【実施例1】
【0019】
車両用表示操作装置が用いられる車両の例として電動補助自転車について説明する。
図1は、実施例1に係る表示操作装置が用いられる電動補助自転車の外観を示す図である。
図1に示すように、電動補助自転車は、フレーム80、ハンドル81、ステム82、サドル83、前照灯84、前輪85、後輪86およびクランク87等を有する。運転者(搭乗者)は、サドル83に座りハンドル81を握る。なお、
図1では省略をしたが、電動補助自転車には前照灯84以外にも灯りが装着されている。例えば、サドルバック、シートポスト、フレーム80またはリア泥除けには、テールランプが設けられている。
【0020】
フレーム80には蓄電装置90および制御ユニット91が設けられている。前輪85にはモータ92および回転センサ93が設けられている。クランク87にはトルクセンサ94が設けられている。ハンドル81にはブレーキセンサ95が設けられている。
【0021】
蓄電装置90は、例えば二次電池である。蓄電装置90は、家庭用電力およびモータ92が発電した電力により充電され、モータ92、前照灯84および制御ユニット91に電力を供給する。
【0022】
モータ92は例えば三相直流ブラシレスモータである。モータ92は、運転者の人力をアシストするとき(アシスト動作時)に前輪85を駆動し、回生ブレーキを動作させるとき(回生動作時)に前輪85の回転から電力を回生し蓄電装置90に供給する。回転センサ93は例えばホール素子であり、モータ92の回転を検出する。
【0023】
トルクセンサ94は運転者の踏み込みによりクランク87に生じるトルクを検出する。ブレーキセンサ95は、運転者がブレーキ操作を行ったことを検出する。
【0024】
図2は、実施例1に係る表示操作装置および制御ユニットのブロック図である。
図2に示すように、制御ユニット91は、制御回路96およびモータ駆動回路97を備えている。
【0025】
制御回路96は、CPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサと、ROM(Read Only Memory)および/またはRAM(Random Access Memory)等の記憶装置と、を有する。
【0026】
制御回路96は、回転センサ93、トルクセンサ94およびブレーキセンサ95から入力される信号に基づきモータ駆動回路97を制御する。例えば、制御回路96は、アシスト動作時に回転センサ93およびトルクセンサ94からの信号等に基づき運転者をアシストする量を算出しモータ92を駆動させる。制御回路96は、回生動作時に回転センサ93およびブレーキセンサ95からの信号に基づき回生ブレーキ量を算出しモータ92を制御する。制御回路96は、前照灯84、テールランプおよび/または表示操作装置10内の照明装置14の点灯および消灯を制御する。
【0027】
モータ駆動回路97は、例えば三相ブリッジインバータ回路を含む。モータ駆動回路97は、アシスト動作時は蓄電装置90からモータ92に駆動電力を供給し、回生動作時はモータ92から蓄電装置90に回生電力を供給する。
【0028】
表示操作装置10は、光センサ12、照明装置14、入力装置16、表示装置18および制御装置15を備えている。運転者は、表示操作装置10を用い制御ユニット91を制御する。また、表示操作装置10は、制御ユニット91から出力される情報を表示する。
【0029】
光センサ12は、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトIC(Integrated Circuit)および/またはCdSセル等であり、受光することで環境の照度を検出する。光センサ12は、受けた光の強度に対応する信号を制御装置15に出力する。
【0030】
照明装置14は、LED(Light Emitting Diode)および/またはLCD(Liquid Crystal Display)のバックライト等である。照明装置14は、バックライトのように表示装置18の視認性を向上させる。照明装置14は、点灯することで運転者に情報を提供してもよい。照明装置14は、制御装置15の指示により点灯および消灯する。
【0031】
入力装置16は、操作ボタンおよび/または操作スイッチ等である。運転者は、入力装置16を操作することで、例えば前照灯84の点灯および消灯、アシスト動作における動作モード(アシスト有無等)の切り替え、および/または回生動作における動作モードの切り替えを行なう。入力装置16は、運転者の操作に対応する信号を制御装置15に出力する。
【0032】
表示装置18は、7セグメントおよび/またはLCD等であり、情報を表示する。表示装置18は、制御装置15からの信号に応じて、前照灯84(または、前照灯84およびテールランプ)の点灯および消灯の状態、現在設定されているアシスト動作の動作モード、現在設定されている回生動作の動作モード等の情報、および/または蓄電装置90の充電量を表示する。
