TW201402401A - 電動輔助自行車 - Google Patents

Abstract

為了提供一種電動輔助自行車，推定駕駛人所感受的疲勞程度，根據實際測定的疲勞資訊設定輔助量而效率良好地進行馬達所實施的輔助。電動輔助自行車具備有：檢測踏板所產生的踏力之踏力感測器(2)、具有進行人體的疲勞推定之輔助量修正手段且決定對應於踏力感測器(2)的輸出的輔助力之輔助量控制部(10)、及讓前述輔助力產生而進行驅動力的輔助之馬達(5)；並具備偵測車輛的車速之車速感測器(1)，前述輔助量控制部(10)具備有：根據前述踏力和前述車速來運算設定基本輔助量之基本輔助量設定部(11)、及推定駕駛人的疲勞強度而將前述基本輔助量予以增減修正之疲勞強度推定部(12)。

Description

電動輔助自行車

本發明係關於對於人踩踏踏板所產生的踏力，具備用來輔助踏力所產生的驅動力之馬達之電動輔助自行車，特別是關於考慮駕駛人的疲勞程度而能效率良好地進行馬達所實施的輔助之電動輔助自行車。

電動輔助自行車係具備：檢測踏板所產生的踏力之踏力感測器、按照前述踏力感測器的輸出進行驅動力的輔助之馬達、檢測踏板所連結的曲柄軸的角度之曲柄角感測器、及檢測曲柄軸的旋轉數之曲柄旋轉數感測器。

當疲勞度小的駕駛人騎乘的情況，為了避免馬達輔助力過大，除了踏力還考慮疲勞程度而進行驅動力的輔助之電動自行車，如專利文獻1所示般，測定駕駛人的心跳數、呼吸數在行走中的變化而作為人體指標輸出，藉此對踏力設定馬達的輔助轉矩之構造已被提出。

[專利文獻1]日本特許第3276420號公報

依據上述構造，由於根據從心跳數和呼吸次數算出的人體指標來讓驅動力的輔助率改變，如果人體指標相同的話，驅動力的輔助率也變成相同，輔助量也變成相同。

然而，例如人體指標僅根據心跳數決定的情況，縱使心跳數相同而使人體指標成為相同值，依駕駛持續時間等的駕駛狀況不同駕駛人所感受的疲勞程度會有不同，因此會發生輔助量不符合駕駛人的感覺的情況，而有問題存在。

本發明是有鑑於上述實際情況而提出的，其目的是為了提供一種電動輔助自行車，推定駕駛人所感受的疲勞程度，根據實際測定的疲勞資訊設定輔助量而效率良好地進行馬達所實施的輔助。

為了達成上述目的之請求項1之電動輔助自行車，係具備：檢測踏板所產生的踏力之踏力感測器(2)、具有進行人體的疲勞推定之輔助量修正手段且決定對應於前述踏力感測器(2)的輸出的輔助力之輔助量控制部(10)、及讓前述輔助力產生而進行驅動力的輔助之馬達(5)，其特徵在於包含以下構造。

具備偵測車輛的車速之車速感測器(1)，又前述輔助量控制部(10)係具備：根據前述踏力和前述車速來運 算設定基本輔助量之基本輔助量設定部(11)、及推定駕駛人的疲勞強度而將前述基本輔助量予以增減修正之疲勞強度推定部(12)。

請求項2，是在請求項1的電動輔助自行車中，前述疲勞強度推定部(12)具備有檢測計時時間之檢測手段，根據該檢測手段所獲得的數據和前述踏力及車速來推定疲勞強度。

請求項3，是在請求項2的電動輔助自行車中，前述疲勞強度推定部(12)具備有檢測踏力或車速、駕駛人的肌電、心跳、呼氣成分的至少一者之檢測手段，考慮該檢測手段所獲得的數據來推定疲勞強度。

