JPH028953B2 - - Google Patents

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JPH028953B2
JPH028953B2 JP56076891A JP7689181A JPH028953B2 JP H028953 B2 JPH028953 B2 JP H028953B2 JP 56076891 A JP56076891 A JP 56076891A JP 7689181 A JP7689181 A JP 7689181A JP H028953 B2 JPH028953 B2 JP H028953B2
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JP
Japan
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gear
crank gear
gears
speed
display
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JP56076891A
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Hironori Matsumoto
Masakatsu Fujiwara
Yasuyuki Tsuchida
Yoshifumi Myazaki
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は歯車式変速装置を備えた自転車に取り
付けられる自転車用変速位置報知装置に関し、特
にその変速段数と自転車車速及び/又はクランク
ギヤ回転数との関係を予め変速段毎に設定された
設定範囲と比較して前記関係がこの設定範囲にな
るようにギヤアツプあるいはギヤダウンの表示を
表示器に行ない、以て運転者がこの表示器の表示
に従つて変速装置を操作するだけでクランクギヤ
を過回転することなく、また運転者に過大負荷を
与えることのないようにし、即ち簡単に適正な変
速段数を保つようにガイドし、自転車走行を安全
に、疲労度の少ないものにしようとしたものに関
する。
従来、此種変速位置報知装置として、例えば速
度計の表示面に変速段数を同時に表示したものが
あるが、このような従来例によれば運転者が速度
表示と、対応する変速段数とを確認してギヤアツ
プ、ギヤダウンの判断を行ない、それから変速装
置を操作して変速段数を切り替えなければなら
ず、その間運転が疎かになり、交通安全上、大変
問題のあるものであつた。本発明はこのような点
に鑑み、速度表示や対応する変速段数の確認や、
ギヤアツプ、ギヤダウンの判断を自動化すること
により運転者が運転に専念できるようにしたもの
で、以下、図面に示す実施例に従つて説明する。
1は自転車で、後車輪2に装設した5段のチエ
ンジギヤ3A,3B,3C,3D,3E及びワイ
ヤー4を引つ張つたり緩めたりすることにより移
動可能なガイド装置5からなる歯車式変速装置6
を有しており、ペダル7を足踏駆動することによ
り回転するクランクギヤ8から前記ガイド装置5
で段階的に移動されるチエーン9を介して前記チ
エンジギヤ3A,3B,3C,3D,3Eの何れ
かに駆動力を伝達し、変速段数を1段から5段に
切り替える周知の構成をしている。
本発明の自転者用変速位置報知装置は自転車1
の前車輪10の前ホーク11に装備された車輪速
度センサー12と、クランクギヤ8近傍の車体パ
イプに装備されたクランクギヤ回転センサー13
と、ハンドルの中央部分に取り付けられた制御ポ
ツクス14と、荷台ステーに取り付けられた電動
変速機構15と、から構成されている。
次に各部分について説明するすると、先ず前記
車輪速度センサー12はホール素子を内蔵し、前
車輪10のスポークに取り付けられた磁石12A
が該センサー12を通過するときに車輪回転パル
スを出力する。また前記クランクギヤ回転センサ
ー13も同様にホール素子を内蔵し、クランクギ
ヤ8裏面に取り付けられた磁石13aが該センサ
ー13を通過するときにクランクギヤ回転パルス
を出力する。
さらに前記電動変速機構15は正逆回転モータ
16と減速ギヤ17とギヤ位置センサー18を有
する巻き取りドラム19と電池電源20とで構成
され、制御ボツクス14内の電子回路からの操作
信号で前記モータ16を正逆回転することにより
巻き取りドラム19にワイヤー4を巻き込みある
いは巻き戻して該ワイヤー4を段階的に引つ張つ
たり緩めたりし、このワイヤー4により前記歯車
式変速装置6のガイド装置5を移動し、似てチエ
ーン9を前記チエンジギヤ3A…3Eの何れかに
掛け替えるようになつており、さらに前記ギヤ位
