JP6408579B2 - 自転車のセンターマウント制御システム - Google Patents
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Description
Claims (17)
- トーション検出器と、トルク変換器と、第1ワイヤレス送受信ユニットと、第2ワイヤレス送受信ユニットと、制御ユニットとを備える自転車用センターマウント制御システムであって、
前記トーション検出器は、自転車のクランク軸に外嵌され、当該クランク軸上のトルク信号を検出して前記トルク変換器に送信するように構成され、
前記トルク変換器は、前記トーション検出器に固定接続され、前記トーション検出器から送信された前記トルク信号を感知して前記第1ワイヤレス送受信ユニットに送信するように構成され、
前記第1ワイヤレス送受信ユニットは、前記トルク変換器に電気接続され、前記トルク信号を受信して前記第2ワイヤレス送受信ユニットに送信するように構成され、
前記第2ワイヤレス送受信ユニットは、前記トルク信号を受信して前記制御ユニットに送信するように構成され、
前記制御ユニットは、前記トルク信号を受信して処理すると共に、前記処理されたトルク信号に基づいて前記自転車の電気モータを制御するように構成され、
前記自転車の第1クラッチが前記クランク軸に外嵌され、前記トーション検出器の、チェーンホイール寄りの一端部に固定接続され、前記自転車の第1クラッチには、自転車のチェーンを取り付けるように構成された前記チェーンホイールが固定接続され、
前記第1ワイヤレス送受信ユニットに電気接続されるバッテリ監視及び保護ユニットを更に備え、前記バッテリ監視及び保護ユニットは、収集された前記自転車の電気供給バッテリの電気信号パラメータを前記第1ワイヤレス送受信ユニットに送信し、前記第1ワイヤレス送受信ユニットから受信した制御指令に基づいて前記電気供給バッテリを制御するように構成され、
前記第1ワイヤレス送受信ユニットは、更に、受信した電気信号パラメータを前記第2ワイヤレス送受信ユニットに送信し、第3ワイヤレス送受信ユニットから受信した制御指令を前記バッテリ監視及び保護ユニットに送信するように構成され、
前記第2ワイヤレス送受信ユニットは、更に、前記受信した電気信号パラメータを前記制御ユニットに送信するように構成され、
前記第3ワイヤレス送受信ユニットは、上位コンピュータから受信した前記制御指令を前記第1ワイヤレス送受信ユニットに送信するように構成され、
前記制御ユニットは、更に、前記電気信号パラメータを受け取るように構成され、
前記上位コンピュータは、更に、前記電気信号パラメータに基づいて対応の制御指令を生成して前記第3ワイヤレス送受信ユニットに送信するように構成され、
前記バッテリ監視及び保護ユニットは、前記第1ワイヤレス送受信ユニットと前記第3ワイヤレス送受信ユニットを介して前記上位コンピュータと通信して前記上位コンピュータの管理命令を受ける、センターマウント制御システム。 - 前記トーション検出器の、前記チェーンホイールから離れた一端部は第1スプラインを介して前記クランク軸に接続され、前記トーション検出器の前記チェーンホイール寄りの一端部は第2スプラインを介して前記第1クラッチに接続されている、請求項1に記載のセンターマウント制御システム。
- 前記チェーンホイールの回転速度信号と回転方向信号とを検出して前記第1ワイヤレス送受信ユニットに送信するように構成された速度及び方向検出ユニットを更に備え、
前記第1ワイヤレス送受信ユニットは、更に、前記回転速度信号と前記回転方向信号を受信して前記第2ワイヤレス送受信ユニットに送信するように構成され、
前記第2ワイヤレス送受信ユニットは、更に、前記回転速度信号と前記回転方向信号を受信して前記制御ユニットに送信するように構成され、
