WO2022181044A1 - トルク検出装置、及び器具 - Google Patents

トルク検出装置、及び器具 Download PDF

Info

Publication number
WO2022181044A1
WO2022181044A1 PCT/JP2021/048628 JP2021048628W WO2022181044A1 WO 2022181044 A1 WO2022181044 A1 WO 2022181044A1 JP 2021048628 W JP2021048628 W JP 2021048628W WO 2022181044 A1 WO2022181044 A1 WO 2022181044A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotating body
coil
torque
crankshaft
crystal
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/048628
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佑介 丹治
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Publication of WO2022181044A1 publication Critical patent/WO2022181044A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J45/00—Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
    • B62J45/40—Sensor arrangements; Mounting thereof
    • B62J45/41—Sensor arrangements; Mounting thereof characterised by the type of sensor
    • B62J45/411—Torque sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45—Control or actuating devices therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating

Definitions

  • the present disclosure relates generally to torque sensing devices and instruments. More particularly, the present disclosure relates to torque sensing apparatus comprising quartz devices and instruments comprising torque sensing apparatus.
  • Patent Document 1 describes a torque sensor that includes a contactless power supply device and a strain gauge for torque measurement.
  • a torque sensor is provided in an electrically assisted bicycle.
  • a contactless power supply device includes a power transmission unit having a first antenna coil, and a power reception unit having a second antenna coil magnetically coupled to the first antenna coil.
  • the power transmission section is provided on the fixed side board.
  • the power receiving unit includes a rectifier circuit that rectifies an AC signal induced in the second antenna coil, a power supply circuit that receives the output of the rectifier circuit via a low-pass filter and outputs power of a predetermined voltage, the rectifier circuit and the low-pass filter. a load modulation circuit connected to a connection point with the power receiving side to change the impedance of the power receiving side to transmit data to the power transmitting section.
  • the strain gauge operates with power from the power supply circuit.
  • the power receiving unit is provided on the rotating substrate. The rotation-side substrate and the strain gauge are fixed to the crankshaft and rotate together with the crankshaft.
  • An object of the present disclosure is to provide a torque detection device capable of detecting torque applied to a rotating body and simplifying the configuration of the rotating body, and an instrument including the same.
  • a torque detection device includes a crystal device, a first coil, a second coil, an oscillation circuit, and a torque detection section.
  • the crystal device is attached to a rotating body.
  • the rotating body rotates around the rotation axis with respect to the non-rotating body.
  • the first coil is wound around the rotating body around the rotating shaft.
  • the first coil is electrically connected with the crystal device.
  • the second coil is held by the non-rotating body.
  • the second coil is wound around the outer peripheral surface of the first coil with a gap interposed therebetween.
  • the second coil is magnetically coupled with the first coil.
  • the oscillation circuit is held by the non-rotating body.
  • the oscillator circuit is electrically connected to the second coil.
  • the oscillation circuit oscillates the crystal device through the first coil and the second coil.
  • the torque detector is held by the non-rotating body.
  • the torque detection section detects the torque based on a change in the oscillation frequency of the oscillation circuit due to the torque applied to the rotating body.
  • An instrument includes the torque detection device, the crankshaft as the rotating body, and a pedal that is connected to the crankshaft and rotates the crankshaft by receiving a pedaling force from the outside. Prepare.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a torque detection device according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of a rotating body to which the torque detection device is attached.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a rotating body to which the torque detection device is attached.
  • FIG. 4 is a side view of a power-assisted bicycle provided with the torque detection device of the same.
  • FIG. 5 is a block diagram of the drive system of the electric assisted bicycle same as the above.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the assist ratio of the above-mentioned electrically assisted bicycle.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the connection relationship between two crystal devices of the torque detection device.
  • FIG. 8 is a perspective view of a rotating body to which a modified torque detection device is attached.
  • the torque detector 9 includes a crystal device 90, a first coil 91, a second coil 92, an oscillator circuit 93, and a torque detector 94.
  • the crystal device 90 is attached to a rotating body 98 .
  • the rotating body 98 rotates around the rotating shaft 980 with respect to the non-rotating body 99 .
  • the first coil 91 is wound around the rotating body 98 around the rotating shaft 980 .
  • the first coil 91 is electrically connected with the crystal device 90 .
  • the second coil 92 is held by a non-rotating body 99 .
  • the second coil 92 is wound around the outer peripheral surface of the first coil 91 with a gap G1 interposed therebetween.
  • the second coil 92 is magnetically coupled with the first coil 91 .
  • the oscillator circuit 93 is held by a non-rotating body 99 .
  • the oscillator circuit 93 is electrically connected to the second coil 92 .
  • the oscillator circuit 93 causes the crystal device 90 to oscillate via the first coil 91 and the second coil 92 .
  • the torque detector 94 is held by a non-rotating body 99 .
  • the torque detector 94 detects the torque applied to the rotating body 98 based on the change in the oscillation frequency of the oscillator circuit 93 due to the torque applied to the rotating body 98 .
  • the rotating body 98 When torque is applied to the rotating body 98 from the outside, the rotating body 98 deforms according to the applied torque.
  • the crystal device 90 deforms (expands and contracts) according to the deformation of the rotor 98, and its series capacitance Cc (described later) changes according to the deformation.
  • the oscillation circuit 93 of this embodiment causes the crystal device 90 to oscillate at the oscillation frequency via the first coil 91 and the second coil 92 .
  • a torque detector 94 detects an oscillation frequency. Since the oscillation frequency depends on the series capacitance Cc of the crystal device 90, if the torque applied to the rotor 98 changes the series capacitance Cc of the crystal device 90, the oscillation frequency also changes.
  • the torque detector 94 can detect the torque applied to the rotor 98 by detecting the change in oscillation frequency. As described above, the torque detection device 9 of the present embodiment detects the torque applied to the rotating body 98 by detecting the change in the oscillation frequency with the torque detection section 94 .
  • the crystal device 90 is provided on the rotating body 98 , while the oscillation circuit 93 and the torque detection section 94 are provided on the non-rotating body 99 .
  • the crystal device 90 and the oscillator circuit 93 are connected via a first coil 91 and a second coil 92 that are magnetically coupled (transformer coupled). Therefore, in the torque detection device 9 of the present embodiment, there is no need to provide circuit components such as a power supply circuit in the rotating body 98, and the configuration of the rotating body 98 can be simplified compared to the torque sensor of Patent Document 1. Become.
  • the torque detection device 9 is used to detect torque applied to the rotating body 98 provided in the instrument 10 .
  • the device 10 is a power-assisted bicycle 100 (see FIG. 4), and the rotating body 98 is the crankshaft 29 of the power-assisted bicycle 100 .
  • the power-assisted bicycle 100 as the device 10 includes pedals 26 in addition to the torque detection device 9 and the crankshaft 29 .
  • the pedal 26 is connected to a crankshaft 29 and rotates the crankshaft 29 upon receiving a pedaling force from the outside (user).
  • the electrically assisted bicycle 100 further includes wheels 20 that rotate according to the rotation of the crankshaft 29 .
  • the electrically assisted bicycle 100 of the present embodiment it is possible to detect the torque applied to the crankshaft 29 by the torque detection device 9 .
  • FIG. 1 Details Hereinafter, the torque detection device 9 of the present embodiment and a power-assisted bicycle 100 including the torque detection device 9 will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
  • FIG. 1 Details Hereinafter, the torque detection device 9 of the present embodiment and a power-assisted bicycle 100 including the torque detection device 9 will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
  • FIG. 1 Details Hereinafter, the torque detection device 9 of the present embodiment and a power-assisted bicycle 100 including the torque detection device 9 will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
  • FIG. A motor-assisted bicycle 100 is a bicycle in which a user's stepping force (stepping force, human power driving force) is assisted by a motor 50 .
  • the “user” here means the rider of the electrically assisted bicycle 100, particularly the driver of the electrically assisted bicycle 100.
  • the “electrically assisted bicycle 100” may be simply referred to as the bicycle 100.
  • the bicycle 100 includes a drive system 1 and a main body 2.
  • the bicycle 100 runs on the running surface 101.
  • the running surface 101 of the bicycle 100 is assumed to be parallel to the horizontal plane H1 (see FIG. 4).
  • the running surface 101 does not have to be parallel to the horizontal plane H1, and may be inclined with respect to the horizontal plane H1, or may be a surface with irregularities.
  • the direction in which the bicycle 100 travels is defined as the "forward direction”
  • the opposite direction to the forward direction is defined as the "rearward direction”
  • the forward direction and the rearward direction are collectively defined as the "front-rear direction D1”.
  • these directional definitions are not intended to limit the manner in which the bicycle 100 is used.
  • the arrows indicating each direction in the drawings are only shown for explanation and are not substantial.
  • the main body 2 includes a frame 7, a plurality of (two in the illustrated example) wheels 20, a front fork 22, a handlebar 23, a saddle 24, and a pair of cranks. It has an arm 25 , a pair of pedals 26 , a power transmission body 27 and a crankshaft 29 .
  • a plurality of wheels 20 are members that support the frame 7 on the running surface 101 .
  • the main body 2 of this embodiment has one front wheel 201 and one rear wheel 202 as the plurality of wheels 20 .
  • the front wheel 201 has a hub 281 in the center and the rear wheel 202 has a hub 282 in the center.
  • a front wheel 201 and a rear wheel 202 are attached to the frame 7 .
  • the front wheel 201 is the front wheel of the two wheels 20 aligned in the front-rear direction D1. Front wheel 201 is supported by leg 221 so as to be rotatable around an axis extending in the left-right direction. The front wheels 201 are the wheels 20 that do not receive power transmission from the motor 50 in this embodiment.
  • the rear wheel 202 is the rear wheel of the two wheels 20 aligned in the front-rear direction D1.
  • the rear wheel 202 is rotatably supported by a plurality (here, a pair) of chain stays 77 around an axis extending in the left-right direction.
  • a rear sprocket 292 is attached to the rear wheel 202 .
  • the rear sprocket 292 is concentric with and integrally attached to the hub 282 of the rear wheel 202 .
  • the rear sprocket 292 is composed of, for example, a plurality of sprockets.
  • the front fork 22 supports the front wheel 201.
  • the front fork 22 has a pair of legs 221 , a crown 222 and a steering column 223 .
  • a crown 222 connects the upper ends of the pair of legs 221 .
  • a steering column 223 protrudes from the crown 222 .
  • a front wheel 201 is rotatably attached to the pair of legs 221 via a shaft passed through a hub 281 .
  • the rotation axis of front wheel 201 is parallel to running surface 101 .
  • a central axis (longitudinal axis) of the steering column 223 extends rearward as it goes upward from the crown 222 and is inclined with respect to the running surface 101 .
  • the handle 23 is attached to the upper end of the steering column 223 and fixed to the front fork 22 .
  • the steering column 223 is passed through the head pipe 71 of the frame 7 and is rotatably attached to the frame 7 .
  • the rotation axis of steering column 223 is substantially parallel to the longitudinal direction of steering column 223 . Therefore, the handle 23 can rotate the front wheel 201 with the axis along the longitudinal direction of the steering column 223 as the rotation axis.
  • the frame 7 is a framework to which a plurality of wheels 20, front forks 22, handle 23, saddle 24, battery unit 4 and control system 3 are attached.
  • the material of the frame 7 is, for example, an aluminum alloy containing aluminum as a main component.
  • the material of the frame 7 is not limited to aluminum alloy, and may be, for example, iron, chromium molybdenum steel, high-tensile steel, titanium, or magnesium.
  • the material of the frame 7 is not limited to metal, and may be carbon, wood, bamboo, or fiber-reinforced synthetic resin (eg, CFRP; Carbon Fiber Reinforced Plastics).
  • the frame 7 includes a head pipe 71, an upper pipe 72, a reinforcing pipe 73, a lower pipe 74, a vertical pipe 75, a plurality of (only one shown in FIG. 4) seat stays 76, and a plurality of (in FIG. 4 chainstays 77 (only one shown) and brackets 78 .
  • "pipe” means an elongated hollow member.
  • the cross-sectional shape of pipes of the present disclosure may be, for example, circular (including perfect circles, ovals and ellipses), rectangular (including squares), hexagonal, or octagonal.
  • the head pipe 71 supports the front fork 22.
  • the central axis of the head pipe 71 is inclined with respect to the running surface 101 so as to go rearward as it goes upward.
  • a steering column 223 is passed through the head pipe 71 so that the central axis of the head pipe 71 and the central axis of the steering column 223 are aligned. This allows the head pipe 71 to rotatably support the steering column 223 .
  • the rotation axis of the steering column 223 is the same as the central axis of the head pipe 71 .
  • the upper pipe 72 connects the head pipe 71 and the standing pipe 75 .
  • a longitudinal front end of the upper pipe 72 is connected to the head pipe 71 .
  • a longitudinal rear end of the upper pipe 72 is connected to a standing pipe 75 .
  • the central axis of the upper pipe 72 is inclined with respect to the running surface 101 so as to go downward as it goes rearward. However, the upper pipe 72 does not have to be inclined with respect to the running surface 101 .
  • the upper pipe 72 may be omitted.
  • the reinforcement pipe 73 is a reinforcement member for reinforcing the connecting portion between the standing pipe 75 and the upper pipe 72 .
  • the reinforcing pipe 73 connects the standing pipe 75 and the upper pipe 72 .
  • the reinforcement pipe 73 may be omitted.
  • the standing pipe 75 holds the saddle 24.
  • a lower longitudinal end of the standing pipe 75 is connected to a bracket 78 .
  • the central axis of the standing pipe 75 is inclined with respect to the running surface 101 so as to go rearward as it goes upward from the lower end.
  • the longitudinal rear end of the upper pipe 72 is connected to the intermediate portion of the vertical pipe 75 .
  • intermediate portion as used herein means a portion of the standing pipe 75 in the longitudinal direction excluding the lower end and the upper end.
  • the upper pipe 72 may be connected to the upper end of the standing pipe 75 .
  • the lower pipe 74 connects the bracket 78 and the head pipe 71 .
  • a longitudinal front end of the lower pipe 74 is connected to the head pipe 71 .
  • a longitudinal rear end of the lower pipe 74 is connected to a bracket 78 .
  • the central axis of the lower pipe 74 is inclined with respect to the running surface 101 so as to go upward as it goes forward from the rear end in the longitudinal direction.
  • a battery 41 of the battery unit 4 is detachably attached to the lower pipe 74 .
  • a plurality of (here, one pair as an example) chain stays 77 support the shaft of the rear wheel 202 .
