JP3209291U - Motorbike with control device - Google Patents
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Abstract
【課題】異なる騎乗者の使用上の差異化の要求を有効に満たす、制御装置を有する原動機付自転車を提供する。【解決手段】制御装置を有する原動機付自転車は、電気接続した助力モータ１１、電池１２、マイクロコンピュータ３、加速度検出器１４及び伝送器１５を有し、マイクロコンピュータは、体力監視モニタにより測定された騎乗者の心拍信号、マイクロコントローラ１３がモニタする電池出力の電力消費値、及び加速度検出器が検出した原動機付自転車の加速度検出値に基づいて演算を行い、騎乗者の実際の体力及び純粋な人力加速性能を具体的に反映できるモータ出力調整信号を発生し、マイクロコントローラに伝送し、電池の出力を制御させ、騎乗者の体力の変化に応じて電池の助力モータに対する出力を調整し、原動機付自転車の騎乗者に対する動力補助を変化させる。【選択図】図１A motor-equipped bicycle having a control device that effectively satisfies the demand for differentiating use of different riders. A motor-driven bicycle having a control device includes an electrically connected assist motor 11, a battery 12, a microcomputer 3, an acceleration detector 14, and a transmitter 15. The microcomputer was measured by a physical strength monitor. The calculation is performed based on the heartbeat signal of the rider, the power consumption value of the battery output monitored by the microcontroller 13, and the acceleration detection value of the motorized bicycle detected by the acceleration detector. A motor output adjustment signal that can specifically reflect the acceleration performance is generated and transmitted to the microcontroller to control the output of the battery, and adjust the output of the battery to the assisting motor according to changes in the rider's physical strength. Change the power assistance for the bicycle rider. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、原動機付自転車装置に関し、特に、制御装置を有する原動機付自転車に関する。 The present invention relates to a bicycle device with a motor, and more particularly, to a bicycle with a motor having a control device.
現在、自転車又はバイクへの騎乗は、一般人に不可欠な交通手段となっており、特に、自転車は、歩行の代わりになるだけではなく、更に運動、フィットネスの効果を有するが、自転車の機械装置は、現在の電子時代の要求に応じることができず、従って、電動自転車（電動補助自転車及び電動バイクを含む）の発明があり、フィットネス、輸送手段となる以外に環境保護を兼ね備えることができるようになっている。但し、電動時電車の電力装置は、騎乗者に加速器により交通目的を達成するが、現在の電気自転車の加速動力は、大部分は騎乗者が手動で制御し、メーターで電気量を表示し、騎乗者に現有の電気量で使用させることができ、但し、配分計画、制御に欠いて電力を使用した原動機付自転車は、一般人が騎乗使用上しばしば節制せずに電池の電力を使用することによって電力を使いつくした後、往々にして苦労してペダルを漕ぎ、後続の行程の困難に向き合う必要があり、且つこれにより、騎乗の心情及び使用上の感じ方が良好でなくなっている。 Currently, riding on a bicycle or a motorcycle has become an indispensable means of transportation for the general public, and in particular, a bicycle is not only a substitute for walking, but also has an effect of exercise and fitness. Therefore, it is not possible to meet the demands of the current electronic era. Therefore, there is an invention of an electric bicycle (including a power-assisted bicycle and an electric motorcycle), so that it can have environmental protection in addition to fitness and transportation. It has become. However, the electric power system of electric trains achieves the purpose of traffic to the rider with an accelerator, but the acceleration power of the current electric bicycle is mostly controlled manually by the rider, and the electricity is displayed with a meter. It can be used by the rider with the current amount of electricity. However, motorbikes that use electric power due to lack of distribution planning and control are not used by ordinary people, and often use battery power without moderation. After running out of power, it is often necessary to struggle to pedal and face the difficulties of the subsequent strokes, and the feeling of riding and the feeling of use are not good.
