JP7037994B2 - Controls, human-powered vehicles, and control methods - Google Patents
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Description
本発明は、制御装置、人力駆動車、および制御方法に関する。 The present invention relates to a control device, a human-powered vehicle, and a control method.
特許文献1には、バッテリからの電力によって人力駆動車のコンポーネントを駆動する技術が開示される。また、特許文献1には、ハブダイナモなどの発電機構を人力駆動車に設ける技術も開示される。 Patent Document 1 discloses a technique for driving a component of a human-powered vehicle by electric power from a battery. Further, Patent Document 1 also discloses a technique for providing a power generation mechanism such as a hub dynamo in a human-powered vehicle.
人力駆動車において、バッテリによってコンポーネントを駆動する場合、走行負荷(搭乗者の駆動負荷)の面では有利であるが、蓄電量に限りがあるために駆動時間が制限される。一方、発電機構によってコンポーネントを駆動する場合、駆動時間の制限は解消されるが、走行負荷が大きくなる。従って、状況に応じて、電動のコンポーネントを適切に駆動させることが求められている。 In a human-powered vehicle, when a component is driven by a battery, it is advantageous in terms of traveling load (passenger's drive load), but the drive time is limited due to the limited amount of electricity stored. On the other hand, when the component is driven by the power generation mechanism, the limitation of the driving time is removed, but the traveling load becomes large. Therefore, it is required to appropriately drive the electric component depending on the situation.
本発明は、上述した課題を解決するものであり、電動のコンポーネントを適切に駆動できる制御装置、人力駆動車、および制御方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a control device, a human-powered vehicle, and a control method capable of appropriately driving an electric component.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第1側面に従う制御装置は、人力駆動車のコンポーネントへの電力供給を制御する制御装置であって、充電可能な蓄電部が前記コンポーネントに接続されているか否かの第1状態、および、前記人力駆動車の動作に伴って発電する発電部が前記コンポーネントに接続されているか否かの第2状態に基づき、前記コンポーネントへの電力供給を制御する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the control device according to the first aspect of the present invention is a control device that controls the power supply to the components of the human-powered vehicle, and the rechargeable power storage unit is described above. Electric power to the component based on the first state of whether or not it is connected to the component and the second state of whether or not the power generation unit that generates power with the operation of the human-powered vehicle is connected to the component. Control the supply.
前記第1側面によれば、接続状態に応じてコンポーネントへの電力供給を制御することで、電動のコンポーネントを適切に駆動できる。 According to the first aspect, the electric component can be appropriately driven by controlling the power supply to the component according to the connection state.
前記第1側面に従う第2側面の制御装置は、前記第1状態について、前記蓄電部からの信号を受信した場合に、前記蓄電部が前記コンポーネントに接続されていると認識し、前記第2状態について、前記発電部からの信号を受信した場合に、前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識する。 The control device of the second side surface according to the first side surface recognizes that the power storage unit is connected to the component when the signal from the power storage unit is received in the first state, and the second state. When the signal from the power generation unit is received, it is recognized that the power generation unit is connected to the component.
前記第2側面によれば、信号の受信によって接続状態を認識することで、接続状態を安定して認識できる。 According to the second aspect, the connection state can be stably recognized by recognizing the connection state by receiving the signal.
前記第2側面に従う第3側面の制御装置は、前記第1状態について、前記蓄電部に第1信号を送信し、前記第1信号を受信したことを示す第1受信信号を前記蓄電部から受信した場合に、前記蓄電部が前記コンポーネントに接続されていると認識し、前記第2状態について、前記発電部に第2信号を送信し、前記第2信号を受信したことを示す第2受信信号を前記発電部から受信した場合に、前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識する。 The control device of the third side surface according to the second side surface transmits the first signal to the power storage unit for the first state, and receives the first reception signal indicating that the first signal has been received from the power storage unit. In this case, it is recognized that the power storage unit is connected to the component, and for the second state, the second signal is transmitted to the power generation unit, and the second reception signal indicating that the second signal is received is received. Is received from the power generation unit, it is recognized that the power generation unit is connected to the component.
前記第3側面によれば、送信した信号を受信したことを示す受信信号によって接続状態を認識することで、接続状態を安定して認識できる。 According to the third aspect, the connection state can be stably recognized by recognizing the connection state by the received signal indicating that the transmitted signal has been received.
前記第3側面に従う第4側面の制御装置は、前記人力駆動車の状態を検出する検出部を備え、前記検出部の検出結果に基づき、前記第1信号および前記第2信号を送信する。 The control device of the fourth side surface according to the third side surface includes a detection unit for detecting the state of the human-powered vehicle, and transmits the first signal and the second signal based on the detection result of the detection unit.
前記第4側面によれば、人力駆動車の状態に基づき、信号を送信することで、接続状態を安定して認識できる。 According to the fourth aspect, the connection state can be stably recognized by transmitting a signal based on the state of the human-powered vehicle.
前記第1から第4側面のいずれか1つに従う第5側面の制御装置は、前記第1状態について、前記蓄電部が前記コンポーネントに接続されていると認識し、かつ、前記第2状態について、前記発電部が前記コンポーネントに接続されていないと認識した場合に、前記蓄電部から前記コンポーネントに電力を供給する。 The control device on the fifth side according to any one of the first to fourth sides recognizes that the power storage unit is connected to the component in the first state, and the second state. When it is recognized that the power generation unit is not connected to the component, the power storage unit supplies electric power to the component.
前記第5側面によれば、蓄電部のみがコンポーネントに接続されている場合に、蓄電部から電力供給することで、電動のコンポーネントを適切に駆動できる。 According to the fifth aspect, when only the power storage unit is connected to the component, the electric component can be appropriately driven by supplying electric power from the power storage unit.
前記第1から第5側面のいずれか1つに従う第6側面の制御装置制御装置は、前記第1状態について、前記蓄電部が前記コンポーネントに接続されていないと認識し、かつ、前記第2状態について、前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識した場合に、前記発電部から前記コンポーネントに電力を供給する。 The control device on the sixth side according to any one of the first to fifth sides The control device recognizes that the power storage unit is not connected to the component in the first state, and the second state. When it is recognized that the power generation unit is connected to the component, the power generation unit supplies electric power to the component.
前記第6側面によれば、発電部のみがコンポーネントに接続されている場合に、発電部から電力供給することで、電動のコンポーネントを適切に駆動できる。 According to the sixth aspect, when only the power generation unit is connected to the component, the electric component can be appropriately driven by supplying power from the power generation unit.
前記第1から第6側面のいずれか1つに従う第7側面の制御装置は、前記第1状態および前記第2状態について、前記蓄電部および前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識した場合に、前記発電部および前記蓄電部の少なくとも一方から前記コンポーネントに電力を供給する。 The control device on the seventh side according to any one of the first to sixth sides has recognized that the power storage unit and the power generation unit are connected to the component in the first state and the second state. In this case, power is supplied to the component from at least one of the power generation unit and the power storage unit.
前記第7側面によれば、発電部と蓄電部との両方がコンポーネントに接続されている場合に、電力供給を制御することで、電動のコンポーネントを適切に駆動できる。 According to the seventh aspect, when both the power generation unit and the power storage unit are connected to the component, the electric component can be appropriately driven by controlling the power supply.
前記第7側面に従う第8側面の制御装置は、制御装置は、前記第1状態および前記第2状態について、前記蓄電部および前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識し、かつ、前記蓄電部の蓄電量が第1所定値以上である場合に、前記蓄電部から前記コンポーネントに電力を供給する。 The control device of the eighth side surface according to the seventh side surface recognizes that the power storage unit and the power generation unit are connected to the component in the first state and the second state, and the control device When the amount of electricity stored in the electricity storage unit is equal to or greater than the first predetermined value, the electricity storage unit supplies electric power to the component.
前記第8側面によれば、発電部と蓄電部との両方がコンポーネントに接続されており、蓄電部の蓄電量に余裕がある場合に、蓄電部から電力供給させることで、電動のコンポーネントを適切に駆動できる。 According to the eighth aspect, when both the power generation unit and the power storage unit are connected to the component and there is a margin in the storage capacity of the power storage unit, the electric power component is appropriately supplied by supplying power from the power storage unit. Can be driven to.
前記第7または第8側面に従う第9側面の制御装置は、前記第1状態および前記第2状態について、前記蓄電部および前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識し、かつ、前記蓄電部の蓄電量が前記第1所定値以上である場合に、前記発電部による発電を停止させる。 The control device on the ninth side according to the seventh or eighth side surface recognizes that the power storage unit and the power generation unit are connected to the component in the first state and the second state, and the power storage unit is connected to the component. When the amount of electricity stored in the unit is equal to or greater than the first predetermined value, the power generation by the power generation unit is stopped.
