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(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】P2023087061
(43)【公開日】2023-06-22
(54)【発明の名称】人力駆動車用制御装置
(51)【国際特許分類】
   B62M 6/45 20100101AFI20230615BHJP
   B62J 45/415 20200101ALI20230615BHJP
   B62J 45/414 20200101ALI20230615BHJP
   B62K 25/00 20060101ALI20230615BHJP
【FI】
B62M6/45
B62J45/415
B62J45/414
B62K25/00
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023076165
(22)【出願日】2023-05-02
(62)【分割の表示】P 2018158452の分割
【原出願日】2018-08-27
(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】高山 仁志
(57)【要約】
【課題】人力駆動車の推進をアシストするモータを好適に制御できる人力駆動車両用制御装置を提供する。
【解決手段】人力駆動車用制御装置は、人力駆動車の推進をアシストするモータを制御する制御部を含み、前記制御部は、前記モータの制御状態を変更するように構成され、前記人力駆動車に与えられる衝撃に応じて、前記モータの制御状態の変更を禁止する。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
人力駆動車の推進をアシストするモータを制御する制御部を含み、
前記制御部は、前記モータの制御状態を変更するように構成され、前記人力駆動車に与えられる衝撃に応じて、前記モータの制御状態の変更を禁止する、人力駆動車用制御装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記人力駆動車の走行状態に応じて、前記人力駆動車のクランクに入力される人力駆動力に対する前記モータによるアシスト力の比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方を変更するように構成される、請求項1に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項3】
前記人力駆動車は、従動輪と、前記人力駆動車のクランクに入力される人力駆動力および前記モータの駆動力が伝達される駆動輪とを含み、
前記制御部は、
前記人力駆動車に与えられる衝撃が所定値以下の状態で、前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態になると、前記従動輪および前記駆動輪が接地している状態の場合よりも前記人力駆動車のクランクに入力される人力駆動力に対する前記モータによるアシスト力の比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方を小さくし、
前記人力駆動車に与えられる衝撃が所定値を超える状態で、前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態になると、前記モータの制御状態を変更しない、請求項1に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項4】
前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方の接地状態を検出するための第1検出部をさらに含み、
前記第1検出部は、前記人力駆動車のピッチ角度を検出する、請求項3に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記ピッチ角度が第1角度以上、および、前記ピッチ角度の増加速度が所定速度以上の少なくとも一方の場合、前記人力駆動車の前記従動輪が接地していないと判定する、請求項4に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記モータの制御状態を変更する場合、前記比率、および、前記最大値の少なくとも一方を徐々に変更する、請求項3から5のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項7】
前記人力駆動車に与えられる前記衝撃を検出する第2検出部をさらに含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項8】
前記第2検出部は、加速度センサ、角速度センサ、および、傾斜センサの少なくとも1つを含む、請求項7に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項9】
前記第2検出部は、前記人力駆動車の車軸の負荷を検出するセンサ、および、前記人力駆動車のタイヤの空気圧を検出するセンサの少なくとも一方を含む、請求項7または8に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項10】
前記第2検出部は、前記人力駆動車のサスペンションの状態を検出するセンサを含む、請求項7から9のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、人力駆動車用制御装置に関する。