  • a longitudinal front end of each chain stay 77 is connected to a bracket 78 .
  • the longitudinal rear end of each chain stay 77 is connected to the rear end of the corresponding seat stay 76 .
  • the pair of chain stays 77 are separated in the left-right direction, and the rear wheel 202 is rotatably attached to the rear ends of the pair of chain stays 77 via a shaft passed through a hub 282 .
  • the rotation axis of the rear wheel 202 is substantially parallel to the running surface 101 and coincides with the center axis of the shaft supporting the rear wheel 202 .
  • a plurality of (here, one pair as an example) seat stays 76 connect the chain stay 77 and the standing pipe 75 .
  • the longitudinal rear end of each seat stay 76 is connected to the longitudinal rear end of the corresponding chain stay 77 .
  • a longitudinal front end of each seat stay 76 is connected to an intermediate portion of the standing pipe 75 .
  • a pair of seat stays 76 branch from the upper pipe 72 and are integrated with the upper pipe 72 .
  • the seat stay 76 and the upper pipe 72 may be separate bodies.
  • the control system 3 is attached to the bracket 78 .
  • the bracket 78 is formed in a substantially C shape when viewed from a direction orthogonal to both the up-down direction and the front-rear direction D1.
  • the bracket 78 is connected to the longitudinal rear end of the lower pipe 74 , the longitudinal lower end of the standing pipe 75 , and the longitudinal front end of the chain stay 77 .
  • the longitudinal rear end of the lower pipe 74, the longitudinal lower end of the standing pipe 75, and the longitudinal front end of the chain stay 77 are fixed to each other.
  • the saddle 24 has a seat pillar 241 and a seat 242 on which the user sits.
  • the seat pillar 241 is passed through the vertical pipe 75 along the central axis of the vertical pipe 75 .
  • the seat pillar 241 protrudes downward from the seat portion 242 of the saddle 24 .
  • the seat pillar 241 is inclined with respect to the running surface 101 so as to go forward as it goes downward.
  • the seat pillar 241 is attached to the vertical pipe 75 so as to be movable along the central axis of the vertical pipe 75 .
  • the crankshaft 29 is rotatably held in the housing 31 of the control system 3 via bearings or the like.
  • the crankshaft 29 is made of metal.
  • a pair of crank arms 25 are attached to the crank shaft 29 as shown in FIG.
  • the longitudinal direction of the crank arm 25 intersects (perpendicularly in the illustrated example) the rotation axis of the crankshaft 29 .
  • the pair of crank arms 25 are arranged in a straight line when viewed in the rotation axis direction of the crankshaft 29 .
  • Each of the pair of pedals 26 is attached to one end of the corresponding crank arm 25 in the longitudinal direction opposite to the crankshaft 29 side.
  • Each pedal 26 is rotatably attached to the corresponding crank arm 25 .
  • the axis of rotation of the pedals 26 is substantially parallel to the axis of rotation of the crankshaft 29 .
  • a crank sprocket 291 is attached to the crankshaft 29 .
  • the crank sprocket 291 is composed of a plurality of sprockets, for example, and constitutes a transmission together with the rear sprocket 292 .
  • the "shift position" here means the combination of the sprocket of the crank sprocket 291 and the sprocket of the rear sprocket 292, and corresponds to a so-called gear ratio.
  • the power transmission body 27 transmits the human power driving force (pedal force) from the user to at least one of the plurality of wheels 20 (here, the rear wheel 202). Also, the power transmission body 27 transmits the power output from the motor 50 to at least one of the plurality of wheels 20 (here, the rear wheel 202).
  • the power transmission body 27 connects the crank sprocket 291 and the rear sprocket 292 .
  • the power transmission body 27 is a chain that is spanned between the crank sprocket 291 and the rear sprocket 292 so as to be able to transmit power. Thereby, the power output from the motor 50 is transmitted to the rear wheel 202 via the power transmission body 27 .
  • the power transmission body 27 may be, for example, a belt, shaft, wire, or gear.
  • the drive system 1 includes a motor 50 , a control system 3 , a battery unit 4 , a detection device group 8 and an operation section 6 .
  • the drive system 1 is a system that outputs a drive auxiliary output.
  • the drive system 1 adds a drive assist output to the human power drive force (pedal force) and transmits the power to the rear wheels 202 via the power transmission body 27 .
  • the motor 50 gives power (drive auxiliary output) to the wheel 20 of the bicycle 100 .
  • Motor 50 is provided near crankshaft 29 of bicycle 100 and is driven by electric power from battery 41 .
  • the motor 50 is connected to the crank sprocket 291 via a speed reducer including, for example, planetary gears. Power of the motor 50 is transmitted to the crank sprocket 291 via a reduction gear or the like.
  • the battery unit 4 has a battery 41 and a battery control section 42, as shown in FIG.
  • the battery unit 4 is electrically connected with the control system 3 .
  • the battery 41 supplies power to the motor 50 via the control system 3 .
  • the battery 41 also supplies power to, for example, the headlight of the main body 2, the operation unit 6, and the like.
  • a secondary battery such as a lithium ion secondary battery that can be repeatedly charged and discharged is used.
  • the battery 41 is detachably attached to the lower pipe 74 . Note that the battery 41 may be arranged along the standing pipe 75 behind the standing pipe 75 .
  • the battery control unit 42 obtains the amount of power consumed by the battery 41 (battery power consumption) while the bicycle 100 is running (during use). Power consumption information representing battery power consumption is output from the battery control unit 42 to the control system 3 . Also, the battery control unit 42 manages the remaining amount of the battery 41 . Remaining amount information indicating the remaining amount of the battery 41 is output from the battery control section 42 to the control system 3 .
  • the operation unit 6 receives an operation for turning on/off the motor 50 from the user. That is, the operation unit 6 receives an operation for selecting on/off of the assist using the power from the motor 50 from the user.
  • the operation unit 6 may receive an operation for selecting the strength of the assist from the user.
  • the operation part 6 is attached to the handle 23, for example.
  • the operation unit 6 is electrically connected with the control system 3 .
  • Control system 3 is configured to perform assist control and regeneration control. Specifically, the control system 3 executes assist control for controlling the motor 50 based on the human power driving force (pedal force), the vehicle speed of the bicycle 100, the shift position (gear ratio) of the transmission, and the like.
  • the human power driving force (pedal force) is detected by a pedal force detector F2, which will be described later.
  • the vehicle speed is detected by a vehicle speed detector F1, which will be described later.
  • control system 3 executes processing related to regenerative control for charging the battery 41 with the electric power generated by the motor 50 during deceleration. For example, when the user operates the brake lever of the handlebar 23 while the bicycle 100 is traveling downhill, the control system 3 switches to the regenerative control mode and recovers the charge amount of the battery 41 by regenerative braking force. Note that the control system 3 may further perform lighting control related to the headlights.
  • the control system 3 has a processing unit 30, a storage unit 32, and a housing 31 that accommodates the processing unit 30, as shown in FIGS.
  • the housing 31 has a hollow, flat box shape. As shown in FIG. 4, housing 31 is secured to bracket 78 .
  • the processing unit 30 is mainly composed of a computer system having one or more processors and one or more memories.
  • the functions of each unit of the processing unit 30 are realized by one or more processors executing programs recorded in the memory.
  • the program may be prerecorded in a memory, may be provided through an electric communication line such as the Internet, or may be provided by being recorded in a non-temporary recording medium such as a memory card.
  • the processing unit 30 has a detection unit 301 and a drive control unit 302, as shown in FIG. In other words, the processing unit 30 has a function as the detection unit 301 and a function as the drive control unit 302 .
  • the processing unit 30 is configured to acquire various electrical signals from the outside (battery unit 4, detection device group 8, and operation unit 6). The processing unit 30 executes processing related to assist control, regenerative control, etc. according to the acquired electrical signal.
  • the processing unit 30 executes processing related to assist control for driving the motor based on the assist ratio.
  • the “assist ratio” in the present disclosure is the value of the ratio of electric power assistance (rotational power by the motor) to human power driving force (pedal force) (“electric power assistance”/“human power driving force”).
  • the Road Traffic Law stipulates the upper limit of the assist ratio of electric power assistance to human power driving power for electric power assisted bicycles for each vehicle speed range.
  • the maximum assist ratio between the human power driving force (see region R2) and the electric power assistance (see region R1) is 1:2.
  • the upper limit of the assist ratio of electric power assistance to manpower driving force is "2".
  • the maximum assist ratio is stipulated to be 1:0 (the assist ratio of electric power assistance to human driving force is "0").
  • the processing unit 30 adjusts the assist ratio within a range in which the assist ratio of the bicycle 100 satisfies the above regulation.
  • road traffic laws may differ in each country, it is not essential for the processing unit 30 to consider the upper limit of the assist ratio.
  • the detection unit 301 includes, for example, a vehicle speed detection unit F1 and a pedaling force detection unit F2, as shown in FIG.
  • the detection unit 301 receives sensor signals (electrical signals) from the detection device group 8 .
  • the detection device group 8 includes a vehicle speed detection device 81 and a pedaling force detection device 82, as shown in FIG.
  • the vehicle speed detection unit F1 detects the vehicle speed of the bicycle 100.
  • Vehicle speed detection unit F ⁇ b>1 detects the vehicle speed of bicycle 100 based on a sensor signal from vehicle speed detection device 81 .
  • the vehicle speed detection device 81 detects, for example, the rotational state of the wheel 20 (for example, the rear wheel 202) of the bicycle 100.
  • FIG. Vehicle speed detection device 81 includes, for example, a magnet and a speed sensor.
  • the magnets are located on the rear wheel 202 and rotate with the rear wheel 202 .
  • the speed sensor is a Hall IC that detects the magnetic force of a magnet.
  • the speed sensor is attached to the chain stay 77 of the frame 7, for example.
  • a speed sensor detects the magnetic force of a magnet using, for example, the Hall effect.
  • the speed sensor outputs a sensor signal based on the detection result to the control system 3 .
  • the vehicle speed detection unit F1 detects the rotation state of the rear wheel 202 once, for example, each time the rear wheel 202 rotates once, based on the sensor signal from the speed sensor.
  • Vehicle speed detection unit F1 detects the vehicle speed of bicycle 100 based on, for example, the number of rotations of rear wheel 202 per unit time and the diameter of rear wheel 202 .
  • the vehicle speed detection unit F1 may detect the rotational state of the front wheels 201 in addition to or instead of the rear wheels 202. In this case, the magnets are arranged on the front wheels 201 and rotate together with the front wheels 201.
  • Vehicle speed detector F1 calculates the current vehicle speed of bicycle 100 . The obtained calculation result is used for assist control and the like.
  • the pedaling force detection unit F2 detects the pedaling force as the human power driving force.
  • the pedaling force detection unit F2 detects the pedaling force based on the sensor signal from the pedaling force detection device 82 .
  • the pedaling force detection device 82 includes the torque detection device 9 . Details of the torque detection device 9 will be described in the next section.
  • the pedaling force detection device 82 outputs a sensor signal based on the detected pedaling force (torque) to the control system 3 .
  • the pedaling force detection unit F2 calculates a pedaling force (manpower driving force) from the detection result of the pedaling force detection device 82 or the like. The obtained calculation result is used for assist control and the like.
  • the drive control unit 302 determines the power (assist torque) to be output from the motor 50 based on the detection result of the vehicle speed detection unit F1 (current vehicle speed), the detection result of the pedaling force detection unit F2 (current pedaling force), and the like.
  • the drive control unit 302 controls the motor 50 by outputting a drive control signal so that the motor 50 rotates at a predetermined rotational speed.
  • the processing unit 30 controls the assist ratio of the power from the motor 50 to the pedaling force (manpower driving force) based on the torque detected by the torque detection device 9 .
  • the storage unit 32 is composed of a readable and writable memory.
  • the storage unit 32 is, for example, a flash memory.
  • the storage unit 32 is provided outside the processing unit 30 , but may be provided inside the processing unit 30 . That is, the storage unit 32 may be a built-in memory of the processing unit 30 .
  • the storage unit 32 stores various data relating to assist control and the like.
  • the pedaling force detecting device 82 detects the pedaling force (manpower driving force) from the user.
  • the pedaling force detection device 82 includes a torque detection device 9 .
  • the torque detection device 9 detects torque applied to the crankshaft 29 as the rotating body 98 .
  • the torque detection device 9 includes the crystal device 90, the first coil 91, the second coil 92, the oscillation circuit 93, and the torque detection section 94.
  • the crystal device 90 is attached to the crankshaft 29 as the rotating body 98 .
  • crystal device 90 includes crystal oscillator 900 .
  • the size of the crystal oscillator 900 is on the order of millimeters. In FIG. 2, the size of the crystal device 90 (crystal resonator 900) is exaggerated.
  • the crystal oscillator 900 includes, for example, a base, a crystal piece held by the base, a pair of electrodes connected to the crystal piece, and a cover fixed to the base so as to cover the crystal piece.
  • the base is attached to the crankshaft 29 .
  • the base is attached to the outer peripheral surface of the crankshaft 29 (rotating body 98).
  • the base deforms (distorts) according to the deformation (distortion) of the outer peripheral surface of the crankshaft 29 .
  • the mounting location of the base is not limited to the outer peripheral surface of the crankshaft 29, and may be the inner peripheral surface of the crankshaft 29, for example.
  • the crystal blank is held by the base and deforms (stretches) according to the deformation (distortion) of the base. That is, the crystal piece deforms (expands and contracts) according to the deformation (distortion) of the crank shaft 29 .
  • FIG. 1 shows an equivalent circuit of the crystal oscillator 900.
  • An equivalent circuit of the crystal oscillator 900 is represented by a parallel circuit of a series circuit of an equivalent series resistance Rc, a series inductance Lc, and a series capacitance Cc, and a parallel capacitance C0 .
  • a resonance frequency (series resonance frequency) fr of the crystal resonator 900 is expressed by fr ⁇ 1/ ⁇ 2 ⁇ (Lc ⁇ Cc) ⁇ .
  • the first coil 91 is wound around the crankshaft 29 as a rotating body 98 .
  • the first coil 91 is spirally wound.
  • the first coil 91 is wound around the crankshaft 29 around a resin bobbin, for example. Both ends of the first coil 91 are electrically connected to both ends of the crystal device 90 (a pair of electrodes of the crystal oscillator 900).
  • the second coil 92 is held by the housing 31 as the non-rotating body 99. As shown in FIG. The second coil 92 is wound around the outer peripheral surface of the first coil 91 . The second coil 92 is spirally wound. The second coil 92 is wound around a resin bobbin, for example. As shown in FIG. 3, there is a gap G1 between the second coil 92 and the first coil 91. As shown in FIG. Therefore, even if the first coil 91 rotates together with the rotating body 98 (crankshaft 29), the second coil 92 does not rotate. The second coil 92 is magnetically coupled (transformed) to the first coil 91 . The first coil 91 and the second coil 92 constitute a transformer Tr1.