前記制御ユニットは、更に、前記回転速度信号と前記回転方向信号を受信して処理し、前記処理されたトルク信号、前記処理された回転速度信号及び前記処理された回転方向信号に基づいて前記電気モータを制御するように構成されている、請求項1に記載のセンターマウント制御システム。 - 磁気リングを更に備え、前記速度及び方向検出ユニットはホールセンサであり、当該ホールセンサは、二つのホールチップとこれらのチップのための周辺回路とを有し、
前記ホールセンサは、前記磁気リングの磁気信号を検出し、当該磁気信号に基づいて回転速度信号を取得して出力し、検出された二つの磁気信号間の位相差に基づいて前記チェーンホイールの回転方向信号を取得して出力するように構成されている、請求項3に記載のセンターマウント制御システム。 - 前記クランク軸と前記トーション検出器と前記第1クラッチとに電力供給するように構成されたワイヤレス電力供給ユニットと、外側リングと、前記外側リング内に挿設されているとともに前記外側リングに対して回転可能に構成された内側リングとを更に備え、
前記ワイヤレス電力供給ユニットは、内側コイルと外側コイルを有し、
前記内側リングは、前記トーション検出器に外嵌され、前記トーション検出器と共に回転可能であり、
前記内側リングの外面には二つの第1環状溝が設けられ、前記外側リングの内面には、前記第1環状溝に対応する位置において二つの第2環状溝が設けられ、
前記内側コイルは、一方の前記第1環状溝内に配置され、前記外側コイルは、それと対応する一方の前記第2環状溝内に配置され、
前記磁気リングは、他方の前記第1環状溝内に配置され、前記速度及び方向検出ユニットは、他方の前記第2環状溝に配置されている、請求項4に記載のセンターマウント制御システム。 - 前記自転車のボトムブラケット内に取り付けられた第1ハウジングを更に備え、
前記トーション検出器と、前記トルク変換器と、前記速度及び方向検出ユニットと、前記第1クラッチと、前記第1ワイヤレス送受信ユニットと、前記内側リングと、前記外側リングと、前記ワイヤレス電力供給ユニットとは、前記第1ハウジング内に配置され、
前記外側リングは前記第1ハウジングに固定接続され、前記第1ワイヤレス送受信ユニットは前記内側リングの外側面に固定され、
前記クランク軸の中間部分は前記第1ハウジングに挿入され、前記クランク軸の二つの端部は前記第1ハウジングから露出している、請求項5に記載のセンターマウント制御システム。 - 前記第1ハウジングの、前記チェーンホイールから離れた一端部にシールリングが設けられ、前記クランク軸の前記中間部分のうち、前記チェーンホイールから離れた一端部は、第1ベアリングを介して前記シールリングに接続され、前記クランク軸の他端部は前記チェーンホイールに固定接続されている、請求項6に記載のセンターマウント制御システム。
- 伝動機構を更に備え、
前記伝動機構は、伝動軸と、前記伝動軸に外嵌された第2クラッチとを有し、
前記電気モータのモータ軸は、前記第2クラッチ上のギアに噛合うように構成され、前記伝動軸の一端部は前記電気モータに挿設され、前記伝動軸の他端部は前記第1ハウジングに設けられた貫通穴を介して前記第1クラッチ上のギアと噛合うように構成されている、請求項7に記載のセンターマウント制御システム。 - 前記第1ハウジングの下方に固定接続された第2ハウジングを更に備え、
前記電気モータと、前記制御ユニットと、前記伝動機構と、前記第2ワイヤレス送受信ユニットとは、前記第2ハウジング内に配置され、
前記電気モータは、前記クランク軸の下方に取り付けられ、
前記伝動軸の他端部は、前記第2ハウジングに設けられた貫通穴を介して前記第1クラッチ上の前記ギアと噛合うように構成されている、請求項8に記載のセンターマウント制御システム。 - 前記第1クラッチ上の前記ギアはプラスチック製ギアである、請求項9に記載のセンターマウント制御システム。
- 前記第2ハウジングに配置された少なくとも1つの車両インターネットインターフェースを更に備える、請求項9に記載のセンターマウント制御システム。
- 前記第1ハウジングと前記第2ハウジングとは、一つの密閉されたハウジングを形成する、請求項9に記載のセンターマウント制御システム。
