JP6228048B2

JP6228048B2 - 電動アシスト自転車

Info

Publication number: JP6228048B2
Application number: JP2014055599A
Authority: JP
Inventors: 憲和森口; 勝田上; 律夫西村
Original assignee: ブリヂストンサイクル株式会社
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2017-11-08
Anticipated expiration: 2034-03-18
Also published as: JP2015178287A

Description

本発明は、電動アシスト自転車（以下、「自転車」とも称する）に関し、詳しくは、操作パネルの操作部のもたらす違和感を防止し、かつ、バッテリーの浪費を防止することができる操作パネルを備えた電動アシスト自転車に関する。

近年、ペダルからの人の踏力による主駆動力をトルクセンサ等のトルク測定手段にて検出し、この主駆動力に応じた補助駆動力を電動モータ等の電動機により発生させ、主駆動力に補助駆動力を加えることで、運転者がペダルを踏む力を軽減させる電動アシスト自転車が知られている。

一般に、電動アシスト自転車は、バッテリーの残量、アシストモード、前照灯の点消灯の状態を表示する情報表示部、および電源のオン／オフを操作する電源ボタンのような操作部等を備えた操作パネルを有しており、これにより前照灯の点消灯や電動アシストモードを制御している。通常、情報表示部には、視認性をよくするためにＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）等のバックライトが設けられており、このバックライトを電源スイッチ操作時に点灯したり、何らかのスイッチ操作を行ったときに点灯したりするようにして、操作パネルの視認性を向上させている。

このような操作パネルは、限られた面積に多くの情報を表示しつつも、情報を直感的に認識しやすいことが求められる。例えば、特許文献１では、前照灯が点灯しているか否かを検出する照度センサを設け、この照度センサの検出結果に応じて自動で前照灯の点消灯を制御し、この前照灯の点消灯に連動して、情報表示部のバックライトを点消灯させる自転車用の操作パネルが提案されている。

特開２００５−３５００６４号公報

しかしながら、現在市販されている自転車の操作パネルは、電源を入れると操作部のバックライトは常時点灯状態となる。このような操作パネルでは、操作部のバックライトは、情報表示部のバックライトや前照灯との連動性がなく、運転者は違和感を覚える場合がある。また、操作部が常時点灯していると、バッテリーを浪費してしまい好ましくない。

そこで、本発明の目的は、操作パネルの操作部のもたらす違和感を防止し、かつ、バッテリーの浪費を防止することができる操作パネルを備えた電動アシスト自転車を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、操作パネルの構成を下記のとおりとすることにより、上記課題を解消することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の電動アシスト自転車は、操作パネルと、周囲の照度を測定する照度測定手段と、該照度測定手段により測定された照度Ｉを判定基準照度Ｉｓと比較して大小関係を判定する照度判定手段と、を備えた電動アシスト自転車であって、
前記操作パネルが、情報表示部と、操作部と、前記情報表示部用のバックライトと、前記操作部用のバックライトと、を備え、
前記照度判定手段がＩ≦Ｉｓと判定した場合に、前記操作部用のバックライトが点灯し、
前記照度判定手段がＩ＞Ｉｓと判定した場合に、前記操作部用のバックライトが消灯し、
かつ、前記判定基準照度Ｉｓが複数の段階に分けて設定され、前記照度Ｉの対応する判定基準照度Ｉｓに応じて、前記情報表示部用のバックライトの輝度が制御されることを特徴とするものである。

本発明の電動アシスト自転車においては、前記照度測定手段は、前記操作パネルの背面に配置されていることが好ましい。また、本発明の電動アシスト自転車においては、前記情報表示部用のバックライトの光が前記操作部に入射しないように壁部が設けられていることが好ましい。さらに、本発明の電動アシスト自転車においては、照度測定手段を備え、該照度測定手段の測定結果に基づいて点消灯する前照灯を備えることが好ましい。

本発明によれば、操作パネルの操作部のもたらす違和感を防止し、かつ、バッテリーの浪費を防止することができる操作パネルを備えた電動アシスト自転車を提供することができる。

本発明の電動アシスト自転車の一好適な実施の形態の側面図である。本発明の電動アシスト自転車の操作パネルの一好適な実施の形態の正面図である。本発明の電動アシスト自転車の操作パネルの一好適な実施の形態の背面図である。本発明の電動アシスト自転車の操作パネルの一好適な実施の形態の背面斜視図である。周囲の照度と、操作パネルの情報表示部用および操作部用のバックライトの輝度との関係の例を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
本発明の電動アシスト自転車は、バッテリーの残量や前照灯の点消灯状況等の各種情報を表示する情報表示部、および電動アシストシステムや前照灯の点消灯を操作する操作部を備えた操作パネルと、を有する。図１に、本発明の電動アシスト自転車の一好適な実施の形態の側面図を示す。