  • the oscillator circuit 93 is held by the housing 31 as the non-rotating body 99 .
  • the oscillator circuit 93 includes an inverter 930, a first capacitor C1, a second capacitor C2, a feedback resistor R0, a first connection end 931 and a second connection end 932.
  • the input end of inverter 930 is connected to the first end of feedback resistor R0, and the output end of inverter 930 is connected to the second end of feedback resistor R0.
  • the first connection end 931 is connected to the first end of the feedback resistor R0, and the second connection end 932 is connected to the second end of the feedback resistor R0.
  • a first end of the first capacitor C1 is connected to the first connection end 931, and a second end is connected to the ground.
  • the second capacitor C2 has a first end connected to the second connection end 932 and a second end connected to the ground (connected to the second end of the first capacitor C1).
  • a second coil 92 is connected between the first connection end 931 and the second connection end 932 .
  • An output terminal of the inverter 930 is connected to the torque detection section 94 .
  • the oscillation circuit 93 causes the crystal device 90 to oscillate at the oscillation frequency via the first coil 91 and the second coil 92 .
  • the oscillation circuit 93 can cause the crystal device 90 to oscillate by appropriately setting the capacitance values of the first capacitor C1 and the second capacitor C2.
  • the oscillation frequency of the oscillation circuit 93 depends on the resonance frequency fr of the crystal resonator 900 and the series capacitance Cc. Since the resonance frequency fr of the crystal oscillator 900 depends on the series capacitance Cc, the oscillation frequency depends on the series capacitance Cc of the crystal oscillator 900 .
  • the torque detection section 94 detects the oscillation frequency of the oscillation circuit 93 based on the output from the inverter 930 .
  • the oscillation frequency depends on the series capacitance Cc of crystal oscillator 900 . Therefore, when the crankshaft 29 (rotating body 98) is deformed according to the torque applied to the crankshaft 29 (rotating body 98), the crystal blank deforms (expands and contracts), and when the value of the series capacitance Cc of the crystal oscillator 900 changes, the oscillation frequency changes.
  • the change (change amount) in the value of the series capacitance Cc of the crystal oscillator 900 can be detected from the change (change amount) in the oscillation frequency, and the torque applied to the crankshaft 29 (rotating body 98) can be detected. can be detected.
  • the relationship between the change in oscillation frequency and the torque applied to the crankshaft 29 is recorded in memory, for example, in the form of a data table, relational expression, or the like.
  • the torque detector 94 detects the torque applied to the rotating body 98 (crankshaft 29) based on the change (variation amount) of the oscillation frequency due to the torque applied to the rotating body 98 (crankshaft 29).
  • the torque detection device 9 includes two crystal devices 90 (crystal oscillators 900), as shown in FIG.
  • Two crystal devices 90 (crystal oscillators 900 ) are attached to the peripheral surface of the crankshaft 29 .
  • the two crystal oscillators 900 are arranged side by side along the axial direction of the crankshaft 29 .
  • FIG. 1 only one of the two crystal devices 90 (crystal oscillators 900) is illustrated, and the illustration of the other is omitted.
  • the two crystal oscillators 900 are also referred to as a first crystal oscillator 901 and a second crystal oscillator 902 when they are distinguished from each other.
  • the series capacitance Cc of the first crystal oscillator 901 changes mainly according to deformation (expansion and contraction) in the first direction A1.
  • the first direction A1 is a direction that intersects the rotation axis of the crankshaft 29 at an angle of 45 degrees when viewed from the radial direction of the crankshaft 29 .
  • a first crystal oscillator 901 attached to the rotating body 98 so that its longitudinal direction (first direction A1) intersects the rotating shaft 980 at an angle of 45 degrees is mainly applied to the rotating body 98. is deformed (stretched) according to torque in the clockwise direction when viewed from the right side of the .
  • the first crystal oscillator 901 detects deformation (distortion) of the crankshaft 29 in the first direction A1.
  • the first crystal oscillator 901 is, for example, shaped like a rectangular plate elongated in the first direction A1.
  • the series capacitance Cc of the second crystal oscillator 902 changes mainly according to deformation (expansion and contraction) in the second direction A2.
  • the second direction A2 is a direction that intersects the rotation axis of the crankshaft 29 at an angle of 135 degrees ( ⁇ 45 degrees) when viewed from the radial direction of the crankshaft 29 .
  • a second crystal oscillator 902 attached to the rotating body 98 so that its longitudinal direction (second direction A2) intersects the rotating shaft 980 at an angle of 135 degrees is mainly applied to the rotating body 98. is deformed (stretched) according to torque in the counterclockwise direction when viewed from the right side of the .
  • the second crystal oscillator 902 detects deformation (distortion) of the crankshaft 29 in the second direction A2.
  • the second crystal oscillator 902 is, for example, shaped like a rectangular plate elongated in the second direction A2.
  • the two crystal oscillators 900 intersect the rotation axis of the crankshaft 29 (the rotation axis 980 of the rotating body 98) at different angles.
  • the crankshaft 29 is attached to the crankshaft 29.
  • the two crystal oscillators 900 are attached to the crankshaft 29 so that their longitudinal directions intersect each other at an angle of 90 degrees.
  • the two crystal vibrators 900 have the same crystal piece shape.
  • the two crystal oscillators 900 have the same crystal axis of the crystal piece with respect to the longitudinal direction.
  • both of the two crystal oscillators 900 are AT cut oscillators.
  • the two crystal oscillators 900, each of which is an AT-cut oscillator, are configured so that, for example, when viewed from the radial direction of the rotating body 98, the thickness-shear vibration direction of the crystal oscillators 900 is 45 degrees from the rotation axis 980 of the rotating body 98 and It is attached to the rotor 98 so as to intersect at an angle of 135 degrees.
  • two crystal devices 90 (a first crystal oscillator 901 and a second crystal oscillator 902) are electrically connected in parallel to the first coil 91.
  • An equivalent circuit of the two crystal oscillators 900 connected in parallel is represented by, for example, the same circuit as the equivalent circuit of the crystal oscillator 900 shown in FIG.
  • the equivalent circuit of two crystal oscillators 900 differs from the equivalent circuit of one crystal oscillator 900 in circuit constants (series capacitance Cc value, series inductance Lc value, etc.).
  • the series capacitance Cc of the equivalent circuit of the two crystal oscillators 900 changes according to the deformation (expansion and contraction) of the first crystal oscillator 901 .
  • the series capacitance Cc of the equivalent circuit of the two crystal oscillators 900 changes according to the deformation (expansion and contraction) of the second crystal oscillator 902 .
  • Two crystal devices 90 (crystal resonators 900) attached to a rotating body 98 so as to intersect a rotation axis 980 at different angles are connected in parallel to an oscillation circuit 93 (here, the first coil 91). By connecting them, it becomes possible to detect torques applied to the rotating body 98 in different directions using one oscillation circuit 93 .
  • the pedaling force detection device 82 detects the pedaling force from the user based on the torque detected by the torque detection device 9 .
  • the torque detection device 9 of the present embodiment can detect the torque applied to the rotating body 98 by detecting the change in the oscillation frequency with the torque detection section 94 . Further, in the torque detection device 9 of the present embodiment, by connecting the crystal device 90 and the oscillation circuit 93 via the transformer Tr1, the configuration of the rotating body 98 is simplified as compared with the torque sensor of Patent Document 1. becomes possible.
  • the torque detection section 94, the control system 3, etc. include a computer system.
  • a computer system is mainly composed of a processor and a memory as hardware.
  • the function of the drive system 1 in the present disclosure is realized by the processor executing a program recorded in the memory of the computer system.
  • the program may be recorded in advance in the memory of the computer system, may be provided through an electric communication line, or may be recorded in a non-temporary recording medium such as a computer system-readable memory card, optical disk, or hard disk drive. may be provided.
  • a processor in a computer system consists of one or more electronic circuits, including semiconductor integrated circuits (ICs) or large scale integrated circuits (LSIs).
  • Integrated circuits such as ICs or LSIs are called differently depending on the degree of integration, and include integrated circuits called system LSI, VLSI (Very Large Scale Integration), or ULSI (Ultra Large Scale Integration).
  • FPGAs Field-Programmable Gate Arrays
  • a plurality of electronic circuits may be integrated into one chip, or may be distributed over a plurality of chips.
  • a plurality of chips may be integrated in one device, or may be distributed in a plurality of devices.
  • a computer system includes a microcontroller having one or more processors and one or more memories. Accordingly, the microcontroller also consists of one or more electronic circuits including semiconductor integrated circuits or large scale integrated circuits.
  • control system 3 it is not an essential configuration that the multiple functions of the control system 3 are integrated in one housing.
  • the components of the control system 3 may be distributed over multiple housings.
  • multiple functions in control system 3 may be combined in one housing.
  • at least part of the functions of the control system 3 may be realized by a cloud (cloud computing) or the like.
  • the crystal device 90 is not limited to the crystal resonator 900.
  • the crystal device 90 may be a SAW (Surface Acoustic Wave) filter.
  • a SAW filter comprises a piezoelectric substrate made of quartz and two interdigitated electrodes (IDTs) formed on the piezoelectric substrate.
  • the SAW filter excites a surface acoustic wave only when an electrical signal of a selected frequency determined by the characteristics of the piezoelectric substrate and the cycle of the IDT is input.
  • the selected frequency changes according to the deformation of the piezoelectric substrate of the SAW filter.
  • the torque detector 94 detects the deformation of the piezoelectric substrate of the SAW filter, and thus the torque applied to the rotating body 98 (crankshaft 29), based on the change in the selected frequency.
  • the first coil 91 may be attached to the rotating body 98 so as to cover the crystal device 90, as shown in FIG.
  • the torque detection device 9 can be made compact.
  • the second coil 92 also covers the crystal device 90, as shown in FIG. The entire crystal device 90 may not be covered with the first coil 91 , and for example, only a portion of the crystal device 90 may be covered with the first coil 91 .
  • the angle between the first direction A1 and the rotation axis of the crankshaft 29 is not limited to 45 degrees.
  • the angle formed by the second direction A2 and the crankshaft 29 is not limited to 135 degrees.
  • the angle between the first direction A1 and the rotation axis of the crankshaft 29 may be in the range of 30 to 60 degrees, or in the range of 40 to 50 degrees.
  • the angle between the second direction A2 and the rotation axis of the crankshaft 29 may be in the range of 120 to 150 degrees, or may be in the range of 130 to 140 degrees.
  • the angle between the first direction A1 and the rotation axis of the crankshaft 29 may be 90 degrees, and the angle between the second direction A2 and the rotation axis of the crankshaft 29 may be 0 degrees.
  • the torque detection device 9 may include one or more than three crystal devices 90 .
  • an additional crystal device 90 may be attached to the back side of the two crystal devices 90 on the outer peripheral surface of the rotating body 98 .
  • the torque detector 94 may be part of the processor 30 .
  • the oscillation circuit 93 may further include a limiting resistor connected between the connection point of the second connection end 932 and the second capacitor C2 and the second end of the feedback resistor R0.
  • the second coil 92 , the oscillator circuit 93 and the torque detector 94 may be held by a non-rotating body 99 other than the housing 31 , such as the lower pipe 74 .
  • the second coil 92, the oscillator circuit 93, and the torque detector 94 may be held by different non-rotating bodies 99 from each other.
  • the device 10 is not limited to the bicycle (electrically assisted bicycle) 100.
  • the device 10 may be a vehicle with an electric power assist (a unicycle, a tricycle, etc.) other than the electric power assist bicycle 100, or may be an electric bicycle that can be moved only by the power from the motor 50. However, it may be a vehicle (two-wheeled vehicle, three-wheeled vehicle, etc.) that does not have a power mechanism such as a motor.
  • device 10 may be a fitness device, specifically an ergometer.
  • the fitness equipment further comprises a body resting on the ground. The body rotatably holds the crankshaft 29 .
  • the torque detector (9) of the first aspect includes a crystal device (90), a first coil (91), a second coil (92), an oscillator circuit (93 ) and a torque detector (94).
  • a crystal device (90) is mounted on a rotating body (98).
  • the rotating body (98) rotates about the rotation axis (980) with respect to the non-rotating body (99).
  • a first coil (91) is wound around a rotating body (98) around a rotating shaft (980).
  • the first coil (91) is electrically connected with the crystal device (90).
  • the second coil (92) is held by a non-rotating body (99).
  • the second coil (92) is wound around the outer peripheral surface of the first coil (91) with a gap (G1) interposed therebetween.
  • the second coil (92) is magnetically coupled with the first coil (91).
  • An oscillating circuit (93) is held by a non-rotating body (99).
  • the oscillator circuit (93) is electrically connected to the second coil (92).
  • An oscillator circuit (93) oscillates a crystal device (90) via a first coil (91) and a second coil (92).
  • a torque detector (94) is held by a non-rotating body (99).
  • a torque detector (94) detects torque based on a change in the oscillation frequency of an oscillation circuit (93) due to the torque applied to the rotating body (98).
  • the torque applied to the rotating body (98) can be detected.
  • the torque detection device (9) of the second aspect includes two crystal devices (90) in the first aspect. Two crystal devices (90) are attached to the peripheral surface of the rotating body (98). The two crystal devices (90) are attached to the rotating body (98) so as to intersect the rotating shaft (980) at different angles.
  • the two crystal devices (90) are electrically connected in parallel to the first coil (91).
  • the first coil (91) is attached to the rotating body (98) so as to cover the crystal device (90) be done.
  • a fifth aspect of the instrument (10) comprises the torque detection device (9) of any one of the first to fourth aspects, a crankshaft (29) as a rotating body (98), and a crankshaft (29) and a pedal (26) connected to the crankshaft (26) for rotating the crankshaft (29) by receiving a pedaling force from the outside.
  • the instrument of the sixth aspect in the fifth aspect, further comprises a wheel (20) that rotates according to the rotation of the crankshaft (29).
  • the torque detection device (9) makes it possible to detect the torque applied to the crankshaft (29) of the instrument (10) with wheels (20).
  • the assist ratio of the power to the pedaling force is determined. and a controlling processor (3).
  • the instrument of the eighth aspect in the fifth aspect, further comprises a body that rotatably holds the crankshaft (29) and rests on the ground.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

