JP7113323B2 - Electric bicycle and control method of electric bicycle - Google Patents
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本発明は、電動自転車及び電動自転車の制御方法に関する。 The present invention relates to an electric bicycle and an electric bicycle control method.
従来、電動自転車を駆動するための電動モータと、電動自転車の速度を検出する車速センサと、電動モータを制御する制御装置とを備える電動自転車が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。 Conventionally, an electric bicycle has been disclosed that includes an electric motor for driving the electric bicycle, a vehicle speed sensor that detects the speed of the electric bicycle, and a control device that controls the electric motor (see, for example, Patent Document 1). .
従来の電動自転車においては、傾斜路面における環境に関わらず、一定出力で電動モータが駆動している。このため、傾斜路面上で電動自転車を押し歩きする場合に、傾斜路面における環境によっては、電動モータの出力が不適切になる場合がある。例えば、電動自転車が傾斜路面を下る場合では、電動モータの出力が過剰になったり、電動自転車が傾斜路面を上る場合では、電動モータの出力が足りなかったりすることがある。そこで、傾斜路面における環境を精度よく検知するためには、車両の加速度などを検知する車速センサに加え、電動自転車の傾斜角度を検出する傾斜センサを、新たに設ける必要がある。 In conventional electric bicycles, the electric motor is driven at a constant output regardless of the environment of the sloping road surface. Therefore, when pushing the electric bicycle on a sloped road surface, the output of the electric motor may become inappropriate depending on the environment of the sloped road surface. For example, when the electric bicycle descends a sloped road surface, the output of the electric motor may be excessive, and when the electric bicycle climbs the sloped surface, the electric motor output may be insufficient. Therefore, in order to accurately detect the environment on a sloped road surface, it is necessary to newly provide an inclination sensor for detecting the inclination angle of the electric bicycle in addition to the vehicle speed sensor for detecting the acceleration of the vehicle.
そこで、本発明は、新たなセンサを増やすことなく、押し歩き時の安全性を高めることができる電動自転車及び電動自転車の制御方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electric bicycle and a control method for an electric bicycle that can improve safety when walking while pushing without adding new sensors.
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る電動自転車は、電動モータを備える電動自転車であって、ペダルへの踏力に基づく人力駆動力に、前記電動モータによる第１補助駆動力を付加して走行する第１モードと、車体への押力に、前記電動モータによる第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は前記第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードとを切り替えて実行する制御部と、前記電動モータの単位時間当たりの回転数を示す回転数情報を出力するセンサとを備え、前記制御部は、さらに、前記第２モードを実行中に、前記回転数情報に基づいて、前記電動自転車が傾斜路面を下っているか否かを判断し、前記電動自転車が前記傾斜路面を下っていることを判断した場合に、前記電動モータの前記第２補助駆動力を抑制する。 In order to achieve the above object, an electric bicycle according to one aspect of the present invention is an electric bicycle including an electric motor, wherein a first auxiliary driving force is added by the electric motor to a human power driving force based on a force applied to a pedal. and a second mode in which the vehicle is pushed by adding a second auxiliary driving force from the electric motor to the pushing force on the vehicle body, or is self-propelled by adding the second auxiliary driving force. and a sensor for outputting rotational speed information indicating the rotational speed of the electric motor per unit time, wherein the control unit further comprises, during execution of the second mode , the previous Based on the rotational speed information, it is determined whether or not the electric bicycle is descending an inclined road surface, and when it is determined that the electric bicycle is descending the inclined road surface, the second assisting operation of the electric motor is performed. Suppress driving force.
また、本発明の一態様に係る電動自転車の制御方法は、ペダルへの踏力に基づく人力駆動力に、電動モータによる第１補助駆動力を付加して走行する第１モードと、車体への押力に、前記電動モータによる第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は前記第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードとを切り替えて実行するモード実行工程と、前記電動モータの単位時間当たりの回転数を示す回転数情報を取得する取得工程と、前記第２モードを実行中に、前記回転数情報に基づいて、電動自転車が傾斜路面を下っているか否かを判断する判断工程と、前記電動自転車が前記傾斜路面を下っていることを判断した場合に、前記電動モータの前記第２補助駆動力を抑制する駆動力制御工程とを含む。 Further, a method for controlling an electric bicycle according to an aspect of the present invention includes a first mode in which a first auxiliary driving force by an electric motor is added to a human-powered driving force based on a force applied to a pedal; a mode execution step of switching between a second mode of pushing while adding a second auxiliary driving force by the electric motor to the force and a second mode of self-propelled by adding the second auxiliary driving force; and the electric motor. an acquiring step of acquiring rotation speed information indicating the rotation speed per unit time; and determining whether the electric bicycle is descending an inclined road surface based on the rotation speed information during execution of the second mode. and a driving force control step of suppressing the second auxiliary driving force of the electric motor when it is determined that the electric bicycle is descending the inclined road surface.
本発明に係る電動自転車及び電動自転車の制御方法によれば、新たなセンサを増やすことなく、押し歩き時の安全性を高めることができる。 According to the electric bicycle and the method for controlling the electric bicycle according to the present invention, it is possible to improve the safety during pushing while walking without increasing the number of new sensors.
以下では、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Below, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below is a specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangement and connection of components, steps, order of steps, etc. shown in the following embodiments are examples and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in independent claims representing the highest level concept of the present invention will be described as optional constituent elements.
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 Each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Therefore, for example, scales and the like do not necessarily match in each drawing. Moreover, in each figure, the same code|symbol is attached|subjected about the substantially same structure, and the overlapping description is abbreviate|omitted or simplified.
また、以下の説明において、「前方」とは、電動自転車の走行時の進行方向であり、「後方」とはその反対方向である。具体的には、電動自転車のサドルに対してハンドル側が「前方」である。「左右方向」は、前後方向に対して直交する方向である。 In the following description, "forward" is the direction in which the electric bicycle travels, and "backward" is the opposite direction. Specifically, the handle side is "forward" with respect to the saddle of the electric bicycle. A “left-right direction” is a direction perpendicular to the front-rear direction.
