特開 2023-79797 人力駆動車用の制御装置、人力駆動車用の制御システム、および、人力駆動車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023079797

(43)【公開日】2023-06-08

(54)【発明の名称】人力駆動車用の制御装置、人力駆動車用の制御システム、および、人力駆動車

(51)【国際特許分類】

   B62M 25/08 20060101AFI20230601BHJP

   B62M 6/45 20100101ALI20230601BHJP

   B62J 45/00 20200101ALI20230601BHJP

【ＦＩ】

B62M25/08

B62M6/45

B62J45/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021193441

(22)【出願日】2021-11-29

(71)【出願人】

【識別番号】000002439

【氏名又は名称】株式会社シマノ

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 雄俊

(57)【要約】

【課題】ユーザビリティに貢献できる人力駆動車用の制御装置、人力駆動車用の制御システム、および、人力駆動車を提供する。
【解決手段】人力駆動車用の制御装置は、ハウジングと、電源からの電力を入力するように構成されハウジングに設けられる受電部と、人力駆動車に設けられる少なくとも１つの検出装置の出力に応じた情報を無線通信によって受信するように構成されハウジングに設けられる無線受信部と、電動変速装置、電動アジャスタブルシートポスト、電動ブレーキ、および、電動サスペンションの少なくとも１つに第１電気ケーブルを介して電気的に接続されハウジングに設けられるインタフェースと、ハウジングに設けられ情報に応じて、電動変速装置、電動アジャスタブルシートポスト、電動ブレーキ、および、電動サスペンションの少なくとも１つを制御するように構成される制御部とを備え、ハウジングは、ドライブユニットとは別体に構成される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

人力駆動車用の制御装置であって、
ハウジングと、
電気モータを含むドライブユニットによって推進力が付与される人力駆動車に設けられる電源からの電力を入力するように構成され、前記ハウジングに設けられる受電部と、
前記人力駆動車に設けられる少なくとも１つの検出装置の出力に応じた情報を無線通信によって受信するように構成され、前記ハウジングに設けられる無線受信部と、
電動変速装置、電動アジャスタブルシートポスト、電動ブレーキ、および、電動サスペンションの少なくとも１つに第１電気ケーブルを介して電気的に接続され、前記ハウジングに設けられるインタフェースと、
前記ハウジングに設けられ、前記情報に応じて、前記電動変速装置、前記電動アジャスタブルシートポスト、前記電動ブレーキ、および、前記電動サスペンションの前記少なくとも１つを制御するように構成される制御部と、を備え、
前記ハウジングは、前記ドライブユニットとは別体に構成される、制御装置。

【請求項2】

前記受電部は、第２電気ケーブルを介して前記ドライブユニットに接続するように構成され、
前記受電部には、前記ドライブユニットおよび前記第２電気ケーブルを介して前記電源からの電力が入力される、請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記受電部は、前記第２電気ケーブルが着脱可能に構成される第２電気コネクタを含む、請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記電動変速装置、前記電動アジャスタブルシートポスト、前記電動ブレーキ、および、前記電動サスペンションの前記少なくとも１つと、前記インタフェースを介して電力線搬送通信を行うように構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項5】

前記インタフェースは、前記第１電気ケーブルが着脱可能に構成される第１電気コネクタを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項6】

前記インタフェースは、前記第１電気ケーブルが着脱可能に構成される第１電気コネクタを含み、
前記ハウジングは、第１端部および第２端部を有し、
前記第１電気コネクタは、前記第１端部から前記第２端部に向かう第１方向に前記第１電気ケーブルを移動させることによって、前記第１電気ケーブルが接続されるように構成され、
前記第２電気コネクタは、実質的に前記第１方向に前記第２電気ケーブルを移動させることによって、前記第２電気ケーブルが接続されるように構成される、請求項３に記載の制御装置。

【請求項7】

前記インタフェースは、前記電動変速装置、前記電動アジャスタブルシートポスト、前記電動ブレーキ、および、前記電動サスペンションの前記少なくとも１つに電力を供給するように構成される、請求項１から６のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項8】

前記少なくとも１つの検出装置は、車速検出装置、人力駆動力検出装置、および、クランク回転状態検出装置の少なくとも１つを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項9】

前記無線受信部および前記制御部は、前記ハウジングの収容空間に配置される、請求項１から８のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか一項に記載の制御装置と、
前記ドライブユニットと、
前記電動変速装置、前記電動アジャスタブルシートポスト、前記電動ブレーキ、および、前記電動サスペンションの前記少なくとも１つと、を備える、人力駆動車用の制御システム。

【請求項11】

請求項１０に記載の人力駆動車用の制御システムを備える、人力駆動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、人力駆動車用の制御装置、人力駆動車用の制御システム、および、人力駆動車に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１に開示されている人力駆動車用の制御装置は、検出装置の出力に応じた情報に応じて各種コンポーネントを制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－２３０６６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示の目的の１つは、ユーザビリティを向上できる人力駆動車用の制御装置、人力駆動車用の制御システム、および、人力駆動車を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の第１側面に従う制御装置は、人力駆動車用の制御装置であって、ハウジングと、電気モータを含むドライブユニットによって推進力が付与される人力駆動車に設けられる電源からの電力を入力するように構成され、前記ハウジングに設けられる受電部と、前記人力駆動車に設けられる少なくとも１つの検出装置の出力に応じた情報を無線通信によって受信するように構成され、前記ハウジングに設けられる無線受信部と、電動変速装置、電動アジャスタブルシートポスト、電動ブレーキ、および、電動サスペンションの少なくとも１つに第１電気ケーブルを介して電気的に接続され、前記ハウジングに設けられるインタフェースと、前記ハウジングに設けられ、前記情報に応じて、前記電動変速装置、前記電動アジャスタブルシートポスト、前記電動ブレーキ、および、前記電動サスペンションの前記少なくとも１つを制御するように構成される制御部と、を備え、前記ハウジングは、前記ドライブユニットとは別体に構成される。
第１側面の制御装置によれば、無線通信によって少なくとも１つの検出装置の出力に応じた情報が受信されるため、少なくとも１つの検出装置と制御部との間の通信線が省略されることによってユーザビリティが向上される。