本開示の課題は、回転体に加えられたトルクを検出可能とすることにある。トルク検出装置（９）は、非回転体に対して回転軸を中心として回転する回転体に取り付けられる水晶デバイス（９０）と、回転軸の周りで回転体に巻き回されており、水晶デバイス（９０）と電気的に接続されている第１コイル（９１）と、非回転体に保持されており、第１コイル（９１）の外周面に空隙を挟んで巻き回されており、第１コイル（９１）と磁気結合されている第２コイル（９２）と、非回転体に保持されており、第２コイル（９２）と電気的に接続されており、第１コイル（９１）及び第２コイル（９２）を介して水晶デバイス（９０）を発振させる発振回路（９３）と、非回転体に保持されており、回転体に加えられるトルクによる発振回路（９３）の発振周波数の変化に基づいてトルクを検出するトルク検出部（９４）と、を備える。

Description

トルク検出装置、及び器具
　本開示は、一般に、トルク検出装置、及び器具に関する。より詳細には、本開示は、水晶デバイスを備えるトルク検出装置、及びトルク検出装置を備える器具に関する。
　特許文献１には、非接触給電装置とトルク計測用の歪みゲージとを備えたトルクセンサが記載されている。トルクセンサは、電動アシスト自転車に備えられている。
　非接触給電装置は、第１アンテナコイルを有する送電部と、第１アンテナコイルと磁気的に結合する第２アンテナコイルを有する受電部と、を備える。
　送電部は、固定側基板に設けられている。
　受電部は、第２アンテナコイルに誘起される交流信号を整流する整流回路と、整流回路の出力がローパスフィルタを介して入力され、所定電圧の電力を出力する電源回路と、整流回路とローパスフィルタとの接続点に接続され、受電側のインピーダンスを変化させてデータを送電部へ伝送させる負荷変調回路と、を備える。歪みゲージは、上記電源回路からの電力で動作する。受電部は回転側基板に設けられている。回転側基板及び歪みゲージは、クランク軸に固定されて、クランク軸と一体に回転する。
　特許文献１のトルクセンサでは、クランク軸のような回転体に、歪みゲージへ電力を供給するための電源回路等の回路部品を設ける必要がある。
国際公開第２０１５／１０８１５３号
　本開示は、回転体に加えられるトルクを検出可能であって回転体の構成を簡略化可能なトルク検出装置及びそれを備えた器具を提供することを目的とする。
　本開示の一態様のトルク検出装置は、水晶デバイスと、第１コイルと、第２コイルと、発振回路と、トルク検出部と、を備える。前記水晶デバイスは、回転体に取り付けられる。前記回転体は、非回転体に対して回転軸を中心として回転する。前記第１コイルは、前記回転軸の周りで前記回転体に巻き回されている。前記第１コイルは、前記水晶デバイスと電気的に接続されている。前記第２コイルは、前記非回転体に保持されている。前記第２コイルは、前記第１コイルの外周面に空隙を挟んで巻き回されている。前記第２コイルは、前記第１コイルと磁気結合されている。前記発振回路は、前記非回転体に保持されている。前記発振回路は、前記第２コイルと電気的に接続されている。前記発振回路は、前記第１コイル及び前記第２コイルを介して前記水晶デバイスを発振させる。前記トルク検出部は、前記非回転体に保持されている。前記トルク検出部は、前記回転体に加えられるトルクによる前記発振回路の発振周波数の変化に基づいて前記トルクを検出する。
　本開示の一態様の器具は、前記トルク検出装置と、前記回転体としてのクランク軸と、前記クランク軸に連結されており、外部からの踏力を受けて前記クランク軸を回転させるペダルと、を備える。
図１は、一実施形態に係るトルク検出装置の回路図である。 図２は、同上のトルク検出装置が取り付けられた回転体の斜視図である。 図３は、同上のトルク検出装置が取り付けられた回転体の断面図である。 図４は、同上のトルク検出装置を備えた電動アシスト付き自転車の側面図である。 図５は、同上の電動アシスト付き自転車の駆動システムのブロック図である。 図６は、同上の電動アシスト付き自転車のアシスト比を説明するための図である。 図７は、同上のトルク検出装置の２個の水晶デバイスの接続関係を説明するための図である。 図８は、一変形例のトルク検出装置が取り付けられた回転体の斜視図である。
　（１）概要
　以下の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
　図１に示すように、本実施形態に係るトルク検出装置９は、水晶デバイス９０と、第１コイル９１と、第２コイル９２と、発振回路９３と、トルク検出部９４と、を備えている。図２、図３に示すように、水晶デバイス９０は、回転体９８に取り付けられる。回転体９８は、非回転体９９に対して回転軸９８０を中心として回転する。第１コイル９１は、回転軸９８０の周りで回転体９８に巻き回されている。第１コイル９１は、水晶デバイス９０と電気的に接続されている。第２コイル９２は、非回転体９９に保持されている。第２コイル９２は、第１コイル９１の外周面に空隙Ｇ１を挟んで巻き回されている。第２コイル９２は、第１コイル９１と磁気結合されている。発振回路９３は、非回転体９９に保持されている。発振回路９３は、第２コイル９２と電気的に接続されている。発振回路９３は、第１コイル９１及び第２コイル９２を介して水晶デバイス９０を発振させる。トルク検出部９４は、非回転体９９に保持されている。トルク検出部９４は、回転体９８に加えられるトルクによる発振回路９３の発振周波数の変化に基づいて、回転体９８に加えられるトルクを検出する。
　外部から回転体９８にトルクが加えられると、加えられたトルクに応じて回転体９８が変形する。水晶デバイス９０は、回転体９８の変形に応じて変形（伸縮）し、変形に応じてその直列容量Ｃｃ（後述する）が変化する。ここで、本実施形態の発振回路９３は、第１コイル９１及び第２コイル９２を介して、水晶デバイス９０を発振周波数で発振させる。トルク検出部９４は、発振周波数を検出する。発振周波数は水晶デバイス９０の直列容量Ｃｃに依存するため、回転体９８に加えられたトルクにより水晶デバイス９０の直列容量Ｃｃが変化すれば、発振周波数も変化する。そのため、トルク検出部９４は、発振周波数の変化を検出することで、回転体９８に加えられたトルクを検出することができる。このように、本実施形態のトルク検出装置９は、発振周波数の変化をトルク検出部９４によって検出することで、回転体９８に加えられたトルクを検出する。
　また、本実施形態のトルク検出装置９では、水晶デバイス９０が回転体９８に設けられている一方、発振回路９３及びトルク検出部９４は非回転体９９に設けられている。そして、水晶デバイス９０と発振回路９３とは、磁気結合（トランス結合）された第１コイル９１及び第２コイル９２を介して接続されている。そのため、本実施形態のトルク検出装置９は、回転体９８に電源回路の回路部品等を設ける必要がなく、特許文献１のトルクセンサに比べて回転体９８の構成を簡略化することが可能となる。
　トルク検出装置９は、器具１０が備える回転体９８に加えられるトルクの検出に用いられる。本実施形態では、器具１０は電動アシスト付き自転車１００（図４参照）であり、回転体９８は、電動アシスト付き自転車１００のクランク軸２９である。図４、図５に示すように、器具１０としての電動アシスト付き自転車１００は、トルク検出装置９及びクランク軸２９に加えて、ペダル２６を備えている。ペダル２６は、クランク軸２９に連結されており、外部（ユーザ）からの踏力を受けてクランク軸２９を回転させる。また、電動アシスト付き自転車１００は、クランク軸２９の回転に応じて回転する車輪２０を更に備えている。
　本実施形態の電動アシスト付き自転車１００によれば、トルク検出装置９によって、クランク軸２９に加えられるトルクを検出することが可能となる。
　（２）詳細
　以下、本実施形態のトルク検出装置９、及びトルク検出装置９を備える電動アシスト付き自転車１００について、図１～図７を参照しながら説明する。
　（２．１）電動アシスト付き自転車の全体構成
　まず、本実施形態の電動アシスト付き自転車１００の全体構成について、図４、図５を参照して説明する。電動アシスト付き自転車１００は、ユーザの踏力（踏む力、人力駆動力）を、モータ５０によって補助（アシスト）する自転車である。ここでいう「ユーザ」は、電動アシスト付き自転車１００の搭乗者、特に電動アシスト付き自転車１００の運転者を意味する。以下では「電動アシスト付き自転車１００」を単に自転車１００と呼ぶことがある。
　図４、図５に示すように、自転車１００は、駆動システム１と、本体２とを備えている。
　図４に示すように、自転車１００は走行面１０１上を走行する。以下では特に断りのない限り、自転車１００の走行面１０１は、水平面Ｈ１（図４参照）と平行であるとして説明する。ただし、実際は、走行面１０１は水平面Ｈ１と平行である必要はなく、水平面Ｈ１に対して傾斜していてもよいし、凹凸のある面であってもよい。また、以下では、自転車１００が進む方向を「前方向」とし、前方向の反対方向を「後方向」とし、前方向及び後方向を併せて「前後方向Ｄ１」として定義する。ただし、これらの方向の定義は、自転車１００の使用態様を限定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は、説明のために表記しているにすぎず、実体を伴わない。
　（２．２）本体
　本体２は、図４に示すように、フレーム７と、複数（図示例では２つ）の車輪２０と、フロントフォーク２２と、ハンドル２３と、サドル２４と、一対のクランクアーム２５と、一対のペダル２６と、動力伝達体２７と、クランク軸２９とを備えている。
　複数の車輪２０は、フレーム７を走行面１０１の上に支える部材である。本実施形態の本体２は、複数の車輪２０として、１つの前輪２０１と、１つの後輪２０２とを有している。前輪２０１は、中心にハブ２８１を有し、後輪２０２は、中心にハブ２８２を有している。前輪２０１及び後輪２０２は、フレーム７に取り付けられている。
　前輪２０１は、前後方向Ｄ１に並ぶ２つの車輪２０のうちの前側の車輪である。前輪２０１は、レッグ２２１によって、左右方向に沿った軸回りに回転し得るように支持される。前輪２０１は、本実施形態では、モータ５０から動力の伝達を受けない車輪２０である。
　後輪２０２は、前後方向Ｄ１に並ぶ２つの車輪２０のうちの後側の車輪である。後輪２０２は、複数（ここでは一対）のチェーンステー７７によって、左右方向に沿った軸回りに回転可能に支持される。
　後輪２０２には、リアスプロケット２９２が取り付けられている。リアスプロケット２９２は、後輪２０２のハブ２８２と同心状で、かつハブ２８２に対して一体的に取り付けられている。リアスプロケット２９２は、例えば、複数のスプロケットで構成されている。
　フロントフォーク２２は、前輪２０１を支える。フロントフォーク２２は、一対のレッグ２２１と、クラウン２２２と、ステアリングコラム２２３とを有している。クラウン２２２は、一対のレッグ２２１の上端をつなぐ。ステアリングコラム２２３は、クラウン２２２から突出する。一対のレッグ２２１には、ハブ２８１に通されたシャフトを介して、前輪２０１が回転可能に取り付けられている。前輪２０１の回転軸は、走行面１０１に対して平行である。ステアリングコラム２２３の中心軸（長手軸）は、クラウン２２２から、上方向に行くに従って後方向に行くように延びており、走行面１０１に対して傾いている。