置センサー18が前記チエンジギヤ3A…3Eの
何れかにチエーン9が掛かつているか、即ち変速
段数が何れであるかを検知し、制御ボツクス14
内の電子回路に伝えるようになつている。前記ギ
ヤ位置センサー18は第5図に示すように制御ボ
ツクス14内の減速ギヤ箱体に固定された固定板
21とこの固定板21に取り付けられた第1、第
2、第3、第4接片22X,22Y,22Z,2
2Wと巻き取りドラム19に同軸に軸支されたプ
リント基板製回動板23とよりなつている。そし
てこの回動板23の表面全体は銅箔板製導電面2
4となつていると共に、前記第1、第2、第3接
片22X、22Y、22Zの摺接部分には前記ガ
イド装置5が前記第1段のチエンジギヤ3Aから
第5段のチエンジギヤ3Eに対向した位置即ち変
速段数が1段目の位置から5段目の位置で停止し
たときに対応する3bitのバイナリーコードが得ら
れるようにエツチングにより絶縁部分25,25
…が設けられており、さらに第4接片22Wは常
時該導電面24に摺接することにより該導電面2
4が第4接片22Wから給電されており、この結
果第1、第2、第3接片22X、22Y、22Z
が該導電面24に摺接すればハイレベル状態(H
状態)の信号を、絶縁部分25,25…に摺接す
ればローレベル状態(L状態)の信号を、夫々得
るようになつているもので、従つてこの第1、第
2、第3接片22X、22Y、22Zからは変速
段数の1段目における停止位置<A位置>では
(H、L、L)、変速段数の2段目における停止位
置<B位置>では(L、H、L)、変速段数の3
段目における停止位置<C位置>では(H、H、
L)、変速段数の4段目における停止位置<D位
置>では(L、L、H)、変速段数の5段目にお
ける停止位置<E位置>では(H、L、H)の検
出信号が得られるようになつている。
次に前記制御ボツクス14において、14aは
その表示操作面であるが、この表示操作面14a
において、24は走行速度あるいはクランクギヤ
回転速度あるいは変速段数表示用の4桁の8セグ
メント数字表示器、27,28,29,30はこ
の数字表示器26に表示している内容が走行速度
か走行距離か走行時間かクランクギヤ回転速度か
を示す速度表示ランプ、距離表示ランプ、時間表
示ランプ、クランクギヤ速度表示ランプで、さら
に31,32,33は後述するギヤアツプ表示ラ
ンプ、ギヤ適正表示ランプ、ギヤダウン表示ラン
プである。さらにこの表示操作面14aにおい
て、34はスタート・ストツプキースイツチ、3
5は速度キースイツチ、36は距離キースイツ
チ、37は時間キースイツチ、38は時間リセツ
トキースイツチ、39はクランクギヤ回転速度キ
ースイツチで、さらに40は運転者が子供である
か大人であるかを入力する運転者スイツチ、41
は運転者が男性があるか女性であるかを入力する
性別スイツチ、42は運転状況が上り坂か平地か
下り坂かを入力する地形スイツチで、さらに43
a,43b,43c,43d,43eは歯車式変
速装置6のガイド装置5を5段のチエンジギヤ3
A,3B,3C,3D,3Eの何れかに対向させ
るか即ち変速段数を何れかの段数にするかを指令
する第1、第2、第3、第4、第5ギヤ指令キー
スイツチ、44は変速段数を前記8セグメント数
字表示器26に表示するギヤコールキースイツ
チ、45は電源スイツチである。
前記制御ボツクス14には演算用のマイクロコ
ンピユータ装置46を含む電子回路が内蔵されて
おり、さらにこのマイクロコンピユータ装置46
の記憶部には該制御ボツクス14後面の設定スイ
ツチ47,47…により前記5段のチエンジギヤ
の夫々、即ち変速段数に対応する走行速度範囲
(後述)やクランクギヤ回転速度範囲(後述)が
予め入力されて記憶されているもので、さらに第
10図に示される処理手順も記憶されている。
而して運転者が運転者自身の情報を運転者スイ
ツチ40、性別スイツチ41で入力し、使用状況
の情報を地形スイツチ42で入力すると共に、走
行速度を知りたい場合は速度キースイツチ35を
押圧する。すると前記車輪速度センサー12から
の車輪回転パルスを電子回路で計数演算処理して
前記数字表示器26に走行速度をデジタル表示す
ると共に速度表示ランプ27を点灯し、さらに第
10図イで示す処理手順に従つて現在設定されて
いる変速段数に予め設定された走行速度範囲と、
現在の走行速度の測定値とを比較して現在の走行
速度が設定走行速度範囲の最高速度より大のとき
にはギヤアツプ表示ランプ31を点灯して変速段
数を大きくするようにうながし、一方、現在の走
行速度が設定走行速度範囲の最低速度より小のと
きにはギヤダウン表示ランプ33を点灯して変速
段数を小さくするようにうながし、さらに現在の
