JP7142479B2 - 二輪車の駆動モータのための制御方法、制御器、制御器を備える二輪車、ルートデータを生成する方法、およびデータ担体 - Google Patents

Description

本発明は、二輪車の駆動モータのための制御方法、制御方法を実施するように構成された制御器、および制御器を備える二輪車に関する。本発明は、制御器に送信されるルートデータを生成する方法、ならびにルートデータを生成する方法を実施するように構成されたコンピュータプログラムを備えるデータ担体にも関する。

開始位置または実際の位置および目標位置に依存してルートを決定するための自転車用のナビゲーション機器が既知である。部分的にモータ式に駆動される電動自転車においては、さらに自転車ドライバの入力によって電動自転車の駆動モータの支援度を調整することが従来技術により既知である。

本発明の課題は、部分的にモータにより駆動される二輪車の駆動モータの支援度を走行ルートの状況に適合させることである。

本発明は、二輪車の駆動モータのための制御方法に関する。二輪車は、二輪車のペダルへの二輪車ドライバの踏込力によってマニュアル式に駆動され、駆動モータのモータトルクによってモータ式に駆動されるように構成されている。

制御方法は、二輪車ドライバによるペダルの操作を表す踏込量を検出することを含む。さらに、二輪車の実際の位置座標および二輪車の走行ルートが検出される。続いて、検出された走行ルートに依存して、ルートデータが、例えば電子メモリから読み出される。ルートデータは、走行ルートのルート座標およびそれぞれルート座標に割り当てられた支援度を含む。その後に、実際の位置座標およびルートデータに依存して実際の支援度の決定が行われる。最後に、決定された支援度および検出された踏込量に依存して二輪車の駆動モータの制御が行われる。この制御方法は、走行ルートの所定のルート座標のために支援度があらかじめ設定されているという利点を有する。これにより、例えば電動自転車による走行時には大きい道路または踏切を横断する前または角度のあるルート部分では低減された支援度が設定される。したがって、支援度は、例えば危険個所および／または職場への日常的な走行ルートの上り坂にあらかじめ設定してもよく、この場合、走行時には実際の位置座標に依存して自動的な適合を行うことができる。

好ましい一実施形態では、ルートデータの検出は、計算機および／またはサーバ装置によってルートデータを受信することによって行われる。この好ましい実施形態によれば、有利には二輪車のユーザは走行ルートのルート部分のための支援度を計算機において快適に適合させることができる。続いてルートデータは制御器に伝送され、制御器は二輪車に配置されており、制御方法にしたがって駆動モータを制御するように構成されている。代替的または付加的に、有利にはサーバ装置によってルートデータを受信することにより既知の危険個所における支援度が適合される。これにより、ある位置における二輪車の駆動モータは、この位置においてユーザによって計算機であらかじめ設定された、またはサーバ装置によってあらかじめ設定された支援度に依存して制御され、これにより、例えば危険個所における事故危険性が低減される。代替的には、制御器で入力装置によってルートデータを生成し、制御器のメモリに保存するように構成してもよい。

別の一実施形態では、方法は、駆動モータを制御する前に、検出された位置座標に依存して二輪車の走行方向を決定することを含む。この実施形態では、実際の支援度の決定は、付加的に走行方向に依存して行われる。これにより、二輪車ドライバは習慣化の目的である位置において走行方向に依存して支援度をあらかじめ設定できるという利点が生じる。例えば、あらかじめ設定される二輪車の支援度は、職場への毎日の往路および職場からの毎日の復路に、すなわち、走行方向に応じて適合させることができる。

本発明は、二輪車の駆動モータのための制御器にも関する。制御器は、踏込量センサによって踏込量を検出する。さらに制御器は、位置センサ、例えばＧＰＳセンサによって二輪車の実際の位置座標を検出する。さらに制御器は走行ルートを検出する。検出された走行ルートに依存して、制御器は制御器の電子式のメモリからルートデータを読み出す。制御器は、続いてルートデータおよび実際の位置座標に依存して実際の支援度を決定する。さらに制御器は、決定された支援度および検出された踏込量に依存して、駆動モータを制御するための制御信号を生成する。