- 前記自転車のボトムブラケット内に取り付けられた第1ハウジングを更に備え、
前記第1ワイヤレス送受信ユニットは、前記第1ハウジング内に取付けられ且つ前記トルク変換器に対応する第1ワイヤレス送受信器と、前記バッテリ監視及び保護ユニットに対応する第2ワイヤレス送受信器とを有し、
前記センターマウント制御システムは、その内部に前記自転車の前記電気供給バッテリと、前記バッテリ監視及び保護ユニットと前記第2ワイヤレス送受信器とが配置された第3ハウジングを更に備え、又は、前記センターマウント制御システムは、その内部に前記バッテリ監視及び保護ユニットと、前記第2ワイヤレス送受信器とが配置された第3ハウジングを更に備え、前記第3ハウジングは、前記自転車の前記電気供給バッテリのためのバッテリボックスに固定接続されている、請求項1に記載のセンターマウント制御システム。 - 前記第1ワイヤレス送受信ユニットは、整流及び整圧ユニットと、第1信号処理ユニットと、無線周波送信ユニットとを有し、前記第2ワイヤレス送受信ユニットは、電気供給モジュールと、無線周波受信ユニットとを有し、
前記整流及び整圧ユニットと前記第1信号処理ユニットとは、受信した信号を処理して前記無線周波送信ユニットに送信するように構成され、
前記無線周波送信ユニットは、受信した信号を前記無線周波受信ユニットに送信するように構成され、
前記無線周波受信ユニットは、受信した信号を前記制御ユニットに送信するように構成されている、請求項1に記載のセンターマウント制御システム。 - 前記制御ユニットは、前記無線周波送信ユニットから送信された信号を受信して処理し、前記処理された信号に基づいて前記電気モータを制御するように構成された電気モータコントローラを有し、
又は、
前記制御ユニットは、電気モータコントローラと主コントローラとを有し、前記主コントローラは、前記無線周波送信ユニットから信号を受信して処理し、前記処理された信号を前記電気モータコントローラに送信するように構成され、前記電気モータコントローラは前記処理された信号に基づいて前記電気モータを制御するように構成され、
又は、
前記制御ユニットは、電気モータコントローラと前記第2ワイヤレス送受信ユニット内に設けられた第2信号処理ユニットとを有し、前記第2信号処理ユニットは、前記無線周波送信ユニットから送信された信号を受信して処理し、前記処理された信号を前記電気モータコントローラに送信するように構成され、前記電気モータコントローラは前記処理された信号に基づいて前記電気モータを制御するように構成され、
又は、
前記制御ユニットは、電気モータコントローラと、主コントローラと、前記第2ワイヤレス送受信ユニット内に設けられた第2信号処理ユニットとを有し、前記第2信号処理ユニットは、前記無線周波送信ユニットから送られた信号を受信して一次処理し、前記一次処理された信号を前記主コントローラに送信するように構成され、前記主コントローラは、前記一次処理された信号を受信して二次処理し、前記二次処理された信号を前記電気モータコントローラに送信するように構成され、前記電気モータコントローラは前記二次処理された信号に基づいて前記電気モータを制御するように構成されている、請求項14に記載のセンターマウント制御システム。 - 前記制御ユニットに接続されているマンマシンインタラクションユニットを更に備え、前記マンマシンインタラクションユニットは、ユーザによって入力された情報を受け取って前記制御ユニットに送信し、前記制御ユニットから送信された情報を受け取って表示するように構成されている、請求項1に記載のセンターマウント制御システム。
- 前記トーション検出器はトーションスリーブであり、前記トーションスリーブは前記クランク軸に外嵌されている、請求項1に記載のセンターマウント制御システム。
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