（実施の形態１）
［構成］
まず、本実施の形態に係る電動自転車１の構成について説明する。
(Embodiment 1)
[Constitution]
First, the configuration of the
図１は、実施の形態１に係る電動自転車１を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing an
図１に示すように、電動自転車１は、坂道を下る際に電動自転車１の速度が過剰にならないように、走行速度を調節したり、坂道を上る際に、電動自転車１に対する押し歩き力に電動自転車１に第２補助駆動力を付与したりすることで、より快適に坂道を通行することができる。本実施の形態での坂道は、傾斜路面の一例である。
As shown in FIG. 1, the
電動自転車１は、第１モードと、第２モードとを有する。第１モードは、例えばアシストモードであり、ペダル１７へのユーザの踏力に基づく車体１０の前進を補助する。第２モードには、例えば押し歩きモード又は自走モードが含まれる。押し歩きモードでは、ユーザが電動自転車１を押して歩くときに、ユーザによる車体１０を前へ押す力に基づいて、車体１０の前進が補助される。自走モードでは、電動自転車１を支えながら進むときの車体１０の前進が補助される。なお、第２モードでは、ユーザが電動自転車１を支えながら進むときに、電動自転車１が自走してもよい。
The
電動自転車１は、車体１０と、車体１０に取り付けられたモータ駆動ユニット２０と、操作部４０と、バッテリー５０と、前照灯６０と、クランク回転センサ３１と、モータ回転センサ３２と、踏力センサ３３とを備える。
The
車体１０は、フレーム１１と、前輪１２と、後輪１３と、ハンドル１４と、サドル１５と、クランク１６と、ペダル１７と、駆動スプロケット１８と、チェーン１９とを備える。
The
フレーム１１は、ヘッドパイプ１１１と、メインフレーム１１２と、立パイプ１１３と、フォーク１１４と、チェーンステー１１５とを備える。ヘッドパイプ１１１は、前輪１２を支持するフォーク１１４及びハンドル１４を、ヘッドパイプ１１１の軸を中心に回転自在に支持する。ハンドル１４を左右に回すことで、フォーク１１４に支持された前輪１２の向きを左右に回転させることができる。
The
メインフレーム１１２は、ヘッドパイプ１１１と立パイプ１１３とを連結する部分である。メインフレーム１１２の下端部には、クランク１６及びモータ駆動ユニット２０が取り付けられている。本実施の形態に係る電動自転車１は、クランク１６とモータ駆動ユニット２０とが一体化された、いわゆるセンターユニット方式の電動自転車１である。
The
立パイプ１１３は、サドル１５を着脱可能に支持する。具体的には、立パイプ１１３には、サドル１５を支持するシートポストが挿入されて固定される。本実施の形態では、立パイプ１１３に、バッテリー５０が着脱可能に取り付けられている。
The standing
フォーク１１４は、前輪１２を回転自在に支持する。前輪１２を支持するフォーク１１４には、前照灯６０が取り付けられている。チェーンステー１１５は、後輪１３を回転自在に支持する。
The
図２は、実施の形態１に係る電動自転車１のハンドル１４及び操作部４０の斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of the
図２に示すように、ハンドル１４には、一対のグリップ１４１及びブレーキレバー１４２が左右に設けられている。一対のグリップ１４１は、適切な姿勢で乗車された場合に、手で握られる部分である。また、一対のグリップ１４１は、電動自転車１を押して又は支えて歩く際にも手で握られて、前方への押力を受ける。一対のグリップ１４１の少なくとも一方には、握る力又は押力を検知するグリップセンサが設けられていてもよい。
As shown in FIG. 2, the
一対のブレーキレバー１４２は、前輪１２及び後輪１３の各々に取り付けられた、図示しないブレーキ装置の動作レバーである。一方のブレーキレバー１４２を操作することで、前輪１２に取り付けられたブレーキ装置が駆動され、前輪１２に対して機械的な制動力を与える。他方のブレーキレバー１４２を操作することで、後輪１３に取り付けられたブレーキ装置が駆動され、後輪１３に対して機械的な制動力を与える。
A pair of
ブレーキレバー１４２には、ブレーキセンサが設けられており、このブレーキセンサがブレーキレバー１４２に対する操作を検出するようになっている。
A brake sensor is provided on the
図１に示すように、サドル１５は、ユーザが適切な姿勢で乗車した場合に、人が座る部分である。
As shown in FIG. 1, the
クランク１６は、クランク軸１６１と、一対のクランクアーム１６２とを有する。クランクアーム１６２は、メインフレーム１１２の両側に１つずつ設けられており、左右方向に延びるクランク軸１６１の両端に固定されている。クランクアーム１６２の一方端がクランク軸１６１に固定され、他方端には、ペダル１７が回転自在に固定されている。ペダル１７に踏力が加えられた場合、クランクアーム１６２がクランク軸１６１を中心に回転し、当該回転による人力駆動力が駆動スプロケット１８及びチェーン１９を介して後輪１３に伝達される。第１モードで動作する場合には、踏力に基づく人力駆動力と、当該人力駆動力に付加された電動モータ２１による第１補助駆動力とが後輪１３に伝達される。
The
モータ駆動ユニット２０は、電動モータ２１及び制御装置２２が、樹脂製又は金属製の筐体に収納されてユニット化されている。
The
電動モータ２１は、制御装置２２による制御に基づいて、バッテリー５０からの電力を受けて駆動する。電動モータ２１の回転トルクは駆動スプロケット１８に伝達されて、駆動スプロケット１８が回転する。こうして、後輪１３は回転する。回転トルクは、第１補助駆動力及び第２補助駆動力を意味する。また、電動モータ２１は、モータ出力を出さない非駆動時に回生電力を発生させてバッテリー５０を充電する回生動作を行うことができ、回生ブレーキとして作動することができる。
The
本実施の形態における電動モータ２１は、第１補助駆動力及び第２補助駆動力となるモータである。電動モータ２１は、第１モードを実行中に、ペダル１７への踏力に基づく人力駆動力に、第１補助駆動力を付加する。また、電動モータ２１は、第２モードを実行中に、電動自転車１に対する押して又は支えて歩く力に、第２補助駆動力を付加する。
The
図３は、実施の形態１に係る電動自転車１の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the
図３に示すように、制御装置２２は、クランク回転センサ３１、モータ回転センサ３２、及び踏力センサ３３などのセンサによる検出結果に基づいて、電動モータ２１の動作を制御する。本実施の形態では、制御装置２２は、モータ駆動ユニット２０の筐体の内部に収納されているが、これに限らない。制御装置２２は、モータ駆動ユニット２０とは別体で設けられていてもよい。
As shown in FIG. 3 , the
制御装置２２は、例えば、マイコン（マイクロコントローラ）などで実現され、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどで構成されている。あるいは、制御装置２２は、専用の電子回路で実現されてもよい。
The
制御装置２２には、電動モータ２１、クランク回転センサ３１、モータ回転センサ３２、踏力センサ３３、手動スイッチ４２、操作部４０、バッテリー５０及び前照灯６０が接続されている。制御装置２２には、各スイッチに対する操作信号、及び、各センサによる検出結果が入力される。
クランク回転センサ３１及び踏力センサ３３は、クランク軸１６１の近傍に配置されている。モータ回転センサ３２は、電動モータ２１の回転軸の近傍に配置されている。
The
クランク回転センサ３１は、クランク１６の単位時間当たりの回転数を検出することができる。クランク回転センサ３１は、歯車状の回転体と、回転体の歯を挟むように配置された光出射部と受光部とを有する光検出器とを有することで実現する。なお、クランク回転センサ３１は、クランク１６の回転数を検出することができればいかなる構成でもよい。
The
モータ回転センサ３２は、電動モータ２１の単位時間当たりの回転数を示す回転数情報を出力する。モータ回転センサ３２は、電動モータ２１の回転軸と一体的に回転する磁石と、ホールＩＣとを有する。ホールＩＣは、磁石の回転に応じて変化する磁界の変化を検出することで、磁石の回転数、すなわち、電動モータ２１の回転数を検出する。なお、モータ回転センサ３２は、電動モータ２１の回転数を検出することができればいかなる構成でもよい。モータ回転センサ３２は、センサの一例である。
The