好ましくは、制御器は、計算機および／またはサーバユニットによってルートデータを検出し、特に制御器は、ワイヤレス接続、特にブルートゥース（登録商標）接続またはＷＬＡＮ接続によってルートデータを受信する。

一実施形態では、制御器は検出された位置座標に依存して二輪車の走行方向を決定する。続いて制御器は、付加的に、決定された走行方向に依存して、実際の支援度を決定する。

本発明は、制御器を備える二輪車にも関する。

さらに本発明は、ルートデータを生成する方法に関する。ルートデータを生成する方法は、第１ユーザ入力の検出によって開始される。続いて第１ユーザ入力に依存してルート座標による走行ルートの決定が行われる。続いて第２ユーザ入力の検出が行われる。第２ユーザ入力は、走行ルートのルート座標に依存してあらかじめ設定された支援度を含む。例えば、角度のあるルート部分または大きい道路の横断領域ではあらかじめ設定された支援度が低減される。その後に、メモリへのルートデータの書込みが行われ、ルートデータは、ルート座標およびそれぞれルート座標について検出されるあらかじめ設定された支援度を含む。続いてルートデータは制御器に送信され、制御器は、ルートデータに依存して二輪車の駆動モータを制御するように構成されている。

好ましくは、ルート部分に依存して第２ユーザ入力の検出が行われる。

一実施形態では、第２ユーザ入力の検出は、付加的に走行方向に依存して行われる。

さらに本発明は、コンピュータプログラムを備えるデータ担体に関し、コンピュータプログラムは、ルートデータを生成する方法を実施するように構成されている。

次に本発明を好ましい実施形態および添付の図面に基づいて詳述する。

電動自転車を示す図である。 ブロック線図として制御方法を示すフロー図である。 制御器を示す図である。 ルートデータを生成する方法を示すフロー図である。 ルートデータを生成する方法におけるマップ表示を示す図である。 計算機、サーバ装置、およびお制御器を示す図である。

図１は、電動自転車を示す。この電動自転車は二輪車１００として形成されており、少なくとも１つの車輪１４０をモータ式に駆動するための駆動モータ１１０および二輪車１００のマニュアル式に駆動するための２つのペダル１２０を備える。さらに二輪車１００は踏込量センサ１３０を備える。踏込量センサ１３０は、ペダル１２０に対する二輪車ドライバの踏込量を検出するように構成されている。踏込量は、ペダル１２０の操作もしくは二輪車ドライバによるペダル１２０への踏込力を表す。踏込量センサ１３０は、例えば、ペダル１２０によってクランクシャフト１５０に加えられたドライバトルクを検出するように構成されたトルクセンサであってもよい。制御器２００は、検出された踏込量に依存して支援度にしたがって駆動モータ１１０を制御する。例えば、所定時間内に検出されたる踏込量の平均値がとられる。続いて、支援度および踏込量の平均値に依存してモータトルクが生成される。例えば、踏込量の平均値に比例して、もしくは線形に増大するモータトルクが生成され、支援度は比例係数である。支援度は、例えば、二輪車を駆動するために高い支援度が設定される「Ｔｕｒｂｏ」、または二輪車を駆動するために低い支援度が設定される「Ｅｃｏ」という名称であってもよい。制御器２００は、表示装置２１０および位置センサ２２０、特にＧＰＳセンサを備える。位置センサ２２０は、代替的に、例えば二輪車フレーム１６０に配置されていてもよい。表示装置２１０は、二輪車ドライバに、例えばマップおよび／または支援度を表示するように構成されている。

図２は、制御方法のプロセスをブロック図により示す。最初の検出ステップ３１０では踏込量が検出される。次の検出ステップ３２０では、二輪車１００の実際の位置座標の検出が行われる。さらに走行ルートを検出する検出ステップ３３０が行われる。走行ルートの検出は、例えば制御器２００の入力装置２３０を用いたユーザの入力によって行われる。検出された走行ルートに依存して、ルートデータを検出する検出ステップ３４０が行われ、ルートデータは、走行ルートのルート座標およびそれぞれルート座標に割り当てられた支援度を含む。随意の方法ステップとして決定ステップ３５０では、検出された位置座標に依存して走行方向が決定され、ルートデータは、方法のこの実施形態ではルート座標に、方向に依存した支援度を含む。続いて、実際の支援度を決定する決定ステップ３６０が、検出されたルートデータおよび検出された実際の位置座標に依存して行われる。実際の支援度を決定する決定ステップ３６０は、付加的に随意に、決定された走行方向に依存して行ってもよい。続いて、駆動モータを制御する制御ステップ３７０が、決定された実際の支援度および検出された踏込量に依存して行われる。

