JP6903754B2 - 電動補助自転車 - Google Patents

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Description

本発明は、操作装置を備えた電動補助自転車に関する。
乗員がペダルを漕ぐ力を電動モータにより補助する電動補助自転車が知られている（例えば特許文献１参照）。電動補助自転車では、乗員がペダルに加えた人力に応じた駆動力を電動モータに発生させ、例えば坂道の走行時や荷物を積んでいるときの乗員の負担を減らすことができる。
電動補助自転車のハンドルのグリップ近傍には、乗員からの指示を受け付ける複数のスイッチが配置された操作装置が設けられる。乗員は、操作装置のスイッチを操作することで、電動補助自転車の電源のオンとオフとを切り替えたり、電動モータに発生させる補助力の大きさを設定したりすることができる。
特開平０９−２２６６６４号公報
近年、電動補助自転車は、世界の様々な国で広く手軽に使用できる交通手段とされ、普及が進んでいる。このような電動補助自転車には多くの機能を搭載することが求められている。例えば、欧州市場では、押し歩き機能等の自走可能な機能をはじめ、ＩＯＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）を駆使したスマートフォンやクラウドとのデータ通信機能等、多種多様な機能を電動補助自転車に搭載することが求められている。
そのような電動補助自転車の機能拡張に伴い、ハンドルに設けられる操作装置には、乗員からの多くの種類の指示の受け付けが可能であることが求められる。一方で、電動補助自転車のコンポーネントには、従来からある自転車のスタイルに近いデザインが求められ、各コンポーネントの小型化、車体への一体感を持たせたデザインが要求される。
操作装置は、ブレーキレバーおよびシフター等の部品が設けられたハンドルバーに後付けされることが多い。そのような取り付け条件の下で、操作装置のスイッチの数を増やしたり、サイズを大きくしたりすることは困難である。筐体デザインを優先し、個々のスイッチのサイズを小さくしてスイッチを密集させると、操作がしにくく不便である。
本発明は、ハンドルに設けられる操作装置のスイッチの数を抑えながら乗員から多くの種類の指示を受け付けることができる電動補助自転車を提供する。
本発明の実施形態に係る電動補助自転車は、乗員の人力を補助する補助力を発生させる電動モータを備えた電動補助自転車であって、前記乗員が手で握って操舵を行うハンドルと、前記ハンドルに設けられ、前記乗員からの操作を受け付ける操作スイッチ、および前記操作スイッチに割り当てる機能を変更する操作を乗員から受け付ける切替スイッチを有する操作装置と、前記乗員が前記切替スイッチを操作し続けている状態で前記操作スイッチを操作したときと、前記乗員が前記切替スイッチを操作していない状態で前記操作スイッチを操作したときとで、前記電動補助自転車に実行させる動作を異ならせる制御を行う制御回路とを備える。
本発明の実施形態によれば、乗員が切替スイッチを操作し続けている状態で操作スイッチを操作したときと、乗員が切替スイッチを操作していない状態で操作スイッチを操作したときとで、電動補助自転車に実行させる動作を異ならせる。これにより、電動補助自転車のハンドルに設けられた操作スイッチに複数の機能を担わせることができる。スイッチの数を抑えながら乗員から多くの種類の指示を受け付けることができる。操作装置の小型化を実現し、デザインの自由度を向上させることができる。
ある実施形態において、前記切替スイッチは前記乗員からの複数種類の操作を受け付け可能であり、前記制御回路は、前記切替スイッチが受け付けた前記操作の種類に応じて、前記乗員が前記操作スイッチを操作したときに前記電動補助自転車に実行させる動作を変更する制御を行ってもよい。
これにより、電動補助自転車のハンドルに設けられた操作スイッチにより多くの機能を担わせることができる。電動補助自転車のハンドルに設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員から多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、前記切替スイッチは、前記乗員が指で操作するスイッチであり、前記制御回路は、前記切替スイッチが単独で操作されたときは、前記操作スイッチに割り当てる機能を変更する動作とは異なる第１の動作を前記電動補助自転車に実行させ、前記操作スイッチが単独で操作されたときは、前記第１の動作とは異なる第２の動作を前記電動補助自転車に実行させ、前記切替スイッチが操作され続けている状態で前記操作スイッチが操作されたときは、前記第１および第２の動作とは異なる第３の動作を前記電動補助自転車に実行させる制御を行ってもよい。
操作スイッチに割り当てる機能を変更することとは別の機能を切替スイッチに担わせることにより、電動補助自転車のハンドルに設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。例えば、押し歩きモードの実行を受け付けるスイッチが、操作スイッチと切替スイッチの両方の機能を兼ねていてもよい。これにより、スイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、前記操作装置は、複数の前記操作スイッチを有し、前記制御回路は、前記切替スイッチが受け付けた前記乗員の前記操作に応じて、前記乗員が前記操作スイッチのそれぞれを操作したときに前記電動補助自転車に実行させる動作を変更する制御を行ってもよい。
これにより、電動補助自転車のハンドルに設けられた複数の操作スイッチのそれぞれに複数の機能を担わせることができる。電動補助自転車のハンドルに設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、前記切替スイッチは押しボタンスイッチであり、前記乗員が前記切替スイッチを操作し続けている状態は、前記乗員が前記切替スイッチを押し続けている状態であり、前記制御回路は、前記乗員が前記切替スイッチを押し続けている状態で前記操作スイッチを操作したときと、前記乗員が前記切替スイッチを押していない状態で前記操作スイッチを操作したときとで、前記電動補助自転車に実行させる動作を異ならせる制御を行ってもよい。
切替スイッチを押し続けるという乗員にとって容易な操作により、操作スイッチに複数の機能を担わせることができる。
ある実施形態において、前記操作スイッチは押しボタンスイッチであり、前記制御回路は、前記乗員が前記切替スイッチを押し続けている状態で前記操作スイッチを押したときと、前記乗員が前記切替スイッチを押していない状態で前記操作スイッチを押したときとで、前記電動補助自転車に実行させる動作を異ならせる制御を行ってもよい。
切替スイッチを押し続けながら操作スイッチを押すという乗員にとって容易な操作により、操作スイッチに複数の機能を担わせることができる。
ある実施形態において、前記操作スイッチおよび前記切替スイッチは、前記乗員が指で操作するスイッチであり、前記操作スイッチおよび前記切替スイッチの一方は、他方よりも前方に配置されていてもよい。
これにより、乗員の二本の指で操作スイッチおよび切替スイッチの同時操作を容易に行うことができる。例えば、一方のスイッチを人差し指または中指で操作しながら、他方のスイッチを親指で操作することが容易にできる。切替スイッチを操作し続けている状態での操作スイッチの操作が容易な構造であることから、乗員は操作スイッチに割り当てる機能を変更する操作を素早く行うことができる。
ある実施形態において、前記操作スイッチおよび前記切替スイッチは、前記電動補助自転車の前後方向において互いに重なる位置関係で配置されていてもよい。
これにより、操作スイッチおよび切替スイッチの一方を人差し指または中指で操作しながら、他方を親指で操作することが容易にできる。切替スイッチを操作し続けている状態での操作スイッチの操作が容易な構造であることから、乗員は操作スイッチに割り当てる機能を変更する操作を素早く行うことができる。
ある実施形態において、前記切替スイッチは、前記乗員が指で操作するスイッチであり、前記切替スイッチの少なくとも一部は、前記ハンドルの前記操作装置が設けられた位置における前記ハンドルの軸心よりも前方に配置されていてもよい。
自転車の車両構造において、操作スイッチの操作を乗員の親指で行う形態では、切替スイッチの操作は親指以外の指で行うようにすると、操作スイッチおよび切替スイッチの同時操作を容易にすることができる。切替スイッチをハンドルの軸心よりも前方に配置することにより、親指以外の指、例えば人差し指または中指での切替スイッチの操作を容易にすることができる。切替スイッチを操作し続けている状態での操作スイッチの操作が容易な構造であることから、乗員は操作スイッチに割り当てる機能を変更する操作を素早く行うことができる。
ある実施形態において、前記操作スイッチは、前記乗員が指で操作するスイッチであり、前記操作スイッチの少なくとも一部は、前記ハンドルの前記軸心よりも後方に配置されていてもよい。
これにより、操作スイッチを乗員の親指で操作しやすい位置に配置することができる。切替スイッチをハンドルの軸心よりも前方に配置し、操作スイッチをハンドルの軸心よりも後方に配置することで、操作スイッチおよび切替スイッチの同時操作を容易にすることができる。
ある実施形態において、前記操作スイッチは、前記乗員が指で操作するスイッチであり、前記操作スイッチの少なくとも一部は、前記切替スイッチよりも上方に配置されていてもよい。
これにより、操作スイッチを乗員の親指で操作しやすい位置に配置することができる。切替スイッチをハンドルの軸心よりも前方に配置し、操作スイッチを切替スイッチよりも上方に配置することで、人差し指および親指による切替スイッチおよび操作スイッチの同時操作を容易にすることができる。
ある実施形態において、前記操作スイッチは、前記電動モータの補助力を設定する補助力設定スイッチであり、前記制御回路は、前記乗員が前記切替スイッチを操作し続けている間は、前記電動モータの補助力の設定とは異なる機能を前記補助力設定スイッチに割り当ててもよい。
補助力設定スイッチが複数種類の機能を担うことにより、電動補助自転車のハンドルに設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、前記電動補助自転車に関する情報を表示する表示装置をさらに備え、前記制御回路は、前記乗員が前記切替スイッチを操作し続けながら前記補助力設定スイッチを操作すると、前記表示装置の表示モードを変更させる制御を行ってもよい。
補助力設定スイッチが複数種類の機能を担うことにより、電動補助自転車のハンドルに設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、前記制御回路は、前記乗員が前記切替スイッチを操作し続けながら前記補助力設定スイッチを操作し続けている場合は、前記乗員が前記電動補助自転車を押し歩きするときに前記電動モータに補助力を発生させる押し歩きモードを前記電動補助自転車に実行させる制御を行ってもよい。
これにより、操作装置に押し歩きモード用のスイッチを設けなくても、押し歩きモードを実行する指示を乗員から受け付けることができる。補助力設定スイッチが複数種類の機能を担うことにより、電動補助自転車のハンドルに設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、前記操作スイッチは、前記乗員が前記電動補助自転車を押し歩きするときに前記電動モータに補助力を発生させる押し歩きモードを実行する指示を、前記乗員から受け付ける押し歩きスイッチであってもよい。