図示する電動アシスト自転車１の車体フレーム２は、ヘッドチューブ３と、ヘッドチューブ３から後方斜め下向きに延びるダウンチューブ４と、ダウンチューブ４の後端から後方斜め上向きに延びるシートチューブ５と、シートチューブ５の下端付近から後方に延びる左右一対のチェーンステイ６と、両チェーンステイ６の後端部とシートチューブ５の上部とを結合する左右一対のシートステイ７と、を備えている。ヘッドチューブ３の下端には、前方斜め下向きに延びるフロントフォーク８を有し、このフロントフォーク８の下端部には、前輪９が回転自在に装着されている。また、ヘッドチューブ３の上端にはハンドル１０が取り付けられており、シートチューブ５の上端にはサドル１１が取り付けられている。さらに、チェーンステイ６の後端部には、後輪１２が回転自在に装着されている。

図示する自転車においては、従来の電動アシスト自転車と同様、運転者がペダル１３を足で踏んで回転させることによってチェーン１４に主駆動力（踏力によるトルク）が伝達され、その駆動力が後輪１２に伝達されて、後輪１２が駆動するように構成されている。また、図示する自転車１においては、電動機１５はクランクシャフト１６の近傍に装着されており、この電動機１５に電力を供給するバッテリー１７はシートチューブ５の後方に、取り外し自在に取り付けられている。さらに、電動機１５の内部には、後輪１２に補助駆動力を供給する電動モータが備えられている。これら電動アシストシステムの電源のオン／オフ、各種情報の表示、前照灯１８の点消灯等を行う操作パネル１００が、ハンドル１０に取り付けられている。

図２は、本発明の電動アシスト自転車の操作パネルの一好適な実施の形態の正面図であり、図３は、本発明の電動アシスト自転車の操作パネルの一好適な実施の形態の背面図であり、図４は、本発明の電動アシスト自転車の操作パネルの一好適な実施の形態の背面斜視図である。図示するように、本発明の自転車に係る操作パネル１００は、各種情報を表示する情報表示部１０１と、電源やアシストモード等を制御する操作部１０２と、を備えている。さらに、操作パネル１００の内部には、情報表示部１０１と操作部１０２の視認性を向上させるために、ＬＥＤのような発光体からなる情報表示部１０１用のバックライトと、操作部１０２用のバックライトと、を備えている。

図示する操作パネル１００には、情報表示部１０１として、上部に電池残量表示１０１ａが配置されており、この電池残量表示１０１ａの下方に、アシストモードを表示するモード表示１０１ｂと、前照灯１８の点消灯状態を示すライト表示１０１ｃと、が配置されている。また、図示する操作パネル１００には、操作部１０２として、下部に電源のオン／オフおよびアシストモードの切り替えを操作する電源スイッチ１０２ａと、前照灯のオン／オフを操作する前照灯スイッチ１０２ｂが配置されている。

本発明の自転車１は、さらに、照度センサのような周囲の照度を測定する照度測定手段と、この照度測定手段により測定された照度Ｉを判定基準照度Ｉｓと比較して大小関係を判定する照度判定手段と、を備えている。図示例においては、操作パネル１００の背面に照度測定手段（図示例では照度センサ）１０３が取り付けられているが、必ずしもこの限りではなく、例えば、照度測定手段は、前照灯１８に取り付けてもよい。また、照度判定装置の取り付け位置についても特に制限はなく、操作パネル１００に取り付けてもよいが、他の位置に取り付けてもよい。

本発明の自転車１においては、照度判定手段がＩ≦Ｉｓと判定した場合に、操作部１０２用のバックライトが点灯し、照度判定手段がＩ＞Ｉｓと判定した場合に、操作部１０２用のバックライトが消灯する。すなわち、本発明に係る操作パネル１００は、周囲が明るい場合には操作部１０２は消灯し、周囲が暗くなった場合には操作部１０２は点灯する。これにより、周囲が明るい場合は、操作部１０２は消灯しているため、バッテリーの浪費を防止することができ、周囲が暗くなった場合に操作部１０２が点灯し、視認性を向上させることができる。また、後述するが、操作部１０２用のバックライトを周囲の照度に応じて点消灯可能とすることにより、情報表示部や前照灯との連動性を持たせることが可能になる。