図３は制御器２００を示す。制御器２００は、計算ユニット２０１および電子式のメモリ２０２を備える。制御器２００は、踏込量センサ１３０によって二輪車ドライバの踏込量を検出し、踏込量は二輪車ドライバによるペダル１２０の操作を表す。踏込量センサ１３０は、例えば、踏込力を検出するためにペダル１２０に取り付けられた動力センサであってもよいし、またはドライバトルクを検出するためにクランクシャフト１５０に取り付けられたトルクセンサであってもよい。さらに制御器２００は、位置センサ２２０によって実際の位置座標を検出する。さらに制御器２００は走行ルートを検出する。走行ルートは、例えば制御器の入力装置２３０によって検出することができる。制御器２００の計算ユニット２０１は、走行ルートに依存して、電子式のメモリ２０２からルートデータを検出する。代替的または付加的に、ルートデータを検出する検出ステップ３４０が計算機４００および／またはサーバ装置５００によって、例えばＵＳＢ接続、ブルートゥース接続、ＷＬＡＮ接続、または移動通信接続を用いて行われる。続いて、制御器２００の計算ユニット２１０は、読み出されたルートデータおよび検出された実際の位置座標に依存して実際の支援度を決定する。続いて、計算ユニット２０１もしくは制御器２００は、決定された支援度および検出された踏込量に依存して駆動モータ１１０を制御するための制御信号を生成する。制御信号に依存して、二輪車１００の少なくとも１つの車輪１４０を駆動するための駆動モータ１１０によってモータトルクが生成される。制御器２００は、付加的に表示装置２１０のための表示信号を生成することができ、制御信号は、例えば走行ルート、ルートデータおよび／または実際の支援度を表す。

図４は、ルートデータを生成する方法のプロセスを示す。方法は、計算機４００によって実施される。ルートデータを生成する方法は、第１ユーザ入力を検出する検出ステップ６０１によって開始される。検出された第１ユーザ入力は、例えばスタート位置Ａ、目標位置Ｂ、および随意にルートカテゴリを含む。第１ユーザ入力に依存して、ルート座標によって走行ルートを決定する決定ステップ６１０が行われる。ルート座標は、例えばスタート位置Ａと目標位置Ｂとの間に危険個所Ｃを備える。これに続いて、第２ユーザ入力を検出する検出ステップ６２０が方法ステップとして行われる。第２ユーザ入力は、ルート座標に依存してあらかじめ設定された支援度を含む。例えば、ユーザは第２ユーザ入力によって、危険個所Ｃでは低減された支援度を選択する。入力快適性を高めるために、ユーザによってあらかじめ設定された支援度がルート座標に依存して部分的におよび／または画像により検出されるように構成されていてもよい。随意に付加的に、第２ユーザ入力によってルート座標に支援度および走行方向が割り当てられるように構成されていてもよい。続いて、ルートデータが計算機４００のメモリ要素４０２に書き込まれ、ルートデータは、決定されたルート座標およびそれぞれルート座標のために検出され、走行ルートに対してあらかじめ設定された支援度、および随意に、あらかじめ設定された支援度に対して割り当てられた走行方向を含む。続いて、制御器２００のメモリ２０２にルートデータを送信する送信ステップ６４０が行われる。