【0006】

本開示の第１側面に従う第２側面の制御装置において、前記受電部は、第２電気ケーブルを介して前記ドライブユニットに接続するように構成され、前記受電部には、前記ドライブユニットおよび前記第２電気ケーブルを介して前記電源からの電力が入力される。
第２側面の制御装置によれば、制御装置がドライブユニットに連動できる。

【0007】

本開示の第２側面に従う第３側面の制御装置において、前記受電部は、前記第２電気ケーブルが着脱可能に構成される第２電気コネクタを含む。
第３側面の制御装置によれば、第２電気ケーブルの交換、および、制御装置の交換をしやすい。

【0008】

本開示の第１から第３側面のいずれか１つに従う第４側面の制御装置において、前記制御部は、前記電動変速装置、前記電動アジャスタブルシートポスト、前記電動ブレーキ、および、前記電動サスペンションの前記少なくとも１つと、前記インタフェースを介して電力線搬送通信を行うように構成される。
第４側面の制御装置によれば、電力線搬送通信によって、電力の供給および通信を共通の電線によって行えるため、インタフェースに接続される電気ケーブルの構造を簡素化できる。

【0009】

本開示の第１から第４側面のいずれか１つに従う第５側面の制御装置において、前記インタフェースは、前記第１電気ケーブルが着脱可能に構成される第１電気コネクタを含む。
第５側面の制御装置によれば、第１電気ケーブルの交換、および、制御装置の交換をしやすい。

【0010】

本開示の第３側面に従う第６側面の制御装置において、前記インタフェースは、前記第１電気ケーブルが着脱可能に構成される第１電気コネクタを含み、前記ハウジングは、第１端部および第２端部を有し、前記第１電気コネクタは、前記第１端部から前記第２端部に向かう第１方向に前記第１電気ケーブルを移動させることによって、前記第１電気ケーブルが接続されるように構成され、前記第２電気コネクタは、実質的に前記第１方向に前記第２電気ケーブルを移動させることによって、前記第２電気ケーブルが接続されるように構成される。
第６側面の制御装置によれば、第１電気ケーブルが第１電気コネクタに接続され、かつ、第２電気ケーブルが第２電気コネクタに接続された状態において、第１電気ケーブルおよび第２電気ケーブルを実質的に第１方向に沿って延びるように配置させやすい。

【0011】

本開示の第１から第６側面のいずれか１つに従う第７側面の制御装置において、前記インタフェースは、前記電動変速装置、前記電動アジャスタブルシートポスト、前記電動ブレーキ、および、前記電動サスペンションの前記少なくとも１つに電力を供給するように構成される。
第７側面の制御装置によれば、制御装置が、電動変速装置、電動アジャスタブルシートポスト、電動ブレーキ、および、電動サスペンションの少なくとも１つと連動できる。

【0012】

本開示の第１から第７側面のいずれか１つに従う第８側面の制御装置において、前記少なくとも１つの検出装置は、車速検出装置、人力駆動力検出装置、および、クランク回転状態検出装置の少なくとも１つを含む。
第８側面の制御装置によれば、車速検出装置、人力駆動力検出装置、および、クランク回転状態検出装置の少なくとも１つから出力される情報に応じて、電動変速装置、電動アジャスタブルシートポスト、電動ブレーキ、および、電動サスペンションの少なくとも１つを好適に制御される。

【0013】

本開示の第１から第８側面のいずれか１つに従う第９側面の制御装置において、前記無線受信部および前記制御部は、前記ハウジングの収容空間に配置される。
第９側面の制御装置によれば、無線受信部および制御部がハウジングによって好適に保護される。

【0014】

本開示の第１０側面に従う人力駆動車用の制御システムは、第１から第９側面のいずれか１つに記載の制御装置と、前記ドライブユニットと、前記電動変速装置、前記電動アジャスタブルシートポスト、前記電動ブレーキ、および、前記電動サスペンションの前記少なくとも１つと、を備える。
第１０側面の制御システムによれば、ユーザビリティを向上できる。

【0015】

本開示の第１１側面に従う人力駆動車は、第１０側面の人力駆動車用の制御システムを備える。
第１１側面の人力駆動車によれば、ユーザビリティを向上できる。

【発明の効果】

【0016】

本開示の人力駆動車用の制御装置、人力駆動車用の制御システム、および、人力駆動車によれば、ユーザビリティを向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態の人力駆動車用の制御装置、および、人力駆動車用の制御システムを含む人力駆動車の側面図。

【図2】図１の人力駆動車の電気的な構成を示すブロック図。

【図3】図１の人力駆動車用の制御装置の正面図。

【図4】図１の人力駆動車用の制御装置の側面図。

【図5】図１の人力駆動車用の制御装置の側面図。

【図6】図３のＤ６－Ｄ６線に沿う断面図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

＜実施形態＞
図１から図６を参照して、本開示の人力駆動車用の制御装置８０、人力駆動車用の制御システム４０、および、人力駆動車１０が説明される。

【0019】

人力駆動車は、少なくとも１つの車輪を有し、少なくとも人力駆動力によって駆動できる乗り物である。人力駆動車は、例えばマウンテンバイク、ロードバイク、シティバイク、カーゴバイク、ハンドバイク、および、リカンベントなど種々の種類の自転車を含む。人力駆動車が有する車輪の数は限定されない。人力駆動車は、例えば１輪車および２輪以上の車輪を有する乗り物も含む。人力駆動車は、人力駆動力のみによって駆動できる乗り物に限定されない。人力駆動車は、人力駆動力だけではなく、電気モータの駆動力を推進に利用するＥ－ｂｉｋｅを含む。Ｅ－ｂｉｋｅは、電気モータによって推進が補助される電動アシスト自転車を含む。以下、実施形態において、人力駆動車を、電動アシスト自転車として説明する。

