(57)【要約】【課題】騎乗者の体調をパラメータ情報とし、当該パラメータ情報の変化に応じてギヤ機構のギヤ比を切り換える自動変速システムを提供する。【解決手段】複数のギヤ比を有するギヤ機構をそなえている自転車用自動変速システムであって、騎乗者の体調を生理的なパラメータとして検出するためのパラメータ検出機構（２）と、前記パラメータ検出機構（２）に接続され、パラメータ検出機構（２）から得られる生理的なパラメータに基づいて、騎乗者の生理的なパラメータデータを計算するように構成されているパラメータ処理機構（４）と、前記パラメータ処理機構（４）に接続され、前記パラメータ処理機構（４）によって計算される生理的なパラメータデータに応じて駆動信号を生成するように構成されている信号生成機構（６）と、前記信号生成機構（６）に接続され、前記信号生成機構（６）からの駆動信号に応じて前記自転車（１）のギヤ機構を操作し、一のギヤ比を選択切換える自動シフト機構（７）と、からなっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のギヤ比を有するギヤ機構をそなえている自転車用自動変速システムであって、
騎乗者の体調を生理的なパラメータとして検出するためのパラメータ検出機構（２）と、
前記パラメータ検出機構（２）に接続され、パラメータ検出機構（２）から得られる生理的なパラメータに基づいて、騎乗者の生理的なパラメータデータを計算するように構成されているパラメータ処理機構（４）と、
前記パラメータ処理機構（４）に接続され、前記パラメータ処理機構（４）によって計算される生理的なパラメータデータに応じて駆動信号を生成するように構成されている信号生成機構（６）と、
前記信号生成機構（６）に接続され、前記信号生成機構（６）からの駆動信号に応じて前記自転車（１）のギヤ機構を操作し、一のギヤ比を選択切換える自動シフト機構（７）と、
からなっていることを特徴とする自転車用自動変速システム。
【請求項２】
前記パラメータ検出機構（２）は、
騎乗者の体と接触できるように配置されているハウジング（２１）と、
前記ハウジング（２１）に設けられ、騎乗者の生理的なパラメータを検出するパラメータ検出部（２２）と、
前記パラメータ検出部（２２）と前記パラメータ処理機構（４）とに接続され、前記パラメータ検出部（２２）からのパラメータを前記パラメータ処理機構（４）に与えるパラメータ出力部（２３）と
からなっていることを特徴とする請求項１に記載の自転車用自動変速システム。
【請求項３】
前記信号生成機構（６）は、
前記自動シフト機構（７）に接続されている信号生成部（６２）と、
前記信号生成部（６２）と前記パラメータ処理機構（４）に接続され、前記信号生成部（６２）から駆動信号を生成して前記自動シフト機構（７）へ送信するように制御する制御部（６１）と
からなっていることを特徴とする請求項１に記載の自転車用自動変速システム。
【請求項４】
さらに前記パラメータ出力部（２３）と前記パラメータ処理機構（４）とに接続されている受信機構（３）を有し、
生理的なパラメータを前記パラメータ検出機構（２）から前記パラメータ処理機構（４）へ中継し、且つ、前記自転車から補助信号としての道路のスロープと、前記ギヤ機構のカレントギヤ比と、ペタルトルクと、走行速度のいずかのデータを受信するように構成されている請求項１に記載の自転車用自動変速システム。
【請求項５】
前記パラメータ処理機構（４）によって計算される生理的なパラメータには、生理的なパラメータの現在状態分析と、生理的なパラメータ範囲分析、生理的なパラメータ変化及び酸素消費量分析と、生理的なパラメータ経時的変化の分析とがあることを特徴とする請求項４に記載の自転車用自動変速システム。
【請求項６】
前記受信機構（３）には、
前記生理的なパラメータと前記補助信号を受信する信号処理部（３１）と、
前記生理的なパラメータと前記補助信号を前記パラメータ処理機構（４）に中継する送信部（３２）とから構成されていることを特徴とする請求項４に記載の自転車用自動変速システム。
【請求項７】
さらに、前記パラメータ処理機構（４）と前記信号生成機構（６）に接続され、前記生理的なパラメータと前記補助信号の１以上のデータを示す表示機構（５）を有していることを特徴とする請求項４に記載の自転車用自動変速システム。
