JPH10119874A

JPH10119874A - 補助動力付自転車用表示器

Info

Publication number: JPH10119874A
Application number: JP8274369A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Aoki; 英明青木
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 1998-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】走行中に人力駆動手段と補助動力手段の駆動
力等の情報を確認することのできる補助動力付自転車用
表示器を提供する。【解決手段】ペダル16の踏込力により駆動輪を回転す
る人力駆動手段と、該人力駆動手段による駆動輪の回転
を補助する補助動力手段と、人力駆動手段の駆動により
生じるトルクを検出するトルク検出手段30と、該トルク
検出手段30の検出値に基づいて補助動力手段の出力を制
御する制御手段50とを具えた補助動力付自転車におい
て、トルク検出手段30のトルク検出値及び／又は補助駆
動手段の出力値を、制御手段50から受信して表示する表
示器を具える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人力駆動手段の駆
動を補助する補助動力手段を具えた自転車に関するもの
であり、具体的には、人力駆動手段と補助動力手段の駆
動力を表示する表示器を具えた補助動力付自転車に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】自転車の駆動輪に動力伝達可能にモータ
を連繋して、人力による自転車の駆動の補助を行なう補
助駆動力付自転車が知られている。この種自転車では、
人力によるペダルの踏み込み力をトルクとして検出し、
モータを制御する制御手段により、このトルクに応じた
出力でモータを駆動して、駆動力の補助を行なってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の補助駆動力付自
転車では、ペダルを踏み込んだときに、どの程度の駆動
力の補助が行なわれているのかを把握することはできな
かった。つまり、実際にモータによる駆動力の補助がど
の程度行なわれているのかは、感覚でしか知ることはで
きなかった。従って、補助駆動力付自転車の性能を十分
に活用した効率的な走行を行なうことができず、効果的
な駆動力補助を行なえなかったり、無駄にモータを駆動
させてバッテリーの消耗を早めてしまうことがあった。

【０００４】本発明の目的は、走行中に人力駆動手段と
補助動力手段の駆動力等の情報を確認することのできる
補助動力付自転車用表示器を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の補助動力付自転車用表示器(40)は、ペダル
(16)の踏込力により駆動輪を回転する人力駆動手段と、
該人力駆動手段による駆動輪の回転を補助する補助動力
手段と、人力駆動手段の駆動により生じるトルクを検出
するトルク検出手段(30)と、該トルク検出手段(30)の検
出値に基づいて補助動力手段の出力を制御する制御手段
(50)とを具えた補助動力付自転車において、トルク検出
手段(30)のトルク検出値及び／又は補助駆動手段の出力
値を、制御手段(50)から受信して表示するものである。

【０００６】補助動力手段としてモータ(14)を使用した
場合には、該モータ(14)を駆動するバッテリー(26)の残
量を検出する残量検出手段を制御手段(50)に電気的に接
続して設け、表示器(40)には、バッテリー(26)の残量情
報を表示することもできる。

【０００７】また、自転車の速度を検出する速度検出手
段(34)及び／又は自転車の走行距離を検出する走行距離
検出手段を具えて、速度検出手段(34)及び／又は走行距
離検出手段を制御手段(50)に電気的に接続し、表示器(4
0)に、自転車の速度及び／又は走行距離を表示すること
もできる。

【０００８】表示器(40)は、走行中に確認しやすいよう
に、自転車(10)のハンドル(36)に取り付けることが望ま
しい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施例について説明す
る。なお、以下では、後輪(12)を駆動輪とする２輪の自
転車(10)に本発明を適用した例について説明するが、３
輪、４輪の自転車や、前輪駆動の自転車にも本発明は適
用できる。

【００１０】補助動力付自転車(10)は、図１に示すよう
に、自転車(10)の駆動輪である後輪(12)の駆動系に補助
動力装置としてモータ(14)を具え、使用者の踏込力の加
えられるペダル(16)を具えたペダル機構(18)と、モータ
(14)による駆動力によって走行を行なう自転車である。
図１では、モータ(14)の回転を減速機構、ワンウェイク
ラッチ(20)を介して無端状チェーン(22)に伝達してい
る。モータ(14)の駆動は、自転車(10)のほぼ中央に設け
られたシートチューブ(24)に隣接して配備されたバッテ
リー(26)からの電力供給により行なわれる。モータ(14)
の制御は、ペダル機構(18)に設けられたトルク検出手段
(30)と、前輪(32)又は後輪(12)に設けられた速度検出手
段(34)に基づいて、後述する制御手段(50)において行な
われる。トルク検出手段(30)、速度検出手段(34)は、公
知の補助動力付自転車に用いられる種々の方法を用いる
ことができる。