【0020】

人力駆動車１０は、人力駆動力が入力されるクランク１２を備える。人力駆動車１０は、車輪１４と、車体１６と、を、さらに備える。車輪１４は、後輪１４Ａと、前輪１４Ｂと、を含む。車体１６は、フレーム１８、フロントフォーク２０、ハンドルバー２２、および、ステム２４を含む。車体１６は、サスペンション、および、荷台の少なくとも１つをさらに含んでいてもよい。フレーム１８は、例えば、トップチューブ、ダウンチューブ、シートチューブ、シートステイ、および、チェーンステイの少なくとも１つを含む。車体１６は、シートチューブに取り付けられるシートポストをさらに含む。人力駆動車１０が電動アジャスタブルシートポスト４８を含む場合、電動アジャスタブルシートポスト４８は、シートポストを含む。

【0021】

クランク１２は、フレーム１８に対して回転可能な入力軸１２Ａと、入力軸１２Ａの軸方向の端部にそれぞれ設けられるクランクアーム１２Ｂ，１２Ｂとを含む。入力軸１２Ａは、クランク軸である。それぞれのクランクアーム１２Ｂ，１２Ｃには、ペダル２６Ａ，２６Ｂがそれぞれ連結される。

【0022】

後輪１４Ａは、クランク１２が回転することによって駆動される。後輪１４Ａは、フレーム１８に支持される。クランク１２は、駆動機構２８によって後輪１４Ａと連結される。駆動機構２８は、入力軸１２Ａに連結される第１回転体３０を含む。入力軸１２Ａは、第１回転体３０と一体回転するように連結されてもよく、第１ワンウェイクラッチを介して連結されていてもよい。第１ワンウェイクラッチは、クランク１２が前転した場合に、第１回転体３０を前転させ、クランク１２が後転した場合に、クランク１２と第１回転体３０との相対回転を許容するように構成される。第１回転体３０は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。駆動機構２８は、第２回転体３２と、連結部材３４とをさらに含む。連結部材３４は、第１回転体３０の回転力を第２回転体３２に伝達する。連結部材３４は、例えば、チェーン、ベルト、または、シャフトを含む。

【0023】

第２回転体３２は、後輪１４Ａに連結される。第２回転体３２は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。第２回転体３２と後輪１４Ａとの間には、好ましくは、第２ワンウェイクラッチが設けられている。第２ワンウェイクラッチは、第２回転体３２が前転した場合に、後輪１４Ａを前転させ、第２回転体３２が後転した場合に、第２回転体３２と後輪１４Ａとの相対回転を許容するように構成される。

【0024】

フレーム１８には、フロントフォーク２０を介して前輪１４Ｂが取り付けられる。フロントフォーク２０には、ハンドルバー２２がステム２４を介して連結される。本実施形態では、後輪１４Ａが駆動機構２８によってクランク１２に連結される。後輪１４Ａおよび前輪１４Ｂの少なくとも１つが、駆動機構２８によってクランク１２に連結されてもよい。

【0025】

人力駆動車１０は、人力駆動車用の制御システム４０を備える。人力駆動車用の制御システム４０は、制御装置８０と、ドライブユニット４２と、ドライブユニット４２とは別の種類のコンポーネント４４と、を備える。例えば、人力駆動車用の制御システム４０は、制御装置８０と、ドライブユニット４２と、電動変速装置４６、電動アジャスタブルシートポスト４８、電動ブレーキ５０、および、電動サスペンション５２の少なくとも１つと、を備える。例えば、コンポーネント４４は、電動変速装置４６、電動アジャスタブルシートポスト４８、電動ブレーキ５０、および、電動サスペンション５２の少なくとも１つを含む。

【0026】

人力駆動車１０は、電気モータ４２Ａを含むドライブユニット４２によって推進力が付与される。電気モータ４２Ａは、例えば、ブラシレスモータである。電気モータ４２Ａは、ペダル２６Ａ，２６Ｂから後輪１４Ａまでの人力駆動力の動力伝達経路、および、前輪１４Ｂの少なくとも１つに回転力を伝達するように構成される。ペダル２６Ａ，２６Ｂから後輪１４Ａまでの人力駆動力の動力伝達経路には、後輪１４Ａも含まれる。本実施形態では、電気モータ４２Ａは、人力駆動車１０のフレーム１８に設けられ、第１回転体３０に回転力を伝達するように構成される。

【0027】

ドライブユニット４２は、ハウジング４２Ｂをさらに備える。電気モータ４２Ａは、ドライブユニット４２のハウジング４２Ｂに設けられる。ハウジング４２Ｂは、フレーム１８に設けられる。ハウジング４２Ｂは、例えばフレーム１８に着脱可能に取り付けられる。ドライブユニット４２には、電気モータ４２Ａの出力軸に接続される減速機が設けられてもよい。本実施形態では、ハウジング４２Ｂは、入力軸１２Ａを回転可能に支持する。本実施形態では、電気モータ４２Ａと入力軸１２Ａとの間の動力伝達経路には、好ましくは、入力軸１２Ａを人力駆動車１０が前進する方向に回転させた場合にクランク１２の回転力の電気モータ４２Ａへの伝達を抑制する第３ワンウェイクラッチが設けられる。後輪１４Ａおよび前輪１４Ｂの少なくとも１つに電気モータ４２Ａを設ける場合、電気モータ４２Ａは、ハブに設けられて、ハブと共にハブモータを構成してもよい。

【0028】

ドライブユニット４２は、制御部４２Ｃをさらに含む。制御部４２Ｃは、予め定める制御プログラムを実行する演算処理装置を含む。制御部４２Ｃに含まれる演算処理装置は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）を含む。制御部４２Ｃに含まれる演算処理装置は、相互に離れた複数の場所に設けられてもよい。制御部４２Ｃは、１または複数のマイクロコンピュータを含んでいてもよい。