また、本発明の自転車に係る操作パネル１００においては、判定基準照度Ｉｓを複数の段階に分けて設定し（判定基準照度Ｉｓｎ：ｎ＝１、２、３・・・）、周囲の照度Ｉが対応する判定基準照度Ｉｓｎに応じて情報表示部１０１用のバックライトの輝度を制御することが好ましい。周囲が比較的明るい夕方や市街地走行時においては、情報表示部１０１用のバックライトが明るくても特に問題になることはない。しかしながら、夜間や暗所の走行時等、周囲が暗くなった場合、情報表示部１０１用のバックライトが明るいと、運転者は眩しく感じることがあり、むしろ操作パネル１００の視認性が低下し、操作がしにくくなる。そこで、判定基準照度Ｉｓを段階的に複数に分けて、周囲の照度Ｉがどの判定基準照度Ｉｓｎに対応するかを判定し、その結果に応じて情報表示部１０１の輝度を制御することで、夜間や暗所における電動アシスト自転車の走行状態を正確に把握することができ、加えて、操作部１０２の視認性および操作性を向上させることができる。

図５は、周囲の照度と、操作パネルの情報表示部用および操作部用のバックライトの輝度との関係の例を示すグラフである。図示例においては、判定基準照度ＩｓｎはＩｓ1〜Ｉｓ４の４点に設定されている。図示する例においては、周囲の照度Ｉが判定基準照度Ｉｓ１まで低下したときに、操作部１０２のバックライトが点灯する。また、情報表示部１０１は、徐々に周囲が暗くなり照度Ｉが低下して、照度Ｉが判定基準照度Ｉｓ１、Ｉｓ２、Ｉｓ３、Ｉｓ４まで低下するごとに、段階的に輝度が低下していく。なお、本発明の自転車においては、情報表示部１０１および操作部１０２のバックライトには、消灯については、判定基準照度Ｉｓに幅を持たせることが好ましい。判定基準照度Ｉｓに遊びを設けることで、僅かな照度の変化による連続的な点消灯を防止することができる。

本発明の自転車１に係る操作パネル１００においては、図示するように、照度測定手段１０３（図示例では照度センサ）は、操作パネル１００の背面に備えられていることが好ましい。照度測定手段１０３を操作パネル１００の背面に配置することで、操作パネル１００の小型化が図れ、また、水滴やほこり等による照度測定手段１０３の汚れを防止することができる。さらに、照度測定手段１０３が、情報表示部１０１用のバックライトの光を検知することを防止することができる。さらにまた、照度測定手段１０３を操作パネル１００の背面に配置することで、照度測定手段１０３は路面に向くことになり、対向車等の前照灯の光を直接検知しなくなるという効果も得ることができる。なお、図示例においては、操作パネル１００の裏面に凹部１０４が設けられており、この凹部１０４の底部に照度測定手段１０３が設置されている。かかる構造とすることにより、上記効果を良好に得ることができる。

本発明の自転車１においては、情報表示部１０１用のバックライトの光が、操作部１０２に入射しないように壁部が設けられていることが好ましい。例えば、情報表示部１０１と操作部１０２との間に壁部を設けてもよく、情報表示部１０１用個々のバックライトを囲むように壁部を設けてもよい。かかる構成とすることで、情報表示部１０１用のバックライトの光が操作部１０２に漏れることを防止することができ、操作部１０２の視認性が低下することを防止することができる。

図１に示す自転車１においては、前照灯１８を有しているが、本発明の自転車１においては、前照灯１８として、照度測定手段を備え、この照度測定手段の測定結果に基づいて点消灯する、いわゆるオートライトを用いることができる。この場合、この前照灯１８も、上述の照度判定手段がＩ≦Ｉｓと判定した場合に点灯し、照度判定手段がＩ＞Ｉｓと判定した場合に消灯するように、前照灯１８と操作部１０２とを連動して点消灯させてもよい。なお、一般のオートライトは、振動検出手段を備えている場合が多く、この振動検出手段が振動を検出した場合に、自転車は走行中であると判定し、オートライトが点消灯する構成となっているが、電動自転車では、操作パネル１００の電源のオン／オフで自転車が走行しているかを判定できるため、振動検出手段は、必ずしも必須ではない。

