JP7482419B2

JP7482419B2 - Electric bicycle and control method for electric bicycle

Info

Publication number: JP7482419B2
Application number: JP2018066522A
Authority: JP
Inventors: 裕二福岡
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2024-05-14
Anticipated expiration: 2038-03-30
Also published as: JP2019177719A; JP2023174985A

Description

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 a method for controlling an electric bicycle.

従来、電動モータを備え、電動自転車の押し歩き時に電動モータの補助駆動力の発揮を可能とした電動自転車が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この電動自転車によれば、電動自転車の押し歩き操作をすることにより、押し歩き時に電動モータによる補助駆動力を得ることが可能である。 Conventionally, electric bicycles have been disclosed that are equipped with an electric motor and that enable the electric motor to exert an auxiliary driving force when the electric bicycle is pushed along (see, for example, Patent Document 1). With this electric bicycle, it is possible to obtain auxiliary driving force from the electric motor when pushing the electric bicycle by operating the electric bicycle while pushing it along.

特許４１１８９８５号公報Patent No. 4118985

ところで、押し歩きモードを備えた電動自転車では、ユーザの押し歩き操作に基づいて補助駆動力が生じ、電動自転車が所定速度まで加速する。このため、ユーザが誤って押し歩き操作を行った場合には、ユーザの意図に反して電動自転車が自走する。この自走はユーザを混乱させるだけでなく、事故を発生させる一因にもなりうる。 However, in an electric bicycle equipped with a push-walking mode, an auxiliary driving force is generated based on the user's push-walking operation, and the electric bicycle accelerates to a predetermined speed. Therefore, if the user mistakenly performs the push-walking operation, the electric bicycle will propel itself against the user's intention. This self-propelling not only confuses the user, but can also be a factor in causing an accident.

本発明は、押し歩き操作に対する誤操作を起因とした電動自転車の自走を抑え、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。 The present invention aims to provide an electric bicycle and a method for controlling the electric bicycle that can prevent the electric bicycle from moving on its own due to incorrect pushing operations, thereby improving safety.

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、電動モータによる第一補助駆動力を付加して走行する第一モードと、電動モータによる第二補助駆動力を車体への押力に付加して押し歩く、又は第二補助駆動力を付加して自走させる第二モードとを切り替えて実行する制御部と、第二モードを実行するための操作を受け付ける操作部と、電動自転車の移動を検出する移動検出部とを備え、制御部は、操作部が操作を受け付けている受付状態と、移動検出部が電動自転車の移動を検出している検出状態とが重なった期間に、第二モードを実行する。 In order to achieve the above object, an electric bicycle according to one aspect of the present invention is an electric bicycle equipped with an electric motor, and is equipped with a control unit that switches between a first mode in which a first auxiliary driving force from the electric motor is added to the human driving force based on the force applied to the pedals to travel, and a second mode in which a second auxiliary driving force from the electric motor is added to the pushing force applied to the body to push the bicycle or a second auxiliary driving force is added to travel the bicycle by itself, an operation unit that accepts operations to execute the second mode, and a movement detection unit that detects the movement of the electric bicycle, and the control unit executes the second mode during a period in which a reception state in which the operation unit accepts operations overlaps with a detection state in which the movement detection unit detects the movement of the electric bicycle.

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一補助駆動力を電動自転車に付加して走行する第一モードと、電動モータによる第二補助駆動力を車体への押力に付加して押し歩く、又は第二補助駆動力を付加して自走させる第二モードとを切り替えて実行する際に、第二モードを実行するための操作を受け付ける操作部が操作を受け付けている受付状態と、電動自転車の移動を検出する移動検出部が電動自転車の移動を検出している検出状態とが重なった期間に、前記第二モードを実行する。 In addition, the method of controlling an electric bicycle according to one aspect of the present invention, when switching between a first mode in which a first auxiliary driving force from an electric motor is added to the human driving force based on the force applied to the pedals to cause the electric bicycle to travel, and a second mode in which a second auxiliary driving force from the electric motor is added to the pushing force applied to the body to cause the electric bicycle to be pushed or a second auxiliary driving force is added to cause the electric bicycle to travel on its own, executes the second mode during a period in which an operation state in which an operation unit that receives operations to execute the second mode is accepting operations overlaps with a detection state in which a movement detection unit that detects the movement of the electric bicycle is detecting the movement of the electric bicycle.

本発明によれば、押し歩き操作に対する誤操作を起因とした電動自転車の自走を抑え、安全性を高めることができる。 The present invention can prevent an electric bicycle from moving on its own due to incorrect pushing operation, thereby improving safety.

図１は、実施の形態に係る電動自転車の側面図である。FIG. 1 is a side view of an electric bicycle according to an embodiment. 図２は、実施の形態に係る電動自転車のハンドル及び操作部の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a handle and an operating section of the electric bicycle according to the embodiment. 図３は、実施の形態に係る電動自転車の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an electric bicycle according to an embodiment. 図４は、実施の形態に係る電動自転車の制御方法の流れを示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the flow of a control method for an electric bicycle according to an embodiment.

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。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings. Note that each of the embodiments described below shows a specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, the arrangement and connection of the components, steps, and the order of steps shown in the following embodiments are merely examples and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the components in the following embodiments, components that are not described in the independent claims that show the highest concept of the present invention are described as optional components.

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。 In addition, each figure is a schematic diagram and is not necessarily an exact illustration. Therefore, for example, the scales of each figure do not necessarily match. In addition, in each figure, substantially the same configuration is given the same reference numerals, and duplicate explanations are 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" refers to the direction in which the electric bicycle moves when in motion, and "rearward" refers to the opposite direction. Specifically, the handlebar side of the electric bicycle relative to the saddle is "forward." "Left-right direction" refers to the direction perpendicular to the front-rear direction.

（実施の形態）
［構成］
まず、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)
[composition]
First, the configuration of an electric bicycle 1 according to an embodiment will be described.

図１は、実施の形態に係る電動自転車１を示す側面図である。 Figure 1 is a side view showing an electric bicycle 1 according to an embodiment.

電動自転車１は、第一モードと、第二モードとを有する。第一モードは、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。第二モードには、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。 The electric bicycle 1 has a first mode and a second mode. The first mode is, for example, an assist mode, which assists the forward movement of the body 10 based on the user's pedaling force on the pedals 17. The second mode includes, for example, a push-walking mode or a self-propelled mode. In the push-walking mode, when the user walks while pushing the electric bicycle 1, the forward movement of the body 10 is assisted based on the force with which the user pushes the body 10 forward. In the self-propelled mode, the forward movement of the body 10 is assisted when the electric bicycle 1 is moved forward while being supported.

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、踏力センサ３３と、電流センサ１３０と、車速センサ２４３と、変速段計測部７０とを備える。 The electric bicycle 1 includes a body 10, a motor drive unit 20 attached to the body 10, an operation unit 40, a battery 50, a headlight 60, a crank rotation sensor 31, a pedal force sensor 33, a current sensor 130, a vehicle speed sensor 243, and a gear shift measurement unit 70.