　ハンドル２３は、ステアリングコラム２２３の上端に取り付けられており、フロントフォーク２２に対して固定されている。ステアリングコラム２２３は、フレーム７のヘッドパイプ７１に通されており、フレーム７に回転可能に取り付けられている。ステアリングコラム２２３の回転軸は、ステアリングコラム２２３の長手方向に略平行である。したがって、ハンドル２３は、ステアリングコラム２２３の長手方向に沿う軸を回転軸として、前輪２０１を回転させることができる。
　フレーム７は、複数の車輪２０、フロントフォーク２２、ハンドル２３、サドル２４、バッテリユニット４及び制御システム３が取り付けられる骨組みである。フレーム７の材料は、例えば、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金である。ただし、フレーム７の材料は、アルミニウム合金に限らず、例えば、鉄、クロムモリブデン鋼、ハイテンスチール、チタン、又はマグネシウムであってもよい。また、フレーム７の材料は、金属に限らず、例えば、カーボン、木材、竹、又は繊維強化合成樹脂（例えば、ＣＦＲＰ；Carbon Fiber Reinforced Plastics）であってもよい。
　フレーム７は、ヘッドパイプ７１と、上パイプ７２と、補強パイプ７３と、下パイプ７４と、立パイプ７５と、複数（図４では１つのみ図示）のシートステー７６と、複数（図４では１つのみ図示）のチェーンステー７７と、ブラケット７８とを有している。本開示でいう「パイプ」とは、細長くて中空な部材を意味する。本開示のパイプの断面形状は、例えば、円形状（正円、長円及び楕円を含む）、長方形状（正方形を含む）、六角形状、又は八角形状であってもよい。
　ヘッドパイプ７１は、フロントフォーク２２を支える。ヘッドパイプ７１の中心軸は、上方向に行くに従って後方向に行くように、走行面１０１に対して傾いている。ヘッドパイプ７１には、ヘッドパイプ７１の中心軸とステアリングコラム２２３の中心軸とが沿うように、ステアリングコラム２２３が通されている。これによって、ヘッドパイプ７１は、ステアリングコラム２２３を回転可能に支える。ステアリングコラム２２３の回転軸は、ヘッドパイプ７１の中心軸と同じである。
　上パイプ７２は、ヘッドパイプ７１と立パイプ７５とをつなぐ。上パイプ７２の長手方向の前端は、ヘッドパイプ７１に接続されている。上パイプ７２の長手方向の後端は、立パイプ７５に接続されている。上パイプ７２の中心軸は、後方向に行くに従って下方向に行くように、走行面１０１に対して傾いている。ただし、上パイプ７２は走行面１０１に対して傾いていなくてもよい。上パイプ７２は、省略されてもよい。
　補強パイプ７３は、立パイプ７５と上パイプ７２との接続部分を補強するための補強部材である。補強パイプ７３は、立パイプ７５と上パイプ７２とをつなぐ。補強パイプ７３は、省略されてもよい。
　立パイプ７５は、サドル２４を保持する。立パイプ７５の長手方向の下端は、ブラケット７８に接続されている。立パイプ７５の中心軸は、下端から上方向に行くに従って後方向に行くように、走行面１０１に対して傾いている。立パイプ７５の中間部分には、上パイプ７２の長手方向の後端が接続されている。ここでいう「中間部分」とは、立パイプ７５の長手方向のうちの下端と上端とを除く部分を意味する。上パイプ７２は、立パイプ７５の上端に接続されてもよい。
　下パイプ７４は、ブラケット７８とヘッドパイプ７１とをつなぐ。下パイプ７４の長手方向の前端は、ヘッドパイプ７１に接続されている。下パイプ７４の長手方向の後端は、ブラケット７８に接続されている。下パイプ７４の中心軸は、長手方向の後端から前方向に行くに従って上方向に行くように走行面１０１に対して傾いている。下パイプ７４には、バッテリユニット４のバッテリ４１が取外し可能に取り付けられている。
　複数（ここでは一例として一対）のチェーンステー７７は、後輪２０２のシャフトを支える。各チェーンステー７７の長手方向の前端は、ブラケット７８に接続されている。各チェーンステー７７の長手方向の後端は、対応するシートステー７６の後端に接続されている。一対のチェーンステー７７は、左右方向に離れており、一対のチェーンステー７７の後端部には、ハブ２８２に通されたシャフトを介して、後輪２０２が回転可能に取り付けられている。後輪２０２の回転軸は、走行面１０１に対して略平行であり、後輪２０２を支えるシャフトの中心軸と同じである。
　複数（ここでは一例として一対）のシートステー７６は、チェーンステー７７と立パイプ７５とをつなぐ。各シートステー７６の長手方向の後端は、対応するチェーンステー７７の長手方向の後端に接続されている。各シートステー７６の長手方向の前端は、立パイプ７５の中間部分に接続されている。一対のシートステー７６は、上パイプ７２から分岐しており、上パイプ７２と一体である。ただし、シートステー７６と上パイプ７２とは別体であってもよい。
　ブラケット７８には、制御システム３が取り付けられる。ブラケット７８は、上下方向及び前後方向Ｄ１の両方と直交する方向から見て略Ｃ字状に形成されている。ブラケット７８には、下パイプ７４の長手方向の後端、立パイプ７５の長手方向の下端及びチェーンステー７７の長手方向の前端が接続されている。これによって、下パイプ７４の長手方向の後端、立パイプ７５の長手方向の下端及びチェーンステー７７の長手方向の前端は、互いに固定されている。
　サドル２４は、シートピラー２４１と、ユーザが座る座部２４２とを有する。シートピラー２４１は、立パイプ７５の中心軸に沿うようにして、立パイプ７５に通されている。シートピラー２４１は、サドル２４において座部２４２から下側に突出している。シートピラー２４１は、下方向に行くに従って前方向に行くように、走行面１０１に対して傾斜している。シートピラー２４１は、立パイプ７５に対し、立パイプ７５の中心軸に沿って移動可能に取り付けられている。
　クランク軸２９は、制御システム３のハウジング３１に、ベアリング等を介して回転可能に保持されている。クランク軸２９は、金属製である。クランク軸２９には、図４に示すように、一対のクランクアーム２５が取り付けられている。クランクアーム２５の長手方向は、クランク軸２９の回転軸に対して交差する（図示例では、直交する）。一対のクランクアーム２５は、クランク軸２９の回転軸方向に見て一直線上に並ぶ。
　一対のペダル２６の各々は、対応するクランクアーム２５の長手方向の端部のうち、クランク軸２９側とは反対側の端部に取り付けられている。各ペダル２６は、対応するクランクアーム２５に対して、回転可能に取り付けられている。ペダル２６の回転軸は、クランク軸２９の回転軸に対して略平行である。ユーザは、ペダル２６を漕ぐことにより、クランク軸２９に人力の回転力（踏力）を与えることができる。
　また、クランク軸２９には、クランクスプロケット２９１が取り付けられている。クランクスプロケット２９１は、例えば複数のスプロケットで構成されており、リアスプロケット２９２とともに変速機を構成する。変速機の変速位置を変えることにより、自転車１００の変速が可能となる。ここでいう「変速位置」は、クランクスプロケット２９１のスプロケットとリアスプロケット２９２のスプロケットとの組み合わせを意味し、いわゆるギア比に相当する。
　動力伝達体２７は、ユーザからの人力駆動力（踏力）を、複数の車輪２０のうちの少なくとも一つ（ここでは後輪２０２）に伝達する。また、動力伝達体２７は、モータ５０から出力された動力を、複数の車輪２０のうちの少なくとも一つ（ここでは後輪２０２）に伝達する。動力伝達体２７は、クランクスプロケット２９１とリアスプロケット２９２とを連結する。動力伝達体２７は、ここでは、クランクスプロケット２９１とリアスプロケット２９２との間で動力伝達可能に架けられるチェーンである。これにより、モータ５０から出力された動力は、動力伝達体２７を介して、後輪２０２に伝達される。動力伝達体２７は、例えば、ベルト、シャフト、ワイヤ、又はギアであってもよい。
　（２．３）駆動システム
　図５に示すように、駆動システム１は、モータ５０と、制御システム３と、バッテリユニット４と、検出装置群８と、操作部６と、を備えている。駆動システム１は、駆動補助出力を出力するシステムである。駆動システム１は、人力駆動力（踏力）に駆動補助出力を加えて、動力伝達体２７を介して後輪２０２に伝達する。
　（２．３．１）モータ
　モータ５０は、自転車１００の車輪２０に動力（駆動補助出力）を与える。モータ５０は、自転車１００のクランク軸２９の近傍に設けられており、バッテリ４１からの電力によって駆動される。モータ５０は、例えば遊星ギア等を含む減速機を介して、クランクスプロケット２９１に連結されている。モータ５０の動力は、減速機等を介してクランクスプロケット２９１に伝達される。
　（２．３．２）バッテリユニット
　バッテリユニット４は、図５に示すように、バッテリ４１と、バッテリ制御部４２とを有している。バッテリユニット４は、制御システム３と電気的に接続されている。
　バッテリ４１は、制御システム３を介して、モータ５０に電力を供給する。またバッテリ４１は、モータ５０に加えて、例えば、本体２のヘッドライト、及び操作部６等に電力を供給する。バッテリ４１としては、例えばリチウムイオン二次電池のような充放電が繰り返し可能な二次電池が用いられる。バッテリ４１は、下パイプ７４に対して取外し可能に取り付けられている。なお、バッテリ４１は、立パイプ７５の後方において、立パイプ７５に沿って配置されてもよい。
　バッテリ制御部４２は、自転車１００が使用されるごとに、自転車１００の走行時（使用時）にバッテリ４１で消費された電力量（バッテリ消費電力量）を求める。バッテリ消費電力量を表す消費電力量情報は、バッテリ制御部４２から制御システム３に出力される。また、バッテリ制御部４２は、バッテリ４１の残量を管理する。バッテリ４１の残量を表す残量情報は、バッテリ制御部４２から制御システム３に出力される。
　（２．３．３）操作部
　操作部６は、ユーザから、モータ５０をオンオフするための操作を受け付ける。つまり、操作部６は、ユーザから、モータ５０からの動力を用いたアシストのオンオフを選択するための操作を受け付ける。操作部６は、ユーザから、アシストの強度を選択する為の操作を受け付けてもよい。操作部６は、例えば、ハンドル２３に取り付けられる。操作部６は、制御システム３と電気的に接続される。
　（２．３．４）制御システム
　制御システム３は、アシスト制御、及び回生制御を行うように構成される。具体的には、制御システム３は、人力駆動力（踏力）、自転車１００の車速、及び変速機の変速位置（ギア比）等に基づいて、モータ５０を制御するアシスト制御を実行する。人力駆動力（踏力）は、後述する踏力検出部Ｆ２で検出される。車速は、後述する車速検出部Ｆ１で検出される。
　また制御システム３は、減速時において、モータ５０で発電した電力で、バッテリ４１を充電する回生制御に関する処理を実行する。例えば、自転車１００が下り坂を走行中において、ユーザがハンドル２３のブレーキレバーを操作すると、制御システム３は、回生制御のモードに切り替えて、回生ブレーキ力によりバッテリ４１の充電量を回復させる。なお、制御システム３は、ヘッドライトに関する点灯制御を更に行なってもよい。
　制御システム３は、図４、図５に示すように、処理部３０と、記憶部３２と、処理部３０を収容するハウジング３１とを有している。
　ハウジング３１は、中空の扁平な箱状である。図４に示すように、ハウジング３１は、ブラケット７８に固定されている。
　処理部３０は、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するコンピュータシステムを主構成とする。処理部３０では、１以上のプロセッサがメモリに記録されているプログラムを実行することにより、処理部３０の各部の機能が実現される。プログラムはメモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