【請求項８】
前記表示機構（５）には、騎乗者の心拍数、心電図、現在走行速度、走行距離、走行時間、現在ペタルトルク及びギヤ機構の現在ギヤ比の１以上のデータを表示できることを特徴とする請求項７に記載の自転車用自動変速システム。
【請求項９】
さらに、前記パラメータ処理機構（４）に接続され、生理的なパラメータデータを表示する表示機構（５）を有していることを特徴とする請求項１に記載の自転車用自動変速システム。
【請求項１０】
前記自動シフト機構（７）は、
選ばれた前記ギヤ比に応じて前記ギヤ機構を操作する駆動部（７２）と、
前記駆動部（７２）に接続され、前記自転車（１）のギヤ機構に連動させるように構成されている減速部（７３）とからなっていることを特徴とする請求項１に記載の自転車用自動変速システム。
【請求項１１】
前記駆動部（７２）としてはモータを用いることを特徴とする請求項１０に記載の自転車用自動変速システム。
【請求項１２】
前記パラメータ検出機構（２）は、前記騎乗者の心拍数又は脈拍数を検出するように構成していることを特徴とする請求項１に記載の自転車用自動変速システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車の走行速度を設定するための自動変速システムに関し、特に、騎乗者の身体状況をパラメータ情報とし、当該パラメータ情報に応じてギヤ機構のギヤ比を自動的に切り換えることができる自転車用自動変速システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自転車の走行速度を設定するための自動変速システムとして、例えば道路状況や走行速度に基づいて複数ギヤ比を有するギヤ機構のギヤ比を自動切り換えすることができる自動変速システムがある。この自動変速システムにおいては、ギヤ機構のギヤ比が個別に所定の走行速度範囲に割当てられており、走行速度に応じて適当なギヤ比が切り換わるような構成となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記自動変速システムにおいては、騎乗者のからだのコンディションに対する配慮がなされていないので、体調の変化例えば高速走行中に脈拍数が高まり減速しようと思っているとき、速さに応じてギヤ比が勝手に上がってしまったり、普通の走行状態において速度が下がったのにギヤ比も低速走行に切り換えられている際、意のままペタルをこいで走行速度を高めることができないなどの問題点がある。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解消しようとするもので、騎乗者の体調をパラメータ情報とし、当該パラメータ情報の変化に応じてギヤ機構のギヤ比を切り換える自動変速システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、複数のギヤ比を有するギヤ機構をそなえている自転車用自動変速システムであって、騎乗者の体調を生理的なパラメータとして検出するためのパラメータ検出機構と、前記パラメータ検出機構に接続され、パラメータ検出機構から得られる生理的なパラメータに基づいて、騎乗者の生理的なパラメータデータを計算するように構成されているパラメータ処理機構と、前記パラメータ処理機構に接続され、前記パラメータ処理機構によって計算される生理的なパラメータデータに応じて駆動信号を生成するように構成されている信号生成機構と、前記信号生成機構に接続され、前記信号生成機構からの駆動信号に応じて前記自転車のギヤ機構を操作し、一のギヤ比を選択切換える自動シフト機構と、から構成されていることを特徴とする自転車用自動変速システムを提供する。
【０００６】
前記システム中、前記パラメータ検出機構は、サイクリストの身体と接触できるように配置されているハウジングと、前記ハウジングに設けられ、騎乗者の生理的なパラメータを検出するパラメータ検出部と、前記パラメータ検出部と前記パラメータ処理機構とに接続され、前記パラメータ検出部からのパラメータを前記パラメータ処理機構に与えるパラメータ出力部と、からなる。
【０００７】