請求項4，是在請求項1的電動輔助自行車中，前述疲勞強度推定部(12)，是根據前述踏力和車速的履歷算出駕駛持續時間，如果該駕駛持續時間為既定時間以下的話推定疲勞強度為無。

請求項5，是在請求項4的電動輔助自行車中，前述疲勞強度推定部(12)，是根據前述踏力和車速的履歷檢測車輛停止及再起動的次數，讓所檢測出的數據反映疲勞強度。

請求項6，是在請求項1的電動輔助自行車中，前述疲勞強度推定部(12)，是從根據前述踏力和車速的履歷所檢測出的車輛停止時間推定疲勞已恢復而反映疲勞強度。

請求項7，是在請求項1的電動輔助自行車 中，前述疲勞強度推定部(12)係具備：表示對於駕駛人之輸出經過時間之爆發型肌肉工作量和持久型肌肉工作量的比率之關係圖，考慮爆發型比率的比例而推定疲勞強度。

請求項8，是在請求項1的電動輔助自行車中，前述輔助量控制部(10)，將旋轉踏板上之前次周期產生的踏力予以反饋而決定前述輔助力。

請求項9，是在請求項1的電動輔助自行車中，前述輔助量控制部(10)係具備：選擇考慮疲勞程度的踏力的臨限值之模式切換手段(4)，依各模式所設定的各臨限值判斷疲勞強度推定之有無。

依據請求項1之電動輔助自行車，輔助量控制部(10)具備基本輔助量設定部(11)和疲勞強度推定部(12)，對於運算設定之基本輔助量推定疲勞程度而將輔助量予以增減修正，因此能將不致對駕駛人造成異常感之輔助量效率良好地賦予馬達。

結果，能將馬達高效率地驅動，可確保1次充電之穩定的行走距離。

依據請求項2的構造，藉由具備檢測計時時間之檢測手段，容易推定疲勞強度。

依據請求項3的構造，藉由具備檢測駕駛人的肌電、心跳、呼氣成分之至少一者的檢測手段，可推定 更正確的疲勞強度。

依據請求項4的構造，如果駕駛持續時間為既定時間以下的話推定疲勞強度為無，而容易進行推定。

依據請求項5的構造，讓車輛停止及再起動的次數反映疲勞強度，可推定正確的疲勞強度。

依據請求項6的構造，根據車輛停止時間推定疲勞已恢復而反映疲勞強度，可推定正確的疲勞強度。

依據請求項7的構造，藉由推定考慮爆發型比率的比例之疲勞強度，在高負載時可推定更正確的疲勞強度。

依據請求項8的構造，將前次周期產生的踏力予以反饋而決定輔助力，可進行平滑的輔助。

依據請求項9的構造，依各模式所設定的各臨限值判斷疲勞強度推定的有無，能夠進行考慮每個模式的疲勞程度之輔助及通常輔助。

1‧‧‧停止履歷‧疲勞恢復檢測手段(車速感測器)

2‧‧‧踏力檢測手段(踏力感測器)

3‧‧‧曲柄角檢測手段(曲柄角感測器)

4‧‧‧模式切換手段(把手開關)