【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制御装置は、人力駆動車の前輪の浮き状態に応じて人力駆動車の推進をアシストするモータの出力を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平9-123979号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的の1つは、人力駆動車の推進をアシストするモータを好適に制御できる人力駆動車両用制御装置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側面に従う人力駆動車用制御装置は、人力駆動車の推進をアシストするモータを制御する制御部を含み、前記制御部は、前記人力駆動車のクランクに入力される人力駆動力に応じて駆動される前記モータの制御状態を、前記人力駆動車に与えられる衝撃に応じて変更する。
第1側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車に与えられる衝撃に応じてモータの制御状態を変更できるため、モータを好適に制御できる。
【0006】
本開示の第1側面に従う第2側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車に与えられる衝撃に応じて、前記人力駆動車のクランクに入力される前記人力駆動力に対する前記モータによるアシスト力の比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方を、変更する。
第2側面の人力駆動車用制御装置によれば、比率のみ、最大値のみ、または、比率および最大値の両方を人力駆動車に与えられる衝撃に応じて好適に変更できる。
【0007】
本開示の第2側面に従う第3側面の人力駆動車用制御装置において、前記人力駆動車は、従動輪と、前記人力駆動力および前記モータの駆動力が伝達される駆動輪とを含み、前記制御部は、前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態では、前記モータを第1制御状態で制御し、前記第1制御状態において、前記人力駆動車に衝撃が与えられた場合、前記モータの制御状態を、第2制御状態に変更し、前記第2制御状態では、前記第1制御状態の場合よりも、前記比率、および、前記最大値の少なくとも一方が大きい。
第3側面の人力駆動車用制御装置によれば、従動輪のみ、駆動輪のみ、または、従動輪および駆動輪の両方が接地していない状態で、人力駆動車に衝撃が与えられた場合、比率のみ、最大値のみ、または、比率および最大値の両方を大きくできる。このため、例えば、人力駆動車が障害物に接触して衝撃が与えられた場合に比率および最大値の少なくとも一方を大きくすることによって、障害物を乗り越えやすくなる。
【0008】
本開示の第3側面に従う第4側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記従動輪および前記駆動輪が接地している状態から、前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態になる場合、前記モータの制御状態を、第3制御状態から前記第1制御状態に変更し、前記第1制御状態では、第3制御状態の場合よりも、前記比率、および、前記最大値の少なくとも一方が小さい。
第4側面の人力駆動車用制御装置によれば、従動輪および駆動輪が接地している状態から、従動輪のみ、駆動輪のみ、または、従動輪および駆動輪の両方が接地していない状態になる場合、比率のみ、最大値のみ、または、比率および最大値の両方を小さくできるため、搭乗者が人力駆動車の挙動を制御しやすい。
【0009】
本開示の第4側面に従う第5側面の人力駆動車用制御装置において、前記第3制御状態と、前記第2制御状態とにおいて、前記比率および前記最大値の少なくとも一方が等しい。
第5側面の人力駆動車用制御装置によれば、第2制御状態と第3制御状態とにおいて制御アルゴリズムの少なくとも一部分を共通化できる。
【0010】
本開示の第4または第5側面に従う第6側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記モータの制御状態を前記第3制御状態から前記第1制御状態に変更した後、予め定める時間内に前記人力駆動車に衝撃が与えられない場合、前記モータの制御状態を前記第1制御状態から前記第3制御状態に変更する。
第6側面の人力駆動車用制御装置によれば、予め定める時間内に人力駆動車に衝撃が与えられない場合、比率および最大値の少なくとも一方が小さい状態が長期化することを抑制できる。
【0011】
本開示の第3~第6側面のいずれか1つに従う第7側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記第1制御状態では前記モータを停止させる。
第7側面の人力駆動車用制御装置によれば、従動輪および駆動輪の少なくとも一方が接地していない場合、モータを停止できる。
【0012】
本開示の第8側面に従う人力駆動車用制御装置は、人力駆動車の推進をアシストするモータを制御する制御部を含み、前記制御部は、前記モータの制御状態を変更するように構成され、前記人力駆動車に与えられる衝撃に応じて、前記モータの制御状態の変更を禁止する。
第8側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車に与えられる衝撃に応じてモータの制御状態の変更を禁止できるため、モータを好適に制御できる。