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、スプロケット１８と、チェーン１９とを備える。 The vehicle body 10 includes a frame 11, a front wheel 12, a rear wheel 13, a handlebar 14, a saddle 15, cranks 16, pedals 17, sprockets 18, and a chain 19.

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 frame 11 includes a head pipe 111, a main frame 112, a vertical pipe 113, a fork 114, and a chain stay 115. The head pipe 111 supports the fork 114, which supports the front wheel 12, and the handlebars 14 so that they can rotate freely around the axis of the head pipe 111. By turning the handlebars 14 left and right, the orientation of the front wheel 12 supported by the fork 114 can be rotated left and right.

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 main frame 112 is the part that connects the head pipe 111 and the stand pipe 113. The crank 16 and the motor drive unit 20 are attached to the lower end of the main frame 112. The electric bicycle 1 according to this embodiment is a so-called center unit type electric bicycle 1 in which the crank 16 and the motor drive unit 20 are integrated.

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 vertical pipe 113 removably supports the saddle 15. Specifically, a seat post that supports the saddle 15 is inserted and fixed into the vertical pipe 113. In this embodiment, a battery 50 is removably attached to the vertical pipe 113.

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 fork 114 supports the front wheel 12 so that it can rotate freely. A headlight 60 is attached to the fork 114 that supports the front wheel 12. The chain stay 115 supports the rear wheel 13 so that it can rotate freely.

図２は、実施の形態に係る電動自転車１のハンドル１４及び操作部４０の斜視図である。 Figure 2 is a perspective view of the handlebar 14 and the operating unit 40 of the electric bicycle 1 according to the embodiment.

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 handlebars 14 are provided with a pair of grips 141 and a brake lever 142 on the left and right. The pair of grips 141 are gripped by the hands when riding in an appropriate posture. The pair of grips 141 are also gripped by the hands when pushing or supporting the electric bicycle 1 and receive a forward pushing force. At least one of the pair of grips 141 may be provided with a grip sensor that detects the gripping force or pushing force.

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。 The pair of brake levers 142 are operating levers for brake devices (not shown) attached to the front and rear wheels 12 and 13, respectively. By operating one of the brake levers 142, the brake device attached to the front wheel 12 is driven, and a mechanical braking force is applied to the front wheel 12. By operating the other brake lever 142, the brake device attached to the rear wheel 13 is driven, and a mechanical braking force is applied to the rear wheel 13.

ブレーキレバー１４２には、ブレーキセンサ１４３（図３参照）が設けられており、このブレーキセンサ１４３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。 The brake lever 142 is provided with a brake sensor 143 (see Figure 3), which detects the operation of the brake lever 142.

一対のブレーキレバー１４２の一方（本実施の形態では左側のブレーキレバー１４２）の近傍には、操作部４０が設けられている。操作部４０は、前照灯６０を点灯させるライトスイッチ（図示省略）、電源スイッチ４１（図３参照）等を備えた端末装置である。また、操作部４０は、機械式の手動スイッチ４２を備えている。手動スイッチ４２は、第二モードを実行するための押し歩き操作を受け付ける。手動スイッチ４２は、例えばモーメンタリ型のスイッチである。具体的には、ユーザによって手動スイッチ４２が押下されている期間には、操作部４０は、第二モードを実行するための第二モードオン信号を制御装置２２（後述）に出力し続ける。一方、手動スイッチ４２が押下されていない期間には、操作部４０は、第二モードオン信号を制御装置２２に出力しない。 An operation unit 40 is provided near one of the pair of brake levers 142 (the left brake lever 142 in this embodiment). The operation unit 40 is a terminal device equipped with a light switch (not shown) for turning on the headlights 60, a power switch 41 (see FIG. 3), and the like. The operation unit 40 also includes a mechanical manual switch 42. The manual switch 42 accepts a push-walk operation for executing the second mode. The manual switch 42 is, for example, a momentary switch. Specifically, while the manual switch 42 is pressed by the user, the operation unit 40 continues to output a second mode on signal for executing the second mode to the control device 22 (described later). On the other hand, while the manual switch 42 is not pressed, the operation unit 40 does not output a second mode on signal to the control device 22.

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（ユーザ）が座る部分である。 As shown in FIG. 1, the saddle 15 is the part on which a person (user) sits when the user is riding in an appropriate posture.

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。第一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による第一補助駆動力とが後輪１３に伝達される。 The crank 16 has a crankshaft 161 and a pair of crank arms 162. The crank arms 162 are provided on both sides of the main frame 112, one on each side, and are fixed to both ends of the crankshaft 161 extending in the left-right direction. One end of the crank arm 162 is fixed to the crankshaft 161, and the pedal 17 is rotatably fixed to the other end. When a pedal force is applied to the pedal 17, the crank arm 162 rotates around the crankshaft 161, and the human-powered driving force due to this rotation is transmitted to the rear wheel 13 via the sprocket 18 and the chain 19. When operating in the first mode, the human-powered driving force based on the pedal force and the first auxiliary driving force by the electric motor 21 added to the human-powered driving force are transmitted to the rear wheel 13.

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 motor drive unit 20 is a unit in which the electric motor 21 and the control device 22 are housed in a plastic or metal housing.

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の回転トルクは後輪１３のスプロケットに伝達されて、後輪１３が回転する。回転トルクは、第一補助駆動力及び第二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 electric motor 21 receives power from the battery 50 and is driven based on the control of the control device 22. The rotational torque of the electric motor 21 is transmitted to the sprocket of the rear wheel 13, causing the rear wheel 13 to rotate. The rotational torque means a first auxiliary driving force and a second auxiliary driving force. In addition, the electric motor 21 can perform a regenerative operation to generate regenerative power to charge the battery 50 when not in operation and not outputting motor output, and can operate as a regenerative brake.

電動モータ２１は、第一補助駆動力及び第二補助駆動力となるモータである。電動モータ２１は、第一モードを実行中に、ペダル１７への踏力に基づく人力駆動力に、第一補助駆動力を付加する。また、電動モータ２１は、第二モードを実行中に、電動自転車１に対する押して又は支えて歩く力に、第二補助駆動力を付加する。 The electric motor 21 is a motor that provides the first auxiliary driving force and the second auxiliary driving force. When the first mode is being executed, the electric motor 21 adds the first auxiliary driving force to the human driving force based on the force applied to the pedal 17. When the second mode is being executed, the electric motor 21 adds the second auxiliary driving force to the force applied when pushing or walking while supporting the electric bicycle 1.

図３は、実施の形態に係る電動自転車１の構成を示すブロック図である。 Figure 3 is a block diagram showing the configuration of an electric bicycle 1 according to an embodiment.

図３に示すように、制御装置２２は、クランク回転センサ３１、踏力センサ３３、電流センサ１３０、車速センサ２４３、変速段計測部７０などのセンサによるセンシング情報に基づいて、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 control device 22 controls the operation of the electric motor 21 based on sensing information from sensors such as the crank rotation sensor 31, the pedal force sensor 33, the current sensor 130, the vehicle speed sensor 243, and the gear stage measurement unit 70. In this embodiment, the control device 22 is housed inside the housing of the motor drive unit 20, but is not limited to this. The control device 22 may be provided separately from the motor drive unit 20.