前記システム中、前記信号生成機構は、前記自動シフト機構に接続されている信号生成部と、前記信号生成部と前記パラメータ処理機構に接続され、前記信号生成部から駆動信号を生成して前記自動シフト機構へ送信するように制御する制御部とからなる。
【０００８】
また、前記システムは、さらに前記パラメータ出力部と前記パラメータ処理機構とに接続されている受信機構を有し、生理的なパラメータを前記パラメータ検出機構から前記パラメータ処理機構へ中継し、且つ、前記自転車から補助信号としての道路のスロープと、前記ギヤ機構のカレントギヤ比と、ペタルトルクと、走行速度のいずかのデータを受信するように構成されている。
【０００９】
なお、前記パラメータ処理機構によって計算される生理的なパラメータには、生理的なパラメータの現在状態分析と、生理的なパラメータ範囲分析、生理的なパラメータ変化及び酸素消費量分析と、生理的なパラメータ経時的変化の分析とがあることが好ましい。
【００１０】
前記システム中、前記受信機構には、前記生理的なパラメータと前記補助信号を受信する信号処理部と、前記生理的なパラメータと前記補助信号を前記パラメータ処理機構に中継する送信部とから構成されている。
【００１１】
前記システムは、さらに、前記パラメータ処理機構と前記信号生成機構に接続され、前記生理的なパラメータと前記補助信号の１つ以上のデータを示す表示機構を有している。
【００１２】
なお、前記表示機構には、騎乗者の心拍数、心電図、現在走行速度、走行距離、走行時間、現在ペタルトルク、ギヤ機構の現在ギヤ比などのデータを表示できることが好ましい。
【００１３】
また、本発明のシステムは、さらに、前記パラメータ処理機構に接続され、生理的なパラメータデータを表示する表示機構を有している。
【００１４】
前記システム中、前記自動シフト機構は、選ばれた前記ギヤ比に応じて前記ギヤ機構を操作する駆動部と、前記駆動部に接続され、前記自転車のギヤ機構に連動させるように構成されている減速部とからなっている。
【００１５】
なお、前記駆動部としては、モータを用いることが好ましい。
【００１６】
前記システム中、前記パラメータ検出機構はまた、前記騎乗者の心拍数又は脈拍数を検出するように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、パラメータ検出機構とパラメータ処理機構とにより騎乗者の体調の変化に応じて計算されるパラメータ情報に基づいてギヤ機構のギヤ比を切り換えることができるので、生理的なパラメータ情報によって、体調に見合うギヤ比に変えて、走行速度をうまく調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の自転車用の実施の形態の自動変速システムの構成を示すブロック、図２は、自転車に取付けられた構成例を示す。この実施の形態の自動変速システムは、自転車に取付けられており、含まれた複数のギヤ比を切り換えることができるものである。
【００２０】
該自動変速システムには、パラメータ検出機構２と、パラメータ処理機構４と、表示機構５と、信号生成機構６と、自動シフト機構７とからなっている。この例においては、自動変速システムは、図２に示されているように、さらに、自転車１のハンドルバー１１に取付けられているシフタ１２をそなえる。シフタ１２は、自動変速システムのターンオン・ターンオフの切り換え、且ついくつかの自動変速モードの切り換えを制御するためのスイッチである。騎乗者は例えば、シフタ１２を操作して自動変速システムをオン・オフにさせ、自動変速モードに切り換えるようにすることができる。
【００２１】
パラメータ検出機構２は、騎乗者の体調に応じて例えば心拍数又は脈拍数を生理的なパラメータとして検出するためのものである。具体的には、パラメータ検出機構２は、騎乗者と接触できるように配置されているハウジング２１と、ハウジング２１に設けられ、騎乗者の生理的なパラメータを検出するパラメータ検出部２２と、パラメータ検出部２２とパラメータ処理機構４とに接続され、検出部２２からのパラメータをパラメータ処理機構４に与えるパラメータ出力部２３とからなる。
【００２２】