【0029】

例えば、制御部４２Ｃは、記憶部をさらに含む。記憶部には、予め定める制御プログラムおよび制御処理に用いられる情報が記憶される。記憶部は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。不揮発性メモリは、例えば、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、および、フラッシュメモリの少なくとも１つを含む。揮発性メモリは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。

【0030】

電動変速装置４６は、人力駆動車１０において人力駆動力の伝達経路に設けられ、かつ、変速比を変更するように構成される。電動変速装置４６は、複数の変速ステージを有する。各変速ステージに対応する変速比は、相互に異なる。変速ステージの数は、例えば３から３０の範囲である。電動変速装置４６は、入力軸１２Ａの回転速度に対する駆動輪の回転速度の比率である。本実施形態では、駆動輪は後輪１４Ａである。電動変速装置４６は、例えばフロントディレイラ、リアディレイラ、および、内装変速機の少なくとも１つを含む。電動変速装置４６が内装変速機を含む場合、内装変速機は、例えば、後輪１４Ａのハブに設けられる。内装変速機は、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）を含んでいてもよい。

【0031】

電動変速装置４６がフロントディレイラを含む場合、電動変速装置４６は、第１回転体３０を含み、第１回転体３０は、複数のフロントスプロケットを含む。電動変速装置４６がリアディレイラを含む場合、電動変速装置４６は、第２回転体３２を含み、第２回転体３２は、複数のリアスプロケットを含む。電動変速装置４６は、アクチュエータによって動作するように構成される電動変速機を含む。アクチュエータは、電気アクチュエータを含む。アクチュエータは、例えば、電気モータを含む。変速比と、駆動輪の回転速度と、入力軸１２Ａの回転速度との関係は、式（１）によって表される。
式（１）：変速比＝駆動輪の回転速度／入力軸の回転速度

【0032】

駆動輪の回転速度と、入力軸１２Ａの回転速度とは、それぞれ単位時間あたりの回転数であってもよい。駆動輪の回転速度を、フロントスプロケットの歯数に置き換え、入力軸１２Ａの回転速度を、リアスプロケットの歯数に置き換えてもよい。

【0033】

電動アジャスタブルシートポスト４８は、電動アクチュエータを含む。電動アジャスタブルシートポスト４８は、電動アクチュエータに与える電力を制御する駆動回路をさらに含む。電動アクチュエータは、電気モータを含む。電動アクチュエータに含まれる電気モータは、ソレノイドに置き換えてもよい。駆動回路は、制御装置８０からの制御信号に応じて電動アクチュエータを駆動させる。電動アジャスタブルシートポスト４８は、シートチューブに設けられ、サドルの高さを変更するように構成される。電動アジャスタブルシートポスト４８は、電動アクチュエータの力でシートポストが伸縮する電気式シートポスト、または、電動アクチュエータの力でバルブを制御することによって、シートポストがばねおよび空気の少なくとも一方の力によって伸び、人力を加えることによって縮む機械式シートポストを含む。機械式シートポストは、油圧式シートポスト、または、油圧および空気圧式シートポストを含む。

【0034】

例えば、電動ブレーキ５０は、例えば、フレーム１８およびフロントフォーク２０に設けられ、車輪１４に制動力を付与するように構成される。電動ブレーキ５０は、ディスクブレーキであってもよく、リムブレーキであってもよく、ローラブレーキであってもよい。

【0035】

電動サスペンション５２は、電動サスペンション５２を動作させるための電動アクチュエータを含む。電動サスペンション５２は、電動アクチュエータに与える電力を制御する駆動回路をさらに含む。電動アクチュエータは、電気モータを含む。電動アクチュエータに含まれる電気モータは、ソレノイドに置き換えてられてもよい。駆動回路は、制御装置８０からの制御信号に応じて電動アクチュエータを駆動させる。

【0036】

電動サスペンション５２は、リアサスペンション装置およびフロントサスペンション装置の少なくとも１つを含む電動サスペンション５２は、車輪１４に加えられる衝撃を吸収する。電動サスペンション５２は、油圧サスペンションであってもよく、エアサスペンションであってもよい。電動サスペンション５２は、第１部分と、第１部分に嵌め込まれて第１部分と相対移動可能な第２部分とを含む。電動サスペンション５２の動作状態は、例えば、第１部分と第２部分との相対移動が規制されるロック状態と、第１部分と第２部分との相対移動が許容されるロック解除状態とを含む。電動アクチュエータは、電動サスペンション５２の動作状態を切り替える。電動サスペンション５２のロック状態は、車輪１４に強い力が加えられた場合に、第１部分と第２部分とがわずかに相対移動する状態を含み得る。電動サスペンション５２の動作状態は、ロック状態およびロック解除状態に代えて、または、加えて、減衰力が異なる複数の動作状態、および、ストローク量が異なる複数の動作状態の少なくとも１つを含んでいてもよい。

【0037】

リアサスペンション装置は、人力駆動車１０のフレーム１８に設けられるように構成される。リアサスペンションは、フレーム１８のフレーム本体と後輪１４Ａを支持するスイングアームとの間に設けられる。リアサスペンション装置は、後輪１４Ａに加えられる衝撃を吸収する。電動サスペンション５２は、人力駆動車１０のフレーム１８と前輪１４Ｂとの間に設けられるように構成される。フロントサスペンションは、フロントフォーク２０に設けられる。フロントサスペンションは、前輪１４Ｂに加えられる衝撃を吸収する。

【0038】

人力駆動車１０は、少なくとも１つの検出装置５４を備える。例えば、少なくとも１つの検出装置５４は、車速検出装置５６、人力駆動力検出装置５８、および、クランク回転状態検出装置６０の少なくとも１つを含む。