【0013】
本開示の第8側面に従う第9側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車の走行状態に応じて、前記人力駆動車のクランクに入力される人力駆動力に対する前記モータによるアシスト力の比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方を変更するように構成される。
第9側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車の走行状態に応じて、人力駆動力に応じて比率のみ、のみ、最大値のみ、または、比率および最大値の両方が変更されるため、ユーザビリティに貢献できる。
【0014】
本開示の第8側面に従う第10側面の人力駆動車用制御装置において、前記人力駆動車は、従動輪と、前記人力駆動車のクランクに入力される人力駆動力および前記モータの駆動力が伝達される駆動輪とを含み、前記制御部は、前記人力駆動車に与えられる衝撃が所定値以下の状態で、前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態になると、前記従動輪および前記駆動輪が接地している状態の場合よりも前記比率および前記最大値の少なくとも一方を小さくし、前記人力駆動車に与えられる衝撃が所定値を超える状態で、前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態になると、前記モータの制御状態を変更しない。
第10側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車に与えられる衝撃が所定値以下の状態において、従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態では、モータの制御状態を好適に変更できる。また、人力駆動車に与えられる衝撃が所定値を超える状態において、従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態では、モータの制御状態を変更しないことによって搭乗者が人力駆動車を操作しやすくできる。
【0015】
本開示の第3~第7および第10側面のいずれか1つに従う第11側面の人力駆動車用制御装置において、前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方の接地状態を検出するための第1検出部をさらに含み、前記第1検出部は、前記人力駆動車のピッチ角度を検出する。
第11側面の人力駆動車用制御装置によれば、第1検出部によって検出されるピッチ角度によって従動輪および駆動輪の少なくとも一方の接地状態を好適に検出できる。
【0016】
本開示の第11側面に従う第12側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記ピッチ角度が第1角度以上、および、前記ピッチ角度の増加速度が所定速度以上の少なくとも一方の場合、前記人力駆動車の前記従動輪が接地していないと判定する。
第12側面の人力駆動車用制御装置によれば、ピッチ角度が第1角度以上、ピッチ角度の増加速度が所定速度以上、または、ピッチ角度が第1角度以上かつピッチ角度の増加速度が所定速度以上の場合に、従動輪が接地していないと判定できる。
【0017】
本開示の第2~第7および第10~第12側面のいずれか1つに従う第13側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記モータの制御状態を変更する場合、前記比率、および、前記最大値の少なくとも一方を徐々に変更する。
第13側面の人力駆動車用制御装置によれば、ユーザがモータの制御状態の変更に対応した人力駆動車の操作をしやすい。
【0018】
本開示の第1~第13側面のいずれか1つに従う第14側面の人力駆動車用制御装置において、前記人力駆動車に与えられる前記衝撃を検出する第2検出部をさらに含む。
第14側面の人力駆動車用制御装置によれば、第2検出部によって人力駆動車に与えられる衝撃を好適に検出できる。
【0019】
本開示の第14側面に従う第15側面の人力駆動車用制御装置において、前記第2検出部は、加速度センサ、角速度センサ、および、傾斜センサの少なくとも1つを含む。
第15側面の人力駆動車用制御装置によれば、加速度センサのみ、角速度センサのみ、傾斜センサのみ、または、加速度センサ、角速度センサ、および、傾斜センサの任意に組み合わせを含む第2検出部によって人力駆動車に与えられる衝撃を好適に検出できる。
【0020】
本開示の第14または第15側面に従う第16側面の人力駆動車用制御装置において、前記第2検出部は、前記人力駆動車の車軸の負荷を検出するセンサ、および、前記人力駆動車のタイヤの空気圧を検出するセンサの少なくとも一方を含む。
第16側面の人力駆動車用制御装置によれば、車軸の負荷を検出するセンサのみ、タイヤの空気圧を検出するセンサのみ、または、人力駆動車の車軸の負荷を検出するセンサおよび人力駆動車のタイヤの空気圧を検出するセンサの両方を含む第2検出部によって人力駆動車に与えられる衝撃を好適に検出できる。
【0021】
本開示の第14~第16側面のいずれか1つに従う第17側面の人力駆動車用制御装置において、前記第2検出部は、前記人力駆動車のサスペンションの状態を検出するセンサを含む。
第17側面の人力駆動車用制御装置によれば、サスペンションの状態を検出するセンサによって人力駆動車に与えられる衝撃を好適に検出できる。