押し歩きモードの実行を受け付ける押し歩きスイッチが、複数種類の機能を担うことにより、電動補助自転車のハンドルに設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、前記制御回路は、前記乗員が前記切替スイッチを操作し続けながら前記押し歩きスイッチを操作し続けている場合は、前記押し歩きモードを前記電動補助自転車に実行させる制御を行ってもよい。
切替スイッチを操作し続けながら押し歩きスイッチを操作し続けている場合に押し歩きモードを実行する。これにより、指または荷物による押し歩きスイッチへの意図しない接触等により押し歩きモードが実行されることを抑制することができる。
ある実施形態において、前記制御回路は、前記押し歩きスイッチが単独で操作された場合は、前記押し歩きモードとは異なる動作を前記電動補助自転車に実行させる制御を行ってもよい。
切替スイッチの操作の有無に応じて、押し歩きスイッチに割り当てる機能を変更する。これにより、電動補助自転車のハンドルに設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、前記切替スイッチは、前記乗員が前記電動補助自転車を押し歩きするときに前記電動モータに補助力を発生させる押し歩きモードを実行する指示を、前記乗員から受け付ける押し歩きスイッチであってもよい。
押し歩きモードの実行を受け付ける押し歩きスイッチが、操作スイッチに割り当てる機能を変更する指示を乗員から受け付ける。特定の機能を担うスイッチが、操作スイッチに割り当てる機能を変更する指示を乗員から受け付ける機能も担うことにより、電動補助自転車のハンドルに設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、前記切替スイッチの前記乗員からの操作の受け付け状況を前記乗員へ報知する報知装置をさらに備えてもよい。
乗員からの操作の受け付け状況を乗員へ知らせることで、乗員は操作スイッチを操作したときに電動補助自転車はどのように動作するのかを認識することができる。
ある実施形態において、前記切替スイッチの前記乗員からの操作の受け付け状況を示す情報を表示する表示装置をさらに備えてもよい。
乗員は、表示装置に表示された情報を見ることで、操作スイッチを操作したときに電動補助自転車はどのように動作するのかを認識することができる。
乗員が切替スイッチを操作し続けている状態で操作スイッチを操作したときと、乗員が切替スイッチを操作していない状態で操作スイッチを操作したときとで、電動補助自転車に実行させる動作を異ならせる。これにより、電動補助自転車のハンドルに設けられた操作スイッチに複数の機能を担わせることができる。操作スイッチが複数の機能を担うことにより、スイッチの数を抑えながら乗員から多くの種類の指示を受け付けることができる。操作装置の小型化を実現するとともに、デザインの自由度を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る電動補助自転車を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る電動補助自転車の前方部を示す上面図である。 本発明の実施形態に係る電動補助自転車の機械的および電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る表示装置および操作装置の上面図である。 本発明の実施形態に係る表示装置および操作装置の斜視図である。 本発明の実施形態に係る表示装置および操作装置の斜視図である。 本発明の実施形態に係る表示パネルが表示する情報の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る表示パネルが表示する情報の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る表示パネルが表示する情報の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る補助力設定スイッチを操作して選択したアシストモードを示す図である。 本発明の実施形態に係る操作装置の操作例を示す図である。 本発明の実施形態に係る表示装置および操作装置のハードウェア図である。 本発明の実施形態に係る切替スイッチを乗員が押し続けながら補助力設定スイッチを押したときの電動補助自転車の動作の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る押し歩きスイッチを乗員が押したときの電動補助自転車の動作の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る押し歩きスイッチを乗員が押したときの電動補助自転車の動作の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る切替スイッチを乗員が人差し指で押し続けながら親指で補助力設定スイッチを押す操作を示す図である。 本発明の実施形態に係る切替スイッチを乗員が人差し指で押し続けながら親指で押し歩きスイッチを押し続ける操作を示す図である。 本発明の実施形態に係る操作装置の操作例を示す図である。 本発明の実施形態に係る切替スイッチを乗員が押し続けながら押し歩きスイッチを押したときの電動補助自転車の動作の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る切替スイッチを乗員が押し続けながら押し歩きスイッチを押したときの電動補助自転車の動作の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る操作装置の変形例を示す図である。 本発明の実施形態に係る操作装置の変形例を示す図である。 本発明の実施形態に係る操作装置の別の変形例を示す図である。 本発明の実施形態に係る操作装置のさらに別の変形例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る切替スイッチに対する乗員の操作の受け付け状況を表示する表示装置を示す図である。 本発明の実施形態に係る報知装置を示す図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る電動補助自転車を説明する。実施形態の説明においては、同様の構成要素には同様の参照符号を付し、重複する場合にはその説明を省略する。本発明の実施形態における前後、左右、上下とは、電動補助自転車のサドル（シート）に乗員がハンドルに向かって着座した状態を基準とした前後、左右、上下を意味する。図面に付した符号Ｆ、Ｒｅ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、それぞれ前、後、左、右、上、下を表す。以下の実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
図１は、本発明の実施形態に係る電動補助自転車１を示す側面図である。
電動補助自転車１は、車体フレーム１１を有する。車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１２、トップチューブ４、ダウンチューブ５、ブラケット６、チェーンステイ７、シートチューブ１６、シートステイ１９を含む。ヘッドパイプ１２は車体フレーム１１の前端に配置される。ハンドルステム１３は、ヘッドパイプ１２に回転可能に挿入される。ハンドル１４は、ハンドルステム１３の上部に固定される。ハンドルステム１３の下部にはフロントフォーク１５が固定される。フロントフォーク１５の下端部は、操舵輪である前輪２１を回転可能に支持している。フロントフォーク１５には、前輪２１を制動するブレーキ８が設けられている。ハンドル１４には、電動補助自転車１に関する各種情報を表示する表示装置７０が設けられている。ハンドルステム１３の前方部にはヘッドランプ２が設けられている。
ダウンチューブ５は、ヘッドパイプ１２から後方斜め下方に向かって延びている。シートチューブ１６は、ダウンチューブ５の後端部から上方に向かって延びている。チェーンステイ７は、シートチューブ１６の下端部から後方に向かって延びている。ブラケット６は、ダウンチューブ５の後端部、シートチューブ１６の下端部、チェーンステイ７の前端部を接続する。トップチューブ４は、ヘッドパイプ１２とシートチューブ１６の上部を繋ぐように設けられる。
シートチューブ１６にはシートポスト１７が挿入され、シートポスト１７の上端部には乗員が座るサドル２３が設けられる。チェーンステイ７の後端部は、駆動輪である後輪２２を回転可能に支持している。シートステイ１９は、シートチューブ１６の上部から後方斜め下方に向かって延びている。シートステイ１９の下端部は、チェーンステイ７の後部に接続される。シートステイ１９には、後輪２２を制動するブレーキ９が設けられている。チェーンステイ７の後端部には、後輪２２の回転を検出するスピードセンサ４９が設けられている。
車体フレーム１１の車両中央部付近に配置されたブラケット６には駆動ユニット５１が設けられる。駆動ユニット５１は、電動モータ５３、クランク軸５７、制御装置６０を含む。電動モータ５３等に電力を供給するバッテリ５６はダウンチューブ５に搭載される。バッテリ５６はブラケット６またはシートチューブ１６に搭載されてもよい。バッテリ５６は、電動補助自転車１に対して着脱可能である。バッテリ５６の充電は、例えば、電動補助自転車１からバッテリ５６を取り外した状態で、バッテリ５６を外部の充電器（図示せず）に接続して行う。
クランク軸５７は駆動ユニット５１に左右方向に貫通して支持されている。クランク軸５７の両端部にはクランクアーム５４が設けられる。クランクアーム５４の先端には、ペダル５５が回転可能に設けられる。
制御装置６０は、電動補助自転車１の動作を制御する。典型的には、制御装置６０はデジタル信号処理を行うことが可能なマイクロコントローラ、信号処理プロセッサ等の半導体集積回路を有する。乗員がペダル５５を足で踏んで回転させたときに発生するクランク軸５７の回転出力は、チェーン２４を介して、後輪２２に伝達される。制御装置６０は、クランク軸５７の回転出力に応じた駆動補助出力を発生するように電動モータ５３を制御する。電動モータ５３が発生した補助力は、チェーン２４を介して、後輪２２に伝達される。なお、チェーン２４の代わりにベルト、シャフト等が用いられてもよい。電動補助自転車１では、電動モータ５３が乗員の人力を補助する補助力を発生することにより、乗員の負担を減らすことができる。
図２は、電動補助自転車１の前方部を示す上面図である。ハンドル１４は、右ハンドルバー３１および左ハンドルバー３２を有する。右ハンドルバー３１の右端部には、右グリップ３３が設けられている。左ハンドルバー３２の左端部には、左グリップ３４が設けられている。乗員は、これらの右グリップ３３および左グリップ３４を手で握って操舵を行う。
右グリップ３３の近傍には、前輪ブレーキレバー３５および変速操作器３７が設けられている。左グリップ３４の近傍には、後輪ブレーキレバー３６および変速操作器３８が設けられている。右手によって右グリップ３３とともに前輪ブレーキレバー３５が握られると、前輪２１に制動力が付与される。左手によって左グリップ３４とともに後輪ブレーキレバー３６が握られると、後輪２２に制動力が付与される。変速操作器３７および３８はシフターとも称される。乗員が変速操作器３７および３８を操作することで変速比を切り替えることができる。
ハンドル１４には、電動補助自転車１に関する各種情報を表示する表示装置７０が設けられている。この例では、表示装置７０は、クランプ９７を用いて左ハンドルバー３２に取り付けられている。左ハンドルバー３２における左グリップ３４の近傍には、操作装置８０が設けられている。乗員は、操作装置８０を指で操作することで、電動モータ５３の補助力の大きさの設定などの各種の操作を行うことができる。乗員の操作に応じた信号が配線９３を介して操作装置８０から表示装置７０に送られる。表示装置７０と駆動ユニット５１（図１）の制御装置６０とは、配線９４（図１）を介して信号の送受信を行うことができる。