【0039】

例えば、制御部４２Ｃは、電気モータ４２Ａの制御装置を含む。電気モータ４２Ａの制御装置は、例えば、電気モータ４２Ａの駆動回路を含む。駆動回路は、例えば、インバータを含む。例えば、制御部４２Ｃは、少なくとも１つの検出装置５４の出力に応じた情報Ｓに応じて、電気モータ４２Ａを制御するように構成される。例えば、制御部４２Ｃは、車速検出装置５６、人力駆動力検出装置５８、および、クランク回転状態検出装置６０の少なくとも１つの出力に応じた情報Ｓに応じて、電気モータ４２Ａを制御するように構成される。電気モータ４２Ａの制御に用いられる情報Ｓは、人力駆動車１０の車速に関する情報、人力駆動力に関する情報、および、入力軸１２Ａの回転速度に関する情報の少なくとも１つを含む。

【0040】

例えば、検出装置５４は、ドライブユニット４２と通信可能に接続される。例えば、検出装置５４は、有線通信によって、ドライブユニット４２に情報Ｓを出力する。検出装置５４は、無線通信によってドライブユニット４２に情報Ｓを出力するように構成されてもよい。

【0041】

例えば、ドライブユニット４２は、無線送信部４２Ｄをさらに含む。無線送信部４２Ｄは、情報Ｓを無線通信によって制御装置８０の無線受信部８６に送信する。無線送信部４２Ｄは、検出装置５４に設けられてもよい。無線送信部４２Ｄは、独自の通信規格の無線通信を実行するように構成されてもよく、Bluetooth（登録商標）などの既存の通信規格の無線通信を実行するように構成されてもよい。

【0042】

例えば、人力駆動車１０は、電源３６をさらに含む。例えば、電源３６は、バッテリである。電源３６は、１または複数のバッテリ素子を含む。バッテリ素子は、充電池を含む。例えば、電源３６は、ドライブユニット４２の制御部４２Ｃに電力を供給するように構成される。例えば、電源３６は、ドライブユニット４２の制御部４２Ｃと有線または無線によって通信可能に接続される電源３６は、例えば電力線搬送通信（ＰＬＣ；power line communication）、ＣＡＮ（Controller Area Network）、または、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）によってドライブユニット４２の制御部４２Ｃと通信可能である。

【0043】

車速検出装置５６は、人力駆動車１０の車速に関する情報を検出するように構成される。本実施形態では、車速検出装置５６は、人力駆動車１０の少なくとも１つの車輪１４の回転速度に関する情報を検出するように構成される。車速検出装置５６は、例えば、人力駆動車１０の少なくとも１つの車輪１４に設けられる磁石を検出するように構成される。車速検出装置５６は、例えば、少なくとも１つの車輪１４のうちの１つの車輪１４が１回転する間に、予め定める回数の検出信号を出力するように構成される。予め定める回数は、例えば、１である。車速検出装置５６は、車輪１４の回転速度に応じた信号を出力する。制御部４２Ｃは、車輪１４の回転速度に応じた信号と、車輪１４の周長に関する情報とに基づいて人力駆動車１０の車速を算出できる。例えば、制御部４２Ｃには車輪１４の周長に関する情報が記憶される。

【0044】

人力駆動力検出装置５８は、人力駆動力に関する情報を検出するように構成される。人力駆動力検出装置５８は、例えば、人力駆動車１０のフレーム１８、ドライブユニット４２、クランク１２、または、ペダル２６Ａ，２６Ｂに設けられる。人力駆動力検出装置５８は、ドライブユニット４２のハウジング４２Ｂに設けられてもよい。人力駆動力検出装置５８は、例えば、トルクセンサを含む。トルクセンサは、人力駆動力によってクランク１２に与えられるトルクに応じた信号を出力するように構成される。トルクセンサは、例えば、動力伝達経路に第１ワンウェイクラッチが設けられる場合、好ましくは、第１ワンウェイクラッチよりも動力伝達経路の上流側に設けられる。トルクセンサは、歪センサ、磁歪センサ、または、圧力センサなどを含む。歪センサは、歪ゲージを含む。

【0045】

トルクセンサは、動力伝達経路に含まれる部材、または、動力伝達経路に含まれる部材の近傍に設けられる。動力伝達経路に含まれる部材は、例えば、入力軸１２Ａ、入力軸１２Ａと第１回転体３０との間において人力駆動力を伝達する部材、クランクアーム１２Ｂ，１２Ｃ、または、ペダル２６Ａ，２６Ｂである。人力駆動力検出装置５８は、人力駆動力に関する情報を取得できればどのような構成であってもよく、例えば、ペダル２６Ａ，２６Ｂに与えられる圧力を検出するセンサ、または、チェーンの張力を検出するセンサなどを含んでいてもよい。人力駆動力検出装置５８は、ドライブユニット４２に含まれていてもよい。

【0046】

クランク回転状態検出装置６０は、入力軸１２Ａの回転速度に関する情報を検出するように構成される。クランク回転状態検出装置６０は、例えば、人力駆動車１０のフレーム１８またはドライブユニット４２に設けられる。クランク回転状態検出装置６０は、ドライブユニット４２のハウジング４２Ｂに設けられてもよい。クランク回転状態検出装置６０は、磁界の強度に応じた信号を出力する磁気センサを含んで構成される。周方向に磁界の強度が変化する環状の磁石が、入力軸１２Ａ、入力軸１２Ａに連動して回転する部材、または、入力軸１２Ａから第１回転体３０までの間の動力伝達経路に設けられる。入力軸１２Ａに連動して回転する部材は、電気モータ４２Ａの出力軸を含んでもよい。