踏力センサ３３は、磁歪式のトルクセンサであり、ペダル１７への人力駆動力に基づいてクランク軸１６１が回転することにより発生する人力駆動力を検出する。踏力センサ３３は、コイルと、磁歪発生部とを有する。例えば、ペダル１７に踏力が加えられて人力駆動力が発生した場合に、磁歪発生部に歪みが発生する。磁歪発生部には、透磁率が増加する部位と減少する部位とが発生する。このコイルのインダクタンス差を検出することで、人力駆動力を検出する。なお、踏力センサ３３の構成は特に限定されず、ペダル１７への人力駆動力が検出できればいかなる構成でもよい。人力駆動力は、踏力と同義である。
The pedaling
制御装置２２は、クランク回転センサ３１、モータ回転センサ３２、及び踏力センサ３３などのセンサによる検出結果に基づいて、電動モータ２１の動作、つまり、適切な第１補助駆動力を付与するための電動モータ２１の出力を制御する。本実施の形態では、制御装置２２は、モータ駆動ユニット２０の筐体の内部に収納されているが、これに限らない。制御装置２２は、モータ駆動ユニット２０とは別体で設けられていてもよい。電動モータ２１の出力は、第１補助駆動力及び第２補助駆動力となる。
The
制御装置２２は、バッテリー５０から供給される電力を、電動モータ２１及び前照灯６０に供給する。
The
制御装置２２は、制御部２２１を有する。制御部２２１は、電動自転車１の動作モードに応じて、電動モータ２１を駆動する。具体的には、制御部２２１は、第１モードと第２モードとを有し、第１モードと第２モードとを切り替えて実行する。
The
第１モードの一例であるアシストモードは、踏力センサ３３で検知したペダル１７への踏力に基づく人力駆動力に、電動モータ２１による第１補助駆動力を付加して走行するモードである。アシストモードは、電源スイッチ４１が押下されて電源がオンされた後、人が電動自転車１に乗車している場合に実行される。具体的には、アシストモードは、ペダル１７への踏力が所定の閾値より大きい場合に実行される。
The assist mode, which is an example of the first mode, is a mode in which a first auxiliary driving force by the
第２モードは、車体１０への押力に、電動モータ２１による第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は第２補助駆動力を付加して自走させるモード（押し歩きモード又は自走モード）を有する。つまり、押し歩きモードは、電動自転車１を人が押し歩き力に、車体１０に、電動モータ２１による第２補助駆動力を付加して押し歩くモードである。押し歩きモードは、人が電動自転車１に乗車しておらず、電動自転車１の車体１０を押しながら歩く場合に実行される。
The second mode is a mode in which the
自走モードは、電動自転車１を人が支えた状態で、車体１０に、電動モータ２１による第２補助駆動力を付加して自走させるモードである。自走モードは、押し歩きモードと同様に、人が電動自転車１に乗車しておらず、電動自転車１の車体１０を支えながら歩く場合に実行される。自走モードにおいて、人は、車体１０を前方に押す力を加えていない。
The self-propelled mode is a mode in which the
なお、押し歩きモードと自走モードとは、車体１０に対する前方への押す力の有無によって判別可能である。制御部２２１は、例えば、グリップ１４１などに設けられたグリップセンサなどによって前方への押す力の有無を検知し、検知結果に応じて押し歩きモードと自走モードとを切り替えて実行してもよい。あるいは、制御部２２１は、押し歩きモードと自走モードと判別することなく、第２補助駆動力を付加する第２モードとして実行してもよい。
It should be noted that the push-walking mode and the self-propelled mode can be distinguished by the presence or absence of forward pushing force on the
本実施の形態では、押し歩きモード又は自走モードは、手動スイッチ４２が押下されている期間に実行される。なお、押し歩きモード又は自走モードは、ペダル１７への踏力が所定の閾値より大きい場合には実行されなくてもよい。つまり、アシストモードと押し歩きモード又は自走モードとは、排他的に実行される。
In this embodiment, the push-walking mode or the self-running mode is executed while the
制御部２２１は、アシストモードを実行する場合、ペダル１７への踏力と電動自転車１の走行速度とに基づいて、電動モータ２１が生成する第１補助駆動力の大きさを決定する。ペダル１７への踏力は、踏力センサ３３による検出結果から得られる。電動自転車１の速度は、クランク回転センサ３１によって検出されたクランク１６の回転数と、後輪１３の大きさとに基づいて算出される。
When executing the assist mode, the
なお、クランク１６の回転数と電動自転車１の速度とを予め対応付けたテーブルが、制御装置２２のメモリに記憶されていてもよい。制御部２２１は、当該テーブルを参照することで、クランク１６の回転数から電動自転車１の速度を決定してもよい。
A table in which the number of revolutions of the
アシストモードにおける第１補助駆動力は、走行速度に応じて異なるが、例えば、ペダル１７への踏力の２倍以下の大きさである。例えば、制御部２２１は、電動自転車１の走行速度が時速１０ｋｍ未満の場合に、電動モータ２１を駆動することで、ペダル１７への踏力の２倍以下の第１補助駆動力を発生させる。制御部２２１は、速度が時速２４ｋｍ以上の場合は、電動モータ２１に第１補助駆動力を発生させない。制御部２２１は、速度が時速１０ｋｍ以上２４ｋｍ未満の場合には、電動モータ２１を駆動することで、速度に応じて定められた第１補助駆動力を発生させる。
The first auxiliary driving force in the assist mode varies depending on the traveling speed, but is, for example, twice or less the force applied to the
制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モードを実行する場合、電動自転車１の走行速度が予め定められた上限値を超えないように、電動モータ２１に第２補助駆動力を生成させる。押し歩きモード又は自走モードにおける第２補助駆動力は、例えば、電動自転車１の走行速度が時速６ｋｍ未満になる大きさである。ここでは、電動自転車１の走行速度の上限値が時速６ｋｍとしたが、３ｋｍでもよく、特に限定されない。
When executing the push-walking mode or the self-running mode, the
本実施の形態では、制御部２２１は、モータ回転センサ３２が出力した電動モータ２１の回転数を示す回転数情報を取得している。制御部２２１は、回転数情報に基づいて、電動自転車１の加速度、重力加速度、電動モータ２１の出力等を算出して、電動自転車１の傾斜角度を算出する。制御部２２１は、電動自転車１の加速度、重力加速度、電動モータ２１の出力等に対応するテーブルを有していてもよく、このテーブルに基づいての傾斜角度を算出してもよい。
In the present embodiment, the
水平な路面（水平面）、上り坂道、及び、下り坂道での電動自転車１の傾斜角度を図４～図６で例示する。図４は、実施の形態１に係る電動自転車１を水平な路面８２上で押し歩く様子を示す側面図である。図５は、実施の形態１に係る電動自転車１を下り坂道８４で支え歩く様子を示す側面図である。図６は、実施の形態１に係る電動自転車１を上り坂道８３で押し歩く様子を示す側面図である。
The inclination angles of the
図４～図６の各々に破線で示される基準位置８１に対するユーザ８０の位置を判定する。基準位置８１は、通常の押し歩き動作時に、側方から見たときのユーザ８０の位置である。
The position of
図４での基準位置８１は、電動自転車１が水平な路面８２に置かれた場合においてサドル１５を通る鉛直線である。この場合での電動自転車１の傾斜角度は、０°である。図５での基準位置８１は、電動自転車１が下り坂道８４に置かれた場合において、下り坂道８４に対してサドル１５を通る法線である。この場合での電動自転車１の傾斜角度は、水平面に対する下り坂道８４の傾斜角度と同様の、αである。図６での基準位置８１は、電動自転車１が上り坂道８３に置かれた場合において、上り坂道８３に対してサドル１５を通る法線である。この場合での電動自転車１の傾斜角度は、水平面に対する上り坂道８３の傾斜角度と同様の、βである。