この例においては、自動変速システムはさらに受信機構３を有し、該受信機構３はパラメータ出力部２３とパラメータ処理機構４とに接続されている。ここで、受信機構３はパラメータ出力部２３とパラメータ処理機構４との間に直接接続されず、且つ、生理的なパラメータをパラメータ検出機構２からパラメータ処理機構４へ中継する。また、受信機構３は、自転車から補助信号としての道路のスロープと、ギヤ機構のカレントギヤ比と、ペタルトルクと、走行速度などのデータを受信するように、生理的なパラメータと補助信号を受信する信号処理部３１と、生理的なパラメータと補助信号をパラメータ処理機構４に中継する送信部３２とから構成されている。
【００２３】
パラメータ処理機構４は、パラメータ検出機構２から得られる生理的なパラメータに基づいて、騎乗者の生理的なパラメータデータを計算するように構成されている。ここで、生理的なパラメータデータは、生理的なパラメータ及び補助信号を参考にパラメータ処理機構４によって計算される。具体的は、パラメータ処理機構４によって計算される生理的なパラメータには、少なくとも生理的なパラメータの現在状態分析と、生理的なパラメータ範囲分析、生理的なパラメータ変動及び酸素消費量分析と、生理的なパラメータ経時的変化の分析とがある。生理的なパラメータ範囲分析の一例として、例えば騎乗者の最高心拍数を計算するとき、最高心拍数＝２２０−年齢とある。
【００２４】
表示機構５は、パラメータ処理機構４と信号生成機構６とに接続されており、生理的なパラメータ及び補助信号のいずれかのデータにかかるデータを表示するディスプレースクリーン５１をそなえて、生理的なパラメータ処理機構４によって制御され、または信号生成機構６によって送信されてくる信号を用いて、騎乗者の心拍数、心電図、現在走行速度、走行距離、走行時間、現在ペタルトルク、ギヤ機構の現在ギヤ比などのデータを表示するように構成されている。
【００２５】
信号生成機構６は、パラメータ処理機構４に接続されており、パラメータ処理機構４によって計算される生理的なパラメータデータに応じて駆動信号を生成するように構成されている。この例においては、信号生成機構６は、生理的なパラメータ処理機構４に接続されている制御部６１と、制御部６１と自動シフト機構７に接続されている信号生成部６２と、制御部６１に接続されている送信部６４とからなる。制御部６１は、信号生成部６２から駆動信号を生成して自動シフト機構７へ送信し、また、送信部６４から表示機構６へ駆動信号に応じる表示信号を送信するように制御する。
【００２６】
自動シフト機構７は、信号生成機構６に接続されており、信号生成機構６から受信される駆動信号に応じて自転車１のギヤ機構を操作して一つのギヤ比を選択する。この例においては、自動シフト機構７は、選ばれたギヤ比にてギヤ機構を操作する駆動部７２と、自転車１のギヤ機構と駆動部７２とに連動させている減速部７３とからなる。なお、駆動部７２としてモータが用いられる。
【００２７】
変速操作において、まずパラメータ検出機構２は、騎乗者の心拍数を検出する。心拍数がかなり低いとき、ギヤ機構のギヤ比を制御してギヤ比をシフトさせて高いギヤ比にセットし、また、騎乗者の心拍数が予定のしきい値になるとき、ギヤ比を制御して低いギヤ比にセットする。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
このように本発明の自動変速システムによれば、騎乗者の体調に応じてギヤ機構のギヤ比を自動的に切換えすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の自転車用の実施の形態の自動変速システムの構成を示すブロック図である。
【図２】自転車に取付けられた構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１．．．自転車、１１．．．ハンドルバー、１２．．．シフター
２．．．パラメータ検出機構、２１．．．ハウジング、２２．．．パラメータ検出部
２３．．．パラメータ出力部、３．．．受信機構、３１．．．信号処理部
３２．．．送信部、４．．．パラメータ処理機構、５．．．表示機構
５１．．．ディスプレースクリーン、６．．．信号生成機構、６１．．．制御部
６２．．．信号生成部、６４．．．送信部、７．．．自動シフト機構
７２．．．駆動部、７３．．．減速部
【図１】
2007313940.tif 000003
【図２】
2007313940.tif 000004