5‧‧‧馬達

6‧‧‧馬達驅動電路

7‧‧‧疲勞檢測手段

10‧‧‧輔助量控制部

11‧‧‧基本輔助量設定部

12‧‧‧疲勞強度推定部

20‧‧‧驅動力輔助量設定手段

50‧‧‧電動輔助自行車

60‧‧‧輔助驅動單元

61‧‧‧輔助鏈輪

67‧‧‧馬達驅動軸

71‧‧‧曲柄軸

72‧‧‧踏板

73‧‧‧曲柄

f‧‧‧旋轉轉矩值

F‧‧‧踏力實效值

第1圖係電動輔助自行車的側視說明圖。

第2圖係說明曲柄軸的相位之模式圖。

第3圖係電動輔助自行車的輔助驅動力控制裝置之方塊圖。

第4圖係構成輔助驅動力控制裝置的驅動力輔助量設定手段之方塊圖。

第5圖係說明驅動力輔助量設定手段的輔助量的設定順序之流程圖。

第6圖係說明驅動力輔助量設定手段的輔助量的設定順序之其他例的流程圖。

第7圖係說明推定疲勞程度的順序之流程圖。

第8圖係說明進行體力恢復的確認順序之流程圖。

第9圖係說明進行停止‧再起動履歷的確認順序之流程圖。

第10圖係說明推定疲勞程度的順序的其他例之流程圖。

第11圖係表示駕駛人之對於輸出經過時間的持久型比率和爆發型比率的一般關係圖，表示判定臨限值。

第12圖係表示對於駕駛人之輸出經過時間的持久型比率和爆發型比率的一般關係圖，表示偏移臨限值。

針對本發明之電動輔助自行車的實施方式的一例，參照圖式作說明。第1圖係具備本發明的特徵構造之輔助驅動力控制裝置的電動輔助自行車之側視圖。輔助驅動力控制裝置，藉由推定駕駛人的疲勞程度來決定輔助量，而能效率良好地進行馬達所實施之驅動力的輔助。

電動輔助自行車50係具備：位於車體前方之頭管51、從該頭管51朝後方且下方延伸之下車架52、從下車架52的後端往上方豎起之座管53。在頭管51，可轉 向地連接往下方延伸之前叉54，在該前叉54的下端軸支承前輪WF。在前輪WF配設用來檢測電動輔助自行車50的車速之車速感測器1。在頭管51的上方設置把手55。

在下車架52的後端配置往後方延伸之後叉56，在該後叉56的後端軸支承後輪WR。此外，在座管53的上部和後叉56的後部之間配設左右一對的支柱57。

在下車架52及後叉56支承輔助驅動單元61。將在上端具有座墊58之座墊柱59以可調整座墊58上下位置的方式裝設於座管53。在座管53的後方，將用來對輔助驅動單元60供應電力之電池62可拆裝地安裝於座管53的支柱63。

曲柄軸71設置成，貫穿輔助驅動單元60及鏈輪(輸出部)64而朝車體的寬度方向延伸，在曲柄軸71的兩側連接具有踏板72L之曲柄73L、具有踏板72R之曲柄73R。駕駛人踩踏踏板72L,72R而對曲柄軸71賦予旋轉轉矩(動力)。起因於賦予曲柄軸71之旋轉轉矩，使鏈輪64旋轉，鏈輪64的旋轉透過鏈條65傳遞至後輪WR側的鏈輪66而使後輪WR旋轉。

用來檢測賦予曲柄軸71的旋轉轉矩值f之踏力感測器(磁應變式轉矩感測器)2配置於曲柄軸71上。又踏力感測器2是以既定的周期檢測曲柄軸71的旋轉轉矩值f。

駕駛人賦予曲柄軸71的踏板踏力(旋轉轉矩值f)，如第2圖所示般，是駕駛人踩踏踏板72時所產生的踏力 F之旋轉方向的分力，不是實際上駕駛人賦予的踏力(踏力實效值)F。旋轉轉矩值f和踏力F能以旋轉轉矩值f=踏力F×cosθ的關係式表示。駕駛人踩踏踏板72L,72R時，由於將踏板72L,72R朝鉛直方向踩踏，因此踏力F的方向成為鉛直方向。

此外，在曲柄軸71的附近位置安裝著：檢測與曲柄軸71連結之曲柄73的曲柄角度之曲柄角感測器3。

輔助驅動單元60構成為，將馬達5、讓馬達5驅動之馬達驅動電路(驅動器)、根據踏力感測器2所檢測出的旋轉轉矩值f進行馬達驅動電路的控制之輔助量控制部10、被傳遞來自馬達5的馬達驅動軸67之驅動力而進行旋轉之輔助鏈輪61等的構件一體地保持於外殼內。藉由在輔助鏈輪61安裝鏈條65，輔助驅動單元60將馬達5的驅動力傳遞至前述驅動系機構。