【0047】

クランク回転状態検出装置６０は、入力軸１２Ａの回転速度に応じた信号を出力する。例えば、入力軸１２Ａと第１回転体３０との間に第１ワンウェイクラッチが設けられない場合、磁石は、第１回転体３０に設けられてもよい。クランク回転状態検出装置６０は、入力軸１２Ａの回転速度に関する情報を取得できればどのような構成であってもよく、磁気センサに代えて光学センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、またはトルクセンサなどを含んでいてもよい。クランク回転状態検出装置６０は、ドライブユニット４２に含まれていてもよい。

【0048】

例えば、少なくとも１つの検出装置５４は、少なくとも１つの操作装置６２を含む。少なくとも１つの操作装置６２は、例えば、ハンドルバー２２に設けられる。操作装置６２は、操作装置６２の操作状態に応じた情報Ｓを送信して、コンポーネント４４を制御するように構成される。少なくとも１つの操作装置６２は、変速操作装置６４、シートポスト操作装置６６、ブレーキ操作装置６８、および、サスペンション操作装置７０の少なくとも１つを含む。例えば、制御システム４０が電動変速装置４６を備える場合、少なくとも１つの操作装置６２は、変速操作装置６４を含む。例えば、制御システム４０が電動アジャスタブルシートポスト４８を含む場合、少なくとも１つの操作装置６２は、シートポスト操作装置６６を含む。例えば、制御システム４０が電動ブレーキ５０を含む場合、少なくとも１つの操作装置６２は、ブレーキ操作装置６８を含む。例えば、制御システム４０が電動サスペンション５２を含む場合、少なくとも１つの操作装置６２は、サスペンション操作装置７０を含む。

【0049】

変速操作装置６４は、変速操作部材と、変速操作部材の操作状態に応じた情報を出力するセンサおよび電気スイッチの少なくとも１つと、を含む。変速操作装置６４は、変速操作部材の操作状態に応じて、シフトアップ情報およびシフトダウン情報を出力する。

【0050】

シートポスト操作装置６６は、シートポスト操作部材と、シートポスト操作部材の操作状態に応じた情報を出力するセンサおよび電気スイッチの少なくとも１つと、を含む。シートポスト操作装置６６は、シートポスト操作部材の操作状態に応じて、シートポストの高さを変更するための情報を出力する。

【0051】

ブレーキ操作装置６８は、ブレーキレバーと、ブレーキレバーの操作状態に応じた情報を出力するブレーキセンサとを有する。ブレーキセンサは、例えば、磁気センサ、光学センサ、または、ポテンショメータを含む。ブレーキ操作装置６８は、ブレーキレバーの操作状態に応じて、制動力を発生させるための情報を出力する。

【0052】

サスペンション操作装置７０は、サスペンション操作部材と、サスペンション操作部材の操作状態に応じた情報を出力するセンサおよび電気スイッチの少なくとも１つと、を含む。サスペンション操作装置７０は、サスペンション操作部材の操作状態に応じてサスペンション操作装置７０の動作状態を変更するための情報を出力する。

【0053】

人力駆動車用の制御装置８０は、ハウジング８２と、受電部８４と、無線受信部８６と、インタフェース８８と、制御部９０と、を備える。受電部８４は、ハウジング８２に設けられる。無線受信部８６は、ハウジング８２に設けられる。制御部９０は、ハウジング８２に設けられる。例えば、無線受信部８６および制御部９０は、ハウジング８２の収容空間８２Ｓに配置される。例えば、無線受信部８６の全体は、収容空間８２Ｓに配置される。例えば、制御部９０の全体は、収容空間８２Ｓに収容される。例えば、受電部８４は、少なくとも一部が収容空間８２Ｓに配置される。例えば、インタフェース８８は、少なくとも一部が収容空間８２Ｓに配置される。

【0054】

ハウジング８２は、ドライブユニット４２とは別体に構成される。例えば、ハウジング８２は、ドライブユニット４２のハウジング４２Ｂとは別体に構成される。例えば、ハウジング８２は、ドライブユニット４２のハウジング４２Ｂから独立して設けられる。例えば、ハウジング８２は、人力駆動車１０のうちのドライブユニット４２のハウジング４２Ｂとは異なる位置に設けられる。例えば、ハウジング８２は、フレーム１８の内部空間に設けられる。例えば、ハウジング８２は、ドライブユニット４２の近傍に設けられる。例えば、ハウジング８２は、シートチューブに設けられる。例えば、ハウジング８２は、シートチューブの内部空間に配置される。例えば、ハウジング８２は、シートチューブの内部空間において、シートポストとドライブユニット４２との間に配置される。

【0055】

例えば、制御部９０は、電動変速装置４６、電動アジャスタブルシートポスト４８、電動ブレーキ５０、および、電動サスペンション５２の少なくとも１つと、インタフェース８８を介して電力線搬送通信（ＰＬＣ）を行うように構成される。制御部９０は、電動変速装置４６、電動アジャスタブルシートポスト４８、電動ブレーキ５０、および、電動サスペンション５２の少なくとも１つと、インタフェース８８を介してＣＡＮ通信を行うように構成されてもよい。

【0056】

インタフェース８８は、コンポーネント４４に第１電気ケーブル４０Ａを介して電気的に接続される。インタフェース８８は、電動変速装置４６、電動アジャスタブルシートポスト４８、電動ブレーキ５０、および、電動サスペンション５２の少なくとも１つに第１電気ケーブル４０Ａを介して電気的に接続される。例えば、第１電気ケーブル４０Ａは、電力を伝送する電力線と、通信信号を伝送する通信線とを含む。第１電気ケーブル４０Ａは、電力線搬送通信（ＰＬＣ）に対応する電気ケーブルであってもよい。第２電気ケーブル４０Ｂは、例えば、４芯または５芯の電気ケーブル、あるいは、２芯の電気ケーブルによって構成される。