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 control device 22 is realized, for example, by a microcomputer (microcontroller) and is composed of a non-volatile memory in which a program is stored, a volatile memory which is a temporary storage area for executing the program, an input/output port, a processor which executes the program, etc. Alternatively, the control device 22 may be realized by a dedicated electronic circuit.

制御装置２２には、電動モータ２１、クランク回転センサ３１、踏力センサ３３、電流センサ１３０、車速センサ２４３、変速段計測部７０、電源スイッチ４１、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。 The control device 22 is connected to the electric motor 21, crank rotation sensor 31, pedal force sensor 33, current sensor 130, vehicle speed sensor 243, gear shift measuring unit 70, power switch 41, operation unit 40, battery 50, and headlight 60. Operation signals for each switch and detection results by each sensor are input to the control device 22.

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。電流センサ１３０は、電動モータ２１の回転軸の近傍に配置されている。 The crank rotation sensor 31 and the pedal force sensor 33 are disposed near the crankshaft 161. The current sensor 130 is disposed near the rotating shaft of the electric motor 21.

クランク回転センサ３１は、単位時間当たりのクランク１６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 crank rotation sensor 31 can detect the number of rotations of the crank 16 per unit time. The crank rotation sensor 31 is realized by having a gear-shaped rotating body and a photodetector having a light emitting section and a light receiving section arranged to sandwich the teeth of the rotating body. Note that the crank rotation sensor 31 may have any configuration as long as it can detect the number of rotations of the crank 16.

電流センサ１３０は、電動モータ２１に流れる電流値を算出する回路であり、電流値を示す電流情報を出力する。電流センサ１３０は、モータ回転センサ３２と、モータトルクセンサ１３１とを有する。電流センサ１３０は、モータ回転センサ３２が検知した単位時間当たりの電動モータ２１の回転数と、モータトルクセンサ１３１が検知した電動モータ２１のトルクとを用いて電流値を算出する。なお、電流値の算出は、モータ回転センサ３２、及びモータトルクセンサ１３１がそれぞれ単独でも行うことが可能である。このため、電流値の算出には、モータ回転センサ３２、及びモータトルクセンサ１３１の両方を必ず用いる必要はない。 The current sensor 130 is a circuit that calculates the value of the current flowing through the electric motor 21, and outputs current information indicating the current value. The current sensor 130 has a motor rotation sensor 32 and a motor torque sensor 131. The current sensor 130 calculates the current value using the number of rotations of the electric motor 21 per unit time detected by the motor rotation sensor 32 and the torque of the electric motor 21 detected by the motor torque sensor 131. The current value can also be calculated by the motor rotation sensor 32 and the motor torque sensor 131 independently. Therefore, it is not necessary to use both the motor rotation sensor 32 and the motor torque sensor 131 to calculate the current value.

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、単位時間当たりの磁石の回転数、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。 The motor rotation sensor 32 has a magnet that rotates integrally with the rotating shaft of the electric motor 21, and a Hall IC. The Hall IC detects the change in the magnetic field that changes in response to the rotation of the magnet, thereby detecting the number of rotations of the magnet per unit time, i.e., the number of rotations of the electric motor 21. The motor rotation sensor 32 may have any configuration as long as it can detect the number of rotations of the electric motor 21.

モータトルクセンサ１３１は、電動モータ２１のトルクを検出することができる。モータトルクセンサ１３１は、例えば磁歪式、歪みゲージ式、光学式等のトルクセンサであるが、これに限定されず、電動モータ２１のトルクを検出することができればいかなる構成でもよい。 The motor torque sensor 131 can detect the torque of the electric motor 21. The motor torque sensor 131 is, for example, a magnetostrictive, strain gauge, or optical torque sensor, but is not limited to these, and may have any configuration as long as it can detect the torque of the electric motor 21.

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 pedal force sensor 33 is a magnetostrictive torque sensor that detects the manual driving force generated by the rotation of the crankshaft 161 based on the manual driving force applied to the pedal 17. The pedal force sensor 33 has a coil and a magnetostriction generating section. For example, when a pedal force is applied to the pedal 17 and a manual driving force is generated, distortion occurs in the magnetostriction generating section. The magnetostriction generating section has areas where the magnetic permeability increases and areas where it decreases. The manual driving force is detected by detecting the inductance difference of this coil. The configuration of the pedal force sensor 33 is not particularly limited, and any configuration may be used as long as it can detect the manual driving force applied to the pedal 17. The manual driving force is synonymous with the pedal force.

車速センサ２４３は、例えば、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の回転から電動自転車１の走行速度を検出し、走行速度を示す速度情報を制御装置２２に送信する。つまり、車速センサ２４３は、電動自転車１の移動を検出する移動検出部である。車速センサ２４３は、例えば、速度センサ等である。車速センサ２４３は、電動自転車１の走行速度に関する速度情報を制御装置２２に出力する。速度センサは、例えば、ホイルセンサなどであってもよいが、対地速度により算出するサイクルコンピュータであってもよく、電動自転車１の速度を検知することができればいかなる構成でもよい。 The vehicle speed sensor 243 is provided, for example, at the lower end of the fork 114. The vehicle speed sensor 243 detects the traveling speed of the electric bicycle 1 from the rotation of the front wheel 12, and transmits speed information indicating the traveling speed to the control device 22. In other words, the vehicle speed sensor 243 is a movement detection unit that detects the movement of the electric bicycle 1. The vehicle speed sensor 243 is, for example, a speed sensor. The vehicle speed sensor 243 outputs speed information related to the traveling speed of the electric bicycle 1 to the control device 22. The speed sensor may be, for example, a wheel sensor, or may be a cycle computer that calculates based on ground speed, and may have any configuration as long as it can detect the speed of the electric bicycle 1.

変速段計測部７０は、後輪１３の変速段を計測し、変速段を示す情報を制御装置２２へ送信する。変速段の計測は、例えば、変速段切替装置が出力する変速段を示す情報を制御部２２１に出力することで実現してもよい。 The gear measurement unit 70 measures the gear of the rear wheel 13 and transmits information indicating the gear to the control device 22. The measurement of the gear may be realized, for example, by outputting information indicating the gear output by the gear change device to the control unit 221.

制御装置２２は、クランク回転センサ３１、踏力センサ３３、電流センサ１３０、車速センサ２４３、変速段計測部７０などのセンサによるセンシング情報に基づいて、電動モータ２１の動作、つまり、適切な第一補助駆動力及び第二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。 The control device 22 controls the operation of the electric motor 21, i.e., the output of the electric motor 21 to provide appropriate first and second auxiliary driving forces, based on sensing information from sensors such as the crank rotation sensor 31, the pedal force sensor 33, the current sensor 130, the vehicle speed sensor 243, and the gear stage measurement unit 70. In this embodiment, the control device 22 is housed inside the housing of the motor drive unit 20, but is not limited to this. The control device 22 may be provided separately from the motor drive unit 20.