図３は、電動補助自転車１の機械的および電気的構成を示すブロック図である。駆動ユニット５１は、制御装置６０、電動モータ５３、モータ回転センサ４６、減速機４５、ワンウェイクラッチ４４、クランク軸５７、ワンウェイクラッチ４３、トルクセンサ４１、クランク回転センサ４２、合成機構５８、駆動スプロケット５９、変速機構２８、変速段センサ４７を備える。駆動ユニット５１は、ペダル５５（図１）に加えられた乗員の人力に応じた駆動補助出力を電動モータ５３に発生させる補助出力制御システムである。
まず、動力の伝達経路を説明する。乗員がペダル５５（図１）を踏み込んでクランク軸５７を回転させると、そのクランク軸５７の回転は、ワンウェイクラッチ４３を介して合成機構５８に伝達される。電動モータ５３の回転は、減速機４５、ワンウェイクラッチ４４を介して合成機構５８に伝達される。
合成機構５８は、例えば筒状部材を有し、その筒状部材の内部にクランク軸５７が配置される。合成機構５８には、駆動スプロケット５９が取り付けられている。合成機構５８は、クランク軸５７および駆動スプロケット５９と同じ回転軸を中心にして回転する。
ワンウェイクラッチ４３は、クランク軸５７の順回転を合成機構５８に伝達し、クランク軸５７の逆回転は合成機構５８に伝達させない。ワンウェイクラッチ４４は、電動モータ５３が発生した、合成機構５８を順回転させる方向の回転を合成機構５８に伝達し、合成機構５８を逆回転させる方向の回転は合成機構５８に伝達させない。また、電動モータ５３が停止している状態で、乗員がペダル５５を漕いで合成機構５８が回転した場合、ワンウェイクラッチ４４は、その回転を電動モータ５３に伝達しない。乗員がペダル５５に加えた踏力と電動モータ５３が発生した補助力は、合成機構５８に伝達されて合成される。合成機構５８で合成された合力は、駆動スプロケット５９を介してチェーン２４へ伝達される。
チェーン２４の回転は、従動スプロケット２５を介して駆動軸２６に伝達される。駆動軸２６の回転は、ワンウェイクラッチ２７を介して後輪２２に伝達される。
この例では、駆動スプロケット５９は多段スプロケットである。変速機構２８は、乗員による変速操作器３８（図２）の操作に応じて変速比を変更する機構である。また、変速機構２９は、乗員による変速操作器３７（図２）の操作に応じて変速比を変更する機構である。例えば変速機構２９は外装変速機であり、この場合、従動スプロケット２５は多段スプロケットである。なお、電動補助自転車１が備える変速機構は外装変速機に限定されず、内装変速機であってもよい。ワンウェイクラッチ２７は、駆動軸２６の回転速度が後輪２２の回転速度よりも速い場合にのみ、駆動軸２６の回転を後輪２２に伝達する。駆動軸２６の回転速度が後輪２２の回転速度よりも遅い場合には、ワンウェイクラッチ２７は駆動軸２６の回転を後輪２２に伝達しない。
このような動力伝達経路により、乗員がペダル５５に加えた踏力および電動モータ５３が発生する補助力は、後輪２２に伝達される。
なお、乗員の踏力と電動モータ５３が発生した補助力とを合成する機構は、上記のようなクランク軸５７と同じ回転軸を中心にして回転する合成機構５８に限定されない。踏力と補助力とはチェーン２４において合成されてもよい。
次に、制御装置６０による電動モータ５３の駆動制御を説明する。制御装置６０は、例えばＭＣＵ（Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。制御装置６０は、演算回路６１、メモリ６２、モータ駆動回路６３を備える。演算回路６１は、電動モータ５３の動作を制御するとともに、電動補助自転車１の各部の動作を制御する。メモリ６２は、電動モータ５３および電動補助自転車１の各部の動作を制御するための手順を規定したコンピュータプログラムを格納している。演算回路６１は、メモリ６２からコンピュータプログラムを読み出して各種制御を行う。
乗員がペダル５５に加えた人力（踏力）は、クランク軸５７に発生するトルクとしてトルクセンサ４１に検出される。トルクセンサ４１は、検出したトルクに応じた電圧信号を演算回路６１に出力する。演算回路６１は、トルクセンサ４１からの電圧信号をトルクに換算する。例えば、トルクセンサ４１から入力されるアナログ電圧信号をデジタル値に変換し、デジタル値の大きさからトルクを算出する。
クランク回転センサ４２は、クランク軸５７の回転角を検出する。クランク回転センサ４２は、クランク軸５７の回転角に応じた信号を演算回路６１に出力する。例えば、クランク回転センサ４２は、クランク軸５７の回転を所定の角度毎に検出し、矩形波信号または正弦波信号を出力する。演算回路６１は、クランク回転センサ４２の出力信号からクランク軸５７の回転速度を算出する。演算回路６１は、クランク軸５７のトルクと回転速度とを乗じて、クランク回転出力を算出する。
電動モータ５３には、モータ回転センサ４６が設けられている。モータ回転センサ４６は例えばエンコーダである。モータ回転センサ４６は、電動モータ５３のロータの回転角を検出し、回転角に応じた信号を演算回路６１およびモータ駆動回路６３へ出力する。例えば、モータ回転センサ４６は、ロータの回転を所定の角度毎に検出し、矩形波信号または正弦波信号を出力する。演算回路６１およびモータ駆動回路６３は、モータ回転センサ４６の出力信号から電動モータ５３の回転速度を算出する。
スピードセンサ４９は、後輪２２の回転角を検出し、回転角に応じた信号を演算回路６１へ出力する。例えば、スピードセンサ４９は、後輪２２の回転を所定の角度毎に検出し、矩形波信号または正弦波信号を出力する。演算回路６１は、スピードセンサ４９の出力信号から後輪２２の回転速度を算出する。
変速段センサ４７は、変速機構２８の変速段を示すデータを演算回路６１へ出力する。変速段センサ４８は、変速機構２９の変速段を示すデータを演算回路６１へ出力する。演算回路６１は、変速段を示すデータから、クランク軸５７と後輪２２の駆動軸２６との間の動力伝達機構の変速比を演算する。なお、演算回路６１は、電動モータ５３の回転速度と車両本体の走行速度から変速比を演算してもよい。演算回路６１は、モータ回転センサ４６の出力信号とスピードセンサ４９の出力信号を用いて変速比を演算することができる。この場合は、変速段センサ４７および４８は省略されてもよい。
演算回路６１は、クランク軸５７のトルクおよび回転速度、車両の走行速度、変速比、乗員による操作装置８０のスイッチ操作、およびメモリ６２に格納されている情報などから、適切な駆動補助出力を発生させるための指令値を算出し、モータ駆動回路６３へ送信する。演算回路６１は、例えば、ペダル５５に加えられた乗員の人力により発生するクランク回転出力と、電動モータ５３が発生する駆動補助出力の関係等に基づいて作成されたマップを参照することにより指令値を算出する。メモリ６２には複数種類のマップが格納されている。演算回路６１は、メモリ６２から条件に合ったマップを読み出し、読み出したマップを参照することにより指令値を算出する。
モータ駆動回路６３は、例えばインバータであり、演算回路６１からの指令値に応じた電力をバッテリ５６から電動モータ５３に供給する。電力が供給された電動モータ５３は回転し、所定の駆動補助出力を発生させる。このように、演算回路６１は、走行時の乗員のペダル５５を漕ぐ動作をアシストするように、電動モータ５３に駆動補助出力を発生させる。
次に、表示装置７０および操作装置８０を詳細に説明する。
図４は、表示装置７０および操作装置８０の上面図である。図５は、左斜め後方から見た表示装置７０および操作装置８０を示す斜視図である。図６は、左斜め前方から見た表示装置７０および操作装置８０を示す斜視図である。分かり易く説明するために、図５および図６では後輪ブレーキレバー３６および変速操作器３８の図示は省略している。
表示装置７０は、表示パネル７２、電源スイッチ７３、ランプ点灯スイッチ７４を備える。表示パネル７２は例えば液晶パネルであり、後述する乗員の操作装置８０に対する操作に応じて様々な情報を表示する。図７、図８、図９は、表示パネル７２が表示する情報の例を示している。図７に示す標準モード１２１では、表示パネル７２には時刻、走行速度、アシストモード、オドメータ、バッテリ残量等が表示される。図８に示すナビゲーションモード１２２では、表示パネル７２には現在地から目的地への経路を案内する情報が表示される。図９に示す設定モード１２３では、表示パネル７２には設定可能な各種項目が表示される。表示パネル７２は、液晶パネルに限定されず、例えば有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルまたは電子ペーパーパネルであってもよい。
電源スイッチ７３は、電動補助自転車１の電源のオンおよびオフを行うためのスイッチである。電動補助自転車１の電源がオン状態のとき駆動ユニット５１は動作し、電源がオフ状態のとき駆動ユニット５１は動作しない。ランプ点灯スイッチ７４は、ヘッドランプ２（図１）の点灯および消灯を切り替えるスイッチである。ランプ点灯スイッチ７４を押下してヘッドランプ２をオンにすると、ヘッドランプ２は光を出射し、電動補助自転車１の進路を照らすことができる。
操作装置８０は、クランプ９８（図５、図６）を用いて左ハンドルバー３２に取り付けられている。操作装置８０は、切替スイッチ８１と、操作スイッチ８２、８３、８４とを備える。操作スイッチ８２、８３、８４は、乗員からの操作を受け付ける。切替スイッチ８１は、操作スイッチ８２、８３、８４に割り当てる機能を変更する操作を乗員から受け付ける。この例では、スイッチ８１、８２、８３、８４は、乗員が指で押下して操作する押しボタンスイッチである。
この例では、操作スイッチ８３、８４は、電動モータ５３の補助力を設定する補助力設定スイッチである。操作スイッチ８２は、乗員が電動補助自転車１を押し歩きするときに電動モータ５３に補助力を発生させる押し歩きモードを実行する指示を、乗員から受け付ける押し歩きスイッチ（Ｐｕｓｈｉｎｇ ａｓｓｉｓｔ ｓｗｉｔｃｈ）である。押し歩きとは、乗員がペダル５５を漕ぐことなく、電動補助自転車１を押しながら前へ進めることを指す。押し歩きの例としては、乗員が電動補助自転車１から降車して、足で歩きながらハンドル１４を手で押して電動補助自転車１を前へ進める動作がある。
補助力設定スイッチ８３および８４は、電動モータ５３の補助力、または、補助力の大きさに対応するアシストモードを設定するために用いられる。電動モータ５３の「補助力」とは、人力を補助する力である。この例では、電動補助自転車１に複数のアシストモードが設けられている。複数のアシストモードは、例えば、人力に対する補助力の強さが小さい方から順に、アシスト無しモード、エコモード、標準モードおよび強モードである。アシスト無しモードでは、電動モータ５３は補助力を発生しない。
アシスト無しモード時に乗員が補助力設定スイッチ８３を指でクリックすると、アシスト無しモードがエコモードに変更される。クリックとは、乗員がスイッチを押してすぐに離すことを意味する。例えば、クリックは、乗員がスイッチを指で押してから１秒以内にそのスイッチから指を離す操作である。エコモード時に乗員が補助力設定スイッチ８３をクリックすると、エコモードが標準モードに変更される。通常モード時に乗員が補助力設定スイッチ８３をクリックすると、標準モードが強モードに変更される。なお、強モード時に乗員が補助力設定スイッチ８３をさらにクリックしても、強モードのままであり、それ以上モードは変化しない。一方、補助力設定スイッチ８４がクリックされると、次に説明するように、強モードから標準モードに変更される。