輔助量控制部10將馬達驅動電路控制成(進行輔助控制)，讓馬達5產生根據踏力感測器2所檢測出的旋轉轉矩值f而算出之輔助轉矩(輔助力)。

輔助轉矩(輔助力)是按照踏力感測器2的輸出而決定。這時控制成，根據踏力和車速運算設定對應於駕駛人的駕駛狀況之基本輔助量，並推定駕駛人的疲勞強度而對基本輔助量進行增減修正。關於基本輔助量的運算及疲勞強度的推定所實施之輔助轉矩的算出順序之詳細內容，隨後說明。

馬達5所產生的輔助轉矩，透過輔助鏈輪61 傳遞至鏈條65。因此，駕駛人踩踏踏板72L,72R時，賦予曲柄軸71之旋轉轉矩f(驅動力)和馬達5所產生的輔助轉矩，透過鏈條65傳遞至後輪側的鏈輪66而使後輪WR旋轉。又在輔助鏈輪61的後方，設置用來使鏈條65的捲繞角增大之惰輪68。

此外，輔助驅動單元60具有以下機構，當朝電動輔助自行車50往前進的方向(正方向)踩踏踏板72L,72R的情況使鏈輪64旋轉，當朝與正方向相反的方向踩踏踏板72L,72R的情況使鏈輪64不致旋轉。

接下來，針對電動輔助自行車的輔助驅動力控制裝置，參照第3圖及第4圖的方塊圖作說明。

輔助驅動力控制裝置，如第3圖所示般係具備：具有車速感測器之停止履歷‧疲勞恢復檢測手段1、具有踏力感測器而用來檢測踏板所產生的踏力(旋轉轉矩值)之踏力檢測手段2、具有用來檢測與前述踏板連結的曲柄軸的角度之曲柄角感測器之曲柄角檢測手段3、檢測駕駛人的疲勞之疲勞檢測手段7、進行驅動力的輔助之馬達5、控制驅動力的輔助量之輔助量控制部10、以及根據來自輔助量控制部10的驅動信號進行馬達5的驅動之馬達驅動電路6。

此外，輔助驅動力控制裝置具備有作為把手開關之模式切換手段4，是用來選擇考慮疲勞程度的輔助機會減少之動力模式、標準模式、考慮疲勞程度的輔助機會增多而謀求節電之節能模式。

停止履歷‧疲勞恢復檢測手段1，是將來自車速感測器的信號每一定期間輸入而計算車速，且每一定時間算出車速變化。而且，根據車速及車速變化量算出並儲存停止履歷，藉此取得疲勞恢復用的資訊，並對輔助量控制部10輸出。關於疲勞恢復用的資訊，例如將根據停止履歷的次數和時間運算出之駕駛持續時間和駕駛停止時間等輸入事先設定的運算式而求出的數值設定成疲勞恢復度。

踏力檢測手段2，是根據踏力感測器所檢測出之行走中的踏板踏力(作用於與曲柄軸垂直方向之旋轉轉矩值f)推定並檢測出朝鉛直方向下方作用的力、即踏力實效值(實際上駕駛人賦予踏板72的踏力)F，並對輔助量控制部10輸出。

曲柄角檢測手段3，是利用曲柄角感測器檢測出曲柄角度，並算出曲柄旋轉數及曲柄旋轉數變化量而對輔助量控制部10輸出。

把手開關4，是利用開關選擇動力模式、標準模式、節能模式，依所選擇的模式改變是否讓馬達5進行考慮疲勞程度的輔助之踏板踏力值的臨限值。亦即，在動力模式，為了減少考慮疲勞程度之輔助機會而將踏板踏力值的臨限值設定成較低。此外，在節能模式，為了增多考慮疲勞程度的輔助機會而設定效率佳的輔助量並減少電力消耗，將踏板踏力值的臨限值設定成較高。標準模式，是設定成動力模式的臨限值和節能模式的臨限值之大致中間 的踏板踏力值臨限值。