走行速度が設定速度範囲内にあるときにはギヤ適
正表示ランプ32を点灯して走行速度と変速段数
との対応が適正であることを表示するものでこの
表示に従つて運転者が第1〜第5ギヤ指令キース
イツチ43a〜43eの何れかを押圧すれば、こ
れに対応して前記電動変速機構15のモータ16
に正回転あるいは逆回転の指令信号を与え、前記
ギヤ位置センサー18から指定した変速段数に対
応するバイナリーコードが出力したときにモータ
16を停止し歯車式変速装置6を指定の段数で保
持するようになつている。
次にクランクギヤ8の回転速度を知りたい場合
にはクランクギヤ回転速度キースイツチ39を押
圧する。すると前記クランクギヤ回転センサー1
3からのクランクギヤ回転パルスを電子回路で計
数演算処理して前記数字表示器26にクランクギ
ヤ回転速度をデジタル表示すると共にクランクギ
ヤ速度表示ランプ30を点灯し、さらに第10図
ロで示す処理手順に従つて現在設定されている変
速段数に予め設定されたクランクギヤ回転速度範
囲と、現在のクランクギヤ回転速度の測定値とを
比較して現在のクランクギヤ回転速度が設定クラ
ンクギヤ回転速度範囲の最大クランクギヤ回転速
度より大のときにはギヤアツプ表示ランプ31を
点灯して変速段数を大きくするようにうながし、
一方、現在のクランクギヤ回転速度が設定クラン
クギヤ回転速度範囲の最小クランクギヤ回転速度
より小のときにはギヤダウン表示ランプ33を点
灯して変速段数を小さくするようにうながし、さ
らに現在のクランクギヤ回転速度が設定クランク
ギヤ回転速度範囲内にあるときにはギヤ適正表示
ランプ32を点灯してクランクギヤ回転速度と変
速段数との対応が適正であることを表示するもの
で、この表示に従つて運転者が第1〜第5ギヤ指
令キースイツチ43a〜43eの何れかを押圧す
ることによりクランクギヤ8を過回転することな
く、また使用者に過大負荷を与えないようにし、
簡単に適正な変速段数を保つようにガイドするよ
うになつている。
次に前記した夫々の変速段数に対応する設定速
度範囲の設定方法について述べる。これは自転車
を運転者や運転状況に対応して最も疲労すること
なく且つ最も効率よく運転するために走行速度に
対して変速段数を定めたもので、Xを変速段数、
V1を最高速度、V2を最低速度として V1=aX(X=1、2、3、4) V2=a(X−1)−b(X=2、3、4、5、た
だしV2<0のときはV2=0)で規定してマイク
ロコンピユータ装置46の記憶部に記憶させてい
るもので、この定数a、bを前記設定スイツチ4
7,47…で入力することにより各変速段数に対
応する走行速度範囲が決定されるようになつてお
り、例えばa=10、b=5としたときには走行速
度と変速段数との関係は第9図イに示すようにな
る。さらに第10図イに示す処理手順図におい
て、補正用定数Cは運転者や運転状況によつて走
定速度範囲を調整するために設定用スイツチ4
7,47…から入力するもので、該補正用定数C
によつて前記aの値が運転者や運転状況の設定条
件により変化し、より適切な条件設定ができるも
のである。
次に前記した夫々の変速段数に対応するクラン
クギヤ回転速度範囲の設定方法について述べる。
これは自転車の運転者がクランクギヤを過回転し
たりあるいは過負荷運転をすることのないように
するためにクランクギヤ回転速度に対して変速段
数を定めたもので、そのためにクランクギヤ回転
速度を各変速段数において一定になるようにした
ものである。即ちクランクギヤ回転速度はクラン
クギヤ8の単位時間あたりの回転の数(r、p、
m)で表わすことができるがV3(r、p、m)を
最高クランクギヤ回転速度、V4(r、p、m)を
最低クランクギヤ回転速度として変速段数の1段
目はV3=d、V4=0、2段目から4段目までは
V3=d、V4=e、5段目はV3=∞、V4=eで規
定してマイクロコンピユータ装置16の記憶部に
記憶させているもので、この定数d、eを前記設
定スイツチ47,47…で入力することにより各
変速段数に対応するクランクギヤ回転速度範囲が
決定されるようになつており、例えばd=60(r、
p、m)、e=30(r、p、m)としたときにはク
ランクギヤ回転速度と変速段数との関係は第9図
ロに示すようになる。さらに第10図ロに示す処
理手順図において補正用定数fは運転者や運転状
況によつてクランクギヤ回転速度範囲を調整する
ために設定用スイツチ47,47…から入力する
ものであり、また、クランクギヤを回転させない
で走行する所謂惰性運転の場合はクランクギヤ回
転数は殆んど零となるので、この場合を除くため
にクランクギヤ回転速度の測定値が0(r、p、
m)から5(r、p、m)の場合にはクランクギ
ヤ回転速度範囲との比較を行なわないようになつ