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 control device 22 supplies power from the battery 50 to the electric motor 21 and the headlamp 60.

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、第一モードと第二モードとを有し、第一モードと第二モードとを切り替えて実行する。 The control device 22 has a control unit 221. The control unit 221 drives the electric motor 21 according to the operation mode of the electric bicycle 1. Specifically, the control unit 221 has a first mode and a second mode, and switches between the first mode and the second mode.

第一モードの一例であるアシストモードは、ペダル１７への踏力に基づく人力駆動力に、電動モータ２１による第一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、ユーザが電動自転車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、踏力センサ３３で検知したペダル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 the bicycle travels by adding a first auxiliary driving force from the electric motor 21 to the human driving force based on the pedaling force on the pedal 17. The assist mode is executed when the user is riding the electric bicycle 1 after the power switch 41 is pressed to turn on the power. Specifically, the assist mode is executed when the pedaling force on the pedal 17 detected by the pedaling force sensor 33 is greater than a predetermined threshold value.

第二モードは、電動モータ２１による第二補助駆動力を車体１０への押力に付加して押し歩く、又は第二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、電源がオン状態で、ユーザが電動自転車１を押し歩く際に、電動モータ２１による第二補助駆動力を車体１０に付加するモードである。押し歩きモードは、ユーザが電動自転車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 includes a mode in which the second auxiliary driving force from the electric motor 21 is added to the pushing force on the body 10 to allow the bicycle to be pushed, or a mode in which the second auxiliary driving force is added to allow the bicycle to self-propel (push-walking mode or self-propelling mode). In other words, the push-walking mode is a mode in which the second auxiliary driving force from the electric motor 21 is added to the body 10 when the power is on and the user is pushing the electric bicycle 1. The push-walking mode is executed when the user is not riding the electric bicycle 1 and is walking while pushing the body 10 of the electric bicycle 1.

自走モードは、電動自転車１をユーザが支えた状態で、電動モータ２１による第二補助駆動力を車体１０に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、ユーザは、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 electric bicycle 1 is supported by the user and the second auxiliary driving force from the electric motor 21 is applied to the body 10 to make the electric bicycle self-propelled. As with the push-walking mode, the self-propelled mode is executed when a person is not riding the electric bicycle 1 and is walking while supporting the body 10 of the electric bicycle 1. In the self-propelled mode, the user is not exerting a force pushing the body 10 forward.

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、第二補助駆動力を付加する第二モードとして実行してもよい。 The push-walking mode and the self-propelled mode can be distinguished by the presence or absence of a forward pushing force on the vehicle body 10. The control unit 221 may detect the presence or absence of a forward pushing force, for example, by a grip sensor provided on the grip 141, and switch between the push-walking mode and the self-propelled mode depending on the detection result. Alternatively, the control unit 221 may execute the mode as a second mode in which a second auxiliary driving force is applied, without distinguishing between the push-walking mode and the self-propelled mode.

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が生成する第一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の走行速度は、車速センサ２４３によって算出される。 When the assist mode is executed, the control unit 221 determines the magnitude of the first auxiliary driving force generated by the electric motor 21 based on the force applied to the pedal 17 and the traveling speed of the electric bicycle 1. The force applied to the pedal 17 is obtained from the detection result by the force sensor 33. The traveling speed of the electric bicycle 1 is calculated by the vehicle speed sensor 243.

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の走行速度を決定してもよい。 A table that associates the number of rotations of the crank 16 with the speed of the electric bicycle 1 in advance may be stored in the memory of the control device 22. The control unit 221 may refer to the table to determine the traveling speed of the electric bicycle 1 from the number of rotations of the crank 16.

アシストモードにおける第一補助駆動力は、電動自転車１の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倍以下の第一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に第一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一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 of the electric bicycle 1, but is, for example, less than twice the force applied to the pedal 17. For example, when the traveling speed of the electric bicycle 1 is less than 10 km/h, the control unit 221 drives the electric motor 21 to generate a first auxiliary driving force that is less than twice the force applied to the pedal 17. When the speed is 24 km/h or more, the control unit 221 does not cause the electric motor 21 to generate the first auxiliary driving force. When the speed is between 10 km/h or more and less than 24 km/h, the control unit 221 drives the electric motor 21 to generate a first auxiliary driving force determined according to the speed.

制御部２２１は、受付状態と検出状態とが重なっている期間に第二モードを実行する。受付状態とは、第二モードを実行するための操作（押し歩き操作）を操作部４０が受け付けている状態である。具体的には、受付状態は、ユーザによって手動スイッチ４２が押下されることにより、操作部４０から制御装置２２に第二モードオン信号が出力されている状態である。受付状態は、押し歩き時に電動自転車１に対して第二補助駆動力を付加して欲しいという意思をユーザが示している状態であるとも言える。 The control unit 221 executes the second mode during the period when the acceptance state and the detection state overlap. The acceptance state is a state in which the operation unit 40 accepts an operation (pushing-walking operation) to execute the second mode. Specifically, the acceptance state is a state in which the user presses the manual switch 42, causing the operation unit 40 to output a second mode on signal to the control device 22. The acceptance state can also be said to be a state in which the user indicates their intention to have a second auxiliary driving force added to the electric bicycle 1 when pushing the bicycle 1.

検出状態とは、移動検出部である車速センサ２４３が電動自転車１の移動を検出している状態である。具体的には、検出状態は、車速センサ２４３が検出した走行速度がゼロよりも大きくなっている状態である。検出状態は、電動自転車１の走行時に発生し、押し歩き時においても発生する。ここで、押し歩き時においては、踏力センサ３３は人力駆動力を検出しない。このため、制御部２２１は、踏力センサ３３の検出結果に基づいて、走行時に発生した検出状態か、押し歩き時に発生した検出状態かを判断することができる。換言すると、踏力センサ３３が人力駆動力を検出していない場合における検出状態は、電動自転車１を押し歩こうとする意思をユーザが示している状態であるとも言える。 The detection state is a state in which the vehicle speed sensor 243, which is the movement detection unit, detects the movement of the electric bicycle 1. Specifically, the detection state is a state in which the traveling speed detected by the vehicle speed sensor 243 is greater than zero. The detection state occurs when the electric bicycle 1 is traveling, and also occurs when pushing the bicycle. Here, when pushing the bicycle, the pedal force sensor 33 does not detect the human driving force. Therefore, the control unit 221 can determine whether the detection state occurred while traveling or while pushing the bicycle, based on the detection result of the pedal force sensor 33. In other words, the detection state when the pedal force sensor 33 is not detecting the human driving force can be said to be a state in which the user is indicating an intention to push the electric bicycle 1.