疲勞檢測手段7，是由將肌肉狀態以電氣信號的形式檢測之肌電感測器7a、檢測心跳數之心跳感測器7b、呼吸成分檢測器7c等之可檢測駕駛人的疲勞狀態的疲勞偵測感測器所構成。該等疲勞偵測感測器，是由可捲繞在駕駛人的手腳等之帶體所構成，藉由讓駕駛人配戴而能檢測出疲勞狀態。

輔助量控制部10具備有驅動力輔助量設定手段20、基本輔助量設定部11、疲勞強度推定部12。該驅動力輔助量設定手段20，是根據來自停止履歷‧疲勞恢復檢測手段1之車速及車速變化量、來自踏力檢測手段2之旋轉轉矩值及踏力實效值、來自曲柄角檢測手段3的曲柄角度來設定驅動力輔助量；該基本輔助量設定部11，是算出作為運算驅動力輔助量時的基準之基本輔助量；該疲勞強度推定部12，是根據停止履歷‧疲勞恢復檢測手段1所檢測出之疲勞恢復度、疲勞檢測手段7的各種感測器所檢測出之疲勞狀態來推定疲勞度而對基本輔助量進行增減修正。

在基本輔助量設定部11，作為設定驅動力輔助量之基準值的基本輔助量，是根據來自踏力檢測手段2的踏力、來自停止履歷‧疲勞恢復檢測手段(車速感測器)1之車速進行設定。例如，事先儲存以踏力和車速作為變數之基本輔助量的運算式，將踏力及車速代入而求出基本輔助量。基本輔助量的運算式，基本上在車速低的狀 態下，踏力越大可獲得越大的值。

此外，基本輔助量，是依據後述疲勞強度推定部12所推定的疲勞強度進行修正。

疲勞強度推定部12所推定的疲勞強度，例如利用檢測手段檢測出從電動輔助自行車的踏力、車速的測定開始起算的時間、即計時時間，根據該數據、踏力及車速進行推定。此外，將駕駛人所配戴的肌電感測器7a、心跳感測器7b、呼氣成分檢測器7c所得的數據納入考慮而推定疲勞強度亦可。肌電感測器7a是用來偵測駕駛人肌肉的疲勞狀態，心跳感測器7b是用來偵測駕駛人的心跳數，呼氣成分檢測器7c是用來偵測駕駛人的呼吸中之CO₂比例(呼氣成分)，根據所得的數據可偵測是屬於爆發型或持久型的疲勞時狀態。

此外，疲勞強度推定部12會根據踏力和車速的履歷算出駕駛持續時間，如果該駕駛持續時間為既定時間以下的話，判斷運動量少而推定疲勞強度為無。

疲勞強度推定部12，是根據踏力和車速的履歷檢測出車輛停止及再起動的次數，讓所檢測的數據反映於疲勞強度。亦即，隨著再起動次數增多而使疲勞強度值增加。

疲勞強度推定部12，是從根據踏力和車速的履歷所檢測出之車輛停止時間而推定疲勞已恢復並反映於疲勞強度。例如，當持續的車輛停止時間成為既定值以上的情況，判斷疲勞已恢復，進行讓疲勞強度值減少的控制。

驅動力輔助量設定手段20係具備輔助量計算 手段22、負載比‧進角計算手段24。該輔助量計算手段22，是將基本輔助量設定部11所設定的基本輔助量和疲勞強度推定部12所推定的疲勞強度輸入而計算出驅動輔助量；該負載比‧進角計算手段24，是算出與計算出的驅動力輔助量對應之電流值的負載比和進角(第4圖)。驅動力輔助量設定手段20例如由CPU構成，利用事先設定的程式或硬體電路來執行前述各手段。

輔助量計算手段22，是對於基本輔助量設定部11所設定的基本輔助量，乘上疲勞強度推定部12所推定之疲勞強度(輔助增加係數=疲勞度(%)×係數)，而以該數值作為輔助量。