近頃では、業者は制御装置を有する原動機付自転車構造を開発しており、例えば、中華民国公告第Ｉ４６４０８９号の「自転車のペダル助力提供システム」特許があり、該特許の請求項１は、「ギアを有する自転車上に設置され、ペダリング時の助力を提供することに用いられる自転車のペダリング助力提供システムであって、該自転車のペダリング助力提供システムは、マイクロコンピュータと、該自転車上に設けられ且つ該マイクロコンピュータに電気接続し、自転車のペダリング速度を検出し、検出した情報をペダリング速度信号として該マイクロコンピュータに転送するペダリング速度センサと、該自転車上に設けられ且つ該マイクロコンピュータに電気接続し、自転車の車速を検出し、検出した情報を車速信号として該マイクロコンピュータに伝送する車速センサと、該マイクロコンピュータに電気接続し、該マイクロコンピュータに該自転車の現在のギア又はギア比を取得させるギア供給源と、該マイクロコンピュータに読み取りさせることができ、少なくともペダル速度、車速、現在のギア比及び助力という数種のデータを含み、車速と現在のギア比の比値を第１比較値とし、ペダリング速度を第２比較値として定義し、該第１比較値及び該第２比較値が対応する助力が助力対照表を形成する助力大きさ判断データベースと、該マイクロコンピュータに電気接続し且つ該自転車上に設けられ、該自転車に進行の助力を提供することに用いられる助力補助装置と、を含み、該マイクロコンピュータは、判断論理によって助力を提供する大きさを判断し、該助力補助装置をその判断結果に従って判断された大きさのじょりょくを出力するように制御し、そのうち、該判断論理は、（１）該第１比較値及び該第２比較値が何れも小である場合、低速ペダリングとして判断し、この時、大きな助力を出力する；（２）該第１比較値及び該第２比較値が何れも中である時、正常ペダリングとして判断し、この時中の助力を出力する；（３）該第１比較値及び該第２比較値が何れも大である時、高速ペダリングとして判断し、この時小さい助力を出力する；（４）上記三種の状況以外の状況では、何れも助力を出力しない；上記の判断論理において、該第１比較値の大きさは、自転車が有するギア比及び一般使用者が自転車に騎乗する正常騎乗速度区間を比較し、大きさの判断根拠とし、該第２比較値の大きさは、一般使用者が自転車に騎乗する正常ペダリング速度の可能区間を大きさの判断と根拠とする。」である。 Recently, contractors have developed a motorbike structure having a control device, for example, the “Pedal Assisting System for Bicycle Pedal” patent issued by the Republic of China No. I464089. A bicycle pedaling assistance providing system installed on a bicycle and used for providing assistance during pedaling, the pedaling assistance providing system for a bicycle provided on the bicycle and the bicycle A pedaling speed sensor that is electrically connected to the microcomputer, detects the pedaling speed of the bicycle, and transfers the detected information to the microcomputer as a pedaling speed signal; and is connected to the microcomputer and electrically connected to the microcomputer; The vehicle speed is detected, and the detected information is used as the vehicle speed signal. A vehicle speed sensor for transmission to a computer, a gear supply that is electrically connected to the microcomputer and causes the microcomputer to obtain the current gear or gear ratio of the bicycle; and allows the microcomputer to read at least pedal speed The vehicle speed, the current gear ratio and the assisting data, the ratio value of the vehicle speed and the current gear ratio is defined as the first comparison value, the pedaling speed is defined as the second comparison value, and the first comparison value and The assistance corresponding to the second comparison value is an assistance magnitude determination database that forms an assistance comparison table, and is electrically connected to the microcomputer and provided on the bicycle, and used to provide assistance to the bicycle for progress. The microcomputer is configured to determine the magnitude of the assistance provided by the determination logic, and the microcomputer. Control is performed to output a value having a size determined according to the determination result. Among these, the determination logic is (1) both the first comparison value and the second comparison value are small. In this case, it is determined as low-speed pedaling, and a large assist is output at this time; (2) When both the first comparison value and the second comparison value are in the middle, it is determined as normal pedaling, and the assist during this time (3) When both the first comparison value and the second comparison value are large, it is judged as high-speed pedaling, and at this time, a small assistance is output; (4) A situation other than the above three situations In the above decision logic, the magnitude of the first comparison value is determined by comparing the gear ratio of the bicycle and the normal riding speed section in which the general user rides the bicycle. As a basis for judgment, the size of the second comparison value is The possible range of normal pedaling speed at which the user rides on a bicycle is used as the size judgment and grounds. Is.
しかしながら、第１比較値及び該第２比較値は、ただ車速と現在のギア比の比値及びペダリング速度の３種の条件パラメータを含むだけであり、騎乗者の実際の体力及び純粋な人力加速性能を具体的に反映することができず、該特許のマイクロコンピュータが助力を提供する制御において往々にして異なる騎乗者の体力上の差異に応じて細かい個別化の調整を行うことができず、異なる騎乗者の使用上の差異化の要求を満たすことができない。 However, the first comparison value and the second comparison value only include three condition parameters, the ratio value of the vehicle speed and the current gear ratio, and the pedaling speed, and the actual physical strength of the rider and the pure human acceleration The performance cannot be specifically reflected, and in the control in which the microcomputer of the patent provides assistance, it is often impossible to make fine individualization adjustments according to differences in physical strength of different riders, The use of different riders cannot be differentiated.