補助力設定スイッチ８４は、補助力設定スイッチ８３とは逆に、補助力が低いアシストモードを選択するためにクリックされる。強モード時に乗員が補助力設定スイッチ８４をクリックすると、強モードが標準モードに変更される。標準モード時に乗員が補助力設定スイッチ８４をクリックすると、標準モードがエコモードに変更される。エコモード時に乗員が補助力設定スイッチ８４をクリックすると、エコモードがアシスト無しモードに変更される。アシスト無しモード時に乗員が補助力設定スイッチ８４をさらにクリックしても、アシスト無しモードのままであり、それ以上モードは変化しない。補助力設定スイッチ８３がクリックされるとアシスト無しモードからエコモードに変更される。
図１０は、補助力設定スイッチ８３および８４を操作して選択したアシストモードを表示する表示パネル７２を示す図である。図中の白矢印１１１は、スイッチに対する乗員のクリック操作を示している。
乗員が補助力設定スイッチ８３または８４をクリックして、標準モードを選択すると、表示パネル７２の左側の表示エリア１２６には標準モードが設定されたことを表す「ＳＴＤ」という文字が表示される。乗員が補助力設定スイッチ８３をクリックして強モードを選択すると、表示エリア１２６には強モードが設定されたことを表す「ＨＩＧＨ」という文字が表示される。同様に、乗員が補助力設定スイッチ８３または８４をクリックして、エコモードを選択すると、表示エリア１２６にはエコモードが設定されたことを表す「ＥＣＯ」という文字が表示される。乗員が補助力設定スイッチ８４をクリックしてアシスト無しモードを選択すると、表示エリア１２６にはアシスト無しモードが設定されたことを表す「ＯＦＦ」という文字が表示される。表示パネル７２に現在のアシストモードの種類が表示されることにより、乗員は現在のアシストモードを認識することができる。
上記の例ではアシストモードの種類は４種類であったが、３種類以下であってもよいし、５種類以上であってもよい。例えば、強モードよりも大きい補助力を発生させるモードがあってもよいし、エコモードが複数種類あってもよい。
次に、押し歩きモードを説明する。図１１は、乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら押し歩きスイッチ８２を押し続ける操作を示す図である。図中の黒矢印１１２は、乗員がスイッチを押し続ける操作を示している。この例では、乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら押し歩きスイッチ８２を押し続けた場合は、電動補助自転車１は押し歩きモードを実行する。
乗員がペダル５５を足で漕ぐことなく電動補助自転車１を手で押して徐行させながら、切替スイッチ８１および押し歩きスイッチ８２の両方を指で押し続けると、制御装置６０は電動モータ５３に補助力を発生させる制御を行う。例えば、乗員は左手でハンドル１４の左グリップ３４（図４）を押しながら、左手の人差し指と親指で切替スイッチ８１および押し歩きスイッチ８２の両方を押し続けることができる。徐行とは、ゆっくりとした速度で電動補助自転車１を進めることであり、例えば０ｋｍ／ｈより大きく６ｋｍ／ｈより小さい速度で電動補助自転車１を進めることである。押し歩き時に電動モータ５３に補助力を発生させることにより、乗員の負担を減らすことができる。例えば乗員が足で歩きながら電動補助自転車１を手で押して坂道を上がるときの乗員の負担を減らすことができる。
乗員が切替スイッチ８１および押し歩きスイッチ８２の少なくとも一方を押し続けるのをやめると、押し歩きモードは終了する。
上記の例では、乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら押し歩きスイッチ８２を押し続けた場合に、電動補助自転車１は押し歩きモードを実行する。これにより、指または荷物による押し歩きスイッチ８２への意図しない接触等により押し歩きモードが実行されてしまうことを抑制することができる。
図１２は、表示装置７０および操作装置８０のハードウェア図である。表示装置７０は、マイクロコントローラ（以下「マイコン」と記述する。）７１、表示パネル７２、電源スイッチ７３、ランプ点灯スイッチ７４、内蔵バッテリ７５、ＲＡＭ７６、ＲＯＭ７７を備える。
マイコン７１は、表示装置７０の動作を制御する制御回路であり、例えば半導体集積回路である。マイコン７１は、電動補助自転車１にバッテリ５６が装着されて電源がオンの状態では、バッテリ５６から供給される電力を用いて動作してもよい。電源がオン状態におけるマイコン７１の動作では、内蔵バッテリ７５の電力を併用してもよい。内蔵バッテリ７５は、例えばボタン電池等の一次電池である。内蔵バッテリ７５は、充電可能な二次電池であってもよい。
マイコン７１は、ＲＯＭ７７に格納されているコンピュータプログラムを読み出してＲＡＭ７６に展開し、表示装置７０の各種処理を実行する。ＲＡＭ７６およびＲＯＭ７７はマイコン７１に組み込まれていてもよい。
マイコン７１は、表示装置７０および操作装置８０の各種スイッチが押下されたことを検出する。例えば乗員のスイッチの押下開始により、マイコン７１は、所定以上の大きさの電圧値および／または電流値を検出する。そしてスイッチの押下終了に伴い、マイコン７１は、それまで検出していた電圧値および／または電流値が、例えば０になったことを検出する。マイコン７１は、同時に複数のスイッチの押下を並列的に検出することができる。
マイコン７１は、表示装置７０および操作装置８０の各種スイッチの押下に応じた信号を制御装置６０に送信する。例えば、補助力設定スイッチ８３および８４が押下されたときは、マイコン７１は、補助力設定スイッチ８３および８４が押下されたことを示す信号を制御装置６０に送信する。信号を受け取った制御装置６０は、補助力設定スイッチ８３および８４の押下に応じたアシストモードを設定して、電動モータ５３に補助力を発生させる制御を行う。また、切替スイッチ８１および押し歩きスイッチ８２の両方が押下されたときは、マイコン７１は、切替スイッチ８１および押し歩きスイッチ８２の両方が押下されたことを示す信号を制御装置６０に送信する。信号を受け取った制御装置６０は、押し歩きモードを実行し、電動モータ５３に補助力を発生させる制御を行う。なお、表示装置７０を介さずに操作装置８０と制御装置６０とが配線で接続されていてもよく、この場合は、制御装置６０は操作装置８０に対する乗員のスイッチ操作を直接的に検出する。
次に、切替スイッチ８１を用いる操作装置８０の操作を説明する。
切替スイッチ８１は、操作スイッチ８２、８３、８４に割り当てる機能を変更する操作を乗員から受け付ける。マイコン７１は、乗員が切替スイッチ８１を操作し続けている状態で操作スイッチ８２、８３、８４を操作したときと、乗員が切替スイッチ８１を操作していない状態で操作スイッチ８２、８３、８４を操作したときとで、電動補助自転車１に実行させる動作を異ならせる。本実施形態では、切替スイッチ８１、操作スイッチ８２、８３、８４は押しボタンスイッチである。例えば、マイコン７１は、乗員が切替スイッチ８１を押し続けている状態で操作スイッチ８２、８３、８４を押したときと、乗員が切替スイッチ８１を押していない状態で操作スイッチ８２、８３、８４を押したときとで、電動補助自転車１に実行させる動作を異ならせる。電動補助自転車１が実行する動作とは、例えば、電動モータ５３の動作、各種モードの設定、表示装置７０の表示動作等を含む。
上述したように、乗員が切替スイッチ８１を押していない状態で補助力設定スイッチ８３、８４を押したときは、アシストモードを変更する動作が行われる。乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら押し歩きスイッチ８２を押し続けたときは、押し歩きモードが実行される。
一方、乗員が切替スイッチ８１を押し続けている状態では、マイコン７１は、アシストモードの変更とは異なる機能を補助力設定スイッチ８３、８４に割り当てる。また、乗員が切替スイッチ８１を押していない状態では、マイコン７１は、押し歩きモードとは異なる機能を押し歩きスイッチ８２に割り当てる。
図１３は、乗員が切替スイッチ８１を押し続けている状態で補助力設定スイッチ８３、８４をクリックしたときの電動補助自転車１の動作の例を示す図である。図中の白矢印１１１は、スイッチに対する乗員のクリック操作を示している。図中の黒矢印１１２は、乗員がスイッチを押し続ける操作を示している。図１３に示す例では、乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら補助力設定スイッチ８３、８４をクリックした場合は、表示パネル７２の表示モードを変更する。
例えば、表示パネル７２の表示が標準モード１２１であるときに、乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら補助力設定スイッチ８４をクリックすると、マイコン７１は、表示パネル７２の表示をナビゲーションモード１２２に変更する。さらに乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら補助力設定スイッチ８４をクリックすると、マイコン７１は、表示パネル７２の表示を設定モード１２３に変更する。反対に、表示パネル７２の表示が設定モード１２３であるときに、乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら補助力設定スイッチ８３をクリックすると、マイコン７１は、表示パネル７２の表示をナビゲーションモード１２２に変更する。さらに乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら補助力設定スイッチ８３をクリックすると、マイコン７１は、表示パネル７２の表示を標準モード１２１に変更する。
乗員が切替スイッチ８１を押すのをやめると、マイコン７１はそのときの表示モードを選択された表示モードとして設定し、表示パネル７２はその設定された表示モードの表示を維持する。また、切替スイッチ８１が押されない状態となることにより、マイコン７１は、補助力設定スイッチ８３、８４の機能をアシストモード変更の機能に戻す。
図１４および図１５は、乗員が切替スイッチ８１を押さない状態で押し歩きスイッチ８２を押したときの電動補助自転車１の動作の例を示す図である。
図１４は、表示パネル７２の表示が標準モード１２１であるときの動作の例を示している。標準モード１２１において、表示パネル７２の表示エリア１２７には、オドメータ、トリップメータ、平均車速、最大車速、ケイデンスなどの複数種類の情報の表示が可能である。
例えば、図示される「ＯＤＯ １８９ｋｍ」のように、表示エリア１２７にオドメータが表示されているときに、乗員が切替スイッチ８１を押すことなく押し歩きスイッチ８２をクリックすると、マイコン７１は、表示エリア１２７に表示する情報をトリップメータに変更する。図１４の例では、トリップメータとして「ＴＲＩＰ ４２．１ｋｍ」が表示されている。さらに乗員が切替スイッチ８１を押すことなく押し歩きスイッチ８２をクリックすると、マイコン７１は、表示エリア１２７に表示する情報を平均車速に変更する。図１４の例では、平均車速として「ＡＶＥ ８．７ｋｍ／ｈ」が表示されている。同様に、乗員が切替スイッチ８１を押すことなく押し歩きスイッチ８２をクリックする毎に、表示エリア１２７に表示する情報は、最大車速、ケイデンス、・・・と順に切り替わっていき、最後の情報の表示の後、再びオドメータの表示に戻る。
図１５は、表示パネル７２の表示が設定モード１２３であるときの動作の例を示している。設定モード１２３が選択されると、表示パネル７２には、時計調整、距離の単位の切替え、表示項目選択などの設定可能な各種項目が表示される。図１５に示す例において、別の表示モードから設定モード１２３に変更された直後は、カーソル１２５は、表示パネル７２の時計調整の項目を指す位置に表示される。