A
制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モードを実行中に、電動モータ２１の回転数情報に基づいて、電動自転車１が坂道８４を下っているか否かを判断する。電動自転車１が坂道８４を下っているか否かの判断は、モータ回転センサ３２、及び電動モータ２１によって判断できる。具体的には、電動自転車１が水平な路面８２から下り坂道８４に侵入する場合では、下り坂道８４で電動モータ２１の出力が低下するが、電動モータ２１の回転軸の回転数は増加する。一方、電動自転車１が水平な路面８２から上り坂道８３に侵入する場合では、上り坂道８３で電動モータ２１の出力が増加するが、電動モータ２１の回転軸の回転数は低下する。つまり、下り坂道８４での電動モータ２１の回転軸の回転数を電動モータ２１の出力で除算した第１の値は、上り坂道８３での電動モータ２１の回転軸の回転数を電動モータ２１の出力で除算した第２の値よりも小さい。このことから、上り坂道８３では、電動モータ２１に与える負荷が高負荷となり、下り坂道８４では、電動モータ２１に与える負荷が低負荷となる。こうして制御部２２１は、モータ回転センサ３２による検出結果、及び、電動モータ２１の出力値によって、電動自転車１が坂道８４を下っていることを判断する。なお、電動自転車１が坂道８４を下っていることの判断は、これに限定されず、電動自転車１が坂道８４を下っていることの判断ができればいかなる手段でもよい。
The
制御部２２１は、電動自転車１が坂道８４を下っていることを判断した場合に、電動モータ２１を制御することで、電動モータ２１の第２補助駆動力を抑制する。つまり、押し歩きモード又は自走モードを実行中に電動自転車１が坂道を下ることで、電動自転車１の走行速度が加速することがある。このため、制御部２２１は、電動自転車１の加速度が上がり過ぎないように、電動モータ２１の第２補助駆動力を抑制する。
When the
図３に示すように、制御部２２１は、電動モータ２１の補助駆動力と単位時間当たりの電動モータ２１の回転数との比に基づいて、電動モータ２１の第２補助駆動力を制御する。電動モータ２１の出力と電動モータ２１の回転数との比は、例えば、下り坂道での電動モータ２１の回転軸の回転数を電動モータ２１の出力で除算した第１の値であり、上り坂道での電動モータ２１の回転軸の回転数を電動モータ２１の出力で除算した第２の値である。制御部２２１は、第１の値が大きくなればなるほど第２補助駆動力を抑制する力を大きくし、第２の値が大きくなればなるほど第２補助駆動力を抑制する力を小さくする。制御部２２１は、この比に応じた電動モータ２１の第２補助駆動力を制御する。
As shown in FIG. 3, the
制御部２２１は、電動モータ２１の第２補助駆動力を弱める場合に、電動モータ２１に回生ブレーキが働くようにブレーキ力を制御する。具体的には、制御部２２１は、踏力センサ３３の測定結果に基づいて、電動モータ２１の出力制御を行う。また、制御部２２１は、例えばブレーキセンサがブレーキレバー１４２に対する操作を検出すると、電動モータ２１を制御して、電動モータ２１に回生動作を行わせる。これにより、電動モータ２１は、モータ出力を出さない非駆動時には回生電力を発生させるので、当該回生電力によってバッテリー５０が充電される。
When weakening the second auxiliary driving force of the
制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モードを実行中に、電動自転車１の加速度が所定値以上の場合に、制御部２２１は、電動モータ２１の第２補助駆動力を制限又は停止させる。例えば、電動自転車１で坂道を下る際に押し歩きモード又は自走モードを実行する場合、電動自転車１の加速度が上昇することが考えられる。電動自転車１の加速度が上昇しないように、ユーザがブレーキを掛けるなどして踏ん張らなければならず、ユーザに負担が掛かってしまうと考えられる。こうならないように、制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モードを実行中に、電動自転車１が坂道を下っていることを判断し、坂道を下っている場合に、電動モータ２１の出力を制限又は出力を停止させる。
The
また、制御部２２１は、回転数情報に基づいて、電動自転車１の重力加速度を算出し、算出した重力加速度等に基づいて、水平面に対する電動自転車１の傾斜角度を算出する。制御部２２１は、算出した電動自転車１の傾斜角度に応じて、電動モータ２１の第２補助駆動力を制御する。例えば、制御部２２１は、傾斜角度に応じて、急な坂道では電動モータ２１の出力を大きく制限又は出力を停止し、緩やかな坂道では電動モータ２１の出力を小さく制限する。これは、押し歩きモード又は自走モードを実行する場合、下り坂道の傾斜角度に応じて、電動自転車１の加速度の上昇度合いが変わることが考えられる。急な坂道では、電動自転車１の加速度を急に上昇させ、緩やかな坂道では緩やかに加速度を上昇させる。
The
なお、制御部２２１は、傾斜角度に応じて電動モータ２１を制御するが、例えば、「強」、「中」、「弱」といった段階的に、電動モータ２１の出力を制限してもよい。制御部２２１は、傾斜角度が０°から第１角度までを、第２補助駆動力を「弱」にし、傾斜角度が第１角度から第２角度までを、第２補助駆動力を「中」にし、傾斜角度が第２角度から第３角度までを、第２補助駆動力を「強」にしてもよい。
Note that the
さらに、制御部２２１は、電動自転車１を坂道上で停止した状態から押し歩きモード又は自走モードを開始する場合に、加速度情報に基づいて、水平面に対する電動自転車１の傾斜角度を算出する。例えば、電動自転車１は、坂道の途中で停車させる場合がある。坂道で電動自転車１を停車させた状態から、押し歩きモード又は自走モードを実行させて電動自転車１を発進させる場合において、坂道を下るときには、自重によって電動自転車１の加速度が上昇してしまうと考えられる。この場合でも、制御部２２１は、算出した傾斜角度に応じて、電動モータ２１の出力を制限又は出力を停止するように、電動モータ２１を制御する。
Further, the
また、制御部２２１は、電動自転車１を坂道上で停止した状態から押し歩きモード又は自走モードを開始する場合に、電動モータ２１の駆動に必要な設定値以下の電流を電動モータ２１に入力させたときに、電動モータ２１の回転が開始されると、制御部２２１は、電動自転車１が坂道を下っていると判断する。例えば、下り坂道では、電動自転車１が自重によって自然と移動するものであるため、電動モータ２１の回転が、僅かにでもモータ回転センサ３２により検知された場合に、電動自転車１が坂道を下っていると判断する。
In addition, the
さらに、制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モードを実行して電動自転車１が坂道を上る場合に、電動自転車１の傾斜角度が所定の角度以下となり、かつ、電動モータ２１の第２補助駆動力が規定の閾値以下となるまで、電動モータ２１の第２補助駆動力を継続的に付加する。傾斜角度が所定の角度よりも大きければ、急な坂道であると言える。この場合には、電動モータ２１の第２補助駆動力を継続的に付加する必要がある。
Furthermore, when the
バッテリー５０は、電動モータ２１の駆動用の電力を貯める蓄電池である。バッテリー５０は、例えば、二次電池であるが、キャパシタなどであってもよい。バッテリー５０は、電動モータ２１に電気的に接続されている。具体的には、バッテリー５０は電動モータ２１に対して電力を供給するとともに、電動モータ２１からの回生電力を充電する。
The
操作部４０は、電源スイッチ４１、前照灯６０を点灯させるライトスイッチ等が設けられている端末装置である。操作部４０は、ユーザによる操作を受け付ける、タッチパネルディスプレイなどである。
The
［動作］
図７は、実施の形態１に係る電動自転車１の動作を示すフローチャートである。
[motion]
FIG. 7 is a flow chart showing the operation of the
ここでは、予め電源スイッチ４１がオンされた場合を想定し、電動自転車１が水平な路面８２から坂道に侵入する場合の動作について説明する。
Here, assuming that the power switch 41 has been turned on in advance, the operation when the