【発明の効果】
【0022】
本開示の人力駆動車両用制御装置は、人力駆動車の推進をアシストするモータを好適に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
図1】第1実施形態の人力駆動車用制御装置を含む人力駆動車の側面図。
図2】第1実施形態の人力駆動車用制御装置の電気的な構成を示すブロック図。
図3図2の制御部によって実行されるモータの制御状態を変更する処理のフローチャート。
図4】第2実施形態の制御部によって実行されるモータの制御状態を変更する処理のフローチャート。
図5】第3実施形態の制御部によって実行されるモータの制御状態を変更する処理のフローチャート。
図6】変形例の制御部によって実行されるモータの制御状態を変更する処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0024】
(第1実施形態)
図1図3を参照して、第1実施形態の人力駆動車用制御装置50について説明する。以後、人力駆動車用制御装置50を、単に制御装置50と記載する。制御装置50は、人力駆動車10に設けられる。人力駆動車10は、少なくとも人力駆動力Hによって駆動することができる車両である。人力駆動車10は、車輪の数が限定されず、例えば1輪車および3輪以上の車輪を有する車両も含む。人力駆動車10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、リカンベントなど種々の種類の自転車を含む。自転車は、電気モータによって駆動力が与えられる電動自転車(E-bike)を含む。電動自転車は、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、実施の形態において、人力駆動車10を、2つの車輪を有する自転車として説明する。
【0025】
人力駆動車10は、従動輪12Aと、人力駆動力Hおよびモータ42の駆動力が伝達される駆動輪12Bとを含む。人力駆動車10は、クランク14、および、車体16を備える。車体16は、フレーム18およびステアリング部20を備える。クランク14には、人力駆動力Hが入力される。クランク14は、フレーム18に対して回転可能なクランク軸14Aと、クランク軸14Aの軸方向の端部にそれぞれ設けられるクランクアーム14Bとを含む。各クランクアーム14Bには、一対のペダル22が個別に連結される。駆動輪12Bは、クランク14が回転することによって駆動される。駆動輪12Bは、フレーム18に支持される。クランク14と駆動輪12Bとは、駆動機構24によって連結される。駆動機構24は、クランク軸14Aに結合される第1回転体26を含む。クランク軸14Aと第1回転体26とは、一体に回転するように結合されていてもよく、第1ワンウェイクラッチを介して結合されていてもよい。第1ワンウェイクラッチは、クランク14が前転した場合に、第1回転体26を前転させ、クランク14が後転した場合に、第1回転体26を後転させないように構成される。第1回転体26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24は、第2回転体28と、連結部材30とをさらに含む。連結部材30は、第1回転体26の回転力を第2回転体28に伝達する。連結部材30は、例えば、チェーン、ベルト、または、シャフトを含む。
【0026】
第2回転体28は、駆動輪12Bに連結される。第2回転体28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28と駆動輪12Bとの間には、第2ワンウェイクラッチが設けられていることが好ましい。第2ワンウェイクラッチは、第2回転体28が前転した場合に、駆動輪12Bを前転させ、第2回転体28が後転した場合に、駆動輪12Bを後転させないように構成される。人力駆動車10は、クランク軸14Aの回転速度に対する駆動輪12Bの回転速度を変更するために用いられる変速機46を含んでいてもよい。変速機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。本実施形態では、第1回転体26および第2回転体28の少なくとも一方は、複数のスプロケットを含む。ディレイラは、第1回転体26が複数のフロントスプロケットを含む場合、フロントディレイラを含み、第2回転体28が複数のフロントスプロケットを含む場合、リアディレイラを含む。本実施形態では、第1回転体26は、1枚のスプロケットを含み、第2回転体28は、複数のスプロケットを含み、変速機46はリアディレイアを含む。変速機46が内装変速機を含む場合、内装変速機は、例えば、駆動輪12Bのハブに設けられる。
【0027】
人力駆動車10は、前輪および後輪を含む。フレーム18には、ステアリング部20を介して前輪が取り付けられている。ステアリング部20は、フロントフォーク32およびハンドル部34を含む。ハンドル部34は、ステム36およびハンドルバー38を含む。フロントフォーク32には、ハンドルバー38がステム36を介して連結されている。以下の実施形態では、前輪を従動輪12A、後輪を駆動輪12Bとして説明するが、前輪が駆動輪12B、後輪が従動輪12Aであってもよい。
【0028】
人力駆動車10は、バッテリ40をさらに含む。バッテリ40は、1または複数のバッテリセルを含む。バッテリセルは、充電池を含む。バッテリ40は、人力駆動車10に設けられ、バッテリ40と電気的に接続されている他の電気部品、例えば、人力駆動車用制御装置50に電力を供給する。バッテリ40は、人力駆動車用制御装置50と有線または無線によって通信可能に接続されている。バッテリ40は、例えば電力線通信(PLC;power line communication)によって人力駆動車用制御装置50と通信可能である。バッテリ40は、フレーム18の外部に取り付けられてもよく、少なくとも一部がフレーム18の内部に収容されてもよい。