【００１１】図１に示すように、前輪(32)の操舵ハンド
ル(36)の上部には、表示器(40)が配備される。図２に示
すように、該表示器(40)は、ペダル機構(18)に加えられ
た踏込力によるトルクとモータ(14)の出力を表示するト
ルク表示部(42)、バッテリー(26)の残量表示部(44)、自
転車(10)の走行速度表示部(45)、走行距離表示部(46)、
走行時間表示部(43)を具える。走行速度表示部(45)に
は、自転車(10)の実際の走行速度、最高速度、平均速度
の３種類を切り換えて表示することができる。図２で
は、表示器(40)の左上にバッテリー(26)の残量表示部(4
4)、右上に走行時間表示部(43)、該表示部(43)の下方に
走行速度表示部(45)、走行距離表示部(46)、また最下部
にはトルク表示部(42)を配している。表示器(40)の下部
には、２個の押しボタン(47)(47a)を具えており、左側
のボタン(47)は、走行速度表示部(45)の表示を実際の走
行速度、最高速度、平均速度の３種類の表示を順に切り
換える表示切換ボタンである。また、右側のボタン(47
a)は、走行距離表示部(46)の走行距離及び走行時間表示
部(43)の走行時間をリセットするリセットボタンであ
る。トルク表示部(42)は、ペダル機構(18)に加えられた
踏込力によるトルク(T1)と、モータ(14)の出力によるト
ルク(T2)を上下に重ねて経時的に波形として表示するも
のであり、自転車(10)に加わる合計トルクと、各トルク
を確認することが容易である。このような表示は、液晶
型の表示装置を用いることによって実施することができ
る。表示器(40)は、図３に示すように、内部に表示器(4
0)の制御を行なう表示制御回路(49)を具えており、制御
手段(50)からの信号を受信して、前記表示部の各表示を
行なったり、押しボタン(47)(47a)からの信号を受信し
て表示の切り換え等を行なう。

【００１２】制御手段(50)は、図４に示すように、ＣＰ
Ｕ(52)を主体に構成される。ＣＰＵ(52)には、トルク検
出手段(30)からのトルク信号を受信するトルク受信回路
(53)、モータ(14)の駆動を制御するモータ駆動回路(5
4)、速度検出手段(34)からの速度信号を受信する速度検
出回路(55)、バッテリー(26)の残量を測定する残量検出
手段となるバッテリー監視回路(56)、自転車(10)の走行
時間を測定する時計回路(58)が接続される。なお、時計
回路(58)は必要に応じて設ければよい。さらに、ＣＰＵ
(52)には、前記表示器(40)の表示制御回路(49)に信号を
送信する信号送信回路(57)を具える。トルク受信回路(5
3)は、トルク検出手段(30)からのトルク信号を、電流
値、電圧値、抵抗値などにより受信して、ＣＰＵ(52)に
送信する。速度検出手段(34)は、車輪の回転をパルスと
して検出し、該パルスを速度信号として、速度検出回路
(55)に送信する。速度検出回路(55)は、パルス間隔を測
定してＣＰＵ(52)に送信する。同時に、速度検出回路(5
5)は、車輪の回転数と車輪の外径から自転車(10)の走行
距離を算出することができる。走行距離もＣＰＵ(52)に
送信される。バッテリー監視回路(56)は、バッテリー(2
6)の電圧値変化、電力量積算の測定によりバッテリー(2
6)の残量を検知し、ＣＰＵ(52)に送信する。モータ駆動
回路(54)は、トルク受信回路(53)と速度検出回路(55)か
らの各情報に基づいて、モータ(14)へ供給するパルス電
圧のパルス幅を変化させて、モータ(14)を可変駆動する
ものである。なお、補助動力付自転車(10)の制御につい
ては公知であるため、説明を省略する。モータ(14)に供
給される電圧値は、モータ(14)の駆動トルクと相関関係
にあるから、該電圧値をもとにモータ(14)のトルクを導
き出すことができる。モータ(14)のトルク信号もＣＰＵ
(52)に送信される。時計回路(58)は、自転車(10)の走行
時間を測定する回路であり、走行時間は、ＣＰＵ(52)に
送信される。時計回路(58)によりカウントされた走行時
間は、リセットボタン(47a)によりリセットすることが
できる。なお、時計回路(58)による走行時間のカウント
は、目的地までの時間を測定してもよいし、自転車(10)
の走行を検知、つまり速度検出回路(55)が速度信号をし
ている時間のみをカウントして、停止中の時間はカウン
トしない構成とすることもできる。また、モータ駆動回
路(54)の信号を検出して、モータ(14)から補助駆動力が
供給されている時間のみをカウントすることもできる。
また、これら複数の走行時間を同時に測定するようにし
てもよい。実際に自転車(10)が走行している時間のみを
カウントする構成とすると、測定された走行時間と、前
記走行距離を利用して、自転車走行時の平均速度を算出
することもできる。なお、時計回路(58)は、表示器(40)
側に設けてもよい。