まず、手動スイッチ４２は、ユーザにより押されている（Ｓ１１）。制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モード（第２モード）を実行する（Ｓ１２）。具体的には、制御部２２１は、電動モータ２１を駆動することで、第２補助駆動力を発生させる。これにより、ユーザによる押し歩き力に、電動モータ２１の回転に応じた第２補助駆動力が付加される。ステップＳ１２が、モード実行工程の一例である。
First, the
なお、制御部２２１は、ユーザが手動スイッチ４２を押下していない場合、アシストモードを実行していてもよい。例えば、ペダル１７への踏力が踏力センサ３３によって検出された場合、制御部２２１は、ペダル１７への踏力に基づいて電動モータ２１に生成させるべき第１補助駆動力の大きさを決定し、電動モータ２１にバッテリー５０からの電力を供給することで、決定した第１補助駆動力を生成させる。
Note that the
次に、制御部２２１は、モータ回転センサ３２から電動モータ２１の単位時間当たりの回転数を示す回転数情報を取得する（Ｓ１３）。回転数情報を取得するステップＳ１３が、取得工程の一例である。
Next, the
次に、制御部２２１は、電動自転車１の回転数が所定値以上であるか否かを判断する（Ｓ１４）。
Next, the
次に、電動自転車１の回転数が所定値以上である場合（Ｓ１４でＹｅｓ）、制御部２２１は、電動モータ２１の出力を制限、又は電動モータ２１の出力を停止するように制御する（Ｓ２１）。電動自転車１の加速度が所定値以上であれば、坂道の下り坂を下っている場合が考えられる。このため、この電動自転車１では、電動モータ２１の出力を制限、又は電動モータ２１の出力を停止させる。
Next, when the number of revolutions of the
一方、電動自転車１の加速度が所定値未満である場合（Ｓ１４でＮｏ）、制御部２２１は、電動自転車１が坂道を下っているか否かを判断する（Ｓ１５）。具体的に、制御部２２１は、電動モータ２１の回転軸の回転数を電動モータ２１の出力で除算した第１の値が、水平な路面８２での電動モータ２１の回転軸の回転数を電動モータ２１の出力で除算した基準値よりも大きくなっているか否かを判断する。電動自転車１が坂道を下っているか否かを判断するステップＳ１５が、判断工程の一例である。
On the other hand, if the acceleration of the
第１の値が基準値よりも大きくなった場合、電動自転車１が水平な路面８２から下り坂道に侵入したと考えられる。制御部２２１は、電動自転車１が坂道を下っていると判断し（Ｓ１５でＹｅｓ）、坂道の傾斜角度を算出する（Ｓ１６）。電動自転車１が坂道を下っていると判断したステップＳ１５でＹｅｓの場合が、駆動力制御工程の一例である。
If the first value is greater than the reference value, it is considered that the
次に、制御部２２１は、電動自転車１が坂道を下るときに、第２補助駆動力を弱めるように電動モータ２１を制御する（Ｓ１７）。制御部２２１は、下り坂道での電動自転車１の傾斜角度に応じて、第２補助駆動力を制御するように、電動モータ２１の出力を制御する。なお、制御部２２１が電動モータ２１の第２補助駆動力を弱める場合に、電動モータ２１の回生ブレーキのブレーキ力を制御することで、電動モータ２１の第２補助駆動力を弱めてもよい。そして、電動自転車１は、この処理を終了し、ステップＳ１１に戻る。
Next, the
一方、第１の値が基準値よりも小さくなった場合、電動自転車１が水平な路面８２から上り坂道に侵入したと考えられる。制御部２２１は、第１の値が基準値よりも小さくなった場合、電動自転車１が坂道を下っていない（Ｓ１５でＮｏ）、つまり、電動自転車１が坂道を上っていると判断し（Ｓ１８でＹｅｓ）、坂道の傾斜角度を算出する（Ｓ１９）。
On the other hand, when the first value is smaller than the reference value, it is considered that the
次に、制御部２２１は、電動自転車１が坂道を上るときに、第２補助駆動力を強めるように電動モータ２１を制御する（Ｓ２０）。制御部２２１は、上り坂道での電動自転車１の傾斜角度に応じて、第２補助駆動力を制御するように、電動モータ２１の出力を制御する。例えば、制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モードを実行して電動自転車１が坂道を上る場合に、電動自転車１の傾斜角度が所定の角度以下となり、かつ、電動モータ２１の第２補助駆動力が規定の閾値以下となるまで、電動モータ２１の第２補助駆動力を継続的に付加する。そして、電動自転車１は、この処理を終了し、ステップＳ１１に戻る。
Next, the
また、第１の値と基準値とがさほど変わらない場合は、電動自転車１が水平な路面８２に存在していると考えられる。制御部２２１は、第１の値が基準値とさほど変わらない場合は、電動自転車１が水平な路面８２を進んでいると判断し（Ｓ１８でＮｏ）、ステップＳ１７及びステップＳ２０のような電動モータ２１に対する第２補助駆動力の制御を行わない。そして、電動自転車１は、この処理を終了し、ステップＳ１１に戻る。
Also, when the first value and the reference value are not much different, it is considered that the
［作用効果］
次に、本実施の形態における電動自転車１及び電動自転車１の制御方法の作用効果について説明する。
[Effect]
Next, the effects of the
上述したように、本実施の形態に係る電動自転車１は、電動モータ２１を備える電動自転車１である。電動自転車１は、ペダル１７への踏力に基づく人力駆動力に、電動モータ２１による第１補助駆動力を付加して走行するアシストモードと、車体１０への押力に、電動モータ２１による第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は第２補助駆動力を付加して自走させる第２モード（押し歩きモード又は自走モード）とを切り替えて実行する制御部２２１と、電動自転車１の速度に関する速度情報又は電動モータ２１の単位時間当たりの回転数を示す回転数情報を出力するセンサとを備える。そして、制御部２２１は、さらに、押し歩きモード又は自走モードを実行中に、速度情報又は回転数情報に基づいて、電動自転車１が坂道を下っているか否かを判断し、電動自転車１が坂道を下っていることを判断した場合に、電動モータ２１の第２補助駆動力を抑制する。
As described above, the
このように、制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モードを実行中に、センサが出力した速度情報又は回転数情報に基づいて、電動自転車１が坂道を下っているか否かを判断する。これにより、制御部２２１は、例えば、電動自転車１の傾斜角度を検出する傾斜センサを新たに設けることなく、電動自転車１が坂道を下っているか否かを判断することができる。
In this manner, the
また、制御部２２１により電動自転車１が坂道を下っていることを判断した場合に、電動モータ２１は、電動自転車１が略水平な路面を移動している場合に付加する第２補助駆動力に比べ、電動自転車１が坂道を下るときの第２補助駆動力を弱める。電動自転車１が下り坂道に侵入した場合、電動モータ２１の出力つまり第２補助駆動力を弱めることで、電動自転車１の加速度の上昇が抑制される。その結果、この電動自転車１では、押し歩き時の安全性が高められる。
Further, when the
したがって、この電動自転車１では、新たなセンサを増やすことなく、押し歩き時の安全性を高めることができる。
Therefore, in this
また、本実施の形態に係る電動自転車１の制御方法は、ペダル１７への踏力に基づく人力駆動力に、電動モータ２１による第１補助駆動力を付加して走行するアシストモードと、車体１０への押力に、電動モータ２１による第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードとを切り替えて実行するモード実行工程と、電動自転車１の速度に関する速度情報又は電動モータ２１の単位時間当たりの回転数を示す回転数情報を取得する取得工程と、押し歩きモード又は自走モードを実行中に、速度情報又は回転数情報に基づいて、電動自転車１が坂道を下っているか否かを判断する判断工程と、速度情報を用いて電動自転車１が坂道を下っていることを判断した場合に、電動モータ２１の第２補助駆動力を抑制する駆動力制御工程とを含む。
In addition, the control method of the
この方法においても、上述と同様の作用効果を奏する。 This method also has the same effects as those described above.