【0033】
制御装置15は、例えばCPUまたはMPU等のプロセッサおよび記憶装置を備えている。制御装置15は、光センサ12および入力装置16から入力した信号および制御ユニット91からの信号に基づき照明装置14および表示装置18を制御する。制御装置15は、光センサ12および入力装置16から入力した信号等の情報を制御ユニット91に出力する。
【0034】
図3は、電動補助自転車のハンドルに表示操作装置が取り付けられた状態を示す図である。
図3に示すように、ステム82にハンドル81が取り付けられている。ハンドル81の先端にグリップ88およびブレーキレバー89が取り付けられている。表示操作装置10は、ハンドル81のグリップ88近くに取り付けられている。これにより、運転者はグリップ88を握った状態で表示操作装置10を操作しやすくなる。表示操作装置10の目視面は、運転者が視認しやすいように水平方向に対し傾斜して取り付けられている。
【0035】
図4(a)および
図4(b)は、実施例1に係る表示操作装置の斜視図である。
図4(a)は、上方からの斜視図であり、
図4(b)は、下方からの斜視図である。
図4(a)および
図4(b)に示すように、表示操作装置10は、シート40、ケース30および固定具32を備えている。
【0036】
ケース30は上ケース30aと下ケース30bを有している。上ケース30aと下ケース30bとは溶着等により接合されている。ケース30は、対候性樹脂であり、例えばASA(acrylate styrene acrylonitrile)樹脂である。ケース30の上面(前面)に目視面21が設けられている。運転者が視認する目視面21には、ボタン22aおよび22b、表示部24aおよび24b並びに窓26が設けられている。ボタン22aおよび22bは、入力装置16である。ボタン22aは、前照灯84(または、前照灯84およびテールランプ)の点灯および消灯を切り替えるスイッチである。ボタン22bは、アシスト動作および回生動作等のモードを切り替えるスイッチである。表示部24aは蓄電装置90のバッテリ残量をパーセント表示する。表示部24bはアシストの状態を表示する。
【0037】
ケース30の下面には固定具32が取り付けられている。固定具32は表示操作装置10をハンドル81に固定する部材である。ねじ36を締めることで固定具32はハンドル81に固定される。
【0038】
図5は、実施例1に係る表示操作装置の断面図である。
図5に示すように、上ケース30aの上面にはシート40が貼り付けられている。シート40の表面が目視面21となる。ケース30内には回路基板50が収納されている。回路基板50の上面および下面には電子部品(不図示)が実装されている。回路基板50は、ねじ59により上ケース30aに固定されている。上ケース30aと下ケース30bとが接合されることにより、回路基板50はケース30内に密封される。固定具32は、ハンドル81の直径と同程度の内径を有するリング状である。固定具32の空洞部35にハンドル81を挿入し、ねじ36により固定具32を締める。これにより、表示操作装置10はハンドル81に固定される。
【0039】
図6は、実施例1に係る表示操作装置の解体斜視図である。表示操作装置10は、シート40、上ケース30a、回路基板50および下ケース30bに分解される。シート40の表面が目視面21となる。目視面21は
図4と同じであり説明を省略する。
【0040】
上ケース30aには、開口34aから34cが設けられている。開口34aおよび34bは表示部24aおよび24bに対応する位置に設けられている。開口34cは窓26に対応する位置に設けられている。開口34aから34c内には透明部材がはめ込まれている。上ケース30aのボタン22aおよび22bに対応する位置にゴム材60が嵌め込まれている。
【0041】
回路基板50の上面には、7セグメント52、LED54、光センサ56およびスイッチ58(例えばタクトスイッチ)が設けられている。表示部24aには、7セグメント52の表示(数字)が表示される。表示部24bは、LED54の光により点灯する。LED54は照明装置14に相当する。光センサ56は、
図2の光センサ12に相当し、窓26から入射した光を検出する。スイッチ58は、板材62を介しゴム材60の下面に当接する。ボタン22aおよび22bが押されるとスイッチ58が駆動する。下ケース30bには回路基板50の下面に実装された電子部品を収納する窪みが設けられている。
【0042】
図7は、実施例1に係る表示操作装置の上面図である。
図7に示すように、表示操作装置10の上面は運転者が視認する目視面21となる。