　処理部３０は、図５に示すように、検出部３０１と、駆動制御部３０２と、を有している。言い換えると、処理部３０は、検出部３０１としての機能、及び、駆動制御部３０２としての機能を有している。
　処理部３０は、外部（バッテリユニット４、検出装置群８、及び操作部６）から各種の電気信号を取得するように構成される。処理部３０は、取得した電気信号に応じて、アシスト制御及び回生制御等に関する処理を実行する。
　特に処理部３０は、アシスト比に基づいてモータを駆動するアシスト制御に関する処理を実行する。本開示における「アシスト比」とは、人力駆動力（踏力）に対する電力補助（モータによる回転動力）の比率の値（「電力補助」／「人力駆動力」）である。
　なお、例えば日本国では、道路交通法により、電動アシスト付き自転車における、人力駆動力に対する電力補助のアシスト比の上限が、車速の範囲毎に定められている。具体的には、日本国では、図６に示すように、例えば車速が１０ｋｍ／ｈ未満では、人力駆動力（領域Ｒ２参照）と電力補助（領域Ｒ１参照）との最大アシスト比率が１対２（人力駆動力に対する電力補助のアシスト比の上限が、「２」）に規定されている。また、車速が２４ｋｍ／ｈ以上では、最大アシスト比率が１対０（人力駆動力に対する電力補助のアシスト比が、「０」）に規定されている。したがって、本実施形態では、処理部３０は、自転車１００のアシスト比が上記規定を満たす範囲内で、アシスト比を調整する。ただし、道路交通法は各国で異なり得るため、処理部３０がアシスト比の上限を考慮することは必須ではない。
　検出部３０１は、図５に示すように、例えば、車速検出部Ｆ１と、踏力検出部Ｆ２と、を含む。検出部３０１は、検出装置群８からセンサ信号（電気信号）を受信する。
　検出装置群８は、図５に示すように、車速検出装置８１と、踏力検出装置８２と、を含む。
　車速検出部Ｆ１は、自転車１００の車速を検出する。車速検出部Ｆ１は、車速検出装置８１からのセンサ信号に基づいて、自転車１００の車速を検出する。車速検出装置８１は、例えば、自転車１００の車輪２０（例えば後輪２０２）の回転状態を検出する。車速検出装置８１は、例えば磁石とスピードセンサとを含む。磁石は、後輪２０２に配置され、後輪２０２と共に回転する。スピードセンサは、磁石の磁力を検知するホールＩＣである。スピードセンサは、例えばフレーム７のチェーンステー７７に装着される。スピードセンサは、例えばホール効果を用いて、磁石の磁力を検知する。スピードセンサは、検出結果に基づくセンサ信号を制御システム３に出力する。車速検出部Ｆ１は、スピードセンサからのセンサ信号に基づき、例えば後輪２０２が１回転するごとに後輪２０２の回転状態を１回検出する。車速検出部Ｆ１は、例えば、単位時間当たりの後輪２０２の回転数と、後輪２０２の径と、に基づいて、自転車１００の車速を検出する。車速検出部Ｆ１は、後輪２０２に加えて又は代わりに、前輪２０１の回転状態を検出してもよく、この場合、磁石は、前輪２０１に配置され、前輪２０１と共に回転する。車速検出部Ｆ１は、自転車１００の現在の車速を演算する。得られた演算結果は、アシスト制御等に用いられる。
　踏力検出部Ｆ２は、人力駆動力としての踏力を検出する。踏力検出部Ｆ２は、踏力検出装置８２からのセンサ信号に基づいて、踏力を検出する。踏力検出装置８２は、トルク検出装置９を含む。トルク検出装置９の詳細については、次の欄で説明する。踏力検出装置８２は、検出した踏力（トルク）に基づくセンサ信号を制御システム３に出力する。踏力検出部Ｆ２は、踏力検出装置８２の検出結果等から踏力（人力駆動力）を演算する。得られた演算結果は、アシスト制御等に用いられる。
　駆動制御部３０２は、車速検出部Ｆ１の検出結果（現在の車速）、踏力検出部Ｆ２の検出結果（現在の踏力）等に基づき、モータ５０から出力すべき動力（アシストトルク）を決定する。駆動制御部３０２は、所定の回転速度でモータ５０が回転するように駆動制御信号を出力して、モータ５０を制御する。要するに、処理部３０は、トルク検出装置９で検出されたトルクに基づいて、踏力（人力駆動力）に対するモータ５０からの動力に関するアシスト比を制御する。
　記憶部３２は、読み書き可能なメモリで構成されている。記憶部３２は、例えばフラッシュメモリである。記憶部３２は、処理部３０の外部に設けられているが、処理部３０の内部に設けられていてもよい。すなわち、記憶部３２は、処理部３０の内蔵メモリであってもよい。記憶部３２は、アシスト制御等に関する種々のデータを記憶する。
　（２．４）踏力検出装置
　踏力検出装置８２は、ユーザからの踏力（人力駆動力）を検出する。踏力検出装置８２は、トルク検出装置９を備える。トルク検出装置９は、回転体９８としてのクランク軸２９に加えられるトルクを検出する。
　上述のように、トルク検出装置９は、水晶デバイス９０と、第１コイル９１と、第２コイル９２と、発振回路９３と、トルク検出部９４と、を備えている。
　図２に示すように、水晶デバイス９０は、回転体９８としてのクランク軸２９に取り付けられる。本実施形態では、水晶デバイス９０は、水晶振動子９００を含む。なお、水晶振動子９００のサイズは、ｍｍのオーダー程度である。図２では、水晶デバイス９０（水晶振動子９００）の大きさを誇張して図示している。
　水晶振動子９００は、例えば、ベースと、ベースに保持された水晶片と、水晶片に接続された一対の電極と、水晶片を覆うようにベースに固定されたカバーと、を備える。ベースは、クランク軸２９に取り付けられる。本実施形態では、ベースは、クランク軸２９（回転体９８）の外周面に取り付けられる。ベースは、クランク軸２９の外周面の変形（歪み）に応じて変形する（歪む）。ベースの取付場所は、クランク軸２９の外周面に限られず、例えばクランク軸２９の内周面等であってもよい。水晶片は、ベースに保持されており、ベースの変形（歪み）に応じて変形（伸縮）する。すなわち水晶片は、クランク軸２９の変形（歪み）に応じて変形（伸縮）する。
　図１に、水晶振動子９００の等価回路を示す。水晶振動子９００の等価回路は、等価直列抵抗Ｒｃ、直列インダクタンスＬｃ、及び直列容量Ｃｃの直列回路と、並列容量Ｃ０と、の並列回路で表される。水晶振動子９００の共振周波数（直列共振周波数）ｆｒは、ｆｒ≒１／｛２π√（Ｌｃ・Ｃｃ）｝で表される。水晶片が変形（伸縮）すると、水晶振動子９００の直列容量Ｃｃの値が変化し、水晶振動子９００の共振周波数ｆｒの値が変化する。
　図２に示すように、第１コイル９１は、回転体９８としてのクランク軸２９に巻き回されている。第１コイル９１は、螺旋状に巻き回されている。第１コイル９１は、例えば樹脂製のボビンの周りで、クランク軸２９に巻き回されている。第１コイル９１の両端は、水晶デバイス９０の両端（水晶振動子９００の一対の電極）とそれぞれ電気的に接続されている。
　図２、図３に示すように、第２コイル９２は、非回転体９９としてのハウジング３１に保持されている。第２コイル９２は、第１コイル９１の外周面に巻き回されている。第２コイル９２は、螺旋状に巻き回されている。第２コイル９２は、例えば樹脂製のボビンの周りに巻き回されている。図３に示すように、第２コイル９２と第１コイル９１との間には、空隙Ｇ１がある。そのため、第１コイル９１が回転体９８（クランク軸２９）と一緒に回転しても、第２コイル９２は回転しない。第２コイル９２は、第１コイル９１と磁気結合（トランス結合）されている。第１コイル９１と第２コイル９２とで、トランスＴｒ１が構成される。
　発振回路９３は、非回転体９９としてのハウジング３１に保持されている。
　図１に示すように、発振回路９３は、インバータ９３０と、第１コンデンサＣ１と、第２コンデンサＣ２と、帰還抵抗Ｒ０と、第１接続端９３１及び第２接続端９３２と、を備えている。インバータ９３０の入力端は、帰還抵抗Ｒ０の第１端に接続され、インバータ９３０の出力端は、帰還抵抗Ｒ０の第２端に接続されている。第１接続端９３１は、帰還抵抗Ｒ０の第１端に接続され、第２接続端９３２は、帰還抵抗Ｒ０の第２端に接続されている。第１コンデンサＣ１の第１端は第１接続端９３１に接続され、第２端はグランドに接続されている。第２コンデンサＣ２の第１端は第２接続端９３２に接続され、第２端はグランドに接続されている（第１コンデンサＣ１の第２端に接続されている）。第１接続端９３１と第２接続端９３２との間に、第２コイル９２が接続されている。インバータ９３０の出力端は、トルク検出部９４に接続されている。
　発振回路９３は、第１コイル９１及び第２コイル９２を介して、水晶デバイス９０を発振周波数で発振させる。発振回路９３は、第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２の容量値を適宜設定することで、水晶デバイス９０を発振させることができる。発振回路９３の発振周波数は、水晶振動子９００の共振周波数ｆｒ及び直列容量Ｃｃに依存する。水晶振動子９００の共振周波数ｆｒは直列容量Ｃｃに依存するため、発振周波数は、水晶振動子９００の直列容量Ｃｃに依存する。
　トルク検出部９４は、インバータ９３０からの出力に基づき、発振回路９３の発振周波数を検出する。上述のように、発振周波数は、水晶振動子９００の直列容量Ｃｃに依存する。そのため、クランク軸２９（回転体９８）に加えられるトルクに応じてクランク軸２９が変形することで水晶片が変形（伸縮）し、水晶振動子９００の直列容量Ｃｃの値が変化すると、発振周波数が変化する。逆に、発振周波数の変化（変化量）から、水晶振動子９００の直列容量Ｃｃの値の変化（変化量）を検出することができ、クランク軸２９（回転体９８）に加えられたトルクを検出することができる。発振周波数の変化とクランク軸２９に加えられたトルクとの間の関係は、例えばデータテーブル、関係式等の形で、メモリに記録されている。要するに、トルク検出部９４は、回転体９８（クランク軸２９）に加えられるトルクによる発振周波数の変化（変化量）に基づいて、回転体９８（クランク軸２９）に加えられるトルクを検出する。
　本実施形態では、トルク検出装置９は、図２に示すように、水晶デバイス９０（水晶振動子９００）を２個備えている。２個の水晶デバイス９０（水晶振動子９００）は、クランク軸２９の周面に取り付けられる。本実施形態では、２個の水晶振動子９００は、クランク軸２９の軸方向に沿って並ぶように配置されている。なお、図１では、２個の水晶デバイス９０（水晶振動子９００）のうちの一方のみを図示し、他方の図示を省略している。以下では、２個の水晶振動子９００を区別する場合、第１水晶振動子９０１、第２水晶振動子９０２ともいう。
　第１水晶振動子９０１は、主として第１方向Ａ１での変形（伸縮）に応じて、その直列容量Ｃｃが変化する。第１方向Ａ１は、クランク軸２９の径方向から見て、クランク軸２９の回転軸と４５度の角度で交差する方向である。長手方向（第１方向Ａ１）が回転軸９８０に対して４５度の角度で交差するように回転体９８に取り付けられている第１水晶振動子９０１は、主として、回転体９８に加えられる図２の右側から見て時計回り方向のトルクに応じて変形する（伸びる）。第１水晶振動子９０１は、第１方向Ａ１におけるクランク軸２９の変形（歪み）を検出する。第１水晶振動子９０１は、例えば、第１方向Ａ１に長い矩形板状に形成されている。