また、本実施の形態に係る電動自転車１において、制御部２２１は、電動モータ２１の第２補助駆動力と単位時間当たりの電動モータ２１の回転数との比に基づいて、電動モータ２１の第２補助駆動力を制御する。
Further, in the
この構成によれば、例えば、電動モータ２１の回転軸の回転数を電動モータ２１の出力で除算した第１の値が、水平な路面８２での電動モータ２１の回転軸の回転数を電動モータ２１の出力で除算した基準値よりも大きい場合、電動モータ２１の出力を弱める。また、第１の値が基準値よりも小さい場合、電動モータ２１の出力を強める。この電動自転車１によれば、上り坂道及び下り坂道に応じて、電動モータ２１の出力を制御することができる。
According to this configuration, for example, the first value obtained by dividing the rotation speed of the rotation shaft of the
また、本実施の形態に係る電動自転車１において、制御部２２１は、電動自転車１を坂道上で停止した状態から押し歩きモード又は自走モードを開始する場合に、加速度情報に基づいて、水平面に対する電動自転車１の傾斜角度を算出する。
Further, in the
この構成によれば、電動自転車１を坂道上で停止した状態から押し歩きモード又は自走モードを開始しても、電動自転車１が急加速するといったことが抑制される。この電動自転車１では、電動自転車１の加速が抑制されるため、押し歩き時の安全性を高めることができる。
According to this configuration, even if the push-walking mode or the self-running mode is started from a state in which the
また、本実施の形態に係る電動自転車１において、電動自転車１を坂道上で停止した状態から押し歩きモード又は自走モードを開始する場合に、電動モータ２１の駆動に必要な設定値以下の電流を電動モータ２１に入力させたときに、電動モータ２１の回転が開始されると、制御部２２１は、電動自転車１が坂道を下っていると判断する。
Further, in the
このように、設定値以下の電流を電動モータ２１に投入しても、通常では、電動モータ２１のロータは駆動しない。しかし、坂道では、水平な路面８２で回るはずの無い電流でもロータが回転するということは、下り坂道であることが考えられる。これにより、制御部２２１は、電動自転車１が坂道を下っていると判断することができる。
In this way, even if a current equal to or less than the set value is supplied to the
また、本実施の形態に係る電動自転車１では、押し歩きモード又は自走モードを実行して電動自転車１が坂道を上る場合に、電動自転車１の傾斜角度が所定の角度以下となり、かつ、電動モータ２１の第２補助駆動力が規定の閾値以下となるまで、電動モータ２１の第２補助駆動力を継続的に付加する。
Further, in the
このように、電動自転車１の傾斜角度が所定の角度以下となり、かつ、電動モータ２１の出力が規定の閾値以下となれば、上り坂道は、さほど急な坂道ではない。このため、傾斜が緩やかになるまで、電動モータ２１の第２補助駆動力を継続的に付加することができる。
Thus, if the inclination angle of the
また、本実施の形態に係る電動自転車１において、制御部２２１は、電動モータ２１の第２補助駆動力を弱める場合に、電動モータ２１に回生ブレーキが働くようにブレーキ力を制御する。
Further, in the
このように、制御部２２１は、電動モータ２１の第２補助駆動力を弱める場合に、電動モータ２１の回生ブレーキのブレーキ力を制御する。これにより、電動自転車１の速度に応じて、電動モータ２１のブレーキ力を制御することもできる。この電動自転車１では、回生ブレーキのオン時における電動自転車１の安定性を高めることができる。また、回生ブレーキのオン時では、バッテリー５０の充電を行うこともできる。
In this manner, the
（実施の形態２）
本実施の形態に係る電動自転車１及び電動自転車１の制御方法について説明する。
(Embodiment 2)
The
［構成］
本実施の形態では、電動自転車１にさらに車速センサ２４３が取り付けられている点で実施の形態１と相違する。本実施の形態の電動自転車１及び電動自転車１の制御方法の構成は、特に明記しない場合は、実施の形態１と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
[Constitution]
The present embodiment differs from the first embodiment in that a
図８は、実施の形態２に係る電動自転車の構成を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of an electric bicycle according to Embodiment 2. As shown in FIG.
図８に示すように、制御装置２２は、クランク回転センサ３１、モータ回転センサ３２、踏力センサ３３、手動スイッチ４２、操作部４０、バッテリー５０及び前照灯６０の他に、車速センサ２４３が接続されている。電動自転車１は、さらに、車速センサ２４３を有する。
As shown in FIG. 8, the
車速センサ２４３は、フォーク１１４の下端部に設けられている。車速センサ２４３は、前輪１２の回転から車速を検出し、車速を示す速度情報を制御装置２２に送信する。車速センサ２４３は、例えば、加速度センサ等である。なお、車速センサ２４３は、モータ回転センサ３２の一つの構成例である、前輪１２の軸芯部と一体的に回転する磁石と、ホールＩＣとを有していてもよい。この場合、車速センサ２４３は、軸芯部の回転数に基づいて車速を算出してもよい。なお、車速センサ２４３の構成は特に限定されず、電動自転車１の速度を検出できればいかなる構成でもよい。車速センサ２４３はセンサの一例である。
車速センサ２４３は、電動自転車１の加速度に関する加速度情報を制御部２２１に出力する。車速センサ２４３は、電動自転車１の重力加速度情報を制御部２２１に出力する。車速センサ２４３は、例えば、光学方式、半導体方式、振動を用いる方式など、電動自転車１の加速度を検知することができればいかなる構成でもよい。電動自転車１の加速度は、電動自転車１の速度の一例である。また、加速度情報は、速度情報に含まれる一例である。つまり、電動自転車１の速度には、電動自転車１の走行速度と、電動自転車１の加速度とを包括的に含み、速度情報には、加速度情報及び電動自転車１の走行速度を示す情報を含む。
The
制御装置２２は、クランク回転センサ３１、踏力センサ３３、及び車速センサ２４３などのセンサによる検出結果に基づいて、電動モータ２１の動作、つまり、適切な第１補助駆動力を付与するための電動モータ２１の出力を制御する。
The
制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モードを実行中に、速度情報を用いて、電動自転車１が坂道を下っているか否かを判断する。制御部２２１は、電動自転車１が坂道を下っていることを判断した場合に、電動モータ２１を制御することで、第２補助駆動力を抑制する。
The
［動作］
図９は、実施の形態２に係る電動自転車１の動作を示すフローチャートである。
[motion]
FIG. 9 is a flow chart showing the operation of the
ここでは、予め電源スイッチ４１がオンされた場合を想定し、電動自転車１が水平な路面８２から坂道に侵入する場合の動作について説明する。なお、図７と同様の処理については、同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
Here, assuming that the power switch 41 has been turned on in advance, the operation when the
まず、手動スイッチ４２は、ユーザにより押されている（Ｓ１１）。制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モード（第２モード）を実行する（Ｓ１２）。
First, the
次に、制御部２２１は、車速センサ２４３から電動自転車１の走行速度を示す速度情報を取得する（Ｓ３３）。
Next, the
次に、制御部２２１は、電動自転車１の速度が所定値以上であるか否かを判断する（Ｓ３４）。
Next, the
次に、電動自転車１の速度が所定値以上である場合（Ｓ３４でＹｅｓ）、制御部２２１は、電動モータ２１の出力を制限、又は電動モータ２１の出力を停止するように制御する（Ｓ２１）。
Next, when the speed of the
一方、電動自転車１の加速度が所定値未満である場合（Ｓ３４でＮｏ）、制御部２２１は、電動自転車１が坂道を下っているか否かを判断する（Ｓ１５）。具体的に、制御部２２１は、電動モータ２１の回転軸の回転数を電動モータ２１の出力で除算した第１の値が、水平な路面８２での電動モータ２１の回転軸の回転数を電動モータ２１の出力で除算した基準値よりも大きくなっているか否かを判断する。
On the other hand, if the acceleration of the
第１の値が基準値よりも大きくなった場合、電動自転車１が水平な路面８２から下り坂道に侵入したと考えられる。制御部２２１は、電動自転車１が坂道を下っていると判断し（Ｓ１５でＹｅｓ）、坂道の傾斜角度を算出する（Ｓ１６）。
If the first value is greater than the reference value, it is considered that the
次に、制御部２２１は、電動自転車１が坂道を下るときに、第２補助駆動力を弱めるように電動モータ２１を制御する（Ｓ１７）。そして、電動自転車１は、この処理を終了し、ステップＳ１１に戻る。
Next, the
一方、第１の値が基準値よりも小さくなった場合、電動自転車１が水平な路面８２から上り坂道に侵入したと考えられる。制御部２２１は、第１の値が基準値よりも小さくなった場合、電動自転車１が坂道を下っていない（Ｓ１５でＮｏ）、つまり、電動自転車１が坂道を上っていると判断し（Ｓ１８でＹｅｓ）、坂道の傾斜角度を算出する（Ｓ１９）。
On the other hand, when the first value becomes smaller than the reference value, it is considered that the
次に、制御部２２１は、電動自転車１が坂道を上るときに、第２補助駆動力を強めるように電動モータ２１を制御する（Ｓ２０）。制御部２２１は、上り坂道での電動自転車１の傾斜角度に応じて、第２補助駆動力を制御するように、電動モータ２１の出力を制御する。そして、電動自転車１は、この処理を終了し、ステップＳ１１に戻る。
Next, the