図3のように、表示操作装置10はグリップ88とステム82との間のグリップ88側のハンドル81に取り付けられる。運転者がサドル83に座ると表示操作装置10は運転者の眼より地面側にある。このため、運転者が目視面21を目視しやすいように、目視面21は運転者に対し奥側が上に手前側が下になるように水平から傾斜し取り付けられる。
【0043】
図7において、ステム82側を+X方向、グリップ88側を−X方向、運転者に対し奥側を+Y方向および手前側を−Y方向、目視面21の法線方向を+Z方向とする。±X方向はハンドル81の中心軸が延伸する方向となる。ボタン22aおよび22bが設けられている領域70は、目視面21内の−X側に位置している。表示部24a、24bおよび24cが設けられている領域72は、目視面21内の+X方向に位置している。光を通過させる窓26は、領域70と72の間に設けられている。
【0044】
目視面21の平面形状は矩形状である。目視面21の中心74を通りX方向に延伸する直線を75aとし、目視面21の中心74を通りY方向に延伸する直線を75bとする。領域70は線75bより−X側に位置する。窓26は、線75bより−X側かつ線75aより−Y側に位置する。
【0045】
図8は、実施例1に係る表示操作装置の断面図であり、XY平面の断面図である。ケース30内に回路基板50が収納されている。回路基板50の+Z側の実装面51に、7セグメント52、LED54aから54c、光センサ56およびスイッチ58が実装されている。上ケース30aには回路基板50の実装面51に当接する壁38が設けられている。壁38は、7セグメント52、LED54aから54cが出射した光が光センサ56に漏れることを抑制する。
【0046】
表示部24aに対応する位置(すなわち平面視において重なる位置)に7セグメント52が実装されている。表示部24bおよび24cに対応する位置にLED54aおよび54bが実装されている。LED54aおよび54bが点灯すると、対応する表示部24bおよび24cに文字または記号が表示される。あるいは、文字や記号が形成されていない場合、表示部24bまたは24cは、白く点灯される。窓26に対応する位置に光センサ56が実装されている。ボタン22aおよび22bに対応する位置にスイッチ58が設けられている。スイッチ58の+Y側および−Y側にLED54cが設けられている。LED54cが点灯すると、ボタン22aおよび22bの文字または記号が明るくなる。
【0047】
光センサ56は、周囲が暗くなると前照灯84、テールランプおよび/または表示操作装置10内の照明装置14を自動的に点灯するためのセンサである。例えば、制御回路96(
図2参照)は、光センサ56の出力が閾値以下の場合前照灯84を点灯し、閾値以上の場合前照灯84を消灯する。
【0048】
図9(a)から
図9(c)は、目視面を示す平面図である。
図9(a)に示すように、目視面21の周辺領域76に窓26(すなわち光センサ56)を設けることが考えられる。しかしながら、周辺領域76は物に衝突した際に衝撃を受けやすい。これにより、光センサ56が破損または誤動作しうる。そこで、窓26は、周辺領域76以外の領域77に設けることが好ましい。
【0049】
図9(b)に示すように、領域77内でボタン22aおよび22b、表示部24aから24c、並びに窓26の好ましい配置を検討する。ボタン22aおよび22bは、運転者がグリップ88(
図3参照)を握った状態で操作する。例えば、運転者は親指の腹でボタン22aおよび22bを押圧する。よって、ボタン22aおよび22bは領域77内の−X側(グリップ側)の領域77aに配置することが好ましい。
【0050】
表示部24aから24cは運転者が視認しやすいように運転者の正面に近いことが好ましい。運転者の正面はステム82(
図3参照)である。よって、表示部24aから24cは領域77のうち+X側(ステム側)の領域77bに配置することが好ましい。窓26は空いたスペースに配置するため、領域77aと77bとの間の領域77cに設けることになる。窓26は、領域77cのうち+Y側に配置してもよいし−Y側に配置してもよいし、Y方向の中央に配置してもよい。
【0051】
図9(c)に示すように、複数の表示部24aから24cのうち大きな表示部24aは重要な情報を表示する表示部である。このため、運転者に最も視認しやすい場所に配置する。目視面21のうち地面から上すなわち+Y側は運転者に視認しやすい。よって、表示部24aは領域77のうち+X側かつ+Y側の領域77dに配置する。表示部24aは大きいため領域77a近くまで表示部24aを配置する領域77dとなる。小さい表示部24bは、領域77のうち+X側かつ−Y側の領域77eにまとめて配置する。表示部24bは小さいため、領域77eのX方向の幅は領域77dのX方向の幅より小さい。よって、領域77eと77aとの間に窓26を配置可能な領域77cが形成される。このため、窓26は目視面21の中心74より−Y側に配置する。