このように、第二モードは、受付状態と検出状態とが重なった期間に実行されるので、例えばユーザが電動自転車１の停車時（非検出状態）に手動スイッチ４２を誤操作したとしても、第二モードは実行されない。 In this way, the second mode is executed during the period when the acceptance state and the detection state overlap, so even if the user mistakenly operates the manual switch 42 while the electric bicycle 1 is stopped (non-detection state), the second mode will not be executed.

制御部２２１は、計時部２２２を有している。計時部２２２は、検出状態が継続した時間を計時する。制御部２２１は、受付状態が発生した後に検出状態が発生した場合には、計時部２２２の計時結果が所定時間以上となると、第二モードを実行する。このように、受付状態と検出状態とが揃ってから、検出状態が所定時間継続した後に第二モードが実行されるので、例えばユーザが手動スイッチ４２を誤操作した直後に電動自転車１をわずかに移動させただけでは第二モードは実行されない。 The control unit 221 has a timer unit 222. The timer unit 222 measures the time that the detection state continues. If the detection state occurs after the acceptance state occurs, the control unit 221 executes the second mode when the timing result of the timer unit 222 reaches or exceeds a predetermined time. In this way, the second mode is executed after the acceptance state and the detection state are met and the detection state has continued for a predetermined time. Therefore, for example, the second mode will not be executed if the user simply moves the electric bicycle 1 slightly immediately after erroneously operating the manual switch 42.

なお、制御部２２１は、検出状態が発生し始めてからの継続時間と、その間に車速センサ２４３が検出した走行速度とに基いて、検出状態が発生してからの距離を算出することが可能である。制御部２２１は、検出状態が所定距離だけ継続した後に第二モードを実行してもよい。 The control unit 221 can calculate the distance from when the detection state occurs based on the duration from when the detection state begins to occur and the traveling speed detected by the vehicle speed sensor 243 during that time. The control unit 221 may execute the second mode after the detection state continues for a predetermined distance.

所定時間または所定時間は、電動自転車１を押し歩こうとするユーザの意思が反映される時間または距離とする。例えば、所定時間は１秒以上であればよく、所定距離は５０ｃｍ以上であればよい。 The predetermined time or distance is a time or distance that reflects the user's intention to push the electric bicycle 1. For example, the predetermined time may be 1 second or more, and the predetermined distance may be 50 cm or more.

一方、制御部２２１は、検出状態が発生した後に受付状態が発生した場合には、受付状態が発生した直後に第二モードを実行する。例えば、ユーザが電動自転車１を押し歩いている最中に手動スイッチ４２を操作する際には、すでにユーザの電動自転車１を押し歩く意思が反映された状態である。この場合、受付状態が発生した直後に第二モードが実行されるので、時間的なロスを抑えることができる。 On the other hand, if the acceptance state occurs after the detection state occurs, the control unit 221 executes the second mode immediately after the acceptance state occurs. For example, when the user operates the manual switch 42 while pushing the electric bicycle 1, the user's intention to push the electric bicycle 1 is already reflected. In this case, the second mode is executed immediately after the acceptance state occurs, so time loss can be reduced.

制御部２２１は、第二モードの実行中に、受付状態及び検出状態の少なくとも一方が解除された場合には、第二モードを停止する。受付状態の解除とは、第二モードを実行するための操作を操作部４０が受け付けていない状態である。具体的には、ユーザによる手動スイッチ４２の押下がなくなり、操作部４０から制御装置２２に第二モードオン信号が出力されていない状態である。検出状態の解除とは、移動検出部である車速センサ２４３が電動自転車１の移動を検出していない状態である。具体的には、車速センサ２４３が検出した走行速度がゼロとなった状態である。 The control unit 221 stops the second mode if at least one of the acceptance state and the detection state is released while the second mode is being executed. The acceptance state is released when the operation unit 40 is not accepting operations to execute the second mode. Specifically, this is a state in which the user no longer presses the manual switch 42 and the operation unit 40 is not outputting a second mode on signal to the control device 22. The detection state is released when the vehicle speed sensor 243, which is the movement detection unit, does not detect the movement of the electric bicycle 1. Specifically, this is a state in which the traveling speed detected by the vehicle speed sensor 243 has become zero.

制御部２２１は、車速センサ２４３の検出結果に基づいて、電動自転車１の停止動作を検出する停止検出部としても機能する。停止動作とは、電動自転車１が完全に停止するまでの動作である。具体的には、制御部２２１は、車速センサ２４３の検出結果がその直前よりも減速していたり、負の加速度を示している場合には、電動自転車１が停止動作を行っていると判断する。制御部２２１は、第二モードの実行中に、電動自転車１の停止動作を検出した場合には第二モードを停止する。また、制御部２２１は、第二モードの実行中に、ブレーキセンサ１４３がブレーキレバー１４２に対する操作を検出した場合には、第二モードを停止する。これらの場合には、電動自転車１の走行速度がゼロとなる前に、第二モードは停止される。 The control unit 221 also functions as a stop detection unit that detects the stopping operation of the electric bicycle 1 based on the detection result of the vehicle speed sensor 243. A stopping operation is an operation until the electric bicycle 1 comes to a complete stop. Specifically, the control unit 221 determines that the electric bicycle 1 is performing a stopping operation when the detection result of the vehicle speed sensor 243 indicates a slower speed than immediately before or a negative acceleration. The control unit 221 stops the second mode when it detects a stopping operation of the electric bicycle 1 while the second mode is being executed. Furthermore, the control unit 221 stops the second mode when the brake sensor 143 detects an operation on the brake lever 142 while the second mode is being executed. In these cases, the second mode is stopped before the traveling speed of the electric bicycle 1 becomes zero.

なお、第二モードは、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、第一モードと第二モードとは、排他的に実行される。 The second mode does not have to be executed when the force applied to the pedal 17 is greater than a predetermined threshold. In other words, the first mode and the second mode are executed exclusively.

制御部２２１は、第二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に第二補助駆動力を生成させる。第二モードにおける第二補助駆動力は、例えば、電動自転車１の速度が時速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 second mode, the control unit 221 causes the electric motor 21 to generate a second auxiliary driving force so that the traveling speed of the electric bicycle 1 does not exceed a predetermined upper limit. The second auxiliary driving force in the second mode is, for example, a magnitude that causes the speed of the electric bicycle 1 to be less than 6 km/h. Here, the upper limit of the traveling speed of the electric bicycle 1 is set to 6 km/h, but it may also be 3 km/h, and is not particularly limited.

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 battery 50 is a storage battery that stores power for driving the electric motor 21. The battery 50 is, for example, a secondary battery, but may also be a capacitor. The battery 50 is electrically connected to the electric motor 21. Specifically, the battery 50 supplies power to the electric motor 21 and also charges the electric power regenerated from the electric motor 21.

［電動自転車の制御方法］
図４は、実施の形態に係る電動自転車１の制御方法の流れを示すフローチャートである。 [Control method of electric bicycle]
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of a control method for the electric bicycle 1 according to the embodiment.