また、第１の値と基準値とがさほど変わらない場合は、電動自転車１が水平な路面８２に存在していると考えられる。制御部２２１は、第１の値が基準値とさほど変わらない場合は、電動自転車１が水平な路面８２を進んでいると判断し（Ｓ１８でＮｏ）、ステップＳ１７及びステップＳ２０のような電動モータ２１に対する第２補助駆動力の制御を行わない。そして、電動自転車１は、この処理を終了し、ステップＳ１１に戻る。
Also, when the first value and the reference value are not much different, it is considered that the
［作用効果］
次に、本実施の形態における電動自転車１及び電動自転車１の制御方法の作用効果について説明する。
[Effect]
Next, the effects of the
上述したように、本実施の形態に係る電動自転車１において、車速センサ２４３は、加速度センサを含む。また、車速センサ２４３は、速度情報である電動自転車１の加速度に関する加速度情報を、制御部２２１に出力する。そして、押し歩きモード又は自走モードを実行中に、電動自転車１の加速度が所定値以上の場合に、制御部２２１は、電動モータ２１の第２補助駆動力を制限又は停止させる。
As described above, in
この構成によれば、電動自転車１の加速度が所定値以上の加速を行った場合に、制御部２２１は、電動モータ２１の出力を制限又は出力を停止するため、電動自転車１が急加速するといったことが抑制される。この電動自転車１では、電動自転車１の加速が抑制されるため、押し歩き時の安全性を高めることができる。
According to this configuration, when the acceleration of the
また、本実施の形態に係る電動自転車１において、車速センサ２４３は、加速度センサを含む。車速センサ２４３は、速度情報である電動自転車１の加速度に関する加速度情報を、制御部２２１に出力する。そして、制御部２２１は、加速度情報に基づいて、水平面に対する電動自転車１の傾斜角度を算出し、電動自転車１の傾斜角度に応じて、電動モータ２１の第２補助駆動力を制御する。
Moreover, in the
例えば、車速センサ２４３が加速度センサであれば、下り坂道での電動自転車１の加速度を出力することができる。制御部２２１は、加速度に基づいて、重力加速度を算出し、重力加速度から下り坂道の傾斜角度を算出することができる。このため、傾斜センサを新たに備える必要もない。
For example, if the
本実施の形態における他の作用効果についても、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。 Other effects in the present embodiment are similar to those in the first embodiment.
（その他変形例）
以上、本発明に係る電動自転車及び電動自転車の制御方法について、上記の実施の形態１、２に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態１、２に限定されるものではない。
(Other modifications)
The electric bicycle and the method for controlling the electric bicycle according to the present invention have been described above based on the first and second embodiments, but the present invention is not limited to the first and second embodiments. .
例えば、上記の実施の形態１、２では、押し歩きモード又は自走モードを開始する指示を受け付ける入力部の一例として、手動スイッチを備える例を示したが、これに限らない。例えば、手動スイッチの代わりに、ハンドルのグリップに設けられたグリップセンサを備えてもよい。グリップセンサが前方への押力を検出した場合に、制御部は、押し歩きモード又は自走モードを実行してもよい。グリップセンサが前方への押力を検出しない場合に、制御部は、押し歩きモード又は自走モードを停止してもよい。
For example, in
また、上記の実施の形態１、２では、電動自転車において、車速センサを第１のセンサとした場合に、第１のセンサと異なる第２のセンサを制御装置に接続してもよい。第２のセンサは、例えば、電動自転車の傾きを検知する傾きセンサでもよく、ジャイロセンサでもよい。傾きセンサ又はジャイロセンサ等により、電動自転車の傾斜角度を検知してもよい。 Further, in the first and second embodiments described above, when the vehicle speed sensor is used as the first sensor in the electric bicycle, a second sensor different from the first sensor may be connected to the control device. The second sensor may be, for example, a tilt sensor that detects the tilt of the electric bicycle, or a gyro sensor. A tilt sensor, a gyro sensor, or the like may be used to detect the tilt angle of the electric bicycle.
また、上記の実施の形態１、２において、手動スイッチには、押し歩きモードを実行するための押し歩きスイッチと、自走モードを実行するための自走スイッチとの２つの異なるスイッチが含まれてもよい。制御部は、押し歩きスイッチが押下されたとき、押し歩きモードを実行し、自走スイッチが押下されたとき、自走モードを実行してもよい。 In the first and second embodiments described above, the manual switch includes two different switches, a push-walk switch for executing the push-walking mode and a free-running switch for executing the free-running mode. may The control unit may execute the push-walking mode when the push-walking switch is pressed, and execute the free-running mode when the self-running switch is pressed.
また、上記の実施の形態１、２において、制御装置の構成要素の全部又は一部は、専用のハードウェアで構成されてもよく、あるいは、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。 Further, in the first and second embodiments described above, all or part of the components of the control device may be configured by dedicated hardware, or by executing a software program suitable for each component, may be implemented. Each component may be implemented by a program execution unit such as a CPU (Central Processing Unit) or processor reading and executing a software program recorded in a recording medium such as a HDD (Hard Disk Drive) or semiconductor memory. good.
また、制御装置の構成要素は、１つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。１つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。 Also, the components of the controller may consist of one or more electronic circuits. Each of the one or more electronic circuits may be a general-purpose circuit or a dedicated circuit.
１つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）などが含まれてもよい。ＩＣ又はＬＳＩは、１つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、ＩＣ又はＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Ｖｅｒｙ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、又は、ＵＬＳＩ（Ｕｌｔｒａ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）と呼ばれるかもしれない。また、ＬＳＩの製造後にプログラムされるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）も同じ目的で使うことができる。 One or more electronic circuits may include, for example, a semiconductor device, an IC (Integrated Circuit), or an LSI (Large Scale Integration). An IC or LSI may be integrated on one chip or may be integrated on a plurality of chips. Although they are called ICs or LSIs here, they may be called system LSIs, VLSIs (Very Large Scale Integration), or ULSIs (Ultra Large Scale Integration) depending on the degree of integration. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that is programmed after the LSI is manufactured can also be used for the same purpose.