【0052】
夜間に光センサ56が街灯等に反応し、前照灯84が消灯すると危険である。このため、光センサ56は街灯に対し鈍感であることが好ましい。街灯は表示操作装置10より高い位置にある。このため、窓26を+Y側に配置すると、光センサ56が街灯の光を検出しやすくなる。よって、窓26は、目視面21の中心74より−Y側に配置することが好ましい。
【0053】
目視面21の平面形状がほぼ正方形の例を説明したが、目視面21の平面形状はほぼ長方形上でもよい。目視面21の平面形状は円形状、楕円形状、四角形状、その他の多角形状でもよい。
図3のように、表示操作装置10が左側のグリップ88近くに取り付ける例を説明したが、表示操作装置10は、ハンドルの両端に設けられたグリップのうち右側のグリップ88近くに取り付けてもよい。
【0054】
実施例1によれば、運転者が操作するボタン22aおよび22b(操作部)の少なくとも一部は、目視面21内の中心74よりグリップ88側に設けられている。運転者が視認する表示部24aから24cの少なくとも一部は中心74よりステム82側かつボタン22aおよび22bよりステム82側に設けられている。可視光を通過させる窓26はボタン22aおよび22bと表示部24aから24cとの間に設けられている。光センサ56は、前照灯84を制御するための窓26を通過した可視光を検出する。固定具32は、目視面21が運転者からみて奥側が上に手前側が下にとなる傾斜を有するようにケース30をハンドル81に固定する。
【0055】
これにより、
図9(b)のように、ボタン22aおよび22bは操作しやすくなる。表示部24aから24cは視認しやすくなる。光センサ56は破損または誤動作し難くなる。このように、光センサ56を適切に配置できる。
【0056】
窓26は、目視面21の中心74より手前側に設けられている。これにより、例えば街灯等により前照灯84の制御が不安定になることを抑制できる。
【0057】
複数の表示部24aから24cのうち奥側の表示部24aのグリップ88側の端は、手前側の表示部24bのグリップ88側の端よりグリップ88側に位置する。これにより、
図9(c)のように、中心74より手前側の領域77cに窓26を形成できる。
【0058】
図7のように、目視面21において手前側から奥側をみて(すなわちY方向において)窓26の少なくとも一部は、奥側の表示部24aの少なくとも一部と重なる。このような場合、
図9(c)のように、中心74より手前側の領域77cに窓26を形成できる。
【0059】
図7のように、線75bよりステム82側に表示部24aから24cが設けられている場合、窓26を線75bよりステム82側に設けることができない。よって、窓26は、中心74よりグリップ88側に設ける。
【0060】
ケース30に目視面21が設けられ、ケースに回路基板50が収納されている。光センサ56は、回路基板50の実装面51の窓26に対応する位置に実装され、窓26を通過した可視光を検出する。また、スイッチ58(操作部材)は、実装面51のボタン22aおよび22bに対応する位置に実装され、ボタン22aおよび22bの操作に基づき駆動する。7セグメント52、LED54aおよび54b(発光素子)は、実装面51の表示部24a、24bおよび24cに対応する位置に実装されている。7セグメント52、LED54aおよび54bが出射した光により、表示部24aから24cに記号または文字が表示される。
【0061】
図1のように、車両は、ステム82と、ステム82から車両の幅方向に延在し、両端に運転者が握る一対のグリップ88を有するハンドル81と、ハンドル81の後方に設けられ運転者が座るサドル83と、車両の前方を照らす前照灯84と、を有する。
図3のように、表示操作装置10は、ハンドル81のステム82と一対のグリップ88のうち一方のグリップとの間に取り付けられる。これにより、グリップ88を握った運転者は、ボタン22aおよび22bを操作しやすくなる。サドル83に座った運転者は表示部24aから24cを視認しやすくなる。光センサ56は目視面21の周縁に設けられていないため、衝撃に対し破損または誤動作し難くなる。このように、光センサ56を適切に配置できる。
【0062】
実施例1では、車両として電動補助自転車を例に説明し、表示操作装置として電動補助自転車用の表示装置を例に説明したが、表示操作装置は、電動補助機能のない自転車用または自動二輪車用でもよい。車両は自転車でもよい。
【0063】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。