ここでは、予め電源スイッチ４１がオンされている場合を想定し、電動自転車１に対して第二モードを実行させる処理について説明する。なお、第二モードの実行中に電源スイッチ４１がオフになると、電動モータ２１に対する電力供給が停止されるので、第二モードも停止する。 Here, we will assume that the power switch 41 has been turned on beforehand, and explain the process of putting the electric bicycle 1 into the second mode. Note that if the power switch 41 is turned off while the second mode is being executed, the power supply to the electric motor 21 is stopped, and the second mode is also stopped.

ステップＳ１では、制御部２２１は、受付状態と検出状態とが重なったか否かを判断し、重なっている場合にはステップＳ２に移行し、重なっていない場合にはその状態を継続する。 In step S1, the control unit 221 determines whether the reception state and the detection state overlap, and if they overlap, proceeds to step S2, and if they do not overlap, continues in that state.

ステップＳ２では、制御部２２１は、受付状態と検出状態とが重なる際に、受付状態が先に発生していたか否かを判断し、受付状態が先に発生していた場合にはステップＳ３に移行し、検出状態が先に発生していた場合にはステップＳ４に移行する。 In step S2, when the reception state and the detection state overlap, the control unit 221 determines whether the reception state occurred first, and if the reception state occurred first, the control unit 221 proceeds to step S3, and if the detection state occurred first, the control unit 221 proceeds to step S4.

ステップＳ３では、制御部２２１は、検出状態が所定時間継続されたか否かを判断し、所定時間継続された場合にはステップＳ４に移行し、所定時間継続されていない場合にはステップＳ１に移行する。 In step S3, the control unit 221 determines whether the detection state has continued for a predetermined time, and if so, proceeds to step S4, and if not, proceeds to step S1.

ステップＳ４では、制御部２２１は第二モードを実行する。つまり、先に受付状態が発生してから受付状態と検出状態とが揃った場合（ステップＳ２でＹＥＳ）には、揃ってから所定時間経過後に第二モードが実行される。一方、先に検出状態が発生してから受付状態と検出状態とが揃った場合（ステップＳ２でＮＯ）には、揃った直後から第二モードが実行される。いずれの場合でも、第二モードの実行開始時には、電動自転車１は走行している。このため、制御部２２１は、第二モード実行直前の電動自転車１の走行速度に対応するように、第二モードでの電動モータ２１の起動速度を漸増させてもよい。これにより、第二モード実行直後の衝撃を緩和することができる。 In step S4, the control unit 221 executes the second mode. That is, if the acceptance state occurs first and then the acceptance state and the detection state are aligned (YES in step S2), the second mode is executed a predetermined time after these are aligned. On the other hand, if the detection state occurs first and then the acceptance state and the detection state are aligned (NO in step S2), the second mode is executed immediately after these are aligned. In either case, the electric bicycle 1 is traveling when the second mode begins to be executed. For this reason, the control unit 221 may gradually increase the startup speed of the electric motor 21 in the second mode so as to correspond to the traveling speed of the electric bicycle 1 immediately before the second mode is executed. This makes it possible to mitigate the impact immediately after the second mode is executed.

ステップＳ５では、制御部２２１は、車速センサ２４３の検出結果に基づいて、電動自転車１の停止動作を検出したか否かを判断し、検出した場合にはステップＳ８に移行し、検出しなかった場合にはステップＳ６に移行する。 In step S5, the control unit 221 determines whether or not a stopping operation of the electric bicycle 1 has been detected based on the detection result of the vehicle speed sensor 243, and if so, proceeds to step S8, and if not, proceeds to step S6.

ステップＳ６では、制御部２２１は、ブレーキセンサ１４３の検出結果に基づいて、ブレーキレバー１４２に対する操作を検出したか否かを判断し、検出した場合にはステップＳ８に移行し、検出しなかった場合にはステップＳ７に移行する。 In step S6, the control unit 221 determines whether or not an operation of the brake lever 142 has been detected based on the detection result of the brake sensor 143, and if it has been detected, proceeds to step S8, and if it has not been detected, proceeds to step S7.

ステップＳ７では、制御部２２１は、受付状態が解除されたか否かを判断し、解除された場合にはステップＳ８に移行し、解除されていない場合にはステップＳ５に移行する。 In step S7, the control unit 221 determines whether the reception state has been released, and if it has been released, the process proceeds to step S8, and if it has not been released, the process proceeds to step S5.

ステップＳ８では、制御部２２１は、第二モードを停止する。このように、第二モードは、受付状態と検出状態とが重なった期間に実行される。制御部２２１は、第二モードの停止後においては、この処理を終了し最初に戻る。 In step S8, the control unit 221 stops the second mode. In this way, the second mode is executed during the period when the reception state and the detection state overlap. After the second mode is stopped, the control unit 221 ends this process and returns to the beginning.

［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。 [Action and Effect]
Next, the effects of the electric bicycle 1 and the control method for the electric bicycle 1 in this embodiment will be described.

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であって、ペダル１７への踏力に基づく人力駆動力に、電動モータ２１による第一補助駆動力を付加して走行する第一モードと、電動モータ２１による第二補助駆動力を車体１０への押力に付加して押し歩く、又は第二補助駆動力を付加して自走させる第二モードとを切り替えて実行する制御部２２１と、第二モードを実行するための操作（押し歩き操作）を受け付ける操作部４０と、電動自転車１の移動を検出する移動検出部（車速センサ２４３）とを備え、制御部２２１は、操作部４０が前記操作を受け付けている受付状態と、移動検出部が電動自転車１の移動を検出している検出状態とが重なった期間に、第二モードを実行する。 As described above, the electric bicycle 1 according to this embodiment is an electric bicycle 1 equipped with an electric motor 21, and is equipped with a control unit 221 that switches between a first mode in which the bicycle travels by adding a first auxiliary driving force from the electric motor 21 to the human driving force based on the force applied to the pedals 17, and a second mode in which the second auxiliary driving force from the electric motor 21 is added to the pushing force applied to the body 10 to push the bicycle or the second auxiliary driving force is added to cause the bicycle to self-propel, an operation unit 40 that accepts operations (push-walking operations) to execute the second mode, and a movement detection unit (vehicle speed sensor 243) that detects the movement of the electric bicycle 1, and the control unit 221 executes the second mode during a period in which the acceptance state in which the operation unit 40 accepts the operation overlaps with a detection state in which the movement detection unit detects the movement of the electric bicycle 1.

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による第一補助駆動力を電動自転車１に付加して走行する第一モードと、電動モータ２１による第二補助駆動力を車体１０への押力に付加して押し歩く、又は第二補助駆動力を付加して自走させる第二モードとを切り替えて実行する際に、第二モードを実行するための操作を受け付ける操作部４０が前記操作を受け付けている受付状態と、電動自転車１の移動を検出する移動検出部が電動自転車１の移動を検出している検出状態とが重なった期間に前記第二モードを実行する。 The control method for the electric bicycle 1 according to this embodiment switches between a first mode in which the electric bicycle 1 travels by adding a first auxiliary driving force from the electric motor 21 to the human driving force based on the force applied to the pedals 17, and a second mode in which the second auxiliary driving force from the electric motor 21 is added to the pushing force applied to the body 10 to push the bicycle or the second auxiliary driving force is added to cause the bicycle to self-propel, and executes the second mode during a period in which an acceptance state in which the operation unit 40, which accepts operations to execute the second mode, accepts the operation and a detection state in which the movement detection unit, which detects the movement of the electric bicycle 1, detects the movement of the electric bicycle 1 overlap.