また、本発明の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路又はコンピュータプログラムで実現されてもよい。あるいは、当該コンピュータプログラムが記憶された光学ディスク、ＨＤＤ若しくは半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 Also, general or specific aspects of the invention may be implemented in a system, apparatus, method, integrated circuit or computer program product. Alternatively, the computer program may be implemented by a computer-readable non-temporary recording medium such as an optical disc, HDD, or semiconductor memory. Also, any combination of systems, devices, methods, integrated circuits, computer programs, and recording media may be implemented.
その他、実施の形態１、２に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態１、２における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
In addition, forms obtained by applying various modifications that a person skilled in the art can think of in
１ 電動自転車
１０ 車体
１３ 後輪（車輪）
１７ ペダル
２１ 電動モータ
３２ モータ回転センサ（センサ）
２２１ 制御部
２４３ 車速センサ（センサ）
1
17
221
Claims (9)
ペダルへの踏力に基づく人力駆動力に、前記電動モータによる第１補助駆動力を付加して走行する第１モードと、車体への押力に、前記電動モータによる第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は前記第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードとを切り替えて実行する制御部と、
前記電動モータの単位時間当たりの回転数を示す回転数情報を出力するセンサとを備え、
前記制御部は、
さらに、前記第２モードを実行中に、前記回転数情報に基づいて、前記電動自転車が傾斜路面を下っているか否かを判断し、前記電動自転車が前記傾斜路面を下っていることを判断した場合に、前記電動モータの前記第２補助駆動力を抑制する
電動自転車。 An electric bicycle comprising an electric motor,
A first mode in which the vehicle travels by adding a first auxiliary driving force from the electric motor to the human-powered driving force based on the force applied to the pedal, and a second auxiliary driving force from the electric motor that is added to the pushing force on the vehicle body. a control unit that switches between and executes a second mode in which the robot is pushed by pushing or self-propelled by adding the second auxiliary driving force;
a sensor that outputs rotation speed information indicating the rotation speed per unit time of the electric motor;
The control unit
Further, during execution of the second mode, it is determined whether or not the electric bicycle is descending the inclined road surface based on the rotation speed information, and it is determined that the electric bicycle is descending the inclined road surface. an electric bicycle that suppresses the second auxiliary driving force of the electric motor when
請求項１に記載の電動自転車。 The control unit controls the second auxiliary driving force of the electric motor based on a ratio between the second auxiliary driving force of the electric motor and the number of revolutions of the electric motor per unit time. E-bike as described.
前記第２モードを実行中に、前記電動自転車の加速度が所定値以上の場合に、前記制御部は、前記電動モータの前記第２補助駆動力を制限又は停止させる
請求項１又は２に記載の電動自転車。 The control unit calculates acceleration of the electric bicycle based on the rotation speed information,
3. The control unit limits or stops the second auxiliary driving force of the electric motor when the acceleration of the electric bicycle is equal to or greater than a predetermined value while the second mode is being executed. Electric bicycle.
前記回転数情報に基づいて、前記電動自転車の加速度を算出し、
算出した加速度に基づいて、水平面に対する前記電動自転車の傾斜角度を算出し、
前記電動自転車の傾斜角度に応じて、前記電動モータの前記第２補助駆動力を制御する
請求項１又は２に記載の電動自転車。 The control unit
calculating the acceleration of the electric bicycle based on the rotation speed information;
calculating an inclination angle of the electric bicycle with respect to a horizontal plane based on the calculated acceleration ;
The electric bicycle according to claim 1 or 2, wherein the second auxiliary driving force of the electric motor is controlled according to the tilt angle of the electric bicycle.
請求項４に記載の電動自転車。 5. The controller according to claim 4, wherein when starting the second mode from a state in which the electric bicycle is stopped on the inclined road surface, the control unit calculates an inclination angle of the electric bicycle with respect to the horizontal plane based on the calculated acceleration . E-bike as described.
請求項１～５のいずれか１項に記載の電動自転車。 When the second mode is started from a state in which the electric bicycle is stopped on the sloped road surface, and the electric motor is input with a current equal to or less than a set value necessary for driving the electric motor, the electric motor 6. The electric bicycle according to any one of claims 1 to 5, wherein when rotation of the electric bicycle is started, the control unit determines that the electric bicycle is descending a sloped road surface.
請求項１～６のいずれか１項に記載の電動自転車。 When the second mode is executed and the electric bicycle climbs the sloped road surface, the inclination angle of the electric bicycle is equal to or less than a predetermined angle, and the second auxiliary driving force of the electric motor is equal to or less than a prescribed threshold. The electric bicycle according to any one of claims 1 to 6, wherein the second auxiliary driving force of the electric motor is continuously applied until
請求項１～７のいずれか１項に記載の電動自転車。 The electric bicycle according to any one of claims 1 to 7, wherein when the second auxiliary driving force of the electric motor is weakened, the control unit controls the braking force so that regenerative braking is applied to the electric motor. .
前記電動モータの単位時間当たりの回転数を示す回転数情報を取得する取得工程と、
前記第２モードを実行中に、前記回転数情報に基づいて、電動自転車が傾斜路面を下っているか否かを判断する判断工程と、
前記電動自転車が前記傾斜路面を下っていることを判断した場合に、前記電動モータの前記第２補助駆動力を抑制する駆動力制御工程とを含む
電動自転車の制御方法。 A first mode in which the vehicle travels by adding a first auxiliary driving force from an electric motor to the human power driving force based on the force applied to the pedal, and a second mode in which the pushing force to the vehicle body is added with the second auxiliary driving force from the electric motor. a mode execution step of switching between and executing a second mode of pushing and running or self-propelled by adding the second auxiliary driving force;
an acquisition step of acquiring rotation speed information indicating the rotation speed per unit time of the electric motor;
a determination step of determining whether or not the electric bicycle is descending an inclined road surface based on the rotational speed information during execution of the second mode;
and a driving force control step of suppressing the second auxiliary driving force of the electric motor when it is determined that the electric bicycle is descending the inclined road surface.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005225484A (en) | 2004-01-14 | 2005-08-25 | Yamaha Motor Co Ltd | Image display device for vehicle and vehicle equipped with it |
| JP2012056525A (en) | 2010-09-11 | 2012-03-22 | Jun Yamamoto | Unicycle |
| JP2012075280A (en) | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Panasonic Corp | Power supply device for vehicle |
| JP2015112994A (en) | 2013-12-11 | 2015-06-22 | ブリヂストンサイクル株式会社 | Bicycle with electric motor |
| US20160318583A1 (en) | 2015-04-28 | 2016-11-03 | Shimano Inc. | Bicycle controller |
Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH09263290A (en) * | 1996-03-27 | 1997-10-07 | Seiko Epson Corp | Motor-driven bicycle |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005225484A (en) | 2004-01-14 | 2005-08-25 | Yamaha Motor Co Ltd | Image display device for vehicle and vehicle equipped with it |
| JP2012056525A (en) | 2010-09-11 | 2012-03-22 | Jun Yamamoto | Unicycle |
| JP2012075280A (en) | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Panasonic Corp | Power supply device for vehicle |
| JP2015112994A (en) | 2013-12-11 | 2015-06-22 | ブリヂストンサイクル株式会社 | Bicycle with electric motor |
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