負載比‧進角計算手段24，是算出驅動脈衝的負載比和進角的指令值，作為負載比‧進角輸出而朝馬達驅動電路6輸出。

在馬達驅動電路6，對應於負載比‧進角的指令值輸出進行轉矩控制而驅動馬達5。馬達驅動電路6，具有複數相(UVW3相)之各開關元件，輔助量控制部10根據既定的負載比將UVW相的各開關元件施以開關控制，藉此控制馬達驅動電路6。藉由此控制，馬達驅動電路6將電池62的直流電力轉換成3相交流電力，將3相的交流電流通電於馬達5的U相定子線圈、V相定子線圈、W相定子線圈，而使馬達5的馬達驅動軸67旋轉。

接著，針對驅動力輔助量設定手段20之設定驅動力輔助量的順序，參照第5圖作說明。

在電動輔助自行車行走時當輔助行走模式被選擇的情況(步驟100)，首先判定把手開關4的模式為動力模式、標準模式、節能模式當中之何者，將對應於所選擇的模式之臨限值(踏板踏力值)和踏力檢測手段2所算出之踏力值(踏板踏力值)作比較(步驟101)。此步驟，是用來判斷是否進行考慮疲勞程度的輔助，踏板踏力值的臨限值，是設定成依動力模式、標準模式、節能模式的順序而變高。臨限值越高，考慮疲勞程度的機會增多而設定效率佳的輔助量以減少電力消耗。

當踏力值(踏板踏力值)為臨限值以上的情況，判定在運算輔助量時不須考慮疲勞程度，而進行通常的輔助控制(通常輔助控制)。

在通常輔助控制，計算踏力(步驟110)，依踏力比例控制計算與踏力成比例的輔助量(步驟111)，根據與踏力成比例的轉矩峰值賦予驅動力(加工轉矩值)。

此外，在通常輔助控制，取代踏力比例控制而利用車速比例控制來算出輔助量亦可。

另一方面，當踏力值(踏板踏力值)未達臨限值的情況，將停止履歷‧疲勞恢復檢測手段(車速感測器)1所檢測的駕駛持續時間、停止‧再駕駛次數等的駕駛履歷予以保存(步驟102)。

接著，將作為駕駛履歷之駕駛持續時間和事先設定的時間之臨限值作比較(步驟103)。臨限值(時間)例如 設定成，一般人持續以平均速度踩踏自行車作運動的情況會感到疲勞的時間。

當駕駛持續時間未達臨限值的情況，判斷駕駛人尚未疲勞，進行通常時的輔助控制(步驟110、111)。

當駕駛持續時間為臨限值以上的情況，判斷駕駛人已疲勞，進行疲勞程度的推定(步驟104)。步驟104之疲勞程度推定的詳細順序隨後說明。

接下來，根據基本輔助量設定部11所設定的基本輔助量和疲勞程度計算出驅動輔助量(步驟105)。

將前次周期的踏板踏力(旋轉轉矩值)叫出(步驟106)，進行考慮前次周期的踏力後之驅動輔助量的再計算(步驟107)。

當依驅動輔助量進行馬達驅動的情況，進行行走狀態確認以判斷對於車速而言輔助量是否適當(步驟108)，透過馬達驅動電路6對馬達5指示輔助量而進行馬達5的驅動。在行走狀態確認，例如是判斷是否符合在一定車速以上的情況不進行輔助等之獨自的設定(或是對於車速而言輔助量是否適當)等。

第6圖設定驅動力輔助量設定手段20的驅動力輔助量的情況之其他順序，與第5圖相同的步驟是賦予同一符號。

依據本例，在步驟105進行輔助量的計算後，為了進行疲勞檢測裝置之履歷補充，將旋轉踏板上之前次周期所 產生的踏力予以反饋而進行修正運算處理(步驟112)，計算輔助量(步驟105)。