前記第9側面によれば、発電部と蓄電部との両方がコンポーネントに接続されており、蓄電部の蓄電量に余裕がある場合に、発電部の発電を停止させることで、電動のコンポーネントを適切に駆動させつつ、走行負荷を軽減できる。 According to the ninth aspect, when both the power generation unit and the power storage unit are connected to the component and there is a margin in the storage capacity of the power storage unit, the power generation of the power generation unit is stopped to make the electric component. The running load can be reduced while driving properly.
前記第7から第9側面のいずれか1つに従う第10側面の制御装置は、前記第1状態および前記第2状態について、前記蓄電部および前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識し、かつ、前記蓄電部の蓄電量が第2所定値未満である場合に、前記発電部から前記コンポーネントに電力を供給する。 The control device on the tenth side according to any one of the seventh to ninth sides recognizes that the power storage unit and the power generation unit are connected to the component in the first state and the second state. Moreover, when the amount of electricity stored in the electricity storage unit is less than the second predetermined value, the power generation unit supplies electric power to the component.
前記第10側面によれば、発電部と蓄電部との両方がコンポーネントに接続されており、蓄電部の蓄電量に余裕がない場合に、発電部から電力供給させることで、電動のコンポーネントを適切に駆動できる。 According to the tenth aspect, when both the power generation unit and the power storage unit are connected to the component and the power storage capacity of the power storage unit is insufficient, the electric power component is appropriately supplied by supplying power from the power generation unit. Can be driven to.
前記第7から第10側面のいずれか1つに従う第11側面の制御装置は、第10側面に従う制御装置に対し、前記第1状態および前記第2状態について、前記蓄電部および前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識し、かつ、前記蓄電部の蓄電量が前記第2所定値未満である場合に、前記発電部からの電力によって前記蓄電部を充電する。 In the control device of the eleventh side surface according to any one of the seventh to tenth sides, the power storage unit and the power generation unit have the same with respect to the control device according to the tenth side surface in the first state and the second state. When it is recognized that it is connected to the component and the amount of electricity stored in the electricity storage unit is less than the second predetermined value, the electricity storage unit is charged by the electric power from the power generation unit.
前記第11側面によれば、発電部と蓄電部との両方がコンポーネントに接続されており、蓄電部の蓄電量に余裕がない場合に、発電部の電力で蓄電部に充電させることで、発電部の電力を有効利用できる。 According to the eleventh aspect, when both the power generation unit and the power storage unit are connected to the component and the power storage capacity of the power storage unit is insufficient, the power storage unit is charged with the power of the power generation unit to generate power. The power of the unit can be used effectively.
前記第7から第11側面のいずれか1つに従う第12側面の制御装置は、前記第1状態および前記第2状態について、前記蓄電部および前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識し、かつ、前記蓄電部の蓄電量が第3所定値未満である場合に、前記発電部からの電力によって前記蓄電部を充電し、かつ、前記コンポーネントの動作に際しては前記発電部から前記コンポーネントに電力を供給する。 The control device on the twelfth side according to any one of the seventh to eleventh sides recognizes that the power storage unit and the power generation unit are connected to the component in the first state and the second state. In addition, when the amount of electricity stored in the electricity storage unit is less than the third predetermined value, the electricity storage unit is charged by the electric power from the power generation unit, and when the component operates, the power generation unit transfers power to the component. Supply.
前記第12側面によれば、発電部と蓄電部との両方がコンポーネントに接続されており、蓄電部の蓄電量に余裕がない場合に、必要に応じ、発電部の電力をコンポーネントと蓄電部とに供給することで、発電部の電力を有効利用できる。 According to the twelfth aspect, when both the power generation unit and the power storage unit are connected to the component and the power storage capacity of the power storage unit is insufficient, the power of the power generation unit is transferred to the component and the power storage unit as needed. By supplying power to the power generation unit, the power of the power generation unit can be effectively used.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第13側面に従う制御装置は、充電可能な蓄電部と、発電部と、を有する人力駆動車において、コンポーネントへの電力供給を制御する制御装置であって、前記蓄電部の蓄電量が第1所定値以上である場合に、前記蓄電部から前記コンポーネントに電力を供給し、前記蓄電部の蓄電量が第2所定値未満である場合に、前記発電部から前記コンポーネントに電力を供給する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the control device according to the thirteenth aspect of the present invention controls the power supply to the components in a human-powered vehicle having a rechargeable power storage unit and a power generation unit. When the power storage amount of the power storage unit is equal to or greater than the first predetermined value, power is supplied from the power storage unit to the component, and the power storage amount of the power storage unit is less than the second predetermined value. In this case, power is supplied from the power generation unit to the component.
前記第13側面によれば、発電部と蓄電部との両方がコンポーネントに接続されている場合に、電力供給を制御することで、電動のコンポーネントを適切に駆動できる。 According to the thirteenth aspect, when both the power generation unit and the power storage unit are connected to the component, the electric component can be appropriately driven by controlling the power supply.
前記第1から第13側面のいずれか1つに従う第14側面の制御装置において、前記コンポーネントは、電動ブレーキ装置である。 In the control device on the fourteenth side according to any one of the first to thirteenth sides, the component is an electric braking device.
前記第14側面によれば、電動ブレーキ装置を適切に駆動できる。 According to the fourteenth aspect, the electric brake device can be appropriately driven.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第15側面に従う人力駆動車は、前記第1から第14側面のいずれか1つに従う前記制御装置と、前記蓄電部と、前記発電部と、前記コンポーネントと、を有する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the human-powered vehicle according to the fifteenth aspect of the present invention includes the control device according to any one of the first to the fourteenth aspects, the power storage unit, and the said. It has a power generation unit and the component.
前記第15側面によれば、電動のコンポーネントを適切に駆動できる。 According to the fifteenth aspect, the electric component can be appropriately driven.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第16側面に従う制御方法は、人力駆動車のコンポーネントへの電力供給を制御する制御方法であって、充電可能な蓄電部が前記コンポーネントに接続されているか否かの第1状態、および、前記人力駆動車の動作に伴って発電する発電部が前記コンポーネントに接続されているか否かの第2状態に基づき、前記コンポーネントへの電力供給を制御する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the control method according to the 16th aspect of the present invention is a control method for controlling the power supply to the components of the human-powered vehicle, wherein the rechargeable power storage unit is described above. Electric power to the component based on the first state of whether or not it is connected to the component and the second state of whether or not the power generation unit that generates power with the operation of the human-powered vehicle is connected to the component. Control the supply.
前記第16側面によれば、接続状態に応じてコンポーネントへの電力供給を制御することで、電動のコンポーネントを適切に駆動できる。 According to the 16th aspect, the electric component can be appropriately driven by controlling the power supply to the component according to the connection state.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第17側面に従う制御方法は、充電可能な蓄電部と、発電部と、を有する人力駆動車において、コンポーネントへの電力供給を制御する制御方法であって、前記蓄電部の蓄電量が第1所定値以上である場合に、前記蓄電部から前記コンポーネントに電力を供給し、前記蓄電部の蓄電量が第2所定値未満である場合に、前記発電部から前記コンポーネントに電力を供給する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the control method according to the 17th aspect of the present invention controls the power supply to the components in a human-powered vehicle having a rechargeable power storage unit and a power generation unit. When the electricity storage amount of the power storage unit is equal to or greater than the first predetermined value, power is supplied from the power storage unit to the component, and the storage amount of the power storage unit is less than the second predetermined value. In this case, power is supplied from the power generation unit to the component.
前記第17側面によれば、発電部と蓄電部との両方がコンポーネントに接続されている場合に、電力供給を制御することで、電動のコンポーネントを適切に駆動できる。 According to the 17th aspect, when both the power generation unit and the power storage unit are connected to the component, the electric component can be appropriately driven by controlling the power supply.
本発明によれば、電動のコンポーネントを適切に駆動できる。 According to the present invention, electric components can be appropriately driven.
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は、この実施形態により限定されない。また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせも本発明に含まれる。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to this embodiment. Further, when there are a plurality of embodiments, the present invention also includes a combination of the respective embodiments.