乗員が切替スイッチ８１を押すことなく押し歩きスイッチ８２をクリックすると、マイコン７１は、カーソル１２５の表示位置を移動させ、カーソル１２５が指す項目を変更する。例えば、図１５に示すように、カーソル１２５が指す項目を、時計調整の項目から距離の単位の切替えの項目に変更する。乗員が切替スイッチ８１を押すことなく押し歩きスイッチ８２をクリックする毎に、カーソル１２５が指す項目は順に変化していき、カーソル１２５は最後の項目を指し示した後、再び時計調整の項目を指し示す位置に戻る。
ここで、例えば、乗員が切替スイッチ８１を押すことなく押し歩きスイッチ８２を長押しすると、マイコン７１は、そのときカーソル１２５が指している項目を選択する。長押しとは、乗員が指でスイッチを数秒間（例えば２から３秒間）押し続けた後に指をスイッチから離す操作を指す。例えば、時計調整の項目が選択された場合、表示パネル７２の表示は時計調整モードに移行する。時計調整モードでは、例えば、押し歩きスイッチ８２をクリックする毎に、時の調整と分の調整とが切り替わる。また、補助力設定スイッチ８３、８４をクリックすることで、時および分の値を調整することができる。切替スイッチ８１をクリックすると、表示パネル７２の表示は設定モード１２３に戻る。
また、例えば、表示パネル７２の表示がナビゲーションモード１２２であるときに、乗員が切替スイッチ８１を押すことなく押し歩きスイッチ８２をクリックすると、カメラのシャッターを切ってもよい。表示装置７０がカメラを内蔵している場合は、そのカメラを用いて周囲の景色の撮像および記録を行うことができる。カメラの種類は任意であり、例えば、電動補助自転車１に取り付けられたスマートフォン等の携帯端末機器が内蔵するカメラであってもよいし、乗員が身につけたウェアラブルカメラであってもよい。例えば、表示装置７０はこれらのカメラと無線通信を行い、操作装置８０を用いたカメラの操作が行われてもよい。
なお、乗員が切替スイッチ８１を押すことなく押し歩きスイッチ８２をクリックする操作に対しては、電動補助自転車１は何も実行しないとしてもよい。このような形態も、乗員が切替スイッチ８１を押していないときと押し続けているときとで、電動補助自転車が実行する動作を異ならせることに該当する。すなわち、本実施形態において、動作すること動作しないことは、動作が互いに異なることに該当する。
上述のように、本実施形態では、乗員が切替スイッチ８１を押していないときと押し続けているときとで、操作スイッチ８２、８３、８４に割り当てる機能を異ならせる。これにより、電動補助自転車１のハンドル１４に設けられた操作スイッチ８２、８３、８４のそれぞれに複数の機能を担わせることができ、スイッチの数を抑えながら乗員から多くの種類の指示を受け付けることができる。スイッチの数を抑えることで操作装置８０の小型化を実現するとともに、デザインの自由度を向上させることができる。
次に、切替スイッチ８１および操作スイッチ８２、８３、８４の配置位置を説明する。
図１６は、乗員が人差し指１０２で切替スイッチ８１を押し続けながら親指１０１で補助力設定スイッチ８４をクリックするスイッチ操作を示す図である。図１７は、乗員が人差し指１０２で切替スイッチ８１を押し続けながら親指１０１で押し歩きスイッチ８２を押し続けるスイッチ操作を示す図である。
図４、図５、図６を参照して、本実施形態では、切替スイッチ８１は、操作スイッチ８２、８３、８４よりも前方に配置されている。これにより、乗員は、操作スイッチ８２、８３、８４の何れかと切替スイッチ８１との同時操作を二本の指で容易に行うことができる。例えば、図１６、図１７に示すように、切替スイッチ８１を人差し指または中指で操作しながら、操作スイッチ８２、８３、８４を親指で操作することが容易にできる。切替スイッチ８１を操作し続けている状態での操作スイッチ８２、８３、８４の操作が容易な構造であることから、乗員は操作スイッチ８２、８３、８４に割り当てる機能を変更する操作を素早く行うことができる。
また、ハンドル１４がニュートラル位置にあるときにおいて、切替スイッチ８１および押し歩きスイッチ８２は、電動補助自転車１の前後方向（図中のＦ−Ｒｅ方向）において互いに重なる位置関係となるように配置されている。ハンドル１４のニュートラル位置とは、電動補助自転車１が平坦路を直進しているときのハンドル１４の位置である。このような切替スイッチ８１と押し歩きスイッチ８２との位置関係により、切替スイッチ８１を人差し指または中指で操作しながら、押し歩きスイッチ８２を親指で操作することが容易にできる。これにより、乗員は電動補助自転車１に押し歩きモード実行させる操作を容易に行うことができる。
また、切替スイッチ８１は、左ハンドルバー３２の操作装置８０が設けられた位置における、左ハンドルバー３２の軸心９２よりも前方に配置されていてもよい。乗員がハンドル１４を両手で握って操舵を行う自転車の車両構造においては、乗員の左手はハンドル１４の左グリップ３４を握る位置にある。左グリップ３４の近傍に配置された操作装置８０の操作スイッチ８２、８３、８４は、例えば左手の親指１０１で押して操作することができる。このとき、切替スイッチ８１の操作は親指１０１以外の指で行うようにすると、操作スイッチ８２、８３、８４および切替スイッチ８１の同時操作を容易にすることができる。切替スイッチ８１を軸心９２よりも前方に配置することにより、図１６、図１７に示すように、親指１０１以外の指、例えば人差し指１０２での切替スイッチ８１の操作を容易にすることができる。切替スイッチ８１を押し続けながら操作スイッチ８２、８３、８４を押す操作が容易な構造であることから、乗員は操作スイッチ８２、８３、８４に割り当てる機能を変更する操作を片手で素早く行うことができる。
また、この例では補助力設定スイッチ８３、８４は、切替スイッチ８１よりも上方に配置されている。切替スイッチ８１を補助力設定スイッチ８３、８４よりも前方に配置し、補助力設定スイッチ８３、８４を切替スイッチ８１よりも上方に配置することで、人差し指１０２および親指１０１による切替スイッチ８１および補助力設定スイッチ８３、８４の同時操作をより容易にすることができる。
また、この例では押し歩きスイッチ８２は、軸心９２よりも後方に配置されている。切替スイッチ８１を軸心９２よりも前方に配置し、押し歩きスイッチ８２を軸心９２よりも後方に配置することで、図１７に示すように人差し指１０２および親指１０１による切替スイッチ８１および押し歩きスイッチ８２の同時操作をより容易にすることができる。
上記の例では、乗員が切替スイッチ８１を押し続ける操作を行ったときに、操作スイッチ８２、８３、８４に割り当てる機能を異ならせていた。乗員が切替スイッチ８１に対して押し続ける操作以外の操作を行ったときには、操作スイッチ８２、８３、８４にはさらに別の機能を担わせてもよい。例えば、電動補助自転車１が電動変速機を備える場合、乗員が切替スイッチ８１をダブルクリックした後に、補助力設定スイッチ８３、８４をクリックすることで、電動変速機の変速段を変更してもよい。また、乗員が切替スイッチ８１を長押しした後に、補助力設定スイッチ８３、８４をクリックすることで、同じアシストモードにおいて電動モータ５３の出力特性を変更してもよい。
また、例えば、乗員が切替スイッチ８１を１回クリックした後に切替スイッチ８１を押し続ける操作を行ったときには、操作スイッチ８２、８３、８４にはさらに別の機能を担わせてもよい。また、例えば、乗員が切替スイッチ８１をｎ回クリックした後に切替スイッチ８１を押し続ける操作を行ったときには、操作スイッチ８２、８３、８４にはさらに別の機能を担わせてもよい。ここで、ｎは２以上の整数である。この場合、切替スイッチ８１を押し続ける操作の直前に切替スイッチ８１をクリックした回数に応じて、操作スイッチ８２、８３、８４に担わせる機能を異ならせてもよい。
このように、切替スイッチ８１が乗員からの複数種類の操作を受け付け可能であることにより、操作スイッチ８２、８３、８４により多くの機能を担わせることができる。これにより、電動補助自転車１のハンドル１４に設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員から多くの種類の指示を受け付けることができる。
上記の例では、乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら押し歩きスイッチ８２を押し続けた場合に、電動補助自転車１は押し歩きモードを実行していた。別の動作例として、乗員が切替スイッチ８１を押すことなく押し歩きスイッチ８２を押し続けた場合に、押し歩きモードを実行してもよい。この場合、乗員が切替スイッチ８１を押し続けている状態では、マイコン７１は、押し歩きモードとは異なる機能を押し歩きスイッチ８２に割り当てる。
図１８は、乗員が切替スイッチ８１を押すことなく押し歩きスイッチ８２を押し続ける操作を示す図である。この例では、乗員が切替スイッチ８１を押すことなく押し歩きスイッチ８２を押し続けた場合は、電動補助自転車１は押し歩きモードを実行する。
乗員がペダル５５を足で漕ぐことなく電動補助自転車１を手で押して徐行させながら押し歩きスイッチ８２を指で押し続けると、マイコン７１は、例えば、押し歩きスイッチ８２が押し続けられていることを示す信号を制御装置６０へ送信する。信号を受け取った制御装置６０は、押し歩きモードを実行し、電動モータ５３に補助力を発生させる制御を行う。乗員は、例えば、左手でハンドル１４の左グリップ３４（図４）を押しながら、左手の親指で押し歩きスイッチ８２を押し続けることができる。
乗員が押し歩きスイッチ８２を押し続けるのをやめると、押し歩きモードは終了する。
図１９および図２０は、乗員が切替スイッチ８１を押し続けている状態で押し歩きスイッチ８２を押したときの電動補助自転車１の動作の例を示す図である。
図１９は、表示パネル７２の表示が標準モード１２１であるときの動作の例を示している。例えば、図示される「ＯＤＯ １８９ｋｍ」のように、表示エリア１２７にオドメータが表示されているときに、乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら押し歩きスイッチ８２をクリックすると、マイコン７１は、表示エリア１２７に表示する情報をトリップメータに変更する。図１９の例では、トリップメータとして「ＴＲＩＰ ４２．１ｋｍ」が表示されている。さらに乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら押し歩きスイッチ８２をクリックすると、マイコン７１は、表示エリア１２７に表示する情報を平均車速に変更する。図１９の例では、平均車速として「ＡＶＥ ８．７ｋｍ／ｈ」が表示されている。同様に、乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら押し歩きスイッチ８２をクリックする毎に、表示エリア１２７に表示する情報は、最大車速、ケイデンス、・・・と順に切り替わっていき、最後の情報の表示の後、再びオドメータの表示に戻る。
乗員が切替スイッチ８１を押すのをやめると、マイコン７１はそのとき表示エリア１２７に表示されていた項目を表示し続ける。また、切替スイッチ８１が押されない状態となることにより、マイコン７１は、押し歩きスイッチ８２の機能を、押し歩きモードを実行する指示を乗員から受け付ける機能に戻す。
図２０は、表示パネル７２の表示が設定モード１２３であるときの動作の例を示している。図２０に示す例において、別の表示モードから設定モード１２３に変更された直後は、カーソル１２５は、表示パネル７２の時計調整の項目を指す位置に表示される。
乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら押し歩きスイッチ８２をクリックすると、マイコン７１は、カーソル１２５の表示位置を移動させ、カーソル１２５が指す項目を変更する。例えば、図２０に示すように、カーソル１２５が指す項目を、時計調整の項目から距離の単位の切替えの項目に変更する。乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら押し歩きスイッチ８２をクリックする毎に、カーソル１２５が指す項目は順に変化していき、カーソル１２５は最後の項目を指し示した後、再び時計調整の項目を指し示す位置に戻る。
乗員が切替スイッチ８１を押すのをやめると、マイコン７１は、そのときカーソル１２５が指している項目を選択する。例えば、時計調整の項目が選択された場合、表示パネル７２の表示は時計調整モードに移行する。時計調整モードでは、例えば、押し歩きスイッチ８２をクリックする毎に、時の調整と分の調整とが切り替わる。また、補助力設定スイッチ８３、８４をクリックすることで、時および分の値を調整することができる。切替スイッチ８１をクリックすると、表示パネル７２の表示は設定モード１２３に戻る。
また、例えば、表示パネル７２の表示がナビゲーションモード１２２であるときに、乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら押し歩きスイッチ８２をクリックすると、カメラのシャッターを切ってもよい。
次に、本実施形態に係る電動補助自転車１の変形例を説明する。図２１および図２２は、電動補助自転車１が備える操作装置８０の変形例を示す図である。この例では、操作装置８０は押し歩きスイッチ８２を備えていない。
乗員が切替スイッチ８１を押していない状態で補助力設定スイッチ８３、８４をクリックしたときは、上述したようにアシストモードを変更する動作が行われる。乗員が切替スイッチ８１を押し続けている状態では、マイコン７１は、アシストモードの変更とは異なる機能を補助力設定スイッチ８３、８４に割り当てる。図２１に示す例では、乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら補助力設定スイッチ８３をクリックした場合は、表示パネル７２の表示モードを変更する。
例えば、表示パネル７２の表示が標準モード１２１であるときに、乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら補助力設定スイッチ８３をクリックすると、マイコン７１は、表示パネル７２の表示をナビゲーションモード１２２に変更する。さらに乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら補助力設定スイッチ８３をクリックすると、マイコン７１は、表示パネル７２の表示を設定モード１２３に変更する。さらに乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら補助力設定スイッチ８３をクリックすると、マイコン７１は、表示パネル７２の表示を標準モード１２１に戻す。
乗員が切替スイッチ８１を押すのをやめると、マイコン７１はそのときの表示モードを選択された表示モードとして設定し、表示パネル７２はその設定された表示モードを維持する。また、切替スイッチ８１が押されない状態となることにより、マイコン７１は、補助力設定スイッチ８３、８４の機能をアシストモード変更の機能に戻す。
図２２は、乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら補助力設定スイッチ８４を押し続ける操作を示している。この例では、乗員が切替スイッチ８１を押し続けながら補助力設定スイッチ８４を押し続けている場合は、マイコン７１は押し歩きモードを電動補助自転車１に実行させる制御を行う。例えば、マイコン７１は、乗員から押し歩きモードを実行する指示を受け付けたことを示す信号を制御装置６０に送信する。信号を受け取った制御装置６０は、押し歩きモードを実行し、電動モータ５３に補助力を発生させる制御を行う。乗員が切替スイッチ８１および補助力設定スイッチ８４の少なくとも一方を押し続けるのをやめると、押し歩きモードは終了する。
このように、操作装置８０が押し歩きスイッチ８２を備えていない形態であっても、押し歩きモードを実行する指示を乗員から受け付けることができる。補助力設定スイッチ８４が押し歩きスイッチ８２の機能も担うことにより、操作装置８０のスイッチの数を抑えながら、乗員から多くの種類の指示を受け付けることができる。
次に、本実施形態に係る電動補助自転車１の別の変形例を説明する。図２３は、電動補助自転車１が備える操作装置８０の別の変形例を示す図である。この例では、操作装置８０は、上述したような左ハンドルバー３２の軸心９２よりも前方に配置された切替スイッチ８１を備えていない。押し歩きスイッチ８２が切替スイッチ８１の機能も兼用する。
乗員が押し歩きスイッチ８２を押していない状態で補助力設定スイッチ８３、８４をクリックしたときは、上述したようにアシストモードを変更する動作が行われる。乗員が押し歩きスイッチ８２を押し続けている状態では、マイコン７１は、アシストモードの変更とは異なる機能を補助力設定スイッチ８３、８４に割り当てる。図２３に示す例では、乗員が押し歩きスイッチ８２を押し続けながら補助力設定スイッチ８３、８４をクリックした場合は、表示パネル７２の表示モードが変更される。親指で押し歩きスイッチ８２を押し続けながら人差し指で補助力設定スイッチ８３、８４をクリックすることでこのような操作を実現することができる。
表示パネル７２の表示が例えば標準モード１２１であるときに、乗員が押し歩きスイッチ８２を押し続けながら補助力設定スイッチ８４をクリックすると、マイコン７１は、表示パネル７２の表示をナビゲーションモード１２２に変更する。さらに乗員が押し歩きスイッチ８２を押し続けながら補助力設定スイッチ８４をクリックすると、マイコン７１は、表示パネル７２の表示を設定モード１２３に変更する。反対に、表示パネル７２の表示が設定モード１２３であるときに、乗員が押し歩きスイッチ８２を押し続けながら補助力設定スイッチ８３をクリックすると、マイコン７１は、表示パネル７２の表示をナビゲーションモード１２２に変更する。さらに乗員が押し歩きスイッチ８２を押し続けながら補助力設定スイッチ８３をクリックすると、マイコン７１は、表示パネル７２の表示を標準モード１２１に変更する。
乗員が押し歩きスイッチ８２を押すのをやめると、マイコン７１はそのときの表示モードを選択された表示モードとして設定し、表示パネル７２はその設定された表示モードを維持する。また、押し歩きスイッチ８２が押されない状態となることにより、マイコン７１は、補助力設定スイッチ８３、８４の機能をアシストモード変更の機能に戻す。
設定された表示モードにおいて表示内容の一部を変更したり時刻を設定したりする操作は、例えば、補助力設定スイッチ８３、８４、押し歩きスイッチ８２、表示装置７０の電源スイッチ７３およびランプ点灯スイッチ７４等を適宜組み合わせて行うことができる。
なお、乗員がペダル５５を足で漕ぐことなく、電動補助自転車１を徐行させながら押し歩きスイッチ８２を押し続ける状態では、押し歩きモードのみを実行し、上記の押し歩きスイッチ８２と補助力設定スイッチ８３、８４を組み合わせた操作は受け付けないようにしてもよい。この場合、電動補助自転車１が押し歩きモードが実行されない状態であるときにのみ、上記の押し歩きスイッチ８２と補助力設定スイッチ８３、８４を組み合わせた操作を受け付ける。電動補助自転車１が徐行以外の状態、例えば電動補助自転車１が停止または６ｋｍ／ｈより大きい速度で走行しているときには、押し歩きモードは実行されず、上記の押し歩きスイッチ８２と補助力設定スイッチ８３、８４を組み合わせた操作を受け付けるようにしてもよい。
この例では、押し歩きモードの実行を受け付ける押し歩きスイッチ８２が、補助力設定スイッチ８３、８４に割り当てる機能を変更する指示を乗員から受け付ける。押し歩きスイッチ８２が切替スイッチ８１の機能も担うことにより、操作装置８０のスイッチの数を抑えながら、乗員から多くの種類の指示を受け付けることができる。
また、切替スイッチ８１は、レバー形スイッチであってもよい。図２４は、左斜め前方から見た操作装置８０を示す斜視図である。図２４に示す例では、切替スイッチ８１は、レバー形スイッチである。乗員は、切替スイッチ８１のヒンジ８５を指で押すことで、スイッチ操作を行うことができる。本明細書では、このような指で押すレバー形スイッチも押しボタンスイッチに含まれる。
また、表示装置７０は、切替スイッチ８１の乗員からの操作の受け付け状況を示す情報を表示してもよい。例えば、切替スイッチ８１が押されたときは、表示パネル７２の一部または全体の色が変化してもよい。図２５は、例として、切替スイッチ８１が押されている期間は、表示エリア１３１の色が変化する表示パネル７２を示している。乗員は、表示装置７０の表示内容を見ることで、操作スイッチ８２、８３、８４を操作したときに電動補助自転車１はどのように動作するのかを認識することができる。
また、電動補助自転車１は、切替スイッチ８１の乗員からの操作の受け付け状況を乗員へ報知する報知装置を備えていてもよい。図２６は、報知装置の例として、スピーカ１３２およびランプ１３３を備える表示装置７０を示している。例えば、切替スイッチ８１が押されている期間は、スピーカ１３２は音を発生して、切替スイッチ８１の押下操作を受け付けていることを乗員に報知する。また、例えば、切替スイッチ８１が押されている期間は、ランプ１３３が点灯または点滅して、切替スイッチ８１の押下操作を受け付けていることを乗員に報知する。乗員は、音および光により、操作スイッチ８２、８３、８４を操作したときに電動補助自転車１はどのように動作するのかを認識することができる。なお、表示装置７０は、スピーカ１３２およびランプ１３３の両方を備えていなくてもよく、いずれか一方のみを備えていてもよい。
上記の例では、スイッチ８１、８２、８３、８４は、乗員が指で押下して操作する押しボタンスイッチであったが、別のタイプのスイッチであってもよい。例えば、スイッチ８１、８２、８３、８４の少なくとも１つは、スライドスイッチまたは接触センサ等であってもよい。
例えば、切替スイッチ８１がスライドスイッチである場合、切替スイッチ８１を操作し続けている状態とは、乗員がスライドスイッチの操作部を初期位置からスライドさせ続けている状態である。乗員が切替スイッチ８１を操作していない状態とは、乗員はスライドスイッチの操作部をスライドさせておらず、操作部が初期位置にある状態である。
例えば、切替スイッチ８１が接触センサである場合は、切替スイッチ８１を操作し続けている状態とは、乗員の指が接触センサに触れ続けている状態である。乗員が切替スイッチ８１を操作していない状態とは、乗員の指が接触センサに触れていない状態である。
また、表示装置７０または操作装置８０がマイクロホンを有し、乗員が発する音声に応じて、操作スイッチ８２、８３、８４に割り当てる機能を異ならせてもよい。
また、切替スイッチ８１はロータリースイッチであってもよく、乗員がロータリースイッチを回転させた位置に応じて、操作スイッチ８２、８３、８４に割り当てる機能を異ならせてもよい。
上記の説明では、電動補助自転車として二輪の電動補助自転車を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、電動補助自転車は三輪以上の電動補助自転車であってもよい。
また、上記の説明では、乗員がペダルを踏んで発生させる人力および電動モータが発生させる補助力が伝達される駆動輪は後輪であったが、本発明はこれに限定されない。電動補助自転車の形態に応じて、それら人力および補助力は前輪に伝達されてもよいし、前輪および後輪の両方に伝達されてもよい。