接下來，針對步驟104之疲勞程度推定的詳細順序(疲勞程度的推定(a))，參照第7圖作說明。

當進行疲勞程度推定(步驟104)的情況，依對於駕駛持續時間駕駛人所輸入的踏板踏力值來決定疲勞程度(步驟121)。例如，當對於駕駛時間將一般人的平均踏板踏力的平均值之變遷予以圖形化的情況，經由實際輸入的踏板踏力和平均值的比較可決定疲勞程度大小。

在決定疲勞程度後，進行駕駛人體力恢復的確認(步驟122)。

該體力恢復的確認，依第8圖所示的順序進行。

首先判定體力恢復狀態(步驟131)。體力恢復狀態的判定，是藉由解析來自疲勞檢測手段7的各種感測器之數據而進行判斷。

當判定為體力恢復「有」的情況，叫出停止履歷‧疲勞恢復檢測手段1所檢測並儲存之前次停止時間(步驟132)。

根據所叫出的停止時間長度計算停止所產生的恢復量(步驟133)，結束體力恢復確認處理(步驟134)。

當步驟131判定為體力恢復「無」的情況，就那樣結束體力恢復確認處理(步驟134)。

在進行體力恢復的確認後，進行停止‧再起動履歷的確認(步驟123)。

該停止‧再起動履歷的確認，是依第9圖所示的順序進行。

首先確認再起動履歷的有無(步驟141)。再起動履歷，是依據停止履歷‧疲勞恢復檢測手段1所檢測出的數據來判斷。

再起動履歷為有的情況，叫出踏力檢測手段2所檢測出並儲存的前次周期之踏力(步驟142)。

依停止時間長度來計算體力恢復量(步驟143)，結束停止‧再起動履歷確認處理(步驟144)。

在步驟141確認再起動履歷為無的情況，就那樣結束停止‧再起動履歷確認處理(步驟144)。

關於第6圖之步驟104的疲勞程度推定，在第10圖顯示與第7圖不同的順序(疲勞程度的推定(b))，當將疲勞程度分成持久型和爆發型的情況，考慮爆發型比率的比例來進行疲勞強度的推定。

當推定疲勞程度的情況，首先判定持久型和爆發型的肌肉工作量(步驟150)。該判定，是依據事先登錄的圖表(參照第11圖)進行推定，該圖表，是顯示對於駕駛人的輸出經過時間之持久型比率和爆發型比率的一般關係。肌肉工作量的持久型比率，隨著輸出經過時間變長而增加；肌肉工作量的爆發型比率，隨著輸出經過時間變長而減少。在本例，將肌肉工作量的持久型比率之判定臨限值設定成60~70%附近的比率，當持久型比率比該值更低的情況視為持久型<爆發型，而進行考慮爆發型的比例之 疲勞強度推定。

根據輸出經過時間推定持久型比率比判定臨限值更大的情況，與第7圖的步驟121同樣的，依對於駕駛持續時間之駕駛人所輸入的踏板踏力值來決定疲勞程度(步驟121)。亦即，當對於駕駛時間將一般人的平均踏板踏力的平均值之變遷圖形化的情況，經由實際輸入的踏板踏力和平均值的比較可決定疲勞度大小。

相反地，根據輸出經過時間推定持久型比率比判定臨限值更小的情況，與步驟121同樣的，依對於駕駛持續時間之駕駛人所輸入的踏板踏力值來決定疲勞程度(步驟151)後，進行補充爆發型比率量的輔助量之處理(偏移處理)(步驟152)。爆發型比率量的輔助量，是以肌肉工作量的持久型比率之最低比率作為偏移臨限值(參照第12圖)，算出輔助偏移量(=係數×(爆發型比率-臨限值))所賦予的值作為爆發型所需的輔助力。

這是因為，當推定爆發型的肌肉工作量大的情況，根據經驗大多為急上坡、要求急加速等之高負載的情況，因此為了增加輔助量而進行偏移處理。

決定疲勞程度後，與第7圖同樣的，進行體力恢復的確認(步驟122)，確認停止‧再起動履歷(步驟123)，結束疲勞程度的推定處理(步驟124)。步驟122及步驟123所進行的處理是與第8圖及第9圖所說明的相同。