従って、上記先出願の構造が実際に、具体的に騎乗者の実際の体力及び性能を反映することができず、該特許のマイクロコンピュータが助力を提供する制御において異なる騎乗者の体力の差異に基づいて細かい個別化の調整を行うことができない等の欠点を如何に改良するかは、本考案が解決する課題である。 Therefore, the structure of the above-mentioned prior application cannot actually reflect the actual physical strength and performance of the rider, and the difference in the physical strength of the rider differs in the control provided by the microcomputer of the patent. It is a problem to be solved by the present invention how to improve the shortcomings such as being unable to make fine individual adjustments based on this.
本考案の目的は、電気接続した助力モータ、電池、マイクロコンピュータ、加速度検出器及び伝送器を有し、マイクロコンピュータを合わせ、マイクロコントローラがモニタリングする電池出力の電力消費値及び加速度検出器が検出した原動機付自転車の加速度検出値に基づいて演算を行い、騎乗者の実際の体力及び純粋な人力加速性能を具体的に反映できるモータ出力調整信号を発生し、マイクロコントローラに電池の助力モータに対する出力を制御させ、騎乗者の体力の変化に応じて助力モータの出力を調整し、原動機付自転車の騎乗者に対する動力補助を変化させ、異なる騎乗者の使用上の差異化の要求を有効に満たす、制御装置を有する原動機付自転車を提供することである。 The purpose of the present invention is to have an electrically connected assisting motor, battery, microcomputer, acceleration detector and transmitter, which are combined with the microcomputer and detected by the power consumption value of the battery output monitored by the microcontroller and the acceleration detector. Calculation based on the acceleration detection value of the motorbike, generates a motor output adjustment signal that can specifically reflect the actual physical strength and pure human acceleration performance of the rider, and outputs the output to the battery assist motor to the microcontroller Control, adjust the output of the assisting motor according to changes in the rider's physical strength, change the power assistance for the rider of the motorbike, and effectively satisfy the differentiating use requirements of different riders It is to provide a motorbike having a device.
上記の目的及び効果を達成する為、本考案の制御装置を有する原動機付自転車は、助力モータ、電池、マイクロコントローラ、加速度検出器及び伝送器を有し且つ相互に電気接続した原動機付自転車を含み、該マイクロコントローラは、該電池が助力モータに供給する電力を制御し、原動機付自転車の進行を補助し、且つ該マイクロコントローラは、該電池が出力する電流をモニタリングし、電力消費量値を定義し、該加速度検出器は、該原動機付自転車の進行の加速度を検出し、加速度値を発生し、該伝送器は、該電力消費量値及び加速度検出値をマイクロコンピュータに伝送する。 In order to achieve the above objects and effects, a motorized bicycle having a control device of the present invention includes a motorized bicycle having an assisting motor, a battery, a microcontroller, an acceleration detector, and a transmitter and electrically connected to each other. The microcontroller controls the power supplied by the battery to the assisting motor, assists the motorbike in progress, and the microcontroller monitors the current output by the battery and defines the power consumption value. The acceleration detector detects the acceleration of the motorized bicycle and generates an acceleration value, and the transmitter transmits the power consumption value and the acceleration detection value to the microcomputer.
該マイクロコンピュータは、無線送受信ユニット及び助力調整ユニットを有し、該無線送受信ユニットは、該電力消費量値及び加速検出値を受信し、該助力調整ユニットは、該電力消費量値及び加速度検出値を計算し、モータ出力調整信号を発生し、該無線送受信ユニット、伝送器が該モータ出力調整信号を原動機付自転車のマイクロコントローラに伝送し、該マイクロコントローラは、電池の助力モータに対する出力を調整し、原動機付自転車の騎乗者の動力補助を変更する。 The microcomputer includes a wireless transmission / reception unit and an assistance adjustment unit, the wireless transmission / reception unit receives the power consumption value and the acceleration detection value, and the assistance adjustment unit includes the power consumption value and the acceleration detection value. The wireless transmitter / receiver unit and the transmitter transmit the motor output adjustment signal to the motorized bicycle microcontroller, and the microcontroller adjusts the output of the battery to the assisting motor. , Change the power assistance for motorbike riders.