以上、本発明の例示的な実施形態を説明した。
上述したように、本発明の実施形態に係る電動補助自転車１は、乗員の人力を補助する補助力を発生させる電動モータ５３と、乗員が手で握って操舵を行うハンドル１４と、ハンドル１４に設けられた操作装置８０とを備える。操作装置８０は、乗員からの操作を受け付ける操作スイッチ８２、８３、８４と、操作スイッチ８２、８３、８４に割り当てる機能を変更する操作を乗員から受け付ける切替スイッチ８１とを備える。電動補助自転車１は、乗員が切替スイッチ８１を操作し続けている状態で操作スイッチ８２、８３、８４を操作したときと、乗員が切替スイッチ８１を操作していない状態で操作スイッチ８２、８３、８４を操作したときとで、電動補助自転車１に実行させる動作を異ならせる制御を行う制御回路６０、７１とをさらに備える。
本発明の実施形態によれば、乗員が切替スイッチ８１を操作し続けている状態で操作スイッチ８２、８３、８４を操作したときと、乗員が切替スイッチ８１を操作していない状態で操作スイッチ８２、８３、８４を操作したときとで、電動補助自転車１に実行させる動作を異ならせる。これにより、電動補助自転車１のハンドル１４に設けられた操作スイッチ８２、８３、８４に複数の機能を担わせることができる。スイッチの数を抑えながら乗員から多くの種類の指示を受け付けることができる。操作装置８０の小型化を実現し、デザインの自由度を向上させることができる。
ある実施形態において、切替スイッチ８１は乗員からの複数種類の操作を受け付け可能であり、制御回路６０、７１は、切替スイッチ８１が受け付けた操作の種類に応じて、乗員が操作スイッチ８２、８３、８４を操作したときに電動補助自転車１に実行させる動作を変更する制御を行ってもよい。
これにより、電動補助自転車１のハンドル１４に設けられた操作スイッチ８２、８３、８４により多くの機能を担わせることができる。電動補助自転車１のハンドル１４に設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員から多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、操作スイッチ８２、８３、８４のいずれかが、操作スイッチと切替スイッチの両方の機能を兼ねていてもよい。例えば、操作スイッチ８２が切替スイッチの機能を兼ねていてもよい。この場合、制御回路６０、７１は、切替スイッチ（操作スイッチ８２）が単独で操作されたときは、操作スイッチ８３、８４に割り当てる機能を変更する動作とは異なる第１の動作を電動補助自転車１に実行させてもよい。制御回路６０、７１は、操作スイッチ８３、８４が単独で操作されたときは、第１の動作とは異なる第２の動作を電動補助自転車１に実行させてもよい。制御回路６０、７１は、切替スイッチ（操作スイッチ８２）が操作され続けている状態で操作スイッチ８３、８４が操作されたときは、第１および第２の動作とは異なる第３の動作を電動補助自転車１に実行させてもよい。
操作スイッチ８３、８４に割り当てる機能を変更することとは別の機能を切替スイッチ（操作スイッチ８２）に担わせることにより、電動補助自転車１のハンドル１４に設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。これにより、スイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、操作装置８０は、複数の操作スイッチ８２、８３、８４を有し、制御回路６０、７１は、切替スイッチ８１が受け付けた乗員の操作に応じて、乗員が操作スイッチ８２、８３、８４のそれぞれを操作したときに電動補助自転車１に実行させる動作を変更する制御を行ってもよい。
これにより、電動補助自転車１のハンドル１４に設けられた複数の操作スイッチ８２、８３、８４のそれぞれに複数の機能を担わせることができる。電動補助自転車１のハンドル１４に設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、切替スイッチ８１は押しボタンスイッチであり、乗員が切替スイッチ８１を操作し続けている状態は、乗員が切替スイッチ８１を押し続けている状態である。この場合、制御回路６０、７１は、乗員が切替スイッチ８１を押し続けている状態で操作スイッチ８２、８３、８４を操作したときと、乗員が切替スイッチ８１を押していない状態で操作スイッチ８２、８３、８４を操作したときとで、電動補助自転車１に実行させる動作を異ならせる制御を行ってもよい。
切替スイッチ８１を押し続けるという乗員にとって容易な操作により、操作スイッチ８２、８３、８４に複数の機能を担わせることができる。
ある実施形態において、操作スイッチ８２、８３、８４は押しボタンスイッチである。この場合、制御回路６０、７１は、乗員が切替スイッチ８１を押し続けている状態で操作スイッチ８２、８３、８４を押したときと、乗員が切替スイッチ８１を押していない状態で操作スイッチ８２、８３、８４を押したときとで、電動補助自転車１に実行させる動作を異ならせる制御を行ってもよい。
切替スイッチ８１を押し続けながら操作スイッチ８２、８３、８４を押すという乗員にとって容易な操作により、操作スイッチ８２、８３、８４に複数の機能を担わせることができる。
ある実施形態において、操作スイッチ８２、８３、８４および切替スイッチ８１は、乗員が指で操作するスイッチであり、切替スイッチ８１と操作スイッチ８２、８３、８４とのうちの一方は、他方よりも前方に配置されていてもよい。
これにより、乗員の二本の指で切替スイッチ８１および操作スイッチ８２、８３、８４の同時操作を容易に行うことができる。例えば、一方のスイッチを人差し指または中指で操作しながら、他方のスイッチを親指で操作することが容易にできる。切替スイッチ８１を操作し続けている状態での操作スイッチ８２、８３、８４の操作が容易な構造であることから、乗員は操作スイッチ８２、８３、８４に割り当てる機能を変更する操作を素早く行うことができる。
ある実施形態において、切替スイッチ８１および操作スイッチ８２、８３、８４は、電動補助自転車１の前後方向において互いに重なる位置関係で配置されていてもよい。例えば、切替スイッチ８１および操作スイッチ８２は、電動補助自転車１の前後方向において互いに重なる位置関係で配置されていてもよい。
これにより、操作スイッチ８２、８３、８４および切替スイッチ８１の一方を人差し指または中指で操作しながら、他方を親指で操作することが容易にできる。切替スイッチ８１を操作し続けている状態での操作スイッチ８２、８３、８４の操作が容易な構造であることから、乗員は操作スイッチ８２、８３、８４に割り当てる機能を変更する操作を素早く行うことができる。
ある実施形態において、切替スイッチ８１は、乗員が指で操作するスイッチであり、切替スイッチ８１の少なくとも一部は、ハンドル１４の操作装置８０が設けられた位置におけるハンドル１４の軸心９２よりも前方に配置されていてもよい。
電動補助自転車１の車両構造において、操作スイッチ８２、８３、８４の操作を乗員の親指で行う形態では、切替スイッチ８１の操作は親指以外の指で行うようにすると、操作スイッチ８２、８３、８４および切替スイッチ８１の同時操作を容易にすることができる。切替スイッチ８１をハンドル１４の軸心９２よりも前方に配置することにより、親指以外の指、例えば人差し指または中指での切替スイッチ８１の操作を容易にすることができる。切替スイッチ８１を操作し続けている状態での操作スイッチ８２、８３、８４の操作が容易な構造であることから、乗員は操作スイッチ８２、８３、８４に割り当てる機能を変更する操作を素早く行うことができる。
ある実施形態において、操作スイッチ８２、８３、８４は、乗員が指で操作するスイッチであり、操作スイッチ８２、８３、８４の少なくとも一部は、ハンドル１４の軸心９２よりも後方に配置されていてもよい。
これにより、操作スイッチ８２、８３、８４を乗員の親指で操作しやすい位置に配置することができる。切替スイッチ８１をハンドル１４の軸心９２よりも前方に配置し、操作スイッチ８２、８３、８４をハンドル１４の軸心９２よりも後方に配置することで、操作スイッチ８２、８３、８４および切替スイッチ８１の同時操作を容易にすることができる。
ある実施形態において、操作スイッチ８２、８３、８４は、乗員が指で操作するスイッチであり、操作スイッチ８２、８３、８４の少なくとも一部は、切替スイッチ８１よりも上方に配置されていてもよい。
これにより、操作スイッチ８２、８３、８４を乗員の親指で操作しやすい位置に配置することができる。切替スイッチ８１をハンドル１４の軸心９２よりも前方に配置し、操作スイッチ８２、８３、８４を切替スイッチ８１よりも上方に配置することで、人差し指および親指による切替スイッチ８１および操作スイッチ８２、８３、８４の同時操作を容易にすることができる。
ある実施形態において、操作スイッチ８３、８４は、電動モータ５３の補助力を設定する補助力設定スイッチ８３、８４である。この場合、制御回路６０、７１は、乗員が切替スイッチ８１を操作し続けている間は、電動モータ５３の補助力の設定とは異なる機能を補助力設定スイッチ８３、８４に割り当ててもよい。
補助力設定スイッチ８３、８４が複数種類の機能を担うことにより、電動補助自転車１のハンドル１４に設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、電動補助自転車１は、電動補助自転車１に関する情報を表示する表示装置７０をさらに備えてもよい。この場合、制御回路６０、７１は、乗員が切替スイッチ８１を操作し続けながら補助力設定スイッチ８３、８４を操作すると、表示装置７０の表示モードを変更させる制御を行ってもよい。
補助力設定スイッチ８３、８４が複数種類の機能を担うことにより、電動補助自転車１のハンドル１４に設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、制御回路６０、７１は、乗員が切替スイッチ８１を操作し続けながら補助力設定スイッチ８３、８４を操作し続けている場合は、乗員が電動補助自転車１を押し歩きするときに電動モータ５３に補助力を発生させる押し歩きモードを電動補助自転車１に実行させる制御を行ってもよい。
これにより、操作装置８０に押し歩きモード用のスイッチを設けなくても、押し歩きモードを実行する指示を乗員から受け付けることができる。補助力設定スイッチ８３、８４が複数種類の機能を担うことにより、電動補助自転車１のハンドル１４に設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、操作スイッチは、乗員が電動補助自転車１を押し歩きするときに電動モータ５３に補助力を発生させる押し歩きモードを実行する指示を、乗員から受け付ける押し歩きスイッチ８２であってもよい。
押し歩きモードの実行の指示を受け付ける押し歩きスイッチ８２が、複数種類の機能を担うことにより、電動補助自転車１のハンドル１４に設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、制御回路６０、７１は、乗員が切替スイッチ８１を操作し続けながら押し歩きスイッチ８２を操作し続けている場合は、押し歩きモードを電動補助自転車１に実行させる制御を行ってもよい。
切替スイッチ８１を操作し続けながら押し歩きスイッチ８２を操作し続けている場合に押し歩きモードを実行する。これにより、指または荷物による押し歩きスイッチ８２への意図しない接触等により押し歩きモードが実行されることを抑制することができる。
ある実施形態において、制御回路６０、７１は、押し歩きスイッチ８２が単独で操作された場合は、押し歩きモードとは異なる動作を電動補助自転車１に実行させる制御を行ってもよい。
