坡度计算装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种坡度计算装置，不使用倾斜传感器来计算坡度。坡度计算装置（1）包括蹬踏力检测部（2）、旋转速度检测部（3）、速度检测部（4）、存储部（51）以及控制部（5）。控制部（5）根据由蹬踏力检测部（2）检测的转矩和由旋转速度检测部（3）检测的脚踏圈速来计算第一能量。另外，控制部（5）根据由速度检测部（4）检测的行进速度和存储在存储部（51）的自行车及骑行者的总重量来计算第二能量。另外，控制部（5）根据第一能量和第二能量来计算坡度。

【技术实现步骤摘要】
坡度计算装置
本专利技术涉及坡度计算装置。
技术介绍
自行车的骑行者在爬坡时，对变速器或悬架装置等进行操作，以便能够更轻松地爬坡。因此，在自行车行进时，行进路的坡度检测是重要的。例如，在专利文献1中公开了如下的自行车：利用倾斜传感器（坡路传感器）检测行进路的坡度，使变速器自动地动作。现有技术文献专利文献1：日本特开2000-108982号公报。上述的自行车的变速控制部根据来自倾斜传感器的信息使变速器动作。但是，上述的自行车存在如下问题：需要新设置仅用于检测坡度而使用的倾斜传感器。
技术实现思路
本专利技术的课题在于不使用倾斜传感器来计算自行车的行进路的坡度。本专利技术的第一侧面的坡度计算装置包括第一检测部、速度检测部、存储部以及控制部。第一检测部对与至少由自行车的骑行者输入到自行车中的第一能量相关的参数进行检测。速度检测部对自行车的行进速度进行检测。存储部存储自行车和骑行者的总重量。控制部根据由第一检测部检测的参数来计算第一能量。另外，控制部根据由速度检测部检测的行进速度以及存储在存储部中的自行车和骑行者的总重量，来计算第二能量。另外，控制部根据第一能量和第二能量来计算坡度。根据该结构，控制部通过与输入到自行车的第一能量相关的参数、行进速度、自行车和骑行者的总重量，能够计算坡度。即，上述的坡度计算装置通过使用第一检测部和速度检测部能够计算坡度。因此，上述坡度计算装置不使用仅用于检测坡度的倾斜传感器就能够计算坡度。本专利技术的第二侧面的坡度计算装置包括第一检测部、速度检测部、存储部以及控制部。第一检测部对与输入到自行车中的第一能量相关的参数进行检测。速度检测部对自行车的行进速度进行检测。存储部存储自行车和骑行者的总重量。控制部根据由第一检测部检测的参数来计算第一能量。另外，控制部根据由速度检测部检测的行进速度和存储在存储部中的自行车及骑行者的总重量，来计算第二能量。另外，控制部根据第一能量和第二能量来计算坡度。优选的是，第一检测部包含蹬踏力检测部和旋转速度检测部。蹬踏力检测部对作用于自行车的曲柄的蹬踏力进行检测。旋转速度检测部对曲柄的旋转速度进行检测。控制部将由蹬踏力检测部检测的蹬踏力和由旋转速度检测部检测的旋转速度作为参数，来计算第一能量。优选的是，控制部根据在第一时间中输入的第一能量和从第二时间直至第一时间的第二能量的变化量，来计算第一时间中的第三能量的变化量。然后，控制部根据计算的第三能量的变化量来计算坡度。优选的是，控制部通过从第一能量减去第二能量的变化量，来计算第三能量的变化量。优选的是，控制部根据在第一时间中自行车行进的距离和第三能量的变化量，来计算坡度。优选的是，蹬踏力检测部将作用于自行车的曲柄轴的转矩作为蹬踏力检测。优选的是，旋转速度检测部将曲柄的脚踏圈速作为旋转速度检测。优选的是，控制部通过在上述第一时间内将由如下式（1）计算的第一部分能量累计来计算第一能量。【数学式1】在式中，p1表示第一部分能量，T表示转矩，n表示脚踏圈速，Δt表示上述蹬踏力检测部的采样间隔。