検出するように構成されており、
前記第1および第2時間は、前記回転速度検出部によって前記被検出体が検出される間隔に基づいて定義される、請求項3から5のいずれかに記載の勾配算出装置。 - 前記制御部は、前記第1エネルギーから前記第2エネルギーの変化量を減算することによって、前記第3エネルギーの変化量を算出する、請求項6または7に記載の勾配算出装置。
- 前記制御部は、前記第1時間において前記自転車が走行した距離と、前記第3エネルギーの変化量と、に基づいて前記勾配を算出する、請求項6から8のいずれかに記載の勾配算出装置。
- 前記自転車のブレーキの作動状態を検出するブレーキ検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記ブレーキ検出部の検出結果に基づき前記ブレーキが作動していると判断したときは、前記勾配を算出しない、請求項1から11のいずれかに記載の勾配算出装置。 - 前記第1エネルギーは、前記自転車の運転者によって前記自転車に入力されるエネルギーと、前記自転車に搭載された走行補助用電動機によって前記自転車に入力されるエネルギーとを含む、
請求項2に記載の勾配算出装置。 - 前記第1検出部は、前記自転車のクランクに作用する踏力を検出する踏力検出部と、前記クランクの回転速度を検出する回転速度検出部と、前記走行補助用電動機による補助動力を検出する補助動力検出部と、を含み、
前記制御部は、前記踏力検出部によって検出される前記踏力と、前記回転速度検出部によって検出される前記回転速度と、前記補助動力検出部によって検出される前記補助動力とを、前記パラメータとして、前記第1エネルギーを算出する、
請求項13に記載の勾配算出装置。 - 前記第1検出部は、前記自転車のクランクに作用する踏力を検出する踏力検出部と、前記クランクの回転速度を検出する回転速度検出部と、を含み、
前記制御部は、前記踏力検出部によって検出される前記踏力と、前記回転速度検出部によって検出される前記回転速度と、少なくとも前記踏力に応じて設定される補助動力と、を前記パラメータとして、前記第1エネルギーを算出する、
請求項13に記載の勾配算出装置。 - 前記記憶部は、前記踏力と前記補助動力との対応関係を示す補助動力情報をさらに記憶し、
前記制御部は、前記踏力検出部によって検出される前記踏力と、前記補助動力情報とに基づき、前記補助動力を算出する、
請求項15に記載の勾配算出装置。
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