本考案は、確かに現在の原動機付自転車の助力モータの出力制御の技術発展上向き合う困難及び欠点を突破し、以下の利点を達成する。
１、本考案のマイクロコンピュータ３は、該電力消費量値１２１、加速度検出値１４１、及び心拍信号２１に基づき、該助力調整ユニット３２が演算して騎乗者の実際の体力及び純粋な人力加速性能を具体的に反映できるモータ出力調整信号３２１を発生し、マイクロコントローラ１３に伝送し、且つ電池出力を制御し、騎乗者４の体力の変化に基づき、電池１２の助力モータ１１の出力を調整し、原動機付自転車１の騎乗者４に対する動力補助を変更し、異なる騎乗者４の使用上の差異化の要求を有効に満足することができる。２、マイクロコンピュータ３は、更に、騎乗の行程経路を設定させ、設定された経路及び取得した海抜高度数に基づき、設定経路の傾斜度を計算し、該記憶ユニット３５が記録する電力消費量値１２１、加速度検出値１４１、心拍信号２１及び現在の騎乗時間及び騎乗距離のデータを計算し、該モータ出力調整信号３２１を発生する時、設定経路の傾斜度に基づいて行程全体の電力出力を分配し、原動機付自転車１の電池１２の電力を確保し、騎乗者４が行程の終点まで騎乗するようサポートすることができる。
The present invention certainly overcomes the difficulties and disadvantages facing the technological development of the power control of the assist motor of the current motorbike, and achieves the following advantages.
1. The microcomputer 3 of the present invention is based on the power consumption value 121, the acceleration detection value 141, and the heartbeat signal 21, and the assist adjustment unit 32 calculates the actual physical strength and pure human acceleration performance of the rider. The motor output adjustment signal 321 that can specifically reflect the above is generated, transmitted to the microcontroller 13, the battery output is controlled, and the output of the assist motor 11 of the battery 12 is adjusted based on the change in the physical strength of the rider 4. The power assistance for the rider 4 of the motorbike 1 can be changed to effectively satisfy the demand for differentiating use of different riders 4. 2. The microcomputer 3 further sets the riding route of the horse, calculates the inclination of the set route based on the set route and the acquired sea level altitude, and records the power consumption value recorded by the storage unit 35. 121, acceleration detection value 141, heart rate signal 21, current riding time and riding distance data are calculated, and when the motor output adjustment signal 321 is generated, the power output of the entire stroke is distributed based on the inclination of the set route In addition, the power of the battery 12 of the motorbike 1 can be secured and the rider 4 can be supported to ride to the end of the journey.
図１〜図３を参照し、本考案の制御装置を有する原動機付自転車は、助力モータ１１、電池１２、マイクロコントローラ１３、加速度検出器１４及び伝送器１５を有し且つ相互に電気接続した原動機付自転車１を含み、該マイクロコントローラ１３は、該電池１２が助力モータ１１に供給する電力を制御し、原動機付自転車１の進行を補助し、且つ該マイクロコントローラ１３は、該電池１２が出力する電流をモニタリングし、電力消費量値１２１を定義し、該加速度検出器１４は、該原動機付自転車１の進行の加速度を検出し、加速度値１４１を発生し、該伝送器１５は、該電力消費量値１２１及び加速度検出値１４１をマイクロコンピュータ３に伝送する。 Referring to FIGS. 1 to 3, a motorized bicycle having a control device of the present invention includes an assisting motor 11, a battery 12, a microcontroller 13, an acceleration detector 14, and a transmitter 15 and is electrically connected to each other. The microcontroller 13 controls the power supplied by the battery 12 to the assisting motor 11 to assist the advancement of the motorbike 1, and the microcontroller 13 outputs the battery 12. The current is monitored and a power consumption value 121 is defined. The acceleration detector 14 detects the acceleration of the traveling of the motorbike 1 and generates an acceleration value 141. The transmitter 15 The quantity value 121 and the acceleration detection value 141 are transmitted to the microcomputer 3.