図1を参照して、本実施形態に係る人力駆動車10は、搭乗者の人力によって走行する。本実施形態における人力駆動車10は、走行のための原動力に関して、少なくとも部分的に人力を用いる車両を意味し、電動で人力を補助する車両を含む。人力以外の原動力のみを用いる車両は、人力駆動車には含まれない。特に、内燃機関のみを原動力に用いる車両は、人力駆動車には含まれない。通常、人力駆動車には、小型軽車両が想定され、公道での運転に免許を要しない車両が想定される。本実施形態において、人力駆動車10は、自転車である。人力駆動車10は、フレーム12と、ハンドルバー14と、フォーク16と、サドル18と、前輪20と、後輪22と、を備える。
With reference to FIG. 1, the human-powered
フレーム12は、ヘッドチューブ12aと、トップチューブ12bと、ダウンチューブ12cと、シートチューブ12dと、左右一対のシートステー12eと、左右一対のチェーンステー12fと、を備える。ヘッドチューブ12aは、ハンドルバー14およびフォーク16を支持する。トップチューブ12bは、一端がヘッドチューブ12aに接続され、他端がシートチューブ12dに接続される。ダウンチューブ12cは、一端がヘッドチューブ12aに接続され、他端がシートチューブ12dに接続される。シートステー12eは、一端がシートチューブ12dに接続され、他端がチェーンステー12fに接続される。チェーンステー12fは、一端がシートチューブ12dに接続され、他端がシートステー12eに接続される。なお、“前”、“後”、“左”、“右”、“上”および“下”、ならびにこれらと同義の用語は、搭乗者がハンドルバー14に向かってサドル18に座った状態からみた“前”、“後”、“左”、“右”、“上”および“下”を意味する。
The
ハンドルバー14は、人力駆動車10の搭乗者によって把持される部材である。ハンドルバー14は、ヘッドチューブ12aに対して回転可能である。ハンドルバー14が回転させられることで、フォーク16が回転し、人力駆動車10の進行方向が変化する。
The
サドル18は、人力駆動車10の搭乗者の臀部を支持する部材である。サドル18は、後述するアジャスタブルシートポスト36cを介してシートチューブ12dに支持される。
The
前輪20は、フォーク16に取り付けられる。前輪20は、フレーム12に対して回転可能である。前輪20は、タイヤが取り付けられるリム20aと、複数のスポーク20bと、を含む。後輪22は、シートステー12eとチェーンステー12fとの接続箇所として定義されるリアエンドに取り付けられる。後輪22は、フレーム12に対して回転可能である。後輪22は、タイヤが取り付けられるリム22aと、複数のスポーク22bと、を含む。
The
また、人力駆動車10は、駆動機構として、クランクアセンブリ24と、リアスプロケットアセンブリ26と、チェーン28とを有する。人力駆動車10において、このようなチェーンタイプの駆動機構に替えて、ベルトタイプあるいはシャフトタイプの駆動機構も採用し得る。
Further, the human-powered
クランクアセンブリ24は、クランク軸242と、左右一対のクランクアーム244と、フロントスプロケット246と、を備える。クランク軸242は、ボトムブラケット(図示略)を介して、フレーム12に、回転可能に支持される。左右一対のクランクアーム244は、フレーム12に対して回転可能にクランク軸242に接続される。一方(ここでは右側)のクランクアーム244には、歯数の異なる複数のフロントスプロケット246が設けられる。左右一対のクランクアーム244にそれぞれ取り付けられるペダル248を搭乗者が踏み込むことによって、クランク軸242、およびフロントスプロケット246が回転する。なお、フロントスプロケット246の数は、複数に限定されず、1つであってもよい。
The
図1に示すように、リアスプロケットアセンブリ26は、後輪22に支持される。リアスプロケットアセンブリ26は、複数のリアスプロケットを備える。リアスプロケットアセンブリ26は、後輪22と相対回転可能である。リアスプロケットアセンブリ26は、歯数が異なる複数のリアスプロケットを含む。なお、リアスプロケットアセンブリ26に含まれるリアスプロケットの数は特に限定されない。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、チェーン28は、クランクアセンブリ24の複数のフロントスプロケット246の1つに巻きかけられる。チェーン28は、リアスプロケットアセンブリ26の複数のリアスプロケットの1つに巻きかけられる。クランクアセンブリ24の回転は、チェーン28を介してリアスプロケットアセンブリ26に伝達され、後輪22を回転させる。
As shown in FIG. 1, the
また、図1に示すように、人力駆動車10は、蓄電部30と、発電部32と、制御装置34と、複数のコンポーネント36とを有する。蓄電部30は、フレーム12に取り付けられる。蓄電部30は、蓄電可能なバッテリであり、蓄電した電力をコンポーネント36に供給する。さらに言えば、蓄電部30は、充電可能なバッテリ(二次電池)であり、充電によって、電力を蓄えることができる。本実施形態では、蓄電部30は、リチウムイオンバッテリであるが、充電可能なバッテリであれば、種類は任意である。なお、蓄電部30は、フレーム12に限らず、人力駆動車10の任意の位置に取付けられてよい。
Further, as shown in FIG. 1, the human-powered
蓄電部30は、コンポーネント36に接続された状態と、コンポーネント36に接続されていない状態(コンポーネント36に非接続な状態)とを切り替え可能に構成される。蓄電部30がコンポーネント36に接続された状態とは、蓄電部30からコンポーネント36に電力供給が可能な状態を意味する。蓄電部30がコンポーネント36に接続されていない状態とは、蓄電部30からコンポーネント36に電力供給が不可能な状態を意味する。
The
本実施形態では、蓄電部30は、人力駆動車10に対して脱着可能に設けられる。蓄電部30が人力駆動車10に取付けられた状態において、蓄電部30は、コンポーネント36に接続された状態となる。人力駆動車10から取り外された状態において、蓄電部30は、コンポーネント36に接続されていない状態となる。ただし、コンポーネント36に対する蓄電部30の接続状態の切り替え方法は、人力駆動車10への着脱に限られない。例えば、蓄電部30が人力駆動車10に取付けられた状態で後述する制御装置34を介して搭乗者が設定することによって、蓄電部30がコンポーネント36に接続された状態と、蓄電部30がコンポーネント36に接続されていない状態とを切り替えてもよい。
In the present embodiment, the
発電部32は、人力駆動車10の動作に伴って発電する機構(装置)である。発電部32は、発電した電力を、コンポーネント36に供給する。また、発電部32は、発電した電力を、蓄電部30に供給してもよい。この場合、蓄電部30は、発電部32からの電力によって充電される。
The
図2に示すように、本実施形態においては、発電部32は、ハブダイナモである。発電部32は、後輪22に設けられて、フレーム12に装着される。発電部32は、ハブ軸321aと、ハブシェル321bと、フリーホイール321cと、固定子322と、回転子324と、蓄電機構325と、第1ケーブル326と、第2ケーブル327と、を備える。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the
図2に示すように、ハブ軸321aは、実質的に筒状に形成される。ハブ軸321aは、固定機構328によって、フレーム12に取り付けられる。詳細には、ハブ軸321aは、チェーンステー12f(シートステー12e)に取り付けられる。具体的には、ハブ軸321aは、固定手段、例えば公知の固定機構328によって、フレーム12のリアエンド、例えばチェーンステー12f(シートステー12e)に取り付けられる。
As shown in FIG. 2, the
ハブシェル321bは、ハブ軸321aまわりに、回転可能に構成される。ハブシェル321bの回転軸心は、ハブ軸321aの中心軸心と一致する。ハブシェル321bは、ハブ軸321aの中心軸心と平行な軸方向において、フリーホイール321cと並べて配置される。ハブシェル321bは、固定子322と、回転子324と、蓄電機構325と、第1ケーブル326と、第2ケーブル327を収容する。ハブシェル321bのフランジ部分には、スポーク22bが取り付けられる。
The
フリーホイール321cは、ハブ軸321aの中心軸心と平行な軸方向において、ハブシェル321bと並べて配置される。フリーホイール321cは、ハブシェル321bに連結され、ハブ軸321aまわりに回転可能に構成される。フリーホイール321cの回転軸心は、ハブ軸321aの中心軸心と一致する。フリーホイール321cは、リアスプロケットアセンブリ26を支持可能に構成される。フリーホイール321cは、第1方向の回転をハブシェル321bに伝達可能である。フリーホイール321cは、第1方向とは反対である第2方向の回転をハブシェル321bに伝達不能である。ここで、第1方向は、チェーンからリアスプロケットアセンブリ26へと駆動力が伝達された場合にリアスプロケットアセンブリ26が回転する方向である。フリーホイール321cは、実質的に筒状に形成され、フリーホイール321cの内周部にはハブ軸321aが配置される。
The
固定子322は、ハブ軸321aに固定されており、コイルを備える。回転子324は、ハブシェル321bに支持される。回転子324は、ハブ軸321aに対して相対回転できる。回転子324は、固定子322と対向する複数のマグネットを備える。回転子324が回転すると、コイルに誘導起電力が発生する。
The
蓄電機構325は、発電部32が発電した電力を一時的に蓄電するよう構成される。蓄電機構325は、本実施形態では、例えばキャパシタを含む。蓄電機構325は、固定子322のコイルで生じた電力を蓄える。蓄電機構325は、コンポーネント36および蓄電部30の少なくとも一方に電力を供給する。第1ケーブル326は、固定子322のコイルと蓄電機構325とを接続する。第1ケーブル326は、固定子322のコイルで生じた電力を蓄電機構325に伝達する。第2ケーブル327は、蓄電機構325とコンポーネント36とを接続し、蓄電機構325と蓄電部30とを接続する。第2ケーブル327は、蓄電機構325に蓄えられた電力をコンポーネント36に供給し、蓄電機構325に蓄えられた電力を蓄電部30に供給する。