　第２水晶振動子９０２は、主として第２方向Ａ２での変形（伸縮）に応じて、その直列容量Ｃｃが変化する。第２方向Ａ２は、クランク軸２９の径方向から見て、クランク軸２９の回転軸と１３５度（－４５度）の角度で交差する方向である。長手方向（第２方向Ａ２）が回転軸９８０に対して１３５度の角度で交差するように回転体９８に取り付けられている第２水晶振動子９０２は、主として、回転体９８に加えられる図２の右側から見て反時計回り方向のトルクに応じて変形する（伸びる）。第２水晶振動子９０２は、第２方向Ａ２におけるクランク軸２９の変形（歪み）を検出する。第２水晶振動子９０２は、例えば、第２方向Ａ２に長い矩形板状に形成されている。
　このように、２個の水晶振動子９００（第１水晶振動子９０１及び第２水晶振動子９０２）は、互いに異なる角度でクランク軸２９の回転軸（回転体９８の回転軸９８０）と交差するように、クランク軸２９に取り付けられる。２個の水晶デバイス９０（水晶振動子９００）を、互いに異なる角度で回転軸９８０と交差するように回転体９８に取り付けることで、回転体９８に加えられる異なる向きのトルクを検出することが可能となる。本実施形態では、２個の水晶振動子９００は、互いの長手方向が９０度の角度で交差するように、クランク軸２９に取り付けられる。２個の水晶振動子９００では、水晶片の形状が互いに同じである。２個の水晶振動子９００では、その長手方向に対する水晶片の結晶軸が、互いに同じである。例えば、２個の水晶振動子９００は、いずれもＡＴカット振動子である。それぞれがＡＴカット振動子である２個の水晶振動子９００は、例えば、回転体９８の径方向から見て、水晶振動子９００の厚みすべり振動方向が回転体９８の回転軸９８０と４５度及び１３５度の角度で交差するように、回転体９８に取り付けられている。
　図７に示すように、２個の水晶デバイス９０（第１水晶振動子９０１及び第２水晶振動子９０２）は、第１コイル９１に対して、電気的に並列に接続されている。並列接続された２個の水晶振動子９００の等価回路は、例えば図１に示す水晶振動子９００の等価回路と同じ回路で表される。ただし、２個の水晶振動子９００の等価回路は、１個の水晶振動子９００の等価回路と、回路定数（直列容量Ｃｃの値、直列インダクタンスＬｃの値等）が異なる。２個の水晶振動子９００の等価回路の直列容量Ｃｃは、第１水晶振動子９０１の変形（伸縮）に応じて変化する。また、２個の水晶振動子９００の等価回路の直列容量Ｃｃは、第２水晶振動子９０２の変形（伸縮）に応じて変化する。互いに異なる角度で回転軸９８０と交差するように回転体９８に取り付けられた２個の水晶デバイス９０（水晶振動子９００）を、発振回路９３（ここでは第１コイル９１）に対して互いに並列に接続することで、回転体９８に加えられる異なる向きのトルクを１つの発振回路９３を用いて検出することが可能となる。
　踏力検出装置８２は、トルク検出装置９で検出したトルクに基づいて、ユーザからの踏力を検出する。
　このように、本実施形態のトルク検出装置９は、発振周波数の変化をトルク検出部９４によって検出することで、回転体９８に加えられたトルクを検出することが可能となる。また、本実施形態のトルク検出装置９は、トランスＴｒ１を介して水晶デバイス９０と発振回路９３とを接続することで、特許文献１のトルクセンサに比べて回転体９８の構成を簡略化することが可能となる。
　（３）変形例
　上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
　以下、上記実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
　本開示におけるトルク検出装置９を備えた器具１０では、トルク検出部９４、制御システム３等に、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における駆動システム１としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。
　また、制御システム３における複数の機能が、１つのハウジング内に集約されていることは必須の構成ではない。制御システム３の構成要素は、複数のハウジングに分散して設けられていてもよい。反対に、制御システム３における複数の機能が、１つのハウジング内に集約されてもよい。さらに、制御システム３の少なくとも一部の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。
　水晶デバイス９０は、水晶振動子９００に限られない。一変形例において、水晶デバイス９０は、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタであってもよい。ＳＡＷフィルタは、水晶から形成される圧電基板と、圧電基板上に形成された２つのくし型電極（ＩＤＴ）と、を備える。ＳＡＷフィルタは、圧電基板の特性及びＩＤＴの周期で決まる選択周波数の電気信号が入力されたときにのみ弾性表面波が励起される。選択周波数は、ＳＡＷフィルタの圧電基板の変形に応じて変化する。トルク検出部９４は、選択周波数の変化に基づいて、ＳＡＷフィルタの圧電基板の変形、ひいては回転体９８（クランク軸２９）に加えられるトルクを検出する。
　一変形例において、図８に示すように、第１コイル９１は、水晶デバイス９０を覆うように回転体９８に取り付けられてもよい。これにより、トルク検出装置９のコンパクト化を図ることが可能となる。本変形例では、図８に示すように、第２コイル９２も、水晶デバイス９０を覆っている。なお、水晶デバイス９０の全体が第１コイル９１に覆われていなくてもよく、例えば水晶デバイス９０の一部のみが第１コイル９１に覆われていてもよい。
　第１方向Ａ１とクランク軸２９の回転軸とのなす角度は、４５度に限られない。第２方向Ａ２とクランク軸２９とのなす角度は、１３５度に限られない。一変形例において、第１方向Ａ１とクランク軸２９の回転軸とのなす角度は、３０～６０度の範囲であってもよく、４０～５０度の範囲であってもよい。第２方向Ａ２とクランク軸２９の回転軸とのなす角度は、１２０～１５０度の範囲であってもよく、１３０～１４０度の範囲であってもよい。一変形例において、第１方向Ａ１とクランク軸２９の回転軸とのなす角度が９０度、第２方向Ａ２とクランク軸２９の回転軸とのなす角度が０度であってもよい。
　一変形例において、トルク検出装置９は、１個又は３個以上の水晶デバイス９０を備えていてもよい。例えば、回転体９８の外周面において、２個の水晶デバイス９０の裏側となる部分に、追加の水晶デバイス９０が取り付けられていてもよい。
　一変形例において、トルク検出部９４は、処理部３０の一部であってもよい。
　一変形例において、発振回路９３は、第２接続端９３２及び第２コンデンサＣ２の接続点と帰還抵抗Ｒ０の第２端との間に接続された制限抵抗を更に備えていてもよい。
　一変形例において、第２コイル９２、発振回路９３及びトルク検出部９４は、ハウジング３１以外の非回転体９９、例えば下パイプ７４に保持されていてもよい。第２コイル９２、発振回路９３及びトルク検出部９４は、互いに異なる非回転体９９に保持されていてもよい。
　器具１０は、自転車（電動アシスト付き自転車）１００に限られない。一変形例において、器具１０は、電動アシスト付き自転車１００以外の電動アシスト付き車両（一輪車、三輪車等）であってもよいし、モータ５０からの動力のみで移動可能な電動自転車であってもよいし、モータ等の動力機構を備えていない車両（二輪車、三輪車等）であってもよい。一変形例において、器具１０は、健康器具、具体的にはエルゴメータであってもよい。健康器具は、地面に載置される本体を更に備える。本体は、クランク軸２９を回転可能に保持する。
　（４）まとめ
　以上説明したように、第１の態様のトルク検出装置（９）は、水晶デバイス（９０）と、第１コイル（９１）と、第２コイル（９２）と、発振回路（９３）と、トルク検出部（９４）と、を備える。水晶デバイス（９０）は、回転体（９８）に取り付けられる。回転体（９８）は、非回転体（９９）に対して回転軸（９８０）を中心として回転する。第１コイル（９１）は、回転軸（９８０）の周りで回転体（９８）に巻き回されている。第１コイル（９１）は、水晶デバイス（９０）と電気的に接続されている。第２コイル（９２）は、非回転体（９９）に保持されている。第２コイル（９２）は、第１コイル（９１）の外周面に空隙（Ｇ１）を挟んで巻き回されている。第２コイル（９２）は、第１コイル（９１）と磁気結合されている。発振回路（９３）は、非回転体（９９）に保持されている。発振回路（９３）は、第２コイル（９２）と電気的に接続されている。発振回路（９３）は、第１コイル（９１）及び第２コイル（９２）を介して水晶デバイス（９０）を発振させる。トルク検出部（９４）は、非回転体（９９）に保持されている。トルク検出部（９４）は、回転体（９８）に加えられるトルクによる発振回路（９３）の発振周波数の変化に基づいてトルクを検出する。
　この態様によれば、回転体（９８）に加えられたトルクを検出することができる。また、特許文献１のトルクセンサに比べて回転体（９８）の構成の簡略化が可能となる。
　第２の態様のトルク検出装置（９）は、第１の態様において、水晶デバイス（９０）を２個備える。２個の水晶デバイス（９０）は、回転体（９８）の周面に取り付けられる。２個の水晶デバイス（９０）は、回転軸（９８０）と互いに異なる角度で交差するように回転体（９８）に取り付けられる。
　この態様によれば、回転体（９８）に加えられる異なる向きのトルクを検出することが可能となる。
　第３の態様のトルク検出装置（９）では、第２の態様において、２個の水晶デバイス（９０）は、第１コイル（９１）に対して、電気的に互いに並列に接続されている。
　この態様によれば、回転体（９８）に加えられる異なる向きのトルクを検出することが可能となる。
　第４の態様のトルク検出装置（９）では、第１～第３のいずれか１つの態様において、第１コイル（９１）は、水晶デバイス（９０）を覆うように回転体（９８）に取り付けられる。
　この態様によれば、トルク検出装置（９）のコンパクト化を図ることが可能となる。
　第５の態様の器具（１０）は、第１～第４のいずれか１つの態様のトルク検出装置（９）と、回転体（９８）としてのクランク軸（２９）と、クランク軸（２９）に連結されており、外部からの踏力を受けてクランク軸（２９）を回転させるペダル（２６）と、を備える。
　この態様によれば、トルク検出装置（９）によって、器具（１０）のクランク軸（２９）に加えられるトルクを検出することが可能となる。
　第６の態様の器具は、第５の態様において、クランク軸（２９）の回転に応じて回転する車輪（２０）を更に備える。
　この態様によれば、トルク検出装置（９）によって、車輪（２０）を備えた器具（１０）のクランク軸（２９）に加えられるトルクを検出することが可能となる。
　第７の態様の器具は、第６の態様において、車輪（２０）に動力を与えるモータ（５０）と、トルク検出装置（９）で検出されたトルクに基づいて、踏力に対する動力に関するアシスト比を制御する処理部（３）と、を更に備える。
　この態様によれば、トルク検出装置（９）で検出されたトルクに基づいて、アシスト比を調整することが可能となる。
　第８の態様の器具は、第５の態様において、クランク軸（２９）を回転可能に保持し地面に載置される本体を、更に備える。
　この態様によれば、トルク検出装置（９）によって、器具（１０）のクランク軸（２９）に加えられるトルクを検出することが可能となる。
　９　トルク検出装置
　９０　水晶デバイス
　９１　第１コイル
　９２　第２コイル
　９３　発振回路
　９４　トルク検出部
　９８　回転体
　９８０　回転軸
　９９　非回転体
　１０　器具
　２０　車輪
　２６　ペダル
　２９　クランク軸
　Ｇ１　空隙
 