該マイクロコンピュータ３は、無線送受信ユニット３１及び助力調整ユニット３２を有し、該無線送受信ユニット３１は、該電力消費量値１２１及び加速検出値１４１を受信し、該助力調整ユニット３２は、該電力消費量値１２１及び加速度検出値１４１を計算し、モータ出力調整信号３２１を発生し、該無線送受信ユニット３１、伝送器１５が該モータ出力調整信号３２１を原動機付自転車１のマイクロコントローラ１３に伝送し、該マイクロコントローラ１３は、電池１２の助力モータ１１に対する出力を調整し、原動機付自転車１の騎乗者４の動力補助を変更する。 The microcomputer 3 includes a wireless transmission / reception unit 31 and an assistance adjustment unit 32. The wireless transmission / reception unit 31 receives the power consumption value 121 and the acceleration detection value 141, and the assistance adjustment unit 32 The consumption value 121 and the acceleration detection value 141 are calculated, and a motor output adjustment signal 321 is generated. The wireless transmission / reception unit 31 and the transmitter 15 transmit the motor output adjustment signal 321 to the microcontroller 13 of the motorbike 1. The microcontroller 13 adjusts the output of the battery 12 to the assisting motor 11 and changes the power assist of the rider 4 of the motorbike 1.
本考案の各部材の特徴を更に説明し、上記図１〜図３を参照し、体力監視モニタ２を更に含み、該体力監視モニタ２は、該原動機付自転車１の騎乗者４に装着させ、該原動機付自転車１の騎乗者４の体力をモニタリングし、心拍信号２１を発生し、且つ体力監視モニタ２は、心拍信号２１を該マイクロコンピュータ３に無線伝送し、該助力調整ユニット３２は、該電力消費量値１２１、加速度検出値１４１及び心拍信号２１を計算し、モータ出力調整信号３２１を発生し、該無線送受信ユニット３１、伝送器１５が該モータ出力調整信号３２１を原動機付自転車１のマイクロコントローラ１３に伝送し、該マイクロコントローラ１３は、電池１２の助力モータ１１に対する出力を調整し、原動機付自転車１の騎乗者４に対する動力補助を変更する。次に、該加速度検出器１４は、ジャイロスコープであり、該体力監視モニタ２は、無線伝送を支援可能な腕輪又は心拍ベルトであり、該電池１２は、助力モータ１１の電源ケーブル１２２に接続する。また、該マイクロコンピュータ３は、携帯電話又はタブレットＰＣのうちの一種であり、それは、ＧＰＳナビゲーションチップ３３、タッチディスプレイ３４、記憶ユニット３５及び設定ユニット３６を含み、該ＧＰＳナビゲーションチップ３３は、衛星信号を介して現時点の海抜高度データを取得し、該設定ユニット３６は、騎乗の行程経路を設定することに用いられ、該タッチディスプレイ３４は、設定された行程経路及び行程中の所在位置を表示し、該記憶ユニット３５は、設定経路の起点から該無線送受信ユニット３１が受信する電力消費量値１２１、加速検出値１４１、心拍信号２１の記録を開始し、該助力調整ユニット３２は、ＧＰＳナビゲーションチップ３３が取得した海抜高度数を計算し、且つ設定経路の傾斜を計算し、該記憶ユニット３５が記録した電力消費量値１２１、加速検出値１４１、心拍信号２１を計算し、該モータ出力調整信号３２１を発生する。 The features of each member of the present invention will be further described, and with reference to FIGS. 1 to 3 described above, further including a physical strength monitor 2, which is attached to the rider 4 of the motorbike 1. The physical strength of the rider 4 of the motorbike 1 is monitored, a heartbeat signal 21 is generated, and the fitness monitor 2 wirelessly transmits the heartbeat signal 21 to the microcomputer 3, and the assisting adjustment unit 32 includes The power consumption value 121, the acceleration detection value 141, and the heart rate signal 21 are calculated, and a motor output adjustment signal 321 is generated. The wireless transmission / reception unit 31 and the transmitter 15 send the motor output adjustment signal 321 to the micro of the motorbike 1. The microcontroller 13 adjusts the output of the battery 12 to the assisting motor 11 and changes the power assist for the rider 4 of the motorbike 1. That. Next, the acceleration detector 14 is a gyroscope, the physical strength monitor 2 is a bracelet or a heart rate belt that can support wireless transmission, and the battery 12 is connected to a power cable 122 of the assisting motor 11. . The microcomputer 3 is a kind of mobile phone or tablet PC, and includes a GPS navigation chip 33, a touch display 34, a storage unit 35, and a setting unit 36. The GPS navigation chip 33 is a satellite signal. The setting unit 36 is used to set the riding route of the ride, and the touch display 34 displays the set route route and the location in the process. The storage unit 35 starts recording the power consumption value 121, the acceleration detection value 141, and the heartbeat signal 21 received by the wireless transmission / reception unit 31 from the starting point of the set path, and the assisting adjustment unit 32 includes a GPS navigation chip. 33 calculates the altitude obtained above sea level and calculates the inclination of the set route, Power consumption value 121 憶 unit 35 is recorded, the acceleration detection value 141, and calculates a heartbeat signal 21, generates the motor output adjustment signal 321.