依據上述電動輔助自行車的輔助驅動力控 制，不是像習知例那樣根據從心跳數和呼吸次數算出的人體指標單純讓驅動力的輔助率改變，而是藉由輔助量控制部10根據駕駛狀況(踏力和車速)運算設定基本輔助量，利用疲勞強度推定部12推定駕駛人的疲勞強度而將基本輔助量進行增減修正以決定輔助力(對於考慮駕駛狀況而經由運算設定的基本輔助量，考慮疲勞程度(人體指標)而決定輔助力)，因此能將不致對駕駛人造成異常感之輔助量效率良好地賦予馬達。

結果，能將馬達高效率地驅動，可確保1次充電之穩定的行走距離。

1‧‧‧停止履歷‧疲勞恢復檢測手段(車速感測器)

2‧‧‧踏力檢測手段(踏力感測器)

3‧‧‧曲柄角檢測手段(曲柄角感測器)

4‧‧‧模式切換手段(把手開關)

5‧‧‧馬達

6‧‧‧馬達驅動電路

7‧‧‧疲勞檢測手段

7a‧‧‧肌電感測器

7b‧‧‧心跳感測器

7c‧‧‧呼吸成分檢測器

10‧‧‧輔助量控制部

11‧‧‧基本輔助量設定部

12‧‧‧疲勞強度推定部

20‧‧‧驅動力輔助量設定手段

Claims (9)

1. 一種電動輔助自行車，係具備：檢測踏板所產生的踏力之踏力感測器(2)、具有進行人體的疲勞推定之輔助量修正手段且決定對應於前述踏力感測器(2)的輸出的輔助力之輔助量控制部(10)、及讓前述輔助力產生而進行驅動力的輔助之馬達(5)，其特徵在於，具備偵測車輛的車速之車速感測器(1)，前述輔助量控制部(10)係具備：根據前述踏力和前述車速來運算設定基本輔助量之基本輔助量設定部(11)、及推定駕駛人的疲勞強度而將前述基本輔助量予以增減修正之疲勞強度推定部(12)。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動輔助自行車，其中，前述疲勞強度推定部(12)具備有檢測計時時間之檢測手段，根據該檢測手段所獲得的數據和前述踏力及車速來推定疲勞強度。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電動輔助自行車，其中，前述疲勞強度推定部(12)具備有檢測踏力或車速、駕駛人的肌電、心跳、呼氣成分的至少一者之檢測手段，考慮該檢測手段所獲得的數據來推定疲勞強度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電動輔助自行車，其中，前述疲勞強度推定部(12)，是根據前述踏力和車速 的履歷算出駕駛持續時間，如果該駕駛持續時間為既定時間以下的話推定疲勞強度為無。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電動輔助自行車，其中，前述疲勞強度推定部(12)，是根據前述踏力和車速的履歷檢測車輛停止及再起動的次數，讓所檢測出的數據反映疲勞強度。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電動輔助自行車，其中，前述疲勞強度推定部(12)，是從根據前述踏力和車速的履歷所檢測出的車輛停止時間推定疲勞已恢復而反映疲勞強度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電動輔助自行車，其中，前述疲勞強度推定部(12)係具備：表示對於駕駛人之輸出經過時間之爆發型肌肉工作量和持久型肌肉工作量的比率之關係圖，考慮爆發型比率的比例而推定疲勞強度。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電動輔助自行車，其中，前述輔助量控制部(10)，將旋轉踏板上之前次周期產生的踏力予以反饋而決定前述輔助力。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電動輔助自行車，其中， 前述輔助量控制部(10)係具備：選擇考慮疲勞程度的踏力的臨限值之模式切換手段(4)，依各模式所設定的各臨限值判斷疲勞強度推定之有無。