切替スイッチ８１の操作の有無に応じて、押し歩きスイッチ８２に割り当てる機能を変更する。これにより、電動補助自転車１のハンドル１４に設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、切替スイッチは、乗員が電動補助自転車１を押し歩きするときに電動モータ５３に補助力を発生させる押し歩きモードを実行する指示を、乗員から受け付ける押し歩きスイッチ８２であってもよい。
押し歩きモードの実行を受け付ける押し歩きスイッチ８２が、操作スイッチ８３、８４に割り当てる機能を変更する指示を乗員から受け付ける。特定の機能を担うスイッチ８２が、操作スイッチ８３、８４に割り当てる機能を変更する指示を乗員から受け付ける機能も担うことにより、電動補助自転車１のハンドル１４に設けられるスイッチの数を抑えながら、乗員からより多くの種類の指示を受け付けることができる。
ある実施形態において、電動補助自転車１は、切替スイッチ８１の乗員からの操作の受け付け状況を乗員へ報知する報知装置１３２、１３３をさらに備えてもよい。
乗員からの操作の受け付け状況を乗員へ知らせることで、乗員は操作スイッチ８２、８３、８４を操作したときに電動補助自転車１はどのように動作するのかを認識することができる。
ある実施形態において、電動補助自転車１は、切替スイッチ８１の乗員からの操作の受け付け状況を示す情報を表示する表示装置７０をさらに備えてもよい。
乗員は、表示装置７０に表示された情報を見ることで、操作スイッチ８２、８３、８４を操作したときに電動補助自転車１はどのように動作するのかを認識することができる。
以上、本発明の実施形態を説明した。上述の実施形態の説明は、本発明の例示であり、本発明を限定するものではない。また、上述の実施形態で説明した各構成要素を適宜組み合わせた実施形態も可能である。本発明は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、改変、置き換え、付加および省略などが可能である。
本発明は、操作装置を有する電動補助自転車に特に有用である。
１ 電動補助自転車
２ ヘッドランプ
４ トップチューブ
５ ダウンチューブ
６ ブラケット
７ チェーンステイ
８ ブレーキ
９ ブレーキ
１１ 車体フレーム
１２ ヘッドパイプ
１３ ステム
１４ ハンドル
１５ フロントフォーク
１６ シートチューブ
１７ サドルパイプ
１８ フェンダー
１９ シートステイ
２１ 前輪
２２ 後輪
２３ サドル
２４ チェーン
２５ 従動スプロケット
２６ 駆動軸
２７ ワンウェイクラッチ
２８ 変速機構
２９ 変速機構
３１ 右ハンドルバー
３２ 左ハンドルバー
３３ 右グリップ
３４ 左グリップ
３５ 前輪ブレーキレバー
３６ 後輪ブレーキレバー
３７ 変速操作器
３８ 変速操作器
４１ トルクセンサ
４２ クランク回転センサ
４３ ワンウェイクラッチ
４４ ワンウェイクラッチ
４５ 減速機
４６ モータ回転センサ
４７ 変速段センサ
４８ 変速段センサ
４９ スピードセンサ
５１ 駆動ユニット
５３ 電動モータ
５４ クランクアーム
５５ ペダル
５６ バッテリ
５７ クランク軸
５８ 合成機構
５９ 駆動スプロケット
６０ 制御装置
６１ 演算回路
６２ メモリ
６３ モータ駆動回路
７０ 表示装置
７１ マイクロコントローラ
７２ 表示パネル
７３ 電源スイッチ
７４ ランプ点灯スイッチ
７５ 内蔵バッテリ
７６ ＲＡＭ
７７ ＲＯＭ
８０ 操作装置
８１ 切替スイッチ
８２ 押し歩きスイッチ
８３ 補助力設定スイッチ
８４ 補助力設定スイッチ
８５ ヒンジ
９２ 軸心
９３ 配線
９４ 配線
９７ クランプ
９８ クランプ
１０１ 親指
１０２ 人差し指
１１１ クリック操作
１１２ 押し続ける操作
１２１ 標準モード
１２２ ナビゲーションモード
１２３ 設定モード
１２５ カーソル
１２６ 表示エリア
１２７ 表示エリア
１３１ 表示エリア
１３２ スピーカ
１３３ ランプ

Claims (19)

  1. 乗員の人力を補助する補助力を発生させる電動モータを備えた電動補助自転車であって、
    前記乗員が手で握って操舵を行うハンドルと、
    前記ハンドルに設けられ、前記乗員からの操作を受け付ける操作スイッチ、および前記操作スイッチに割り当てる機能を変更する操作を前記乗員から受け付ける切替スイッチを有する操作装置と、
    前記乗員が前記切替スイッチを操作し続けている状態で前記操作スイッチを操作したときと、前記乗員が前記切替スイッチを操作していない状態で前記操作スイッチを操作したときとで、前記電動補助自転車に実行させる動作を異ならせる制御を行う制御回路と、
    を備え、
    前記操作スイッチは、前記電動モータの補助力を設定する補助力設定スイッチであり、
    前記制御回路は、前記乗員が前記切替スイッチを操作し続けている間は、前記電動モータの補助力の設定とは異なる機能を前記補助力設定スイッチに割り当てる、電動補助自転車。
  2. 乗員の人力を補助する補助力を発生させる電動モータを備えた電動補助自転車であって、
    前記乗員が手で握って操舵を行うハンドルと、
    前記ハンドルに設けられ、前記乗員からの操作を受け付ける操作スイッチ、および前記操作スイッチに割り当てる機能を変更する操作を前記乗員から受け付ける切替スイッチを有する操作装置と、
    前記乗員が前記切替スイッチを操作し続けている状態で前記操作スイッチを操作したときと、前記乗員が前記切替スイッチを操作していない状態で前記操作スイッチを操作したときとで、前記電動補助自転車に実行させる動作を異ならせる制御を行う制御回路と、
    を備え、
    前記操作スイッチは、前記乗員が前記電動補助自転車を押し歩きするときに前記電動モータに補助力を発生させる押し歩きモードを実行する指示を、前記乗員から受け付ける押し歩きスイッチである、電動補助自転車。
  3. 乗員の人力を補助する補助力を発生させる電動モータを備えた電動補助自転車であって、
    前記乗員が手で握って操舵を行うハンドルと、
    前記ハンドルに設けられ、前記乗員からの操作を受け付ける操作スイッチ、および前記操作スイッチに割り当てる機能を変更する操作を前記乗員から受け付ける切替スイッチを有する操作装置と、
    前記乗員が前記切替スイッチを操作し続けている状態で前記操作スイッチを操作したときと、前記乗員が前記切替スイッチを操作していない状態で前記操作スイッチを操作したときとで、前記電動補助自転車に実行させる動作を異ならせる制御を行う制御回路と、
    を備え、
    前記切替スイッチは、前記乗員が前記電動補助自転車を押し歩きするときに前記電動モータに補助力を発生させる押し歩きモードを実行する指示を、前記乗員から受け付ける押し歩きスイッチである、電動補助自転車。
  4. 前記切替スイッチは前記乗員からの複数種類の操作を受け付け可能であり、
    前記制御回路は、前記切替スイッチが受け付けた前記操作の種類に応じて、前記乗員が前記操作スイッチを操作したときに前記電動補助自転車に実行させる動作を変更する制御を行う、請求項１から３のいずれかに記載の電動補助自転車。
  5. 前記切替スイッチは、前記乗員が指で操作するスイッチであり、
    前記制御回路は、
    前記切替スイッチが単独で操作されたときは、前記操作スイッチに割り当てる機能を変更する動作とは異なる第１の動作を前記電動補助自転車に実行させ、
    前記操作スイッチが単独で操作されたときは、前記第１の動作とは異なる第２の動作を前記電動補助自転車に実行させ、
    前記切替スイッチが操作され続けている状態で前記操作スイッチが操作されたときは、前記第１および第２の動作とは異なる第３の動作を前記電動補助自転車に実行させる制御を行う、請求項１から４のいずれかに記載の電動補助自転車。
  6. 前記操作装置は、複数の前記操作スイッチを有し、
    前記制御回路は、前記切替スイッチが受け付けた前記乗員の前記操作に応じて、前記乗員が前記操作スイッチのそれぞれを操作したときに前記電動補助自転車に実行させる動作を変更する制御を行う、請求項１から５のいずれかに記載の電動補助自転車。
  7. 前記切替スイッチは押しボタンスイッチであり、
    前記乗員が前記切替スイッチを操作し続けている状態は、前記乗員が前記切替スイッチを押し続けている状態であり、
    前記制御回路は、前記乗員が前記切替スイッチを押し続けている状態で前記操作スイッチを操作したときと、前記乗員が前記切替スイッチを押していない状態で前記操作スイッチを操作したときとで、前記電動補助自転車に実行させる動作を異ならせる制御を行う、請求項１から６のいずれかに記載の電動補助自転車。
  8. 前記操作スイッチは押しボタンスイッチであり、
    前記制御回路は、前記乗員が前記切替スイッチを押し続けている状態で前記操作スイッチを押したときと、前記乗員が前記切替スイッチを押していない状態で前記操作スイッチを押したときとで、前記電動補助自転車に実行させる動作を異ならせる制御を行う、請求項７に記載の電動補助自転車。
  9. 前記操作スイッチおよび前記切替スイッチは、前記乗員が指で操作するスイッチであり、
    前記操作スイッチおよび前記切替スイッチの一方は、他方よりも前方に配置されている、請求項１から８のいずれかに記載の電動補助自転車。
  10. 前記操作スイッチおよび前記切替スイッチは、前記電動補助自転車の前後方向において互いに重なる位置関係で配置されている、請求項１から９のいずれかに記載の電動補助自転車。
  11. 前記切替スイッチは、前記乗員が指で操作するスイッチであり、
    前記切替スイッチの少なくとも一部は、前記ハンドルの前記操作装置が設けられた位置における前記ハンドルの軸心よりも前方に配置されている、請求項１または２に記載の電動補助自転車。
  12. 前記操作スイッチは、前記乗員が指で操作するスイッチであり、
    前記操作スイッチの少なくとも一部は、前記ハンドルの前記軸心よりも後方に配置されている、請求項１１に記載の電動補助自転車。
  13. 前記操作スイッチは、前記乗員が指で操作するスイッチであり、
    前記操作スイッチの少なくとも一部は、前記切替スイッチよりも上方に配置されている、請求項１１または１２に記載の電動補助自転車。
  14. 前記電動補助自転車に関する情報を表示する表示装置をさらに備え、
    前記制御回路は、前記乗員が前記切替スイッチを操作し続けながら前記補助力設定スイッチを操作すると、前記表示装置の表示モードを変更させる制御を行う、請求項１に記載の電動補助自転車。
  15. 前記制御回路は、前記乗員が前記切替スイッチを操作し続けながら前記補助力設定スイッチを操作し続けている場合は、前記乗員が前記電動補助自転車を押し歩きするときに前記電動モータに補助力を発生させる押し歩きモードを前記電動補助自転車に実行させる制御を行う、請求項１に記載の電動補助自転車。
  16. 前記制御回路は、前記乗員が前記切替スイッチを操作し続けながら前記押し歩きスイッチを操作し続けている場合は、前記押し歩きモードを前記電動補助自転車に実行させる制御を行う、請求項２に記載の電動補助自転車。
  17. 前記制御回路は、前記押し歩きスイッチが単独で操作された場合は、前記押し歩きモードとは異なる動作を前記電動補助自転車に実行させる制御を行う、請求項１６に記載の電動補助自転車。
  18. 前記切替スイッチの前記乗員からの操作の受け付け状況を前記乗員へ報知する報知装置をさらに備える、請求項１から１７のいずれかに記載の電動補助自転車。
  19. 前記切替スイッチの前記乗員からの操作の受け付け状況を示す情報を表示する表示装置をさらに備える、請求項１から１８のいずれかに記載の電動補助自転車。
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