优选的是，控制部通过如下式（2）来计算第二能量的变化量。【数学式2】在式中，m表示自行车和骑行者的总重量，v1表示第一时间中的行进速度，v2表示第二时间中的行进速度。优选的是，坡度计算装置还包括对自行车的制动器的动作状态进行检测的制动器检测部。控制部当根据制动器检测部的检测结果判断为制动器正在动作时，不计算坡度。第一能量还可以包含由自行车的骑行者输入到自行车中的能量、和由搭载于自行车的行进辅助用电动机输入到自行车中的能量。第一检测部还可以包含蹬踏力检测部、旋转速度检测部以及辅助动力检测部。蹬踏力检测部对作用于自行车的曲柄的蹬踏力进行检测。旋转速度检测部对曲柄的旋转速度进行检测。辅助动力检测部对行进辅助用电动机的辅助动力进行检测。控制部将由蹬踏力检测部检测的蹬踏力、由旋转速度检测部检测的旋转速度、由辅助动力检测部检测的辅助动力作为参数，来计算第一能量。第一检测部还可以包含蹬踏力检测部和旋转速度检测部。蹬踏力检测部对作用于自行车的曲柄的蹬踏力进行检测。旋转速度检测部对曲柄的旋转速度进行检测。控制部将由蹬踏力检测部检测的蹬踏力、由旋转速度检测部检测的旋转速度、以及至少与蹬踏力对应地设定的辅助动力作为参数，来计算第一能量。存储部可以还存储表示蹬踏力与辅助动力的对应关系的辅助动力信息。控制部根据由蹬踏力检测部检测的蹬踏力和辅助动力信息来计算辅助动力。专利技术效果根据本专利技术，不使用倾斜传感器就能够计算坡度。附图说明图1是自行车的侧视图。图2是表示坡度计算装置的结构的方框图。图3是表示自行车攀爬的坡路的概略图。图4是表示坡度计算装置的动作的流程图。图5是表示变形例1的坡度计算装置的结构的方框图。图6是表示变形例1的坡度计算装置的动作的流程图。图7是变形例4的自行车的侧视图。图8是表示变形例4的辅助机构的结构的方框图。图9是表示变形例4的坡度计算装置的结构的方框图。附图标记说明1坡度计算装置2蹬踏力检测部3旋转速度检测部4速度检测部5控制部6制动器检测部7辅助动力检测部116马达51存储部。具体实施方式以下参照附图对本专利技术的坡度计算装置的实施方式和使用该坡度计算装置的自行车进行说明。图1是使用了坡度计算装置的自行车101的侧视图。如图1所示，使用了坡度计算装置的自行车101包括车架102、车把104、驱动部105、前轮106f以及后轮106r。另外，自行车101还包括前制动器107f、后制动器107r、前制动杆108f、后制动杆108r以及显示装置109。驱动部105具有链条110和装配有踏板111的曲柄112。曲柄112包含曲柄轴112a和一对曲柄臂112b。各曲柄臂112b设置于曲柄轴112a的两端部。图2是表示实施方式的坡度计算装置1的方框图。如图2所示，坡度计算装置1包括蹬踏力检测部2、旋转速度检测部3、速度检测部4、控制部5以及存储部51。另外，蹬踏力检测部2和旋转速度检测部3相当于本专利技术的第一检测部。蹬踏力检测部2对作用于曲柄112的蹬踏力进行检测。例如，蹬踏力检测部2是转矩传感器，对作用于曲柄112的曲柄轴112a的转矩进行检测。具体来说，蹬踏力检测部2输出与作用于曲柄轴112a的转矩对应的信号（例如电压）。转矩传感器例如也可以是磁致伸缩式传感器，还可以是应变计。与由该蹬踏力检测部2检测到的转矩相关的信息被送至控制部5。旋转速度检测部3对曲柄112的旋转速度进行检测。例如，旋转速度检测部3是脚踏圈速传感器，将曲柄112的脚踏圈速作为旋转速度检测。具体来说，旋转速度检测部3安装于车架102，对安装于曲柄臂112b的磁铁进行检测。与由旋转速度检测部3检测到的旋转速度相关的信息被送至控制部5。