このように、第二モードは、受付状態と検出状態とが重なった期間に実行されるので、例えばユーザが電動自転車１の停車時に手動スイッチ４２を誤操作したとしても、第二モードは実行されない。つまり、ユーザの意図に反した電動自転車１の自走を抑制することができる。したがって、押し歩き操作に対する誤操作を起因とした電動自転車１の自走を抑え、安全性を高めることができる。 In this way, since the second mode is executed during the period when the acceptance state and the detection state overlap, the second mode will not be executed even if, for example, the user erroneously operates the manual switch 42 while the electric bicycle 1 is stopped. In other words, it is possible to prevent the electric bicycle 1 from moving independently against the user's intention. Therefore, it is possible to prevent the electric bicycle 1 from moving independently due to erroneous operation when pushing the bicycle, thereby improving safety.

また、第二モードの実行開始時は、受付状態と検出状態とが重なった期間であるので、電動自転車１が走行しているときである。つまり、第二モードにおいては電動自転車１の走行時に電動モータ２１が起動する。このため、電動自転車１の停車時から電動モータ２１を駆動する場合と比べても、電動モータ２１や各駆動部に対する負荷を低減することができる。電動モータ２１に対する負荷が小さければ、起電力も小さくすることができ、結果的にバッテリー５０に対する負荷も抑えることができる。また、各駆動部に対する負荷が小さければ、それだけ各駆動部に対する補強も少なくすることができる。これにより、電動自転車１自体の重量増加を抑えることができる。 The second mode begins when the electric bicycle 1 is traveling, since this is a period when the acceptance state and the detection state overlap. That is, in the second mode, the electric motor 21 starts when the electric bicycle 1 is traveling. This makes it possible to reduce the load on the electric motor 21 and each drive unit, compared to when the electric motor 21 is driven when the electric bicycle 1 is stopped. If the load on the electric motor 21 is small, the electromotive force can also be reduced, and as a result, the load on the battery 50 can also be reduced. Furthermore, if the load on each drive unit is small, the reinforcement required for each drive unit can also be reduced accordingly. This makes it possible to prevent an increase in the weight of the electric bicycle 1 itself.

また、制御部２２１は、受付状態が発生した後に検出状態が発生した場合には、検出状態が所定時間または所定距離だけ継続した後に第二モードを実行する。 In addition, if a detection state occurs after an acceptance state occurs, the control unit 221 executes the second mode after the detection state continues for a predetermined time or distance.

このように、受付状態と検出状態とが揃ってから、検出状態が所定時間継続した後に第二モードが実行されるので、例えばユーザが手動スイッチ４２を誤操作した直後に電動自転車１をわずかに移動させただけでは第二モードは実行されない。したがって、電動自転車１の安全性をより高めることができる。 In this way, the second mode is executed after the acceptance state and the detection state are met and the detection state continues for a predetermined period of time, so the second mode will not be executed if, for example, the user simply moves the electric bicycle 1 slightly immediately after erroneously operating the manual switch 42. This can therefore further improve the safety of the electric bicycle 1.

また、制御部２２１は、検出状態が発生した後に受付状態が発生した場合には、受付状態が発生した直後に第二モードを実行する。 In addition, if the reception state occurs after the detection state occurs, the control unit 221 executes the second mode immediately after the reception state occurs.

例えば、ユーザが電動自転車１を押し歩いている最中に手動スイッチ４２を操作する場合は、すでにユーザの電動自転車１を押し歩く意思が反映された状態である。この場合、受付状態が発生した直後に第二モードが実行されるので、第二モードの実行開始までの時間的なロスを抑えることができる。 For example, if the user operates the manual switch 42 while pushing the electric bicycle 1, the user's intention to push the electric bicycle 1 is already reflected. In this case, the second mode is executed immediately after the acceptance state occurs, so the time lost until the second mode starts to be executed can be reduced.

また、電動自転車１は、電動自転車１の停止動作を検出する停止検出部（制御部２２１）を備え、制御部２２１は、第二モードの実行中に、停止検出部が停止動作を検出した場合には第二モードを停止する。 The electric bicycle 1 also includes a stop detection unit (control unit 221) that detects a stop operation of the electric bicycle 1, and the control unit 221 stops the second mode if the stop detection unit detects a stop operation while the second mode is being executed.

例えば、ユーザがなんらかの危険を察知して電動自転車１を停車させる動作を行った場合には、その動作を起因として電動自転車１も停止動作を行う。制御部２２１は、この電動自転車１の停止動作に基づいて第二モードを停止するので、電動モータ２１による第二補助駆動力の付加が停止される。したがって、電動自転車１を迅速に停車させることができ、安全性をより高めることができる。 For example, if the user senses some kind of danger and takes action to stop the electric bicycle 1, this action will cause the electric bicycle 1 to also stop. The control unit 221 will stop the second mode based on this stopping action of the electric bicycle 1, and the application of the second auxiliary driving force by the electric motor 21 will be stopped. Therefore, the electric bicycle 1 can be stopped quickly, further improving safety.

また、電動自転車１は、ブレーキレバー１４２に対する操作を検出するブレーキセンサ１４３を備え、制御部２２１は、第二モードの実行中に、ブレーキセンサ１４３がブレーキレバー１４２に対する操作を検出した場合には、第二モードを停止する。 The electric bicycle 1 also includes a brake sensor 143 that detects operation of the brake lever 142, and the control unit 221 stops the second mode if the brake sensor 143 detects operation of the brake lever 142 while the second mode is being executed.

例えば、押し歩き時にユーザがブレーキレバー１４２を操作した場合には、制御部２２１が第二モードを停止するので、電動モータ２１による第二補助駆動力の付加が停止される。したがって、電動自転車１を迅速に停車させることができ、安全性をより高めることができる。 For example, if the user operates the brake lever 142 while pushing the bicycle, the control unit 221 stops the second mode, and the application of the second auxiliary driving force by the electric motor 21 is stopped. Therefore, the electric bicycle 1 can be stopped quickly, further improving safety.