【００１３】上述のとおり、自転車(10)の走行情報のす
べてが、制御手段(50)に送信される。本発明では、補助
動力付自転車(10)の制御のために制御手段(50)に送信さ
れた各走行情報を利用して、表示器(40)に表示すること
ができるから、表示のために別途センサーなどを設ける
必要はない。

【００１４】表示器(40)に信号を送信する信号送信回路
(57)には、ＣＰＵ(52)にて受信された踏込力によるトル
ク(T1)、モータ(14)のトルク(T2)、バッテリー残量、自
転車(10)の走行速度、走行距離、走行時間などの情報が
送られる。信号送信回路(57)が各情報を受信すると、各
情報は、表示制御回路(49)に送信されて、表示器(40)に
て表示される。なお、自転車(10)の平均速度、最高速度
は、表示切換ボタン(47)を押して走行速度表示部(45)の
表示を切り換えることにより参照することができる。使
用者が、走行中に表示器(40)を確認することにより、ト
ルク、バッテリー残量、走行速度、走行距離、走行時間
などを知ることができる。例えば、自転車(10)の発進時
には、一気にペダルを踏み込むのではなく、少し自転車
(10)を押しながら発進を行なうと、モータ(14)のトルク
を小さくすることができることが、表示器(40)を目視す
ることにより確認できる。また、走行時のペダルの踏込
力にムラをなくすと、モータ(14)のトルクの変動が小さ
くなることが、表示器(40)を目視することにより確認で
きる。モータ(14)のトルクや、トルク変動を小さくする
ことにより、バッテリー(26)の消耗を少なくすることが
できる。

【００１５】なお、踏込力によるトルクと、モータ(14)
のトルクは、夫々別に表示するようにしてもよいし、何
れか一方のみを表示するようにしてもよい。また、表示
器(40)には、バッテリー残量、自転車の走行速度、走行
距離、走行時間以外の表示、例えば現在時刻の表示など
を行なってもよい。

【００１６】

【発明の効果】表示器(40)には、走行中に、踏込力によ
るトルク、モータ(14)のトルクが表示されるから、実際
に、ペダル(16)を踏み込んだときに、どの程度の駆動力
の補助が行なわれているかを目視することにより容易に
確認できる。従って、この表示をもとに、どのような走
行を行なえば、無駄な踏込力、または無駄な駆動力補助
を用いることなく自転車を走行させたり、ムラのないモ
ータ(14)の駆動を行なってバッテリー(26)の消耗を防止
できるかといった、効率的な走行を行なう目安とするこ
とができる。また、表示器(40)に表示される走行情報
は、すべて制御手段(50)に送信される情報に基づいて行
なうことができるから、従来の補助動力付自転車の制御
手段から信号を検出することにより、新たにセンサーや
検出装置を取り付けることなく、本発明を実施できる。

【００１７】バッテリー残量を、表示器(40)に表示する
と、充電の目安とすることができ、突然のバッテリー切
れを防止できる。さらに、走行速度、走行距離、走行時
間などを表示器(40)に表示することにより、現在の走行
速度、平均速度や、目的地までの距離、所要時間などの
走行情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】補助動力付自転車の側面図である。

【図２】表示器の正面図である。

【図３】表示器の表示制御回路と各表示部を示す回路図
である。

【図４】制御手段の回路図である。

【符号の説明】

(10) 補助動力付自転車 (40) 表示器 (49) 表示制御回路 (50) 制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ペダル(16)の踏込力により駆動輪を回転
する人力駆動手段と、該人力駆動手段による駆動輪の回
転を補助する補助動力手段と、人力駆動手段の駆動によ
り生じるトルクを検出するトルク検出手段(30)と、該ト
ルク検出手段(30)の検出値に基づいて補助動力手段の出
力を制御する制御手段(50)とを具えた補助動力付自転車
において、トルク検出手段(30)のトルク検出値及び／又は補助駆動
手段の出力値を、制御手段(50)から受信して表示する表
示器(40)を具えることを特徴とする補助動力付自転車用
表示器。
【請求項２】補助動力手段は、モータ(14)であって、
該モータ(14)を駆動するバッテリー(26)の残量を検出す
る残量検出手段を制御手段(50)に電気的に接続して設
け、表示器(40)には、バッテリー(26)の残量情報を表示
することを特徴とする請求項１に記載の補助動力付自転
車用表示器。
【請求項３】自転車の速度を検出する速度検出手段(3
4)及び／又は自転車の走行距離を検出する走行距離検出
手段を具え、速度検出手段(34)及び／又は走行距離検出
手段は、制御手段(50)に電気的に接続され、表示器(40)
には、自転車の速度及び／又は走行距離を表示すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の補助動力付
自転車用表示器。