本発明の自転車１においては、前照灯１８を、操作パネル１００の前照灯スイッチ１０２ｂにて強制的に点消灯ができる構成としてもよいが、強制的に点消灯させた場合は、前照灯スイッチ１０２ｂ用のバックライトも、前照灯１８と連動して点消灯することが好ましい。なお、本発明の自転車１においては、上述のとおり、電池残量表示１０１ａは、周囲の照度に応じて輝度が変化することが好ましい。また、モード表示１０１ｂは、アシストモードがオフの場合は消灯していてもよいが、アシストモードがオンの際は、やはり、周囲の照度にあわせて輝度が変化するのが好ましい。ライト表示１０１ｃは、前照灯１８の点灯時に点灯すればよい。

本発明の電動アシスト自転車１は、操作パネル１００に設けられた照度測定手段１０３（図示例では照度センサ）により検出された照度に応じて、操作パネル１００の操作部１０２が点消灯することのみが重要であり、それ以外の構成については、既知の電動アシスト自転車の構成を採用することができる。例えば、照度測定手段１０３についても公知の照度センサを用いることができ、また、前照灯１８に用いるオートライトについても、公知のものを用いることができる。さらに、図示する自転車１においては、ペダルクランク軸近傍に電動モータを備えたセンターマウント方式であるが、後輪１２に電動モータを備えたインホイールモータであってもよく、また、前輪９に電動モータを備えた形式であってもよい。

また、図示する本発明の電動アシスト自転車１においては、操作パネル１００はハンドル１０に取り付けられており、前照灯１８は、フロントフォーク８に取り付けられているが、操作パネル１００や前照灯１８の取り付け位置についても、これに限られるものではない。なお、図示する操作パネル１００は、背面に樹脂からなる把持部１０５が設けられており、この把持部１０５でハンドル１０を把持し、把持部１０５をネジでハンドル１０に固定するタイプであるが、操作パネル１００の固定方法もこれに限られるものではない。

さらに、図２〜４で示す例では、情報表示部１０１として、電池残量表示１０１ａと、モード表示１０１ｂと、前照灯１８の点消灯状態を示すライト表示１０１ｃと、が示されているが、本発明に係る操作パネル１００においては、操作パネル１００に平均速度、積算走行距離、時刻、気象条件（気温、気圧、湿度）等の表示がなされていてもよい。さらに、本発明に係る操作パネル１００においては、主駆動力の入力が一定時間ない場合に、電源が自動的にオフになる機能を持たせてもよい。さらにまた、図示するように、アシストモードとしては、状況や運転者の体力に合わせてアシストの程度を選択できるよう、複数のアシストモードを設けてもよい。なお、操作パネル１００の電力は、電源ケーブル１０６を介して、バッテリー１７から供給を受ければよい。

１電動アシスト自転車（自転車）
２車体フレーム
３ヘッドチューブ
４ダウンチューブ
５シートチューブ
６チェーンステイ
７シートステイ
８フロントフォーク
９前輪
１０ハンドル
１１サドル
１２後輪
１３ペダル
１４チェーン
１５電動機
１６クランクシャフト
１７バッテリー
１８前照灯
１００操作パネル
１０１情報表示部
１０１ａ電池残量表示
１０１ｂモード表示
１０１ｃライト表示
１０２操作部
１０２ａ電源スイッチ
１０２ｂ前照灯スイッチ
１０３照度測定手段
１０４凹部
１０５把持部
１０６電源ケーブル

Claims

操作パネルと、周囲の照度を測定する照度測定手段と、該照度測定手段により測定された照度Ｉを判定基準照度Ｉｓと比較して大小関係を判定する照度判定手段と、を備えた電動アシスト自転車であって、
前記操作パネルが、情報表示部と、操作部と、前記情報表示部用のバックライトと、前記操作部用のバックライトと、を備え、
前記照度判定手段がＩ≦Ｉｓと判定した場合に、前記操作部用のバックライトが点灯し、
前記照度判定手段がＩ＞Ｉｓと判定した場合に、前記操作部用のバックライトが消灯し、
かつ、前記判定基準照度Ｉｓが複数の段階に分けて設定され、前記照度Ｉの対応する判定基準照度Ｉｓに応じて、前記情報表示部用のバックライトの輝度が制御されることを特徴とする電動アシスト自転車。
前記照度測定手段が、前記操作パネルの背面に配置されている請求項１記載の電動アシスト自転車。
前記情報表示部用のバックライトの光が前記操作部に入射しないように壁部が設けられている請求項１または２記載の電動アシスト自転車。
照度測定手段を備え、該照度測定手段の測定結果に基づいて点消灯する前照灯を備える請求項１〜３のうちいずれか一項記載の電動アシスト自転車。