ている。
尚、前記表示操作面14aにおいて48は電子
回路中に含まれる約2.8KHzと3.5KHzの発振器に
より点鳴するブザーで、前記変速操作時における
ギヤアツプ時には高音を発し、ギヤダウン時には
低音を発するようになつている。
以上の如く本発明に依れば、自転車の運転者
は、表示器の表示に従つて変速装置を操作するだ
けで簡単に、運転者の脚力、或いは上り坂である
か下り坂であるか等の道路の状況等に応じて適正
な変速段数を保つことができる。従つて、クラン
クギヤを過回転したり、過大な負荷により疲労し
たりすることが全くなくなつて快適な自転車走行
を行なうことができる。さらに表示器を1目見る
だけでギヤアツプ、ギヤダウンの指示がわかるの
で、運転が疎かになることがなく、交通安全上非
常に有益なものを得ることができる。
尚本発明のギヤアツプ表示ランプ、ギヤ適正表
示ランプ、ギヤダウン表示ランプの代わりに前記
数字表示器を利用し、第11図に示すようにギヤ
アツプ、ギヤ適正、ギヤダウンの表示を行なつて
もよい。
【図面の簡単な説明】
図面は何れも本発明自転車用変速位置報知装置
の実施例に関し、第1図は自転車に取り付けた全
体図、第2図は歯車式変速装置の構成図、第3図
はクランクギヤ回転センサーの構成図、第4図は
制御ボツクスと電動変速機構等との関連図、第5
図はギヤ位置センサーの構成図で、イは回動板の
図、ロは固定板の図、ハは全体関係図、第6図は
制御ボツクスの裏面図、第7図は電子回路の概念
図、第8図は第7図の要部図、第9図イは走行速
度と変速段数との関係を示す図、第9図ロはクラ
ンクギヤ回転速度と変速段数との関係を示す図、
第10図イは走行速度表示選択時の処理手順図、
第10図ロはクランクギヤ回転速度表示選択時の
処理手順図、第11図は表示器の他の実施例の図
で、イはギヤアツプ表示状態図、ロはギヤ適正表
示状態図、ハはギヤダウン表示状態図である。 3A,3B,3C,3D,3E……チエンジギ
ヤ、8……クランクギヤ、9……チエーン、12
……車輪速度センサー、13……クランクギヤ回
転センサー、14……制御ボツクス、15……電
動変速機構、18……ギヤ位置センサー、31…
…ギヤアツプ表示ランプ、32……ギヤ適正表示
ランプ、33……ギヤダウン表示ランプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 車輪に装設した複数段のチエンジギヤの何れ
    かにクランクギヤからの駆動力をチエーンを介し
    て選択的に切り替えて伝達する自転車に取り付け
    られると共に、この自転車の走行速度計測手段及
    び/又はクランクギヤ回転速度計測手段を有し、
    一方、前記複数段のチエンジギヤの夫々に対応
    し、運転者、道路状況等に応じて補正手段により
    補正し得る走行速度範囲及び/又はクランクギヤ
    回転速度範囲を予め設定し、前記計測手段の計測
    出力と該設定範囲とを比較してこの計測出力が前
    記設定範囲より大であるか、小であるか、設定範
    囲内であるか、を表示器に表示してなる自転車用
    変速位置報知装置。
JP7689181A 1981-05-20 1981-05-20 Notifying device for position of speed change for bicycle Granted JPS57191183A (en)

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JPS57191183A JPS57191183A (en) 1982-11-24
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IT208119Z2 (it) * 1986-09-30 1988-04-11 Campagnolo Spa Dispositivo per la visualizzazione dei parametri di marcia in una bicicletta o simile
JP4885063B2 (ja) * 2007-05-30 2012-02-29 ブリヂストンサイクル株式会社 電動アシスト自転車用変速装置
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5316240A (en) * 1976-07-27 1978-02-15 Mitsubishi Electric Corp Automatic transmission for light vehicle

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