【0057】

例えば、インタフェース８８は、第１電気ケーブル４０Ａが着脱可能に構成される第１電気コネクタ８８Ａを含む。例えば、第１電気コネクタ８８Ａは、収容空間８２Ｓから露出するようにハウジング８２に設けられる。例えば、インタフェース８８は、第１電気ケーブル４０Ａおよび第１電気コネクタ８８Ａを介して、コンポーネント４４に電力を供給するように構成される。例えば、インタフェース８８は、電動変速装置４６、電動アジャスタブルシートポスト４８、電動ブレーキ５０、および、電動サスペンション５２の少なくとも１つに電力を供給するように構成される。例えば、インタフェース８８は、第１電気コネクタ８８Ａを介して、電動変速装置４６、電動アジャスタブルシートポスト４８、電動ブレーキ５０、および、電動サスペンション５２の少なくとも１つに電力を供給するように構成される。

【0058】

制御システム４０が複数のコンポーネント４４を含む場合、１つの第１電気コネクタ８８Ａに接続される第１電気ケーブル４０Ａによって、複数のコンポーネント４４が並列接続されてもよい。制御装置８０は、複数の第１電気コネクタ８８Ａを備えていてもよい。

【0059】

受電部８４は、人力駆動車１０に設けられる電源３６からの電力を入力するように構成される。例えば、受電部８４は、第２電気ケーブル４０Ｂを介してドライブユニット４２に接続するように構成される。受電部８４には、ドライブユニット４２および第２電気ケーブル４０Ｂを介して電源３６からの電力が入力される。第２電気ケーブル４０Ｂは、電力を伝送可能に構成される。第２電気ケーブル４０Ｂは、例えば、２芯の電気ケーブルによって構成される。

【0060】

例えば、受電部８４は、第２電気ケーブル４０Ｂが着脱可能に構成される第２電気コネクタ８４Ａを含む。例えば、第２電気コネクタ８４Ａは、収容空間８２Ｓから露出するようにハウジング８２に設けられる。例えば、受電部８４は、第２電気ケーブル４０Ｂおよび第２電気コネクタ８４Ａを介して、電源３６からの電力が入力されるように構成される。好ましくは、第２電気ケーブル４０Ｂは、ドライブユニット４２に着脱可能に構成される。

【0061】

例えば、ハウジング８２は、第１端部８２Ａおよび第２端部８２Ｂを有する。例えば、第１電気コネクタ８８Ａは、第１端部８２Ａから第２端部８２Ｂに向かう第１方向Ａ１に第１電気ケーブル４０Ａを移動させることによって、第１電気ケーブル４０Ａが接続されるように構成される。例えば、第２電気コネクタ８４Ａは、実質的に第１方向Ａ１に第２電気ケーブル４０Ｂを移動させることによって、第２電気ケーブル４０Ｂが接続されるように構成される。

【0062】

第１電気コネクタ８８Ａは、第１方向Ａ１１に第１電気ケーブル４０Ａを移動させることによって、第１電気ケーブル４０Ａが第１電気コネクタ８８Ａに接続されるように構成される。第１方向Ａ１１は、第１方向Ａ１に平行である。例えば、第２電気コネクタ８４Ａは、第１方向Ａ１２に第２電気ケーブル４０Ｂを移動させることによって、第２電気ケーブル４０Ｂが第２電気コネクタ８４Ａに接続されるように構成される。第１方向Ａ１２は、第１方向Ａ１１に直交する予め定める方向から見た場合、第１方向Ａ１１に予め定める角度をなすように交差するが、予め定める角度は小さい。このため、第１方向Ａ１２は、実質的に第１方向Ａ１１に平行である。

【0063】

例えば、人力駆動車１０に制御装置８０が取り付けられた状態において、第１電気コネクタ８８Ａの開口が、ドライブユニット４２に向う位置に配置される。例えば、人力駆動車１０に制御装置８０が取り付けられた状態において、第２電気コネクタ８４Ａの開口が、ドライブユニット４２に向う位置に配置される。

【0064】

制御部９０は、予め定める制御プログラムを実行する演算処理装置を含む。制御部９０に含まれる演算処理装置は、例えばＣＰＵまたはＭＰＵを含む。制御部９０に含まれる演算処理装置は、相互に離れた複数の場所に設けられてもよい。制御部９０は、１または複数のマイクロコンピュータを含んでいてもよい。

【0065】

例えば、制御装置８０は、記憶部９２をさらに含む。記憶部９２には、予め定める制御プログラムおよび制御処理に用いられる情報が記憶される。記憶部９２は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。不揮発性メモリは、例えば、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、および、フラッシュメモリの少なくとも１つを含む。揮発性メモリは、例えば、ＲＡＭを含む。

【0066】

制御部９０は、少なくとも１つの検出装置５４の出力に応じた情報Ｓに応じて、コンポーネント４４を制御するように構成される。制御部９０は、ハウジング８２に設けられ、情報Ｓに応じて、電動変速装置４６、電動アジャスタブルシートポスト４８、電動ブレーキ５０、および、電動サスペンション５２の少なくとも１つを制御するように構成される。コンポーネント４４の制御に用いられる情報Ｓは、人力駆動車１０の車速に関する情報、人力駆動力に関する情報、および、入力軸１２Ａの回転速度に関する情報、および、操作装置６２の操作に関する情報の少なくとも１つを含む。制御部９０は、無線受信部８６によって受信する情報Ｓを、コンポーネント４４に適した情報に変換して、インタフェース８８から出力させるように構成されてもよい。

【0067】

無線受信部８６は、人力駆動車１０に設けられる少なくとも１つの検出装置５４の出力に応じた情報Ｓを無線通信によって受信するように構成される。制御部９０は、無線受信部８６によって受信した情報Ｓに応じて、コンポーネント４４を制御するための情報を作成し、作成した情報と対応するコンポーネント４４に、作成した情報を第１電気ケーブル４０Ａを介して送信する。コンポーネント４４は、受信した情報に応じて電動アクチュエータを制御する。無線受信部８６は、独自の通信規格の無線通信を実行するように構成されてもよく、Bluetoothなどの既存の通信規格の無線通信を実行するように構成されてもよい。