（その他）
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、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。 (others)
While the electric bicycle and the control method for the electric bicycle according to the present invention have been described based on the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、上記の実施の形態では、移動検出部として車速センサ２４３を例示した。移動検出部は、電動自転車１の移動を検出することができるものならば如何なるものを採用することができる。その他の移動検出部としては、例えば、ハンドルのグリップに設けられたグリップセンサと、電動自転車１自体の振動を検出する振動センサ、ＧＰＳセンサなどが挙げられる。グリップセンサの場合には、グリップセンサが前方への押力を検出した際に、電動自転車１の移動を検出したものとする。また、振動センサの場合には、振動センサが電動自転車１自体の振動を検出した際に、電動自転車１の移動を検出したものとする。 For example, in the above embodiment, the vehicle speed sensor 243 is exemplified as the movement detection unit. Any movement detection unit can be used as long as it can detect the movement of the electric bicycle 1. Other movement detection units include, for example, a grip sensor provided on the grip of the handle, a vibration sensor that detects vibrations of the electric bicycle 1 itself, and a GPS sensor. In the case of a grip sensor, the movement of the electric bicycle 1 is detected when the grip sensor detects a forward pushing force. Also, in the case of a vibration sensor, the movement of the electric bicycle 1 is detected when the vibration sensor detects vibrations of the electric bicycle 1 itself.

また、上記の実施の形態では、計時部は、制御装置に設けられているが、制御部に設けられていてもよく、制御装置の外部に設けられていてもよい。 In addition, in the above embodiment, the timer unit is provided in the control device, but it may be provided in the control unit or external to the control device.

また、上記実施の形態において、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（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）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。 In addition, in the above embodiment, all or some of the components of the control device may be configured with dedicated hardware, or may be realized by executing a software program suitable for each component. Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU (Central Processing Unit) or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a HDD (Hard Disk Drive) or semiconductor memory.

また、制御装置２２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。 The components of the control device 22 may also be composed 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（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）又はＬＳＩ（ＬａｒｇｅＳｃａｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）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（ＶｅｒｙＬａｒｇｅＳｃａｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、又は、ＵＬＳＩ（ＵｌｔｒａＬａｒｇｅＳｃａｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）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（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）も同じ目的で使うことができる。 The one or more electronic circuits may include, for example, a semiconductor device, an integrated circuit (IC), or a large scale integration (LSI). The IC or LSI may be integrated into one chip or into multiple chips. Here, we refer to it as an IC or an LSI, but depending on the degree of integration, it may be called a system LSI, a very large scale integration (VLSI), or an ultra large scale integration (ULSI). Also, a field programmable gate array (FPGA) that is programmed after the LSI is manufactured can 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。 The general or specific aspects of the present invention may be realized as a system, an apparatus, a method, an integrated circuit, or a computer program. Alternatively, the present invention may be realized as a computer-readable non-transitory recording medium, such as an optical disk, a HDD, or a semiconductor memory, on which the computer program is stored. The present invention may also be realized as any combination of a system, an apparatus, a method, an integrated circuit, a computer program, and a recording medium.

その他、各実施の形態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, the present invention also includes forms obtained by applying various modifications to each embodiment that a person skilled in the art may conceive, and forms realized by arbitrarily combining the components and functions of each embodiment within the scope of the spirit of the present invention.

１電動自転車
１０車体
１４ハンドル
１７ペダル
２１電動モータ
４０操作部
１４２ブレーキレバー
１４３ブレーキセンサ
２２１制御部（停止検出部）
２４３車速センサ（移動検出部） 1 Electric bicycle 10 Body 14 Handlebar 17 Pedal 21 Electric motor 40 Operation unit 142 Brake lever 143 Brake sensor 221 Control unit (stop detection unit)
243 Vehicle speed sensor (movement detection unit)

Claims

An electric bicycle equipped with an electric motor,
a control unit that switches between a first mode in which a first auxiliary driving force generated by the electric motor is added to a human-powered driving force based on a pedaling force to drive the vehicle, and a second mode that includes at least one of a second auxiliary driving force generated by the electric motor being added to a pushing force applied to a vehicle body to push the vehicle while walking, and a second auxiliary driving force being added to the vehicle body to self-propel the vehicle by a user walking while supporting the vehicle body ;
an operation unit that receives an operation for executing the second mode;
a movement detection unit that detects movement of the electric bicycle,
When executing the second mode during a period in which a reception state in which the operation unit receives the operation and a detection state in which the movement detection unit detects that the traveling speed of the electric bicycle is greater than zero overlap, the control unit:
When the detection state occurs after the acceptance state occurs, the second mode is executed after the detection state continues for a predetermined time or a predetermined distance.
If the acceptance state occurs after the detection state occurs, the second mode is executed immediately after the acceptance state occurs.

An electric bicycle equipped with an electric motor,
a control unit that switches between a first mode in which a first auxiliary driving force generated by the electric motor is added to a human-powered driving force based on a pedaling force to drive the vehicle, and a second mode that includes at least one of a second auxiliary driving force generated by the electric motor being added to a pushing force applied to a vehicle body to push the vehicle while walking , and a second auxiliary driving force being added to the vehicle body to self-propel the vehicle by a user walking while supporting the vehicle body;
an operation unit that receives an operation for executing the second mode;
a movement detection unit that detects movement of the electric bicycle,
When the control unit executes the second mode during a period in which a reception state in which the operation unit receives the operation and a detection state in which the movement detection unit detects the movement of the electric bicycle overlap,
When the movement detection unit detects negative acceleration, the second mode is stopped.

The electric bicycle according to claim 1 , wherein the control unit stops the second mode when the detection result of the movement detection unit indicates negative acceleration.

When the detection state occurs after the acceptance state occurs, the control unit executes the second mode after the detection state continues for a predetermined time or a predetermined distance.
The electric bicycle according to claim 2 , wherein, if the acceptance state occurs after the detection state occurs, the second mode is executed immediately after the acceptance state occurs.

When switching between a first mode in which a first auxiliary driving force generated by an electric motor is added to a human driving force based on the force applied to the pedals to drive the electric bicycle, and a second mode including at least one of a second auxiliary driving force generated by the electric motor being added to a pushing force applied to the body to push the body, and a second auxiliary driving force being added to the body so that the user can walk while supporting the body and self-propel the body ,
When executing the second mode during a period in which an operation unit that accepts an operation to execute the second mode is in an acceptance state accepting the operation and a movement detection unit that detects the movement of the electric bicycle is in a detection state detecting a case in which the traveling speed of the electric bicycle is greater than zero,
When the detection state occurs after the acceptance state occurs, the second mode is executed after the detection state continues for a predetermined time or a predetermined distance.
A method for controlling an electric bicycle, comprising: if the acceptance state occurs after the detection state occurs, executing the second mode immediately after the acceptance state occurs.

When switching between a first mode in which a first auxiliary driving force generated by an electric motor is added to a human driving force based on the pedal force to travel the electric bicycle, and a second mode including at least one of a second auxiliary driving force generated by the electric motor being added to a pushing force applied to the body to push the body, and a second auxiliary driving force being added to the body so that the user can walk while supporting the body and self-propel the body,
When the second mode is executed during a period in which an operation unit that accepts an operation to execute the second mode is accepting the operation and a movement detection unit that detects the movement of the electric bicycle is detecting the movement of the electric bicycle, the second mode is executed during the period in which the operation unit that accepts the operation to execute the second mode is accepting the operation and a movement detection unit that detects the movement of the electric bicycle is detecting the movement of the electric bicycle.
A control method for an electric bicycle, which stops the second mode when the movement detection unit detects negative acceleration.