図１〜図３に示すように、上記本考案の原動機付自転車１の騎乗者４が本考案を使用する前には、先ず伝送器１５、体力監視モニタ２及び無線送受信ユニット３１に対して無線伝送マッチングを行い、続いてＧＰＳナビゲーション３３、設定ユニット３６を介して騎乗の行程経路を設定し、該タッチディスプレイ３４は、設定された行程経路及び行路柱の所在位置を表示し、該無線送受信ユニット３１は、行程経路を設定する起点から該電力消費量値１２１、加速度検出値１４１及び心拍信号２１の受信を開始し、該記憶ユニット３５は、設定経路の起点から前記受信する信号及び現在の騎乗時間及び騎乗距離の記録を開始する。前記のように、該ＧＰＳナビゲーションチップ３３が衛星信号によって現在の地点の海抜高度データを取得し、該助力調整ユニット３２は、ＧＰＳナビゲーションチップ３３から取得した海抜高度数を計算し、且つ設定経路の傾斜度を計算し、該記憶ユニット３５が記録する電力消費量値１２１、加速度検出値１４１、心拍信号２１及び現在の騎乗時間及び騎乗距離のデータを計算し、該モータ出力調整信号３２１を発生し、該無線送受信ユニット３１、伝送器１５は、該モータ出力調整信号３２１を原動機付自転車１のマイクロコンピュータ１３へ出力し、原動機付自転車１の騎乗者４に対する動力補助を変化させ、騎乗者４の体力の変化に基づき、電池１２の助力モータ１１に対する出力を調整し、原動機付自転車１の騎乗者４に対する動力補助を変化させる。 As shown in FIGS. 1 to 3, before the rider 4 of the motorbike 1 of the present invention uses the present invention, the transmitter 15, the physical strength monitor 2, and the wireless transmission / reception unit 31 are wirelessly connected first. The transmission matching is carried out, and then the riding route of the riding is set via the GPS navigation 33 and the setting unit 36. The touch display 34 displays the set route route and the location of the route pillar, and the wireless transmission / reception unit. 31 starts receiving the power consumption value 121, the acceleration detection value 141, and the heartbeat signal 21 from the starting point for setting the stroke path, and the storage unit 35 receives the received signal and the current horse riding from the starting point of the setting path. Start recording time and riding distance. As described above, the GPS navigation chip 33 acquires the altitude altitude data of the current point from the satellite signal, and the assisting adjustment unit 32 calculates the altitude altitude obtained from the GPS navigation chip 33, and The inclination degree is calculated, the power consumption value 121, the acceleration detection value 141, the heart rate signal 21 and the current riding time and riding distance data recorded by the storage unit 35 are calculated, and the motor output adjustment signal 321 is generated. The wireless transmission / reception unit 31 and the transmitter 15 output the motor output adjustment signal 321 to the microcomputer 13 of the motorized bicycle 1 to change the power assistance for the rider 4 of the motorized bicycle 1 to change the power of the rider 4. Based on the change in physical strength, the output of the battery 12 to the assisting motor 11 is adjusted to the rider 4 of the motorbike 1. Changing the force auxiliary.
上記のように、該助力調整ユニット３２がモータ出力調整信号３２１を計算することは、騎乗過程中の人力出力エネルギー及びモータ出力エネルギーの変動の演算から得られ、その演算の導出は、以下のとおりである。 As described above, the calculation of the motor output adjustment signal 321 by the assist adjustment unit 32 is obtained from the calculation of the fluctuation of the manpower output energy and the motor output energy during the riding process, and the calculation is derived as follows. It is.