速度检测部4对自行车101的行进速度进行检测。例如，速度检测部4是速度传感器。具体来说，速度检测部4安装于自行车101的前叉103上，对安装在前轮106f的一根辐条上的磁铁40进行检测（参照图1）。与由该速度检测部4检测到的自行车101的行进速度相关的信息被送至控制部5。另外，前轮106f每旋转一圈，控制部5就计算自行车101的行进速度。并且，该前轮106f每旋转一圈而计算的各行进速度表示前轮106f旋转一圈期间的自行车101的平均行进速度。具体来说，控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种坡度计算装置，包括：第一检测部，对与由自行车的骑行者输入到上述自行车中的第一能量相关的参数进行检测；速度检测部，对自行车的行进速度进行检测；存储部，存储上述自行车和上述骑行者的总重量；以及控制部，根据由上述第一检测部检测的上述参数计算第一能量，根据由上述速度检测部检测的行进速度和存储在上述存储部中的上述自行车及上述骑行者的总重量计算第二能量，并根据上述第一能量和上述第二能量计算坡度。

【技术特征摘要】
2013.10.24 JP 2013-220945;2014.08.20 JP 2014-167791.一种坡度计算装置，包括：第一检测部，对与输入到自行车中的第一能量相关的参数进行检测；速度检测部，对所述自行车的车轮旋转一圈期间的所述自行车的平均行进速度进行检测；存储部，存储上述自行车和上述自行车的骑行者的总重量；以及控制部，根据由上述第一检测部检测的上述参数计算第一能量，根据由上述速度检测部检测的平均行进速度和存储在上述存储部中的上述自行车及上述骑行者的总重量计算第二能量的平均值，所述控制部，计算所述自行车的车轮旋转一圈所需要的第一时间中的第一能量，计算所述第一时间中的所述第二能量的平均值，计算所述第一时间之前的速度检测间隔即第二时间中的所述第二能量的平均值，从所述第一时间中的所述第二能量的平均值和所述第二时间中的所述第二能量的平均值，计算从所述第二时间直至所述第一时间的第二能量的变化量，从所述第一时间中的第一能量和从所述第二时间直至所述第一时间的所述第二能量的变化量，计算所述第一时间中的第三能量的变化量，所述第三能量是势能，基于所述第三能量的变化量以及存储于所述存储部中的所述自行车以及所述骑行车的总重量，计算所述第一时间中所述自行车移动的垂直方向的距离，基于所述第一时间中的平均行进速度计算在所述第一时间中所述自行车移动的水平方向的距离，基于所述垂直方向的距离和所述水平方向的距离计算坡度。2.根据权利要求1所述的坡度计算装置，上述第一检测部包含：蹬踏力检测部，对作用于上述自行车的曲柄的蹬踏力进行检测；和旋转速度检测部，对上述曲柄的旋转速度进行检测，上述控制部将由上述蹬踏力检测部检测的上述蹬踏力和由上述旋转速度检测部检测的上述旋转速度作为上述参数，计算上述第一能量。3.根据权利要求2所述的坡度计算装置，上述蹬踏力检测部将作用于上述自行车的曲柄轴的转矩作为上述蹬踏力进行检测。4.根据权利要求3所述的坡度计算装置，上述旋转速度检测部将上述曲柄的脚踏圈速作为上述旋转速度进行检测。5.根据权利要求2或3所述的坡度计算装置，上述速度检测部构成为对安装于上述自行车的车轮并绕上述车轮的旋转轴旋转的被检测体进行检测，上述第一时间和第二时间是根据上述速度检测部检测上述被检测体的间隔而定义...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田隼也，
申请(专利权)人：株式会社岛野，
类型：发明
国别省市：日本;JP