The
このように、発電部32は、回転子324の回転で発生した誘導起電力によって発電する。上述のように、搭乗者がペダル248に力が加えることによって、クランク軸242、およびフロントスプロケット246が回転し、人力駆動車10が動作する(ここでは人力駆動車10が進む)。発電部32は、人力駆動車10の走行に伴って回転子324が回転することによって発電する。すなわち、発電部32は、人力駆動車10の動作に伴い発電する発電機構である。本実施形態において、発電部32は、ハブダイナモであったが、人力駆動車10の動作に伴い発電すれば、ハブダイナモに限られない。例えば、発電部32は、人力駆動車10の動作として、後述するサスペンション36eの振動によって発電する機構であってもよい。また、発電部32は、リム20aおよびリム22aなどの回転体に接することで発電するブロックダイナモであってもよい。発電部32がブロックダイナモである場合、発電部32と回転体との接触状態を電動駆動機構によって変更できるようにすればよい。さらに、ハブダイナモおよびブロックダイナモなどの発電部32は、前輪20および後輪22のいずれに設けられてもよいし、前輪20および後輪22の双方に設けられてもよい。また、発電部32は、後述する電動補助装置36dの電動モータを回生発電機として利用する機構であってもよい。つまり、発電部32は、電動補助装置36dを回生ブレーキとして利用する機構であってもよい。
In this way, the
発電部32は、コンポーネント36に接続された状態と、コンポーネント36に接続されていない状態(コンポーネント36に非接続な状態)とを切り替え可能に構成される。発電部32がコンポーネント36に接続された状態とは、発電部32からコンポーネント36に電力供給が可能な状態を意味する。発電部32がコンポーネント36に接続されていない状態とは、発電部32からコンポーネント36に電力供給が不可能な状態を意味する。言い換えれば、発電部32がコンポーネント36に接続された状態とは、発電部32が発電可能な状態を意味し、発電部32がコンポーネント36に接続されていない状態とは、発電部32が発電不可能な状態を意味する。
The
本実施形態では、発電部32は、人力駆動車10に対して脱着可能に設けられる。発電部32は、人力駆動車10に取付けられた際には、コンポーネント36に接続された状態となり発電部32は、人力駆動車10から取り外された際には、コンポーネント36に接続されていない状態となる。ただし、発電部32がコンポーネント36に接続された状態と接続されていない状態との切り替え方法は、人力駆動車10への着脱に限られない。また、発電部32は、人力駆動車10に対して着脱不能であってもよい。例えば、発電部32は、人力駆動車10に取付けられた状態で、操作者が後述する制御装置34の入力部34dを操作して設定することによって、コンポーネント36に接続された状態、すなわち発電部32による発電が可能な状態と、コンポーネント36に接続されていない状態、すなわち発電部32による発電が不可能な状態とを切り替えてもよい。なお、発電部32による発電が不可能な状態は、本実施形態では、図2に示す切替機構330によって実現される。図2に示すように、切り替え機構330は、籠部332とアクチュエータ334とを有する。籠部332は、固定子322と回転子324との間に設けられる籠状の部材である。さらに言えば、籠部332は、回転子324のマグネットと、回転子324のマグネットに対向する固定子322のヨークとの間に設けられる。アクチュエータ334は、例えば、固定子322またはハブ軸321aに設けられ、籠部332のヨークに対する位相を変更するように籠部332に連結される。アクチュエータ334は、籠部332を駆動することで、籠部332をハブ軸321aの周方向に回転させる。籠部332は、回転することで周方向の位置が変化して、固定子322のヨークが回転子324のマグネットから磁気的に遮断された状態と、固定子322のヨークが回転子324のマグネットに磁気的に接続される状態とを、切り替える。固定子322のヨークと回転子324のマグネットとが磁気的に接続される状態が、発電部32がコンポーネント36に接続された状態である。すなわち、発電部32による発電が可能な状態である。また、固定子322のヨークと回転子324のマグネットとが磁気的に遮断された状態が、発電部32がコンポーネント36に接続されていない状態である。すなわち、発電部32による発電が不可能な状態である。このように、アクチュエータ334は、固定子322のヨークと回転子324のマグネットとが磁気的に接続されるように籠部332を駆動させることで、発電部32がコンポーネント36に接続される状態を実現する。また、固定子322のヨークと回転子324のマグネットとが磁気的に遮断されるように籠部332を駆動させることで、発電部32がコンポーネント36に接続されない状態を実現する。
In the present embodiment, the
図1に戻り、制御装置34は、コンピュータユニットとして構成される。制御装置34は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)、などを含む。制御装置34の各機能は、これらが連携することで実現される。なお、図1に示すように、制御装置34は、ハンドルバー14に取付けられるが、ハンドルバー14に取付けられなくてもよい。また、制御装置34は、バッテリを備え、バッテリによって作動するが、蓄電部30または発電部32からの電力によって作動してもよい。
Returning to FIG. 1, the
制御装置34は、人力駆動車10のコンポーネント36への電力供給を制御する装置である。図3に示すように、制御装置34は、検出部34aと、通信部34bと、制御部34cと、入力部34dとを有する。
The
検出部34aは、人力駆動車10の状態を検出するように構成される。検出部34aは、人力駆動車10の状態として、例えば、人力駆動車10の振動、人力駆動車10の前輪20または後輪22の回転、制御装置34の電源のオン・オフなどを検出する。振動を検出する場合、検出部34aとして、例えば、振動センサが人力駆動車10に設けられる。前輪20または後輪22の回転を検出する場合、検出部34aとして、例えば、前輪20または後輪22の回転を検出する回転センサが人力駆動車10に設けられる。制御装置34の電源のオン・オフを検出する場合、例えば、制御装置34の電源回路が検出部34aとして機能する。図3の説明では、検出部34aは制御装置34に含まれるとしたが、検出部34aは、制御装置34とは別体であってよく、人力駆動車10の状態を検出可能なように、人力駆動車10の任意の位置に設けられる。
The
通信部34bは、蓄電部30および発電部32と通信するように構成される。通信部34bは、無線通信によって蓄電部30、発電部32およびコンポーネント36と通信してもよいし、有線通信によって蓄電部30、発電部32およびコンポーネント36と通信してもよい。また、通信部34bは、検出部34aと通信して検出部34aの検出結果を取得して、制御部34cに検出部34aの検出結果を伝達してもよい。
The
制御部34cは、CPUで構成されており、蓄電部30がコンポーネント36に接続されているか否かの第1状態と、発電部32がコンポーネント36に接続されているか否かの第2状態と、を認識する。また、制御部34cは、蓄電部30からの電力をコンポーネント36に供給するか否かを制御する。また、制御部34cは、発電部32からの電力をコンポーネント36および蓄電部30に供給するか否かを制御する。制御部34cによる制御内容については、後述する。また、制御部34cは、検出部34aの検出結果に基づいて人力駆動車10が動作しているか否かを判断する。以下、人力駆動車10が動作している状態を所定状態という。検出部34aが振動を検出する場合、制御部34cは、検出部34aが所定の振動値以上の振動を検出することによって、所定状態と判断する。検出部34aが前輪20または後輪22の回転を検出する場合、制御部34cは、検出部34aが所定の回転数以上の回転数を検出することによって、所定状態と判断する。また、検出部34aが制御装置34の電源のオン・オフを検出する場合、制御部34cは、制御装置34の電源オンによって、所定状態と判断する。なお、所定状態か否かの判断は、検出部34aに別途CPUなどを設け、検出部34aで実行してもよい。
The
入力部34dは、搭乗者Hの操作を受け付けるための、例えばボタンやタッチパネルなどによって構成される。ただし、制御装置34は、入力部34dを備えていなくてもよい。また、制御装置34は、情報を表示する表示部や、制御部34cの制御内容などを記憶する記憶部を更に有していてもよい。
The
図1に戻り、コンポーネント36は、人力駆動車10に取付けられ、電力によって駆動される。すなわち、コンポーネント36は、電力供給によって動作し、人力駆動車10の作動状況を変化させる装置である。コンポーネント36は、蓄電部30または発電部32からの電力供給によって動作する。本実施形態において、コンポーネント36は、電動ブレーキ装置36aと、電動変速装置36bと、アジャスタブルシートポスト36cと、電動補助装置36dと、サスペンション36eとを有する。ただし、上記の複数のコンポーネント36は任意に選択でき、人力駆動車10は、上記の複数のコンポーネント36の少なくとも1つを有していればよい。さらに言えば、人力駆動車10は、コンポーネント36として、電動ブレーキ装置36aを有することが好ましい。
Returning to FIG. 1, the
電動ブレーキ装置36aは、蓄電部30または発電部32からの電力供給によって人力駆動車10を制動する装置である。図1に示すように、電動ブレーキ装置36aは、フロントブレーキ36a1と、リアブレーキ36a2とを備える。フロントブレーキ36a1は、ブレーキシュー(ブレーキパッド)を備える。フロントブレーキ36a1は、蓄電部30または発電部32からの電力によってブレーキシューを前輪20のリム20aに対して進退させる。フロントブレーキ36a1は、ブレーキシューとリム20aとの摩擦によって前輪20を制動する。リアブレーキ36a2は、ブレーキシュー(ブレーキパッド)を備える。リアブレーキ36a2は、蓄電部30または発電部32からの電力によってブレーキシューを後輪22のリム22aに対して進退させる。リアブレーキ36a2は、ブレーキシューとリム22aとの摩擦によって後輪22を制動する。なお、フロントブレーキ36a1とリアブレーキ36a2とは、リムブレーキに限定されず、例えばローラーブレーキまたはディスクブレーキであってもよい。
The
電動ブレーキ装置36aは、ブレーキ操作装置38aの操作に応じて、人力駆動車10を制動する。ブレーキ操作装置38aは、電動ブレーキ装置36aを操作するための装置であり、ハンドルバー14に取付けられる。ブレーキ操作装置38aは、有線または無線で電動ブレーキ装置36aに電気的に接続される。ブレーキ操作装置38aは、フロントブレーキ操作装置38a1とリアブレーキ操作装置38a2とを備える。なお、図1には、ハンドルバー14において右側に配置されるブレーキ操作装置のみが示される。フロントブレーキ操作装置38a1は、搭乗者からの入力に関する情報を含む信号をフロントブレーキ36a1に送信する。フロントブレーキ36a1は、蓄電部30または発電部32からの電力供給によって駆動されるアクチュエータ(図示略)を、受信した信号に基づいて制御し、ブレーキシューをリム20aに押し付ける。リアブレーキ操作装置38a2は、搭乗者からの入力に関する情報を含む信号をリアブレーキ36a2に送信する。リアブレーキ36a2は、蓄電部30または発電部32からの電力供給によって駆動されるアクチュエータ(図示略)を、受信した信号に基づいて制御し、ブレーキシューをリム22aに押し付ける。
The
図1に示すように、電動変速装置36bは、フロントディレイラー36b1と、リアディレイラー36b2と、を備える。フロントディレイラー36b1は、クランクアセンブリ24において、チェーン28を異なるフロントスプロケット246に巻きかけることによって人力駆動車10の変速比を変化させるための装置である。リアディレイラー36b2は、リアスプロケットアセンブリ26において、チェーン28を異なるリアスプロケットに巻きかけることによって人力駆動車10の変速比を変化させるための装置である。
As shown in FIG. 1, the
電動変速装置36bは、変速操作装置38bの操作に応じて、人力駆動車10を制動する。変速操作装置38bは、電動変速装置36bを操作するための装置であり、ハンドルバー14に取付けられる。変速操作装置38bは、有線または無線で電動変速装置36bに電気的に接続される。変速操作装置38bは、フロント変速操作装置38b1とリア変速操作装置38b2とを備える。なお、図1には、ハンドルバー14において右側に配置される変速操作装置のみが示される。また、この実施形態において、ブレーキ操作装置および変速操作装置は、1つの装置として構成される。フロント変速操作装置38b1は、搭乗者からの入力に応じて、変速に関する情報(シフトアップやシフトダウンなど)を含む信号を、フロントディレイラー36b1に送信する。フロントディレイラー36b1は、蓄電部30または発電部32からの電力供給によって駆動されるアクチュエータ(図示略)を、受信した信号に基づいて制御し、複数のフロントスプロケット246の間でチェーン28を移動させる。リア変速操作装置38b2は、搭乗者からの入力に応じて、変速に関する情報(シフトアップやシフトダウンなど)を含む信号を、リアディレイラー36b2に送信する。リアディレイラー36b2は、蓄電部30または発電部32からの電力供給によって駆動されるアクチュエータ(図示略)を、受信した信号に基づいて制御し、複数のリアスプロケットの間でチェーン28を移動させる。ただし、電動変速装置36bは、搭乗者の操作によらず、人力駆動車10の速度および傾斜などに基づき、自動で変速するよう構成されてもよい。
The
図1に示すように、アジャスタブルシートポスト36cは、シートチューブ12dに取り付けられる。アジャスタブルシートポスト36cは、サドル18を支持する。アジャスタブルシートポスト36cは、サドル18の高さを調節するための装置である。アジャスタブルシートポスト36cは、2つの部材をシートチューブ12dの軸方向に相対移動させることで、サドル18を上下に移動させる。アジャスタブルシートポスト36cは、例えば搭乗者による制御装置34の入力部34dへの操作に応じて動作して、サドル18の高さを調節する。制御装置34は、搭乗者からの入力に応じて、位置調整に関する情報(サドルの上げ下げなど)を含む信号を、通信部34bを介してアジャスタブルシートポスト36cに送信する。アジャスタブルシートポスト36cは、蓄電部30または発電部32からの電力供給によって駆動されるアクチュエータ(図示略)を、受信した信号に基づいて制御し、サドル18の高さを調節する。ただし、アジャスタブルシートポスト36cは、例えば路面傾斜などの走行状態に応じて、自動でサドル18の高さを調節するよう構成されてもよい。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、電動補助装置36dは、クランクアセンブリ24の周辺に配置される。電動補助装置36dは、フレーム12に取り付けられる。電動補助装置36dは、人力駆動車10の駆動を補助する。電動補助装置36dは、蓄電部30または発電部32からの電力供給によって駆動される電動モータ(アクチュエータ)を備え、クランクアセンブリ24の回転をアシストする。例えば、電動モータのトルクは、減速機を介してクランクアセンブリ24に伝達される。なお、電動補助装置36dは、前輪20または後輪22のハブに設けられてもよい。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態において、図1に示すように、サスペンション36eは、フォーク16に設けられるフロントサスペンションを含む。サスペンション36eは、ダンパーを備える。サスペンション36eは、前輪20に入力される振動を減衰させる。サスペンション36eは、前輪20から搭乗者に伝わる振動を抑制する。例えば、サスペンション36eは、ダンパーを作動させるアンロック状態と、ダンパーを作動させないロック状態とを切り替えることができる。サスペンション36eは、例えば、蓄電部30または発電部32からの電力供給によって駆動されるアクチュエータによって、サスペンション36eのバルブを開閉して、アンロック状態とロック状態とを切り替える。なお、サスペンション36eは、後輪22に入力される振動を減衰させるリアサスペンションを含んでいてもよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the
以上のように構成されるコンポーネント36は、図3に示すように、蓄電部30からの電力(電力W1)、または発電部32からの電力(電力W2)によって動作する。蓄電部30と発電部32とは、制御装置34の制御部34cの制御によって、コンポーネント36に電力供給を行う。ただし、蓄電部30と発電部32とは、上述のように、コンポーネント36に接続された状態と接続されていない状態とが切り替えられ、コンポーネント36に接続されていない状態においては、電力供給が出来ない。本実施形態に係る制御装置34は、蓄電部30と発電部32とが、コンポーネント36に接続された状態か否かを認識することで、蓄電部30と発電部32との少なくともいずれかによって、コンポーネント36に電力供給を行わせる。以下、具体的に説明する。
As shown in FIG. 3, the
制御装置34の制御部34cは、蓄電部30がコンポーネント36に接続されているか否かの第1状態と、発電部32がコンポーネント36に接続されているか否かの第2状態と、に基づき、コンポーネント36への電力供給を制御するよう構成される。以下、図4から図6を参照して、蓄電部および発電部の接続モードについて説明する。図4は、蓄電接続モードを示している。蓄電接続モードとは、蓄電部30がコンポーネント36に接続された状態であり、かつ、発電部32がコンポーネント36に接続されていない状態である。制御部34cは、第1状態において、蓄電部30がコンポーネント36に接続されていると認識し、かつ、第2状態において、発電部32がコンポーネント36に接続されていないと認識した場合に、蓄電接続モードであると認識、さらに言えば判断する。図5は、発電接続モードを示している。発電接続モードは、蓄電部30がコンポーネント36に接続されていない状態であり、かつ、発電部32がコンポーネント36に接続されている状態である。制御部34cは、第1状態において、蓄電部30がコンポーネント36に接続されていないと認識し、かつ、第2状態において、発電部32がコンポーネント36に接続されていると認識した場合に、発電接続モードであると認識、さらに言えば判断する。図6は、両接続モードを示している。両接続モードは、蓄電部30がコンポーネント36に接続されている状態であり、かつ、発電部32がコンポーネント36に接続されている状態である。制御部34cは、第1状態において、蓄電部30がコンポーネント36に接続されていると認識し、かつ、第2状態において、発電部32がコンポーネント36に接続されていると認識した場合に、両接続モードであると認識、すなわち判断する。なお、図4においては、発電部32が接続されていないため、実際には、発電部32が人力駆動車10から取り外された状態であってもよく、同様に、図5においては、蓄電部30が接続されていないため、実際には、蓄電部30が人力駆動車10から取り外された状態であってもよい。
The
制御部34cは、第1状態について、蓄電部30からの信号(後述の第1受信信号)を受信した場合に、蓄電部30がコンポーネントに接続されていると認識するよう構成され、蓄電部30からの信号(後述の第1受信信号)を受信しない場合に、蓄電部30がコンポーネントに接続されていないと認識するよう構成される。また、制御部34cは、第2状態について、発電部32からの信号(後述の第2受信信号)を受信した場合に、発電部32がコンポーネントに接続されていると認識し、発電部32からの信号(後述の第2受信信号)を受信しない場合に、発電部32がコンポーネントに接続されていないと認識する。以下、制御部34cによる第1状態と第2状態との認識方法について、より詳細に説明する。
The
図7を参照して、制御装置34の制御部34cは、検出部34aの検出結果に基づき所定状態か否かを判断する(ステップS10)。所定状態とは、上述のように、例えば人力駆動車10の振動が所定振動値以上となった状態などであり、人力駆動車10が動作していると想定される状態である。制御装置34は、所定状態でない場合(ステップS10;No)、ステップS10に戻り、所定状態になるまで待機する。
With reference to FIG. 7, the
所定状態を検出した場合(ステップS10;Yes)、制御部34cは、通信部34bを介して、第1信号および第2信号を送信する(ステップS12)。すなわち、制御部34cは、検出部34aの検出結果に基づき、、第1信号および第2信号を送信する。制御部34cは、通信部34bを介して、蓄電部30に対して第1信号を送信し、発電部32に対して第2信号を送信する。言い換えれば、制御部34cは、蓄電部30を送信先として第1信号を送信し、発電部32を送信先として第2信号を送信する。第1信号および第2信号は、ピン(Ping)である。従って、制御部34cは、蓄電部30に対して、蓄電部30と通信できるかを確認するための第1信号を送信し、発電部32に対して、発電部32と通信できるかを確認するための第2信号を送信するといえる。
When a predetermined state is detected (step S10; Yes), the
蓄電部30がコンポーネント36に接続されている場合、蓄電部30は、制御装置34とも接続された状態になっているため、蓄電部30の図示しない通信部によって、制御装置34と通信可能である。また、蓄電部30がコンポーネント36に接続されている場合、蓄電部30は、コンポーネント36に電力供給が可能であるため、蓄電量が残っており、通信部を起動させて制御装置34と通信可能となる。従って、蓄電部30は、コンポーネント36に接続されている場合、通信部を介して、制御装置34からの第1信号を受信する。蓄電部30は、例えば図示しないCPUによって、第1信号を受信したことを認識し、第1信号を受信したことを認識したら、通信部を介して、制御装置34に対し、第1受信信号を送信する。制御装置34は、蓄電部30が送信した第1受信信号を受信する。第1受信信号は、第1信号を受信したことを示す信号であり、言い換えれば、蓄電部30が制御装置34と通信が可能であり、蓄電部30がコンポーネント36に接続されていることを示す信号であるといえる。一方、蓄電部30がコンポーネント36に接続されていない場合、蓄電部30は、制御装置34とも接続されていない状態(制御装置34と非接続な状態)になっているため、制御部34cと通信不可能となる。従って、蓄電部30がコンポーネント36に接続されていない場合、蓄電部30は、制御装置34からの第1信号を受信しない。この場合、蓄電部30は、第1受信信号を制御装置34に対して送信せず、制御装置34は、第1受信信号を受信しない。
When the
制御装置34の制御部34cは、通信部34bを介して、蓄電部30からの第1受信信号を受信したか否かを判断する(ステップS14)。制御部34cは、蓄電部30から第1受信信号を受信した場合(ステップS14;Yes)、第1状態において、蓄電部30がコンポーネント36に接続されていると認識する(ステップS16)。一方、制御部34cは、第1受信信号を受信しない場合(ステップS14;No)、第1状態において、蓄電部30がコンポーネント36に接続されていないと認識する(ステップS18)。
The
発電部32がコンポーネント36に接続されている場合、発電部34は、制御装置34とも接続された状態になっているため、発電部34の図示しない通信部によって、制御装置34と通信可能である。また、発電部32がコンポーネント36に接続されている場合、発電部34は、コンポーネント36に電力供給が可能であるため、例えば蓄電機構325に蓄電量が残っており、通信部を起動させて制御装置34と通信可能となる。従って、発電部32は、コンポーネント36に接続されている場合、通信部を介して、制御装置34からの第2信号を受信する。発電部32は、例えば図示しないCPUによって、第2信号を受信したことを認識し、第2信号を受信したことを認識したら、通信部を介して、制御装置34に対し、第2受信信号を送信する。第2受信信号は、第2信号を受信したことを示す信号であり、言い換えれば、発電部32が制御装置34と通信が可能であり、発電部32がコンポーネント36に接続されていることを示す信号であるといえる。一方、発電部32がコンポーネント36に接続されていない場合、発電部34は、制御装置34とも接続されていない状態(制御装置34と非接続な状態)になっているため、制御部34cと通信不可能となる。従って、発電部32がコンポーネント36に接続されていない場合、発電部34は、制御装置34からの第2信号を受信しない。この場合、発電部32は、第2受信信号を制御装置34に対して送信せず、制御装置34は、第2受信信号を受信しない。
When the
ステップS16またはステップS18で、蓄電部30がコンポーネント36に接続されているか否かを認識したら、制御装置34の制御部34cは、通信部34bを介して、発電部32からの第2受信信号を受信したか否かを判断する(ステップS20)。制御部34cは、発電部32から第2受信信号を受信した場合(ステップS20;Yes)、第2状態において、発電部32がコンポーネント36に接続されていると認識する(ステップS22)。一方、制御部34cは、第2受信信号を受信しない場合(ステップS20;No)、第2状態において、発電部32がコンポーネント36に接続されていないと認識する(ステップS24)。このように、ステップS16またはステップS18で、発電部32がコンポーネント36に接続されているか否かを認識したら、第1状態と第2状態との認識、すなわち、蓄電部30および発電部32がコンポーネント36に接続されているか否かの確認処理は、終了する。なお、図7の説明では、ステップS14からステップS18での第1状態の確認の後に、ステップS20からステップS24での第2状態の確認を行ったが、第1状態と第2状態との確認の順番は任意であり、第2状態を先に確認してもよいし、第1状態と第2状態とを同時に確認してもよい。
After recognizing in step S16 or step S18 whether or not the
また、以上のように、制御部34cは、所定状態の検出をトリガとして、第1信号および第2信号の送信を行っていた。この場合、制御部34cは、所定の期間毎の検出部34aの検出に伴って第1信号および第2信号を送信し、第1状態および第2状態を確認してもよい。このように第1状態および第2状態であるか否かをモニタリングすることで、現在の接続状態をより好適に把握することができる。また、制御部34cは、検出部34aの検出によらずに、第1信号および第2信号の送信を行ってもよい。この場合、例えば、制御部34cは、所定状態であるかの検出によらず、所定の期間毎に、第1信号および第2信号を送信してもよい。また、制御装置34は、第1信号および第2信号を一度送信した後は、第1信号および第2信号を再度送信しなくてもよい。
Further, as described above, the
制御部34cは、以上のようにして、第1状態と第2状態との確認を行う。制御部34cは、第1状態において蓄電部30が接続され、第2状態において発電部32が接続されていないと認識した場合に、図4に示す蓄電接続モードであると認識し、蓄電接続モードでの電力供給の制御を実行する。また、制御部34cは、第1状態において蓄電部30が接続されておらず、第2状態において発電部32が接続されていると認識した場合に、図5に示す発電接続モードであると認識し、発電接続モードでの電力供給の制御を実行する。また、制御部34cは、第1状態において蓄電部30が接続されており、第2状態において発電部32が接続されていると認識した場合、すなわち、第1状態および第2状態において蓄電部30および発電部32がコンポーネント36に接続されていると認識した場合に、図6に示す両接続モードであると認識し、両接続モードでの電力供給の制御を実行する。以下、それぞれのモードでの電力供給制御について説明する。
The
最初に、図4に示す蓄電接続モードでの電力供給制御について説明する。制御部34cは、蓄電接続モードであると認識した場合、図4に示すように、蓄電部30からコンポーネント36に電力W1を供給するよう、蓄電部30を制御する。言い換えれば、制御部34cは、蓄電接続モードであると認識した場合、コンポーネント36が必要とする電力を供給するよう、蓄電部30を制御する。すなわち、蓄電接続モードにおいては、発電部32は発電を行わず、発電部32からコンポーネント36に電力供給が行われない。例えば、制御部34cは、通信部34bを介して、蓄電部30の通信部に、コンポーネント36が必要とする電力を供給することを指示する信号を送信する。蓄電部30は、その信号を受信したら、コンポーネント36の必要に応じて、コンポーネント36に電力W1を供給する。コンポーネント36は、蓄電接続モードにおいて、蓄電部30からの電力W1によって、駆動される。
First, the power supply control in the storage connection mode shown in FIG. 4 will be described. When the
次に、図5に示す発電接続モードでの電力供給制御について説明する。制御部34cは、発電接続モードであると認識した場合、図5に示すように、発電部32からコンポーネント36に電力W2を供給するよう、発電部32を制御する。言い換えれば、制御部34cは、発電接続モードであると認識した場合、コンポーネント36が必要とする電力を供給するよう、発電部32を制御する。すなわち、蓄電接続モードにおいては、蓄電部30からコンポーネント36に電力供給が行われない。例えば、制御部34cは、通信部34bを介して、発電部32の通信部に、コンポーネント36が必要とする電力を供給することを指示する信号を送信する。発電部32は、その信号を受信したら、コンポーネント36の必要に応じて、コンポーネント36に電力W2を供給する。コンポーネント36は、発電接続モードにおいて、発電部32からの電力W1によって、駆動される。
Next, the power supply control in the power generation connection mode shown in FIG. 5 will be described. When the
次に、図6に示す両接続モードでの電力供給制御について説明する。制御部34cは、両接続モードであると認識した場合、図6に示すように、蓄電部30および発電部32の少なくとも一方からコンポーネント36に電力を供給するよう、蓄電部30および発電部32を制御する。より具体的には、制御部34cは、両接続モードにおいて、蓄電部30の蓄電量が第1所定値以上である場合には、蓄電部30からコンポーネント36に電力を供給させる。具体的には、制御部34cは、両接続モードであると認識した場合、蓄電部30から、蓄電量の情報を取得する。制御部34cは、蓄電量の情報から、蓄電部30の蓄電量が第1所定値以上であると認識した場合には、コンポーネント36が必要とする電力を供給するよう、蓄電部30を制御する。例えば、制御部34cは、通信部34bを介して、蓄電部30の通信部に、コンポーネント36が必要とする電力を供給することを指示する信号を送信する。蓄電部30は、その信号を受信したら、コンポーネント36の必要に応じて、コンポーネント36に電力W2を供給する。なお、ここでの第1所定値は、予め設定した任意の値であってよいが、例えば、蓄電部30の最大蓄電量に対し、20%以上70%以下程度の値であることが好ましい。
Next, the power supply control in both connection modes shown in FIG. 6 will be described. When the
そして、制御部34cは、両接続モードにおいて、蓄電部30の蓄電量が第1所定値以上である場合には、発電部32からの発電を停止させることが好ましい。すなわち、制御部34cは、蓄電部30の蓄電量に余裕がある場合は、発電部32からの発電を停止させることで、発電部32の発電に要する搭乗者の負荷を低減させて、蓄電部30からの電力供給を優先させる。発電部32からの発電を停止させることは、上述のように、切替機構330により籠部332の位置を調整して、発電部32の固定子322と回転子324とが磁気的に遮断されていない状態とすることで実現される。発電部32からの発電を停止させると、発電のための負荷が不要となり、搭乗者の運転負荷が軽減される。ただし、制御部34cは、両接続モードにおいて、蓄電部30の蓄電量が第1所定値以上である場合であっても、必要に応じて発電部32からの発電を行わせてもよい。この場合、制御部34cは、蓄電部30からの電力に加え、発電部32からの電力も、コンポーネント36に供給してもよい。また、制御部34cは、発電部32からの電力を、蓄電部30に供給させることで、発電部32からの電力を蓄電部30に充電させてもよい。
Then, it is preferable that the
また、制御部34cは、両接続モードにおいて、蓄電部30の蓄電量が第2所定値未満である場合には、発電部32からコンポーネント36に電力を供給させる。制御部34cは、蓄電量の情報から、蓄電部30の蓄電量が第2所定値未満であると認識した場合には、コンポーネント36が必要とする電力を供給するよう、発電部32を制御する。例えば、制御部34cは、通信部34bを介して、発電部32の通信部に、コンポーネント36が必要とする電力を供給することを指示する信号を送信する。発電部32は、その信号を受信したら、コンポーネント36の必要に応じて、コンポーネント36に電力W2を供給する。なお、ここでの第2所定値は、本実施形態では、第1所定値と同じ値であるが、第1所定値と異なる値であってよく、予め設定した任意の値であってよい。
Further, the
そして、制御部34cは、両接続モードにおいて、蓄電部30の蓄電量が第2所定値未満である場合には、蓄電部30からコンポーネント36に電力供給を行わせない。すなわち、制御部34cは、蓄電部30の蓄電量に余裕がなくなった場合は、蓄電部30からの電力供給を停止させ、発電部32からの電力供給を優先させる。また、制御部34cは、両接続モードにおいて、蓄電部30の蓄電量が第2所定値未満である場合には、発電部32からの電力W3によって蓄電部30を充電してもよい。
Then, the
また、制御部34cは、両接続モードにおいて、蓄電部30の蓄電量が第3所定値未満である場合には、発電部32からの電力W3によって蓄電部30を充電し、かつ、コンポーネント36の動作に際しては、発電部32からコンポーネント36に、電力W2を供給してもよい。すなわち、制御部34cは、蓄電部30の蓄電量に余裕がなくなった場合、発電部32に発電させて、発電部32の電力で蓄電部30を充電させつつ、発電部32の電力をコンポーネント36に供給して、コンポーネント36を動作させる。なお、ここでの第3所定値は、本実施形態では、第1所定値および第2所定値と同じ値であるが、第1所定値および第2所定値と異なる値であってよく、予め設定した任意の値であってよい。すなわち、第1所定値、第2所定値、および第3所定値は、同じ値であってもよいし、互いに異なる値であってもよい。また、第1所定値、第2所定値、および第3所定値は、それぞれ変更可能であってもよい。
Further, in both connection modes, when the amount of electricity stored in the
より具体的には、制御部34cは、両接続モードにおいて、蓄電部30の蓄電量が第3所定値未満である場合には、コンポーネント36が動作する際に、発電部32からコンポーネント36に電力W2を供給させて、電力W2によってコンポーネント36を動作させる。そして、制御部34cは、両接続モードにおいて、蓄電部30の蓄電量が第3所定値未満である場合には、コンポーネント36が駆動しない際に、コンポーネント36に電力供給を行わず、発電部32からの電力W3を蓄電部30に供給して、蓄電部30に蓄電させる。例えば、発電部32は、コンポーネント36が電力を必要としない期間、すなわちコンポーネント36が動作しない期間においても、発電を続けている場合がある。この場合、制御部34cは、両接続モードにおいて、蓄電部30の蓄電量が第3所定値未満である場合には、コンポーネント36が動作しない期間において発電部32が発電した電力を、蓄電部30に供給して蓄電部30に蓄電させてもよい。このように、発電部32から、蓄電部30を経ずにコンポーネント36に直接電力を供給することで、蓄電部30に蓄電する際のエネルギーロスを低減し、コンポーネント36を適切に作動させることができる。
More specifically, when the storage amount of the
図8を参照して、制御部34cは、第1状態および第2状態、すなわち蓄電部30および発電部32の接続状態に応じて、コンポーネント36への電力供給の制御を変化させる。図8に示すように、制御部34cは、図7で説明したように、第1状態および第2状態を確認する(ステップS30)。すなわち、制御部34cは、蓄電部30がコンポーネント36に接続されているか否かと、発電部32がコンポーネント36に接続されているか否かと、を確認する。第1状態および第2状態を確認したら、制御部34cは、蓄電部30および発電部32の両方がコンポーネント36に接続されているか、すなわち両接続モードであるかを確認する(ステップS32)。蓄電部30および発電部32の両方がコンポーネント36に接続されている場合(ステップS32;Yes)、制御部34cは、上述のような両接続モードでの電力供給を行う(ステップS34)。蓄電部30および発電部32の少なくともいずれか1つが接続されていない場合(ステップS32;No)、制御部34cは、蓄電部30がコンポーネント36に接続されているかを確認する(ステップS36)。蓄電部30がコンポーネント36に接続されている場合(ステップS36;Yes)、制御部34cは、上述のような蓄電接続モードでの電力供給を行う(ステップS38)。蓄電部30がコンポーネント36に接続されていない場合(ステップS36;No)、制御部34cは、発電部32がコンポーネント36に接続されているかを確認する(ステップS40)。発電部32がコンポーネント36に接続されている場合(ステップS40;Yes)、制御部34cは、上述のような発電接続モードでの電力供給を行う(ステップS42)。発電部32がコンポーネント36に接続されていない場合(ステップS40;No)、蓄電部30および発電部32のいずれもコンポーネント36に接続されていないため、本処理を終了する。
With reference to FIG. 8, the
以上説明したように、本実施形態に係る人力駆動車10は、蓄電部30および発電部32がコンポーネント36に接続可能であり、蓄電部30および発電部32の少なくともいずれか1つから、コンポーネント36に電力を供給可能である。また、人力駆動車10は、蓄電部30および発電部32の少なくともいずれか1つを、コンポーネント36に対して非接続にできる。このような人力駆動車10に対し、本実施形態に係る制御装置34は、蓄電部30がコンポーネント36に接続されているかの第1状態と、発電部32がコンポーネント36に接続されているかの第2状態とを認識し、それに基づき、コンポーネント36への電力供給を制御する。従って、この制御装置34によると、電動のコンポーネントを適切に駆動させることができる。
As described above, in the human-powered
なお、本実施形態の制御装置34は、第1状態および第2状態を認識することで、蓄電接続モードであるか、発電接続モードであるか、両接続モードであるかを認識していた。そして、制御装置34は、この認識結果に基づき、コンポーネント36への電力供給を制御していた。ただし、制御装置34は、このように第1状態および第2状態を認識しなくてよく、蓄電接続モードであるか、発電接続モードであるか、両接続モードであるかを認識しなくてもよい。この場合、制御装置34は、例えば、常に両接続モードであるとして、両接続モードにおける電力供給を行わせてよい。
By recognizing the first state and the second state, the
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容によって実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換または変更を行うことができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments are not limited by the contents of the embodiments. Further, the above-mentioned components include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, that is, those in a so-called equal range. Furthermore, the components described above can be combined as appropriate. Further, various omissions, replacements or changes of components can be made without departing from the gist of the above-described embodiment.
10 人力駆動車
12 フレーム
14 ハンドルバー
16 フォーク
18 サドル
20 前輪
22 後輪
30 蓄電部
32 発電部
34 制御装置
34a 検出部
34c 制御部
36 コンポーネント
10 Human-powered
Claims (12)
充電可能な蓄電部が前記コンポーネントに接続されているか否かの第1状態、および、前記人力駆動車の動作に伴って発電する発電部が前記コンポーネントに接続されているか否かの第2状態に基づき、前記コンポーネントへの電力供給を制御し、
前記第1状態について、前記蓄電部が前記コンポーネントに接続されていないと認識し、かつ、前記第2状態について、前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識した場合に、前記発電部から前記コンポーネントに電力を供給し、
前記第1状態および前記第2状態について、前記蓄電部および前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識し、かつ、前記蓄電部の蓄電量が第2所定値未満である場合に、前記発電部から前記コンポーネントに電力を供給し、前記発電部からの電力によって前記蓄電部を充電し、
前記第1状態について、前記蓄電部に第1信号を送信し、前記第1信号を受信したことを示す第1受信信号を前記蓄電部から受信した場合に、前記蓄電部が前記コンポーネントに接続されていると認識し、
前記第2状態について、前記発電部に第2信号を送信し、前記第2信号を受信したことを示す第2受信信号を前記発電部から受信した場合に、前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識する、制御装置。 A control device that controls the power supply to the components of a human-powered vehicle.
In the first state of whether or not the rechargeable power storage unit is connected to the component, and in the second state of whether or not the power generation unit that generates electric power with the operation of the human-powered vehicle is connected to the component. Based on this, it controls the power supply to the component,
In the first state, when it is recognized that the power storage unit is not connected to the component, and in the second state, it is recognized that the power generation unit is connected to the component, from the power generation unit. Powering the component,
Regarding the first state and the second state, when it is recognized that the power storage unit and the power generation unit are connected to the component, and the power storage amount of the power storage unit is less than the second predetermined value, the said. The power generation unit supplies electric power to the component, and the power storage unit is charged by the electric power from the power generation unit.
Regarding the first state, when the first signal is transmitted to the power storage unit and the first reception signal indicating that the first signal is received is received from the power storage unit, the power storage unit is connected to the component. Recognize that
Regarding the second state, when the second signal is transmitted to the power generation unit and the second reception signal indicating that the second signal is received is received from the power generation unit, the power generation unit is connected to the component. A control device that recognizes that it is .
前記検出部の検出結果に基づき、前記第1信号および前記第2信号を送信する、請求項1に記載の制御装置。 It is equipped with a detection unit that detects the state of the human-powered vehicle.
The control device according to claim 1 , wherein the first signal and the second signal are transmitted based on the detection result of the detection unit.
充電可能な蓄電部が前記コンポーネントに接続されているか否かの第1状態、および、前記人力駆動車の動作に伴って発電する発電部が前記コンポーネントに接続されているか否かの第2状態に基づき、前記コンポーネントへの電力供給を制御し、
前記第1状態について、前記蓄電部に第1信号を送信し、前記第1信号を受信したことを示す第1受信信号を前記蓄電部から受信した場合に、前記蓄電部が前記コンポーネントに接続されていると認識し、
前記第2状態について、前記発電部に第2信号を送信し、前記第2信号を受信したことを示す第2受信信号を前記発電部から受信した場合に、前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識する、制御装置。 A control device that controls the power supply to the components of a human-powered vehicle.
In the first state of whether or not the rechargeable power storage unit is connected to the component, and in the second state of whether or not the power generation unit that generates electric power with the operation of the human-powered vehicle is connected to the component. Based on this, it controls the power supply to the component,
Regarding the first state, when the first signal is transmitted to the power storage unit and the first reception signal indicating that the first signal is received is received from the power storage unit, the power storage unit is connected to the component. Recognize that
Regarding the second state, when the second signal is transmitted to the power generation unit and the second reception signal indicating that the second signal is received is received from the power generation unit, the power generation unit is connected to the component. A control device that recognizes that it is.
充電可能な蓄電部が前記コンポーネントに接続されているか否かの第1状態、および、前記人力駆動車の動作に伴って発電する発電部が前記コンポーネントに接続されているか否かの第2状態に基づき、前記コンポーネントへの電力供給を制御し、
前記第1状態について、前記蓄電部が前記コンポーネントに接続されていないと認識し、かつ、前記第2状態について、前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識した場合に、前記発電部から前記コンポーネントに電力を供給し、
前記第1状態および前記第2状態について、前記蓄電部および前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識し、かつ、前記蓄電部の蓄電量が第2所定値未満である場合に、前記発電部から前記コンポーネントに電力を供給し、前記発電部からの電力によって前記蓄電部を充電し、
前記第1状態について、前記蓄電部に第1信号を送信し、前記第1信号を受信したことを示す第1受信信号を前記蓄電部から受信した場合に、前記蓄電部が前記コンポーネントに接続されていると認識し、
前記第2状態について、前記発電部に第2信号を送信し、前記第2信号を受信したことを示す第2受信信号を前記発電部から受信した場合に、前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識する、制御方法。 A control method that controls the power supply to the components of a human-powered vehicle.
In the first state of whether or not the rechargeable power storage unit is connected to the component, and in the second state of whether or not the power generation unit that generates electric power with the operation of the human-powered vehicle is connected to the component. Based on this, it controls the power supply to the component,
In the first state, when it is recognized that the power storage unit is not connected to the component, and in the second state, it is recognized that the power generation unit is connected to the component, from the power generation unit. Powering the component,
Regarding the first state and the second state, when it is recognized that the power storage unit and the power generation unit are connected to the component, and the power storage amount of the power storage unit is less than the second predetermined value, the said. The power generation unit supplies electric power to the component, and the power storage unit is charged by the electric power from the power generation unit.
Regarding the first state, when the first signal is transmitted to the power storage unit and the first reception signal indicating that the first signal is received is received from the power storage unit, the power storage unit is connected to the component. Recognize that
Regarding the second state, when the second signal is transmitted to the power generation unit and the second reception signal indicating that the second signal is received is received from the power generation unit, the power generation unit is connected to the component. A control method that recognizes that .
充電可能な蓄電部が前記コンポーネントに接続されているか否かの第1状態、および、前記人力駆動車の動作に伴って発電する発電部が前記コンポーネントに接続されているか否かの第2状態に基づき、前記コンポーネントへの電力供給を制御し、
前記第1状態について、前記蓄電部に第1信号を送信し、前記第1信号を受信したことを示す第1受信信号を前記蓄電部から受信した場合に、前記蓄電部が前記コンポーネントに接続されていると認識し、
前記第2状態について、前記発電部に第2信号を送信し、前記第2信号を受信したことを示す第2受信信号を前記発電部から受信した場合に、前記発電部が前記コンポーネントに接続されていると認識する、制御方法。 A control method that controls the power supply to the components of a human-powered vehicle.
In the first state of whether or not the rechargeable power storage unit is connected to the component, and in the second state of whether or not the power generation unit that generates electric power with the operation of the human-powered vehicle is connected to the component. Based on this, it controls the power supply to the component,
Regarding the first state, when the first signal is transmitted to the power storage unit and the first reception signal indicating that the first signal is received is received from the power storage unit, the power storage unit is connected to the component. Recognize that
Regarding the second state, when the second signal is transmitted to the power generation unit and the second reception signal indicating that the second signal is received is received from the power generation unit, the power generation unit is connected to the component. A control method that recognizes that.
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