運動エネルギーの定理に基づき、１つの外力が１つの物体に作用し、その運動エネルギーがＥＫ０からＥＫまで増加する場合、この力が行う仕事は、Ｗ＝ΔＥＫ＝ＥＫ−ＥＫ０＝Ｆｄであり、等速直線運動の場合については、以下の式が導出される：
であり、そのうち、
であり、ｍは質量であり、ｖ１及びｖ２は、それぞれ質点の初速度及び最終速度であり、ａが加速度である。一般の状況における導出は、下式のとおりである。
Based on the kinetic energy theorem, when one external force acts on one object and the kinetic energy increases from E K0 to E K , the work performed by this force is W = ΔE K = E K −E K0 = For Fd and constant velocity linear motion, the following equation is derived:
Of which
Where m is the mass, v 1 and v 2 are the initial velocity and final velocity of the mass point, respectively, and a is the acceleration. The derivation in the general situation is as follows:
本考案中のａは車体上の加速度検出器（１３、ジャイロスコープ）が検出するＹ軸の加速度であり、その応用は、下式の通りである。
ａ＝ｈｐａ＋ｍｐａ
そのうち、ｍｐａは、助力モータ１１が提供するモータ出力エネルギー（Motor Power)であり、ｈｐａ（human power）は、人力出力エネルギーであり、即ち、ｈｐａ=ａ−ｍｐａである。騎乗者の実際の体力が最終的に反映されることによって、車体の加速度となるので、本発明は、車体上の加速度検出器（１３、ジャイロスコープ）が検出したＹ軸の加速度を計算パラメータとして採用し、騎乗者の実際の体力及び純粋な人力化加速性能を具体的に反映することができる。
In the present invention, a is the Y-axis acceleration detected by the acceleration detector (13, gyroscope) on the vehicle body, and its application is as follows.
a = hpa + mpa
Among them, mpa is motor output energy (Motor Power) provided by the assisting motor 11, and hpa (human power) is human power output energy, that is, hpa = a-mpa. Since the actual physical strength of the rider is finally reflected, the acceleration of the vehicle body is obtained. Therefore, the present invention uses the acceleration on the Y axis detected by the acceleration detector (13, gyroscope) on the vehicle body as a calculation parameter. Adopted to reflect the actual physical strength and pure human acceleration performance of the rider.
上記のように、本考案のマイクロコンピュータ３の助力調整ユニット３２は、ｈｐａｍｐａデータを特定パターン又は曲線形態で表現し、過程において、ｈｐａの増減（人の体力の疲労状態）に基づき、適時に適当なモータ動力補助を施し、即ち、ｍｐａデータが形成するモータ出力曲線で調製を行い、これに基づき、騎乗者から実際の体力及び人力加速性能を具体的に反映できる該モータ出力調整信号３２１を発生する。原動機付自転車１のマイクロコントローラ１３を電池１２の助力モータ１１に対する出力を調整し、原動機付自転車１の騎乗者４の動力補助を変更する。 As described above, the assisting adjustment unit 32 of the microcomputer 3 of the present invention expresses hpampa data in a specific pattern or curve form, and in the process, based on increase / decrease of hpa (fatigue state of human physical strength) The motor output adjustment signal 321 that specifically reflects the actual physical strength and human power acceleration performance from the rider is generated based on the motor output curve formed by the mpa data. To do. The microcontroller 13 of the motorbike 1 adjusts the output of the battery 12 to the assisting motor 11 to change the power assistance of the rider 4 of the motorbike 1.
従って、本考案は、更に、マイクロコンピュータ３に騎乗の行程経路を設定し、該助力調整ユニット３２は、設定経路及び取得した海抜高度に基づき、設定経路の傾斜度を計算し、該記憶ユニット３５が記憶する電力消費量値１２１、加速度検出値１４１、心拍信号２１及び現在の騎乗時間及び騎乗距離のデータを計算し、該モータ出力調整信号３２１を発生する時、更に設定経路の傾斜度に基づいて行程全体の電力出力を分配し、原動機付自転車１の電池１２の電力を確保し、騎乗者４を行程の終点まで騎乗できるようにサポートすることができる。 Therefore, the present invention further sets the riding path of the riding on the microcomputer 3, and the assisting adjustment unit 32 calculates the inclination of the setting path based on the setting path and the acquired sea level altitude, and stores the storage unit 35. Calculates the power consumption value 121, the acceleration detection value 141, the heart rate signal 21, and the current riding time and riding distance data stored therein, and when the motor output adjustment signal 321 is generated, it is further based on the inclination of the set route. Thus, the power output of the entire stroke can be distributed, the power of the battery 12 of the motorbike 1 can be secured, and the rider 4 can be supported to ride on the end of the stroke.
また、該マイクロコンピュータ３は、更に、記憶ユニット３５が記録した現在の異常時間及び騎乗距離のデータに基づき、現在の実際の路況の騎乗速度と現在の騎乗者の体力状態を対比する。 Further, the microcomputer 3 further compares the current riding speed of the road condition and the current physical condition of the rider based on the current abnormal time and the riding distance data recorded by the storage unit 35.
上記のように、本考案は、確かに現在の原動機付自転車の助力モータの出力制御の技術発展上向き合う困難及び欠点を突破し、以下の利点を達成する。
１、本考案のマイクロコンピュータ３は、該電力消費量値１２１、加速度検出値１４１、及び心拍信号２１に基づき、該助力調整ユニット３２が演算して騎乗者の実際の体力及び純粋な人力加速性能を具体的に反映できるモータ出力調整信号３２１を発生し、マイクロコントローラ１３に伝送し、且つ電池出力を制御し、騎乗者４の体力の変化に基づき、電池１２の助力モータ１１の出力を調整し、原動機付自転車１の騎乗者４に対する動力補助を変更し、異なる騎乗者４の使用上の差異化の要求を有効に満足することができる。
２、マイクロコンピュータ３は、更に、騎乗の行程経路を設定させ、設定された経路及び取得した海抜高度数に基づき、設定経路の傾斜度を計算し、該記憶ユニット３５が記録する電力消費量値１２１、加速度検出値１４１、心拍信号２１及び現在の騎乗時間及び騎乗距離のデータを計算し、該モータ出力調整信号３２１を発生する時、設定経路の傾斜度に基づいて行程全体の電力出力を分配し、原動機付自転車１の電池１２の電力を確保し、騎乗者４が行程の終点まで騎乗するようサポートすることができる。
As described above, the present invention surely overcomes the difficulties and disadvantages facing the technological development of the power control of the assist motor of the current motorized bicycle, and achieves the following advantages.
1. The microcomputer 3 of the present invention is based on the power consumption value 121, the acceleration detection value 141, and the heartbeat signal 21, and the assist adjustment unit 32 calculates the actual physical strength and pure human acceleration performance of the rider. The motor output adjustment signal 321 that can specifically reflect the above is generated, transmitted to the microcontroller 13, the battery output is controlled, and the output of the assist motor 11 of the battery 12 is adjusted based on the change in the physical strength of the rider 4. The power assistance for the rider 4 of the motorbike 1 can be changed to effectively satisfy the demand for differentiating use of different riders 4.
2. The microcomputer 3 further sets the riding route of the horse, calculates the inclination of the set route based on the set route and the acquired sea level altitude, and records the power consumption value recorded by the storage unit 35. 121, acceleration detection value 141, heart rate signal 21, current riding time and riding distance data are calculated, and when the motor output adjustment signal 321 is generated, the power output of the entire stroke is distributed based on the inclination of the set route In addition, the power of the battery 12 of the motorbike 1 can be secured and the rider 4 can be supported to ride to the end of the journey.
以上の実施例による本考案の詳細な説明は本考案の範囲を制限するものではない。本技術に熟知する者が、本考案の範囲内にて行う変更や調整を行っても、本考案の重要な意義は失われず、本考案の範囲に含まれる。 The detailed description of the present invention according to the above embodiments does not limit the scope of the present invention. Even if a person familiar with the present technology makes changes or adjustments within the scope of the present invention, the important significance of the present invention is not lost and is included in the scope of the present invention.
１ 原動機付自転車
１１ 助力モータ
１２ 電池
１２１ 電力消費値
１２２ 電源ケーブル
１３ マイクロコントローラ
１４ 加速度検出器
１４１ 加速度検出値
１５ 伝送器
２ 体力監視モニタ
２１ 心拍信号
３ マイクロコンピュータ
３１ 無線送受信ユニット
３２ 補助調整ユニット
３２１ モータ出力調整信号
３３ ＧＰＳナビゲーションチップ
３４ タッチディスプレイ
３５ 記憶ユニット
３６ 設定ユニット
４ 騎乗者
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bicycle with motor 11 Auxiliary motor 12 Battery 121 Power consumption value 122 Power cable 13 Microcontroller 14 Acceleration detector 141 Acceleration detection value 15 Transmitter 2 Physical strength monitor 21 Heartbeat signal 3 Microcomputer 31 Wireless transmission / reception unit 32 Auxiliary adjustment unit 321 Motor Output adjustment signal 33 GPS navigation chip 34 Touch display 35 Storage unit 36 Setting unit 4 Rider
Claims (5)
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