図５は、ユーザによるルート座標に依存してあらかじめ設定された支援度の第２ユーザ入力を検出する検出ステップ６２０のためのマップ表示７００を示す。したがって、ユーザは、第１ユーザ入力に依存して既に決定された走行ルートに基づいて、ルート部分における走行方向に依存して、あらかじめ設定された支援度を選択する。第２ユーザ入力を検出する検出ステップ６２０は、この実施例ではマップ表示を用いて行われ、ルート部分における支援度は方向に依存している。第２ユーザ入力によって、ユーザはルート部分に支援モード「Ｏｆｆ」、「Ｅｃｏ」、「Ｔｏｕｒ」または「Ｔｕｒｂｏ」を割り当てる。

図６は、メモリ要素４０２を備える計算機４００、メモリ要素５０２を備えるサーバ装置５００、およびメモリ２０２を備える制御器２００を示す。計算機４００で実施されるルートデータを生成する方法によってルートデータが生成され、メモリ要素４０２に保存され、制御器２００のメモリ２０２に送信される。サーバ装置５００がルートデータをメモリ要素５０２から制御器２００もしくはメモリ２０２に送信するように構成されていてもよい。サーバ装置５００のルートデータは、例えば危険箇所もしくは危険座標においてはあらかじめ設定された低減された支援度を含む。

１００ 二輪車
１１０ 駆動モータ
１２０ ペダル
１３０ 踏込量センサ
１４０ 車輪
１５０ クランクシャフト
１６０ 二輪車フレーム
２００ 制御器
２０１ 計算ユニット
２０２ メモリ
２１０ 表示装置
２２０ 位置センサ
２３０ 入力装置
３１０ 検出ステップ
３２０ 検出ステップ
３３０ 検出ステップ
３４０ 検出ステップ
３５０ 決定ステップ
３６０ 決定ステップ
３７０ 制御ステップ
４００ 計算機
４０２ メモリ要素
５００ サーバ装置
５０２ メモリ要素
６０１ 検出ステップ
６１０ 決定ステップ
６２０ 検出ステップ
６４０ 送信ステップ
７００ マップ表示
Ａ スタート位置
Ｂ 目標位置
Ｃ 危険個所

Claims (4)

1. ルートデータを生成し制御器（２００）のメモリ（２０２）にルートデータを送信する方法であって、
   第１ユーザ入力を検出する検出ステップ（６０１）と、
   第１ユーザ入力に依存してルート座標によって走行ルートを決定する決定ステップ（６１０）と、
   ルート座標にあらかじめ割り当てられた支援度を含む第２ユーザ入力を検出する検出ステップ（６２０）と、
   走行ルートのルート座標およびそれぞれルート座標にあらかじめ割り当てられた支援度を含むルートデータをメモリ要素（４０２）に書き込む書込みステップ（６３０）と、
   前記制御器（２００）のメモリ（２０２）にメモリ要素（４０２）に書き込まれたルートデータを送信する送信ステップ（６４０）と、
   を含むことを特徴とする、ルートデータを生成し制御器（２００）のメモリ（２０２）にルートデータを送信する方法において、
   前記制御器（２００）は、
   二輪車（１００）の駆動モータ（１１０）のための制御器（２００）であって、
   二輪車（１００）が、二輪車（１００）のペダル（１２０）への二輪車ドライバの踏込力によってマニュアル式に駆動され、駆動モータ（１１０）のモータトルクによってモータ式に駆動されるように構成されており、
   前記制御器（２００）が、
   位置センサ（２２０）によって二輪車（１００）の実際の位置座標を検出し、
   走行ルートを検出し、
   検出された走行ルートに依存して、メモリ（２０２）に記憶された、ルート座標およびそれぞれルート座標にあらかじめ割り当てられた支援度を含むルートデータを検出し、
   ルートデータおよび実際の位置座標に依存して実際の支援度を決定し、
   踏込量センサ（１３０）によって検出された二輪車ドライバによるペダル（１２０）の操作を表す踏込量および実際の支援度に依存して駆動モータ（１１０）を制御するための制御信号を生成する制御器（２００）である、
   ことを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   ルート座標に依存して前記第２ユーザ入力を検出する検出ステップ（６２０）を行う方法。
3. 請求項１または２に記載の方法において、
   前記第２ユーザ入力を検出する前記検出ステップ（６２０）を付加的に走行方向に依存して行う方法。
4. コンピュータにて実行されたときに、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成されたコンピュータプログラムを備えるデータ担体。

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