【0068】

例えば、制御装置８０の通信規格と、コンポーネント４４の通信規格とは、同一である。例えば、ドライブユニット４２の通信規格、および、コンポーネント４４の通信規格は、電力線搬送通信（ＰＬＣ）、ＣＡＮ、および、ＵＡＲＴの１つである。第２電気ケーブル４０Ｂは、コンポーネント４４の通信規格に対応する。

【0069】

例えば、制御部９０は、人力駆動車１０の車速に関する情報、人力駆動力に関する情報、および、入力軸１２Ａの回転速度に関する情報の少なくとも１つに応じて、コンポーネント４４を自動制御する。制御部９０は、人力駆動車１０の車速に関する情報、人力駆動力に関する情報、および、入力軸１２Ａの回転速度に関する情報の少なくとも１つに応じて、電動変速装置４６、電動アジャスタブルシートポスト４８、電動ブレーキ５０、および、電動サスペンション５２の少なくとも１つを自動制御するように構成される。制御部９０が、人力駆動車１０の車速に関する情報、人力駆動力に関する情報、および、入力軸１２Ａの回転速度に関する情報の少なくとも１つに応じて、電動変速装置４６、電動アジャスタブルシートポスト４８、電動ブレーキ５０、および、電動サスペンション５２の少なくとも１つを自動制御する方法については、どのような方法であってもよく、一般的な方法を用いることができるので、詳細な説明を省略する。

【0070】

例えば、記憶部９２には、制御部９０が電動変速装置４６に自動変速を実行させるための自動変速制御プログラムが記憶される。例えば、記憶部９２には、制御部９０が電動アジャスタブルシートポスト４８に電動アジャスタブルシートポスト４８の長さを自動で調整させるための自動シートポスト制御プログラムが記憶される。例えば、記憶部９２には、制御部９０が電動ブレーキ５０に自動ブレーキを実行させるための自動ブレーキ制御プログラムが記憶される。例えば、記憶部９２には、制御部９０が電動サスペンション５２に電動サスペンション５２の動作状態を自動で変更させるための自動サスペンション制御プログラムが記憶される。

【0071】

例えば、制御部９０は、記憶部９２に記憶される制御プログラムに基づいてコンポーネント４４を自動制御する。自動変速制御プログラムは、例えば、制御部９０が人力駆動車１０の車速に関する情報、人力駆動力に関する情報、および、入力軸１２Ａの回転速度に関する情報の少なくとも１つに基づいて電動変速装置４６を制御するためのプログラムである。自動シートポスト制御プログラムは、例えば、制御部９０が人力駆動車１０の車速に関する情報、人力駆動力に関する情報、および、入力軸１２Ａの回転速度に関する情報の少なくとも１つに基づいて電動アジャスタブルシートポスト４８を制御するためのプログラムである。自動ブレーキ制御プログラムは、例えば、制御部９０が人力駆動車１０の車速に関する情報、人力駆動力に関する情報、および、入力軸１２Ａの回転速度に関する情報の少なくとも１つに基づいて電動ブレーキ５０を制御するためのプログラムである。自動サスペンション制御プログラムは、例えば、制御部９０が人力駆動車１０の車速に関する情報、人力駆動力に関する情報、および、入力軸１２Ａの回転速度に関する情報の少なくとも１つに基づいて電動サスペンション５２を制御するためのプログラムである。

【0072】

＜変更例＞
実施形態に関する説明は、本開示に従う人力駆動車用の制御装置、人力駆動車用の制御システム、および、人力駆動車が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本開示に従う人力駆動車用の制御装置、人力駆動車用の制御システム、および、人力駆動車は、例えば以下に示される実施形態の変更例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変更例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変更例において、実施形態の形態と共通する部分については、実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

【0073】

・電動変速装置４６、電動アジャスタブルシートポスト４８、電動ブレーキ５０、および、電動サスペンション５２の少なくとも１つを制御するための情報を、ドライブユニット４２の制御部４２Ｃが作成し、ドライブユニット４２の制御部４２Ｃが作成した情報を制御部９０に送信するようにしてもよい。

【0074】

・無線送信部４２Ｄは、ドライブユニット４２ではなく、検出装置５４に設けられてもよい。

【0075】

・少なくとも１つの操作装置６２は、操作装置６２の操作状態に応じた操作信号を、制御部４２Ｃを介さずに、制御装置８０に送信するように構成されてもよい。少なくとも１つの操作装置６２が操作装置６２の操作状態に応じた操作信号を、制御部４２Ｃを介さずに、コンポーネント４４に送信するように構成される場合、少なくとも１つの操作装置６２は、無線送信部４２Ｄを備える。無線送信部４２Ｄは、変速操作装置６４、シートポスト操作装置６６、ブレーキ操作装置６８、および、サスペンション操作装置７０のそれぞれに設けられてもよい。

【0076】

本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、所望の選択肢の「１つ以上」を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が２つであれば「１つの選択肢のみ」または「２つの選択肢の双方」を意味する。他の例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が３つ以上であれば「１つの選択肢のみ」または「２つ以上の任意の選択肢の組み合わせ」を意味する。

【符号の説明】

【0077】

１０…人力駆動車、３６…電源、４０…制御システム、４０Ａ…第１電気ケーブル、４０Ｂ…第２電気ケーブル、４２…ドライブユニット、４２Ａ…電気モータ、４６…電動変速装置、４８…電動アジャスタブルシートポスト、５０…電動ブレーキ、５２…電動サスペンション、５４…検出装置、５６…車速検出装置、５８…人力駆動力検出装置、６０…クランク回転状態検出装置、８０…制御装置、８２…ハウジング、８２Ｓ…収容空間、８２Ａ…第１端部、８２Ｂ…第２端部、８４…受電部、８４Ａ…第２電気コネクタ、８６…無線受信部、８８…インタフェース、８８Ａ…第１電気コネクタ、９０…制御部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】