Claims (8)

  1. 　非回転体に対して回転軸を中心として回転する回転体に取り付けられる、水晶デバイスと、
    　前記回転軸の周りで前記回転体に巻き回されており、前記水晶デバイスと電気的に接続されている第１コイルと、
    　前記非回転体に保持されており、前記第１コイルの外周面に空隙を挟んで巻き回されており、前記第１コイルと磁気結合されている第２コイルと、
    　前記非回転体に保持されており、前記第２コイルと電気的に接続されており、前記第１コイル及び前記第２コイルを介して前記水晶デバイスを発振させる発振回路と、
    　前記非回転体に保持されており、前記回転体に加えられるトルクによる前記発振回路の発振周波数の変化に基づいて前記トルクを検出するトルク検出部と、
    を備える、
    　トルク検出装置。
  2. 　前記水晶デバイスを２個備え、
    　前記２個の水晶デバイスは、前記回転体の周面に取り付けられ、
    　前記２個の水晶デバイスは、前記回転軸と互いに異なる角度で交差するように前記回転体に取り付けられる、
    　請求項１に記載のトルク検出装置。
  3. 　前記２個の水晶デバイスは、前記第１コイルに対して、電気的に互いに並列に接続されている、
    　請求項２に記載のトルク検出装置。
  4. 　前記第１コイルは、前記水晶デバイスを覆うように前記回転体に取り付けられる、
    　請求項１～３のいずれか１項に記載のトルク検出装置。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載のトルク検出装置と、
    　前記回転体としてのクランク軸と、
    　前記クランク軸に連結されており、外部からの踏力を受けて前記クランク軸を回転させるペダルと、
    を備える、
    　器具。
  6. 　前記クランク軸の回転に応じて回転する車輪を更に備える、
    　請求項５に記載の器具。
  7. 　前記車輪に動力を与えるモータと、
    　前記トルク検出装置で検出された前記トルクに基づいて、前記踏力に対する前記動力に関するアシスト比を制御する処理部と、
    を更に備える、
    　請求項６に記載の器具。
  8. 　前記クランク軸を回転可能に保持し、地面に載置される本体を、更に備える、
    　請求項５に記載の器具。
PCT/JP2021/048628 2021-02-25 2021-12-27 トルク検出装置、及び器具 WO2022181044A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-029254 2021-02-25
JP2021029254 2021-02-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022181044A1 true WO2022181044A1 (ja) 2022-09-01

Family

ID=83048804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/048628 WO2022181044A1 (ja) 2021-02-25 2021-12-27 トルク検出装置、及び器具

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2022181044A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0872781A (ja) * 1994-09-07 1996-03-19 Honda Motor Co Ltd アシストモータ付き自転車における踏力検出装置
JP2001153737A (ja) * 1999-09-13 2001-06-08 Tokin Corp 静電容量式トルクセンサ及びトルク検出方法
JP2001272289A (ja) * 2000-03-02 2001-10-05 Eaton Corp トルクトランスジューサの製造方法、トルク検出方法およびトルクセンサ
US20160185419A1 (en) * 2013-05-17 2016-06-30 Robert Bosch Gmbh A vehicle which is operable by a motor and by muscular energy and has an improved torque sensor
JP2020067282A (ja) * 2018-10-22 2020-04-30 国立大学法人豊橋技術科学大学 化学・物理現象検出素子

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0872781A (ja) * 1994-09-07 1996-03-19 Honda Motor Co Ltd アシストモータ付き自転車における踏力検出装置
JP2001153737A (ja) * 1999-09-13 2001-06-08 Tokin Corp 静電容量式トルクセンサ及びトルク検出方法
JP2001272289A (ja) * 2000-03-02 2001-10-05 Eaton Corp トルクトランスジューサの製造方法、トルク検出方法およびトルクセンサ
US20160185419A1 (en) * 2013-05-17 2016-06-30 Robert Bosch Gmbh A vehicle which is operable by a motor and by muscular energy and has an improved torque sensor
JP2020067282A (ja) * 2018-10-22 2020-04-30 国立大学法人豊橋技術科学大学 化学・物理現象検出素子

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI488768B (zh) 具有自我平衡功能之單輪式個人綠能載具
WO2014184826A1 (ja) 電動アシスト自転車
JP6679404B2 (ja) 駆動ユニット及び電動補助自転車
JP5453550B2 (ja) 鞍乗型電動車両のパワーユニットおよび鞍乗型電動車両
JPH08297059A (ja) 自転車用トルク検出装置
JP2006347427A (ja) ハイブリッド式鞍乗型車両
JP2024028573A (ja) 駆動ユニットおよび電動アシスト自転車
WO2022181044A1 (ja) トルク検出装置、及び器具
JP6226120B2 (ja) 電動アシスト自転車
WO2022181045A1 (ja) トルク検出装置、及び器具
JP6391034B2 (ja) モータ駆動ユニット及び電動アシスト自転車
JP6188189B2 (ja) 車輪装置
JP2020040503A (ja) 電動自転車及び電動自転車の制御方法
WO2022071228A1 (ja) 車体状態検知システム、電動自転車、車体状態検知方法及びプログラム
JP2000142545A (ja) 電動補助車両
TW202220900A (zh) 人力驅動車輛之輪轂
WO2020153350A1 (ja) 自転車用制御装置、モータユニット、ドライブユニット、電動自転車、及びプログラム
WO2022168318A1 (ja) 駆動システム、及び電動アシスト付き自転車
JP7345110B2 (ja) 駆動システム、及び電動アシスト付き自転車
JP2022130201A (ja) 制御システム、動力付き車両、制御方法及びプログラム
JP2023092208A (ja) 使用機器制御システム、電動自転車、使用機器制御方法及びプログラム
JP6754955B2 (ja) モータ駆動ユニット及び電動アシスト自転車
JP7254563B2 (ja) 無線通信システムおよび制御方法
JP6548103B2 (ja) モータ駆動ユニット及び電動アシスト自転車
JP6519832B2 (ja) モータ駆動ユニット及び電動アシスト自転車

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21928137

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21928137

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP