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JP-2026077837-A - 人力駆動車用の操作装置、および、人力駆動車

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Abstract

【課題】人力駆動車に設けられる制御対象を制御するように構成される操作装置の利便性を向上させる。 【解決手段】操作装置は、人力駆動車の操作装置であって、操作部材と、操作部材が設けられ、人力駆動車の車体に少なくとも一部が埋め込まれるように構成される基部と、少なくとも１つのインタフェースと、基部に設けられて少なくとも１つのインタフェースに電気的に接続され、操作部材の操作に応じて、少なくとも１つのインタフェースから制御対象に制御指令を出力させるように構成される制御部と、を備え、制御部は、制御対象および制御指令の少なくとも１つを変更可能に構成される。 【選択図】図１

Inventors

  • 藤井 和浩
  • 鎌田 拓希
  • 中村 一良
  • 米田 友哉

Assignees

  • 株式会社シマノ

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20260218
Priority Date
20210730

Claims (20)

  1. 人力駆動車の操作装置であって、 操作部材と、 前記操作部材が設けられ、前記人力駆動車の車体に少なくとも一部が埋め込まれるように構成される基部と、 少なくとも１つのインタフェースと、 前記基部に設けられて前記少なくとも１つのインタフェースに電気的に接続され、前記操作部材の操作に応じて、前記少なくとも１つのインタフェースから制御対象に制御指令を出力させるように構成される制御部と、を備え、 前記制御部は、前記制御対象および前記制御指令の少なくとも１つを変更可能に構成される、操作装置。
  2. 前記制御部は、前記少なくとも１つのインタフェースを介して入力される予め定める信号に応じて、前記制御対象および前記制御指令の少なくとも１つを変更するように構成される、請求項１に記載の操作装置。
  3. 前記制御対象および前記制御指令の少なくとも１つに関する情報を記憶する記憶部を含み、 前記制御部は、前記予め定める信号に応じて、前記記憶部に記憶される前記情報の少なくとも一部を書き換えるように構成される、請求項２に記載の操作装置。
  4. 前記制御部は、前記操作部材が予め定める操作方法によって操作されると、前記制御対象および前記制御指令の少なくとも１つを変更するように構成される、請求項１に記載の操作装置。
  5. 前記少なくとも１つのインタフェースは、第１インタフェースと、第２インタフェースとを含み、 前記第１インタフェースは、電気端子を有するコネクタを含み、 前記第２インタフェースは、無線通信装置を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の操作装置。
  6. 前記制御対象は、前記人力駆動車に推進力を付与するように構成されるモータを含み、 前記制御指令は、前記モータを制御するための第１制御指令を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の操作装置。
  7. 前記モータは、複数の動作状態のいずれかの動作状態において制御されるように構成され、 前記第１制御指令は、前記複数の動作状態のうちの１つを選択するための指令を含む、請求項６に記載の操作装置。
  8. 前記複数の動作状態のうち、選択されている動作状態に関する情報を表示する第１状態表示部をさらに備える、請求項７に記載の操作装置。
  9. 前記第１状態表示部は、複数の色を表示するように構成され、前記複数の動作状態のうち、前記選択されている動作状態に対応する色を表示するように構成される、請求項８に記載の操作装置。
  10. 前記制御対象は、表示装置を含み、 前記制御指令は、前記表示装置を制御するための第２制御指令を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の操作装置。
  11. 前記第２制御指令は、前記表示装置の表示画面の少なくとも一部を切り替えるための指令を含む、請求項１０に記載の操作装置。
  12. 前記制御対象は、照明装置を含み、 前記制御指令は、前記照明装置を制御するための第３制御指令を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の操作装置。
  13. 前記第３制御指令は、前記照明装置の照度を変更するための指令を含む、請求項１２に記載の操作装置。
  14. 前記基部に設けられ、前記人力駆動車に設けられるバッテリの状態に関する情報を表示するように構成される第２状態表示部をさらに備える、請求項１から１３のいずれか一項に記載の操作装置。
  15. 前記第２状態表示部は、複数の発光部を含み、 前記制御部は、 前記複数の発光部を制御し、前記人力駆動車に設けられるバッテリの残量に対応するように、前記複数の発光部のうち少なくとも１つの発光部を発光させるように構成され、 前記少なくとも１つの発光部の数がＮ（Ｎは、１以上の自然数）個の場合における前記少なくとも１つの発光部のそれぞれの光量が、前記少なくとも１つの発光部の数がＮ＋１個の場合における前記少なくとも１つの発光部のそれぞれの光量よりも多くなるように前記複数の発光部を制御するように構成される、請求項１４に記載の操作装置。
  16. 前記基部に設けられ、前記制御対象の電源のオンオフを切り替えるように構成される電源スイッチをさらに備える、請求項１から１５のいずれか一項に記載の操作装置。
  17. 予め定める方向において前記基部の第１端部に設けられ、前記人力駆動車の前記車体に係合するように構成される係合部と、 前記予め定める方向において前記基部の第２端部に設けられ、前記人力駆動車の前記車体に締結されるファスナ部材が取り付けられるファスナ取付部と、をさらに備える請求項１から１６のいずれか一項に記載の操作装置。
  18. 前記操作部材は、前記予め定める方向において、前記係合部と前記ファスナ取付部との間に配置される、請求項１７に記載の操作装置。
  19. 請求項１から１８のいずれか一項に記載の操作装置を含む、人力駆動車。
  20. 人力駆動車の操作装置であって、 操作部材と、 前記操作部材が設けられる基部と、 前記基部に設けられる複数の発光部と、 前記複数の発光部を制御し、前記人力駆動車に設けられるバッテリの残量に対応するように、前記複数の発光部のうち少なくとも１つの発光部を発光させるように構成される制御部と、を備え、 前記制御部は、前記少なくとも１つの発光部の数がＮ（Ｎは、１以上の自然数）個の場合における前記少なくとも１つの発光部のそれぞれの光量が、前記少なくとも１つの発光部の数がＮ＋１個の場合における前記少なくとも１つの発光部のそれぞれの光量よりも多くなるように前記複数の発光部を制御するように構成される、操作装置。

Description

本開示は、人力駆動車用の操作装置、および、人力駆動車に関する。 特許文献１には、人力駆動車に設けられる制御対象を制御するように構成される操作部を備える操作装置が開示される。 米国特許出願公開第２０２１／０１５５３１５号明細書 図１は、実施形態に係る人力駆動車の側面図である。図２は、実施形態に係る人力駆動車の上面図である。図３は、実施形態に係る人力駆動車の電気的構成を示すブロック図である。図４は、実施形態に係る操作装置の上面図である。図５は、実施形態に係る操作装置の側面図である。図６は、実施形態に係る操作装置の電気的構成を示すブロック図である。図７は、実施形態に係る操作装置の電気的構成の変形例を示すブロック図である。図８は、実施形態に係る発光部の回路構成例を示す説明図である。図９は、実施形態に係る発光部のＰＷＭ制御におけるＯｎ－Ｄｕｔｙの一例を示す説明図である。図１０は、実施形態に係る発光部の制御タイミングの一例を示すタイミングチャートである。図１１は、実施形態に係る制御部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図１に示されるように、人力駆動車１０は、例えば、電動ドライブユニット１２を備えるマウンテンバイクである。人力駆動車１０は、マウンテンバイクに限定されるものではなく、少なくとも人力によって駆動することができ、電動ドライブユニット１２を備えていれば、ロードバイク、クロスバイク、シティバイク、カーゴバイク、ハンドサイクル、および、リカンベントなどの他の自転車、ならびに、１輪車および２輪以上の車輪を有する車両であってよい。 人力駆動車１０は、車体１０Ａを含む。車体１０Ａは、フレーム１４と、ハンドルバー１４Ｇとを含む。フレーム１４は、例えば、ヘッドチューブ１４Ａ、トップチューブ１４Ｂ、ダウンチューブ１４Ｃ、シートステー１４Ｄ、チェーンステー１４Ｅ、およびシートチューブ１４Ｆを含む。ヘッドチューブ１４Ａ、トップチューブ１４Ｂ、ダウンチューブ１４Ｃ、および、シートチューブ１４Ｆは、前フレームを構成する。シートステー１４Ｄおよびチェーンステー１４Ｅは、後フレームを構成する。 人力駆動車１０は、少なくとも１つの車輪１６と、ドライブトレイン１８と、制御対象２０とを備える。本実施形態では、少なくとも１つの車輪１６は、前輪１６Ａおよび後輪１６Ｂを含む。本実施形態では、電動ドライブユニット１２は、ドライブトレイン１８の一部を含む。 ドライブトレイン１８は、人力駆動力を駆動輪に伝達するように構成される。本実施形態では、後輪１６Ｂが駆動輪である。ドライブトレイン１８は、チェーン２８を含む。ドライブトレイン１８は、一対のペダル２２と、クランク２４と、フロントチェーンホイール２６と、リアスプロケット３０と、をさらに含む。フロントチェーンホイール２６と、クランク２４との間には、例えば、第１ワンウェイクラッチが設けられる。第１ワンウェイクラッチは、クランク２４が第１回転方向に回転する場合に、クランク２４からフロントチェーンホイール２６に回転力が伝達され、クランク２４が第２回転方向に回転する場合に、クランク２４とフロントチェーンホイール２６との相対回転を許容する。第１ワンウェイクラッチは、省略されてもよい。一対のペダル２２に付加される人力駆動力は、クランク２４、フロントチェーンホイール２６、チェーン２８、および、リアスプロケット３０を介して後輪１６Ｂに伝達される。本実施形態では、リアスプロケット３０は、複数のスプロケットを含む。リアスプロケット３０は、例えば、歯数が異なる複数のスプロケットを含む。 ドライブトレイン１８は、フロントチェーンホイール２６、リアスプロケット３０およびチェーン２８に代えて、プーリおよびベルトを含んでいてもよく、ベベルギアおよびシャフトを含んでいてもよい。クランク２４は、クランク軸、クランク軸の軸方向の第１端部に連結される第１クランクアーム、および、クランク軸の軸方向の第２端部に連結される第２クランクアームを含む。ドライブトレイン１８は、人力駆動力を駆動輪に伝達する構成であれば、どのような構成であってもよい。フロントチェーンホイール２６は、複数のチェーンホイールを含んでいてもよい。例えば、フロントチェーンホイール２６の回転軸心は、クランク２４の回転軸心と同軸に配置される。リアスプロケット３０の回転軸は、後輪１６Ｂの回転軸と同軸に配置される。 電動ドライブユニット１２は、人力駆動車１０に推進力を付与ように構成される。電動ドライブユニット１２は、例えばペダル２２に加えられる人力駆動力に応じて動作する。電動ドライブユニット１２は、モータ３２を含む。電動ドライブユニット１２は、ハウジング１２Ａを含む。本実施形態では、電動ドライブユニット１２は、クランク軸と、フロントチェーンホイール２６が接続されるドライブユニット出力軸と、をさらに含む。ドライブユニット出力軸の回転軸心は、クランク２４の回転軸心と同軸に配置される。ドライブユニット出力軸は、第１ワンウェイクラッチを介してクランク軸に接続される。モータ３２は、ハウジング１２Ａに設けられる。モータ３２は、電気モータを含む。 モータ３２は、例えば、ブラシレスモータを含む。モータ３２は、人力駆動力によって駆動輪が回転している状態において駆動され、人力駆動力による駆動輪の回転をアシストするように構成される。電動ドライブユニット１２は、好ましくは、減速機をさらに含む。モータ３２の回転軸は、減速機を介して、ドライブユニット出力軸に接続される。モータ３２は、バッテリ３４から供給される電力によって動作する。バッテリ３４は、例えばダウンチューブ１４Ｃに収容される。電動ドライブユニット１２は、車輪１６に含まれていてもよい。電動ドライブユニット１２は、車輪１６を直接または間接的に駆動することができれば、どのような構成であってもよい。 人力駆動車１０は、人力駆動車用の制御装置４０を含む。本実施形態において、制御装置４０は、モータ３２を制御するように構成される。他の形態においては、制御装置４０は、モータ３２を制御しなくてもよい。制御装置４０は、モータ３２に供給される駆動電流および駆動電圧を調整し、人力駆動車１０を推進するためのアシスト力を制御する。制御装置４０は、電動ドライブユニット１２に含まれていてもよい。制御装置４０は、例えば電動ドライブユニット１２のハウジング１２Ａに収容される。制御装置４０は、電動ドライブユニット１２には含まれず、人力駆動車１０のフレーム１４に設けられてもよい。制御装置４０は、バッテリ３４から供給される電力によって動作する。 制御対象２０は、変速装置４２を含む。制御対象２０は、フロントサスペンション４４およびリアサスペンション４６の少なくとも１つを含む。制御対象２０は、シートポスト４８を含む。制御対象２０は、チェーン２８をガイドするように構成され、予め定める回転軸線まわりに回転可能なチェーンガイド４２Ｂを含む。制御対象２０は、人力駆動車１０に推進力を付与するように構成されるモータ３２を含む。制御対象２０は、表示装置７０を含む。制御対象２０は、照明装置７２Ａ，７２Ｂを含む。 変速装置４２は、人力駆動力の伝達経路に設けられる。人力駆動力の伝達経路は、ペダル２２から駆動輪までの経路である。本実施形態では、変速装置４２は、外装変速機を含む。変速装置４２は、例えば、ディレーラ４２Ａを含む。本実施形態では、ディレーラ４２Ａは、リアディレーラを含む。ディレーラ４２Ａは、フロントディレーラを含んでもよい。変速装置４２は、フロントチェーンホイール２６と、リアスプロケット３０と、をさらに含む。ディレーラ４２Ａが、リアディレーラを含む場合、リアスプロケット３０は、複数のスプロケットを含む。ディレーラ４２Ａが、フロントディレーラを含む場合、フロントチェーンホイール２６は、複数のチェーンホイールを含む。ディレーラ４２Ａが、リアディレーラを含む場合、ディレーラ４２Ａがチェーン２８を複数のスプロケットのうちの１つから、複数のスプロケットのうちの他の１つに移動させることによって、変速装置４２は変速する。 ディレーラ４２Ａが、フロントディレーラを含む場合、ディレーラ４２Ａがチェーン２８を複数のチェーンホイールのうちの１つから、複数のチェーンホイールのうちの他の１つに移動させることによって、変速装置４２は変速する。変速装置４２が変速することによって、変速装置４２の変速比が変更される。変速装置４２の変速比は、変速装置４２の入力部から変速装置４２の出力部に駆動力が伝達されている状態において、変速装置４２の入力部の回転速度に対する変速装置４２の出力部の回転速度の比率である。変速装置４２の入力部の回転速度をＶｉとし、変速装置４２の出力部の回転速度をＶｏとし、変速比をＲとする場合、Ｒは式１によって表される。本実施形態では、Ｖiは、クランク２４の回転速度に対応し、Ｖｏは、駆動輪の回転速度に対応する。 （式１）Ｒ＝Ｖｏ／Ｖi 変速装置４２は、外装変速機に代えて内装変速機を含んでもよく、外装変速機に加えて内装変速機を含んでいてもよい。内装変速機は、例えば駆動輪のハブに設けられる。内装変速機は、有段変速機であってもよく、無段変速機であってもよい。変速装置４２は、現在の変速比に関する情報を出力する変速状態検出装置４２ａを含む。現在の変速比に関する情報は、現在の変速ステージに関する情報に対応する。変速状態検出装置４２ａは、変速装置４２がディレーラ４２Ａを含む場合、ディレーラ４２Ａの位置に応じた信号を出力する。変速状態検出装置４２ａは、第１電動アクチュエータ４２Ｄに含まれる部材の位置に応じた信号を出力するようにしてもよい。変速状態検出装置４２ａは、制御部５２に電気的に接続される。 本実施形態において、制御装置４０は、変速装置４２を制御するように構成される。他の形態において、制御装置４０は、変速装置４２に設けられてもよい。制御装置４０は、変速装置４２の変速モードとして、手動変速モードおよび自動変速モードを有する。制御装置４０は、手動変速モード、および自動変速モードによって、変速装置４２の変速比を変更できるように構成される。変速モードは、ライダによって切り替えられる。変速モードは、例えば、変速操作装置４２Ｃが予め定める操作方法によって操作されると切り替えられてもよく、変速操作装置４２Ｃとは異なる操作装置が操作されることによって切り替えられてもよい。変速操作装置４２Ｃとは異なる変速操作装置は、電気ケーブルまたは無線通信装置を介して、制御装置４０に接続される。変速操作装置４２Ｃとは異なる変速操作装置は、例えば、サイクルコンピュータ、スマートフォン、または、タブレット型コンピュータ、などを含む。 変速装置４２は、第１電動アクチュエータ４２Ｄを含む。第１電動アクチュエータ４２Ｄは、電気モータを含む。第１電動アクチュエータ４２Ｄは、電気モータと、電気モータに接続される減速機とを含んでいてもよい。本実施形態では、第１電動アクチュエータ４２Ｄは、ディレーラ４２Ａに設けられてもよく、ディレーラ４２Ａから離間して配置され、ボーデンケーブルによってディレーラ４２Ａに接続されてもよい。変速装置４２が内装変速機を含む場合、第１電動アクチュエータ４２Ｄは、内装変速機に設けられてもよく、内装変速機から離間して配置されて、ボーデンケーブルによってディレーラ４２Ａに接続されてもよい。 変速モードが手動変速モードである場合、例えば変速操作装置４２Ｃの操作に応じて、制御装置４０は、第１電動アクチュエータ４２Ｄを駆動し、第１電動アクチュエータ４２Ｄの駆動力によって、ディレーラ４２Ａおよび内装変速機の少なくとも１つを駆動させる。第１電動アクチュエータ４２Ｄには、バッテリ３４から電力が供給される。変速装置４２には、変速装置４２の専用バッテリから電力が供給されてもよい。 変速モー