【0029】
人力駆動車10は、モータ42および駆動回路44をさらに含む。駆動回路44は、インバータ回路を含む。モータ42は、駆動回路44と同一のハウジングに設けられることが好ましい。駆動回路44は、バッテリ40からモータに供給される電力を制御する。駆動回路44は、人力駆動車用制御装置50と有線または無線によって通信可能に接続されている。駆動回路44は、例えばシリアル通信によって人力駆動車用制御装置50の制御部52と通信可能である。駆動回路44は、人力駆動車用制御装置50の制御部52からの制御信号に応じてモータ42を駆動させる。
【0030】
モータ42は、電気モータを含む。モータ42は、ペダル22から後輪までの人力駆動力Hの動力伝達経路、または、前輪に回転を伝達するように設けられる。モータ42は、人力駆動車10のフレーム18、後輪、または、前輪に設けられる。本実施形態では、モータ42は、クランク軸14Aから第1回転体26までの動力伝達経路に結合される。モータ42とクランク軸14Aとの間の動力伝達経路には、クランク軸14A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14の回転力によってモータ42が回転しないようにワンウェイクラッチが設けられるのが好ましい。モータ42および駆動回路44が設けられるハウジングには、モータ42および駆動回路44以外の構成が設けられてもよく、例えばモータ42の回転を減速して出力する減速機が設けられてもよい。
【0031】
制御装置50は、制御部52を含む。制御部52は、予め定められる制御プログラムを実行する演算処理装置を含む。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52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。制御部52は、複数の場所に離れて配置される複数の演算処理装置を含んでいてもよい。制御装置50は、記憶部54をさらに含む。記憶部54には、各種の制御プログラムおよび各種の制御処理に用いられる情報が記憶される。記憶部54は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。制御部52および記憶部54は、例えばモータ42が設けられるハウジングに設けられる。
【0032】
制御装置50は、好ましくは、クランク回転センサ56、車速センサ58、および、トルクセンサ60をさらに含む。クランク回転センサ56、車速センサ58、および、トルクセンサ60は、モータ42が設けられるハウジングに設けられてもよく、フレーム18に設けられてもよい。クランク回転センサ56、車速センサ58、および、トルクセンサ60の少なくとも1つは、制御装置50に含まれなくてもよい。
【0033】
クランク回転センサ56は、人力駆動車10のクランク14の回転速度Nを検出するために用いられる。クランク回転センサ56は、例えば人力駆動車10のフレーム18またはモータ42が設けられるハウジングに取り付けられる。クランク回転センサ56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、クランク軸14Aまたはクランク軸14Aから第1回転体26までの間の動力伝達経路に設けられる。クランク回転センサ56は、制御部52と有線または無線によって通信可能に接続されている。クランク回転センサ56は、クランク14の回転速度Nに応じた信号を制御部52に出力する。クランク回転センサ56は、クランク軸14Aから第1回転体26までの人力駆動力Hの動力伝達経路において、クランク軸14Aと一体に回転する部材に設けられてもよい。例えば、クランク回転センサ56は、クランク軸14Aと第1回転体26との間に第1ワンウェイクラッチが設けられない場合、第1回転体26に設けられてもよい。クランク回転センサ56は、人力駆動車10の車速Vを検出するために用いられてもよい。この場合、制御部52は、クランク回転センサ56によって検出されるクランク14の回転速度Nと、変速比とに応じて、駆動輪12Bの回転速度を演算して、人力駆動車10の車速Vを検出する。変速比に関する情報は、記憶部54に予め記憶されている。
【0034】
人力駆動車10に変速比を変更するための変速機46が設けられる場合、制御部52は、人力駆動車10の車速Vと、クランク14の回転速度Nとに応じて、変速比を演算してもよい。この場合、駆動輪12Bの周長、駆動輪12Bの直径、または、駆動輪12Bの半径に関する情報が記憶部54に予め記憶されている。制御装置50は、変速センサを含んでいてもよい。変速センサは、例えば、変速機46に設けられる。この場合、変速センサは、制御部52に電気的に接続される。変速センサは、変速機の現在の変速ステージを検出する。変速ステージと変速比との関係は、記憶部54に予め記憶されている。これによって制御部52は、変速センサの検出結果から、現在の変速比を検出することができる。制御部52は、駆動輪12Bの回転速度を変速比で除算することによって、クランク14の回転速度Nを演算できる。この場合、車速センサ58および変速センサをクランク回転センサ56として用いてもよい。変速センサは、変速機46ではなく、変速操作部に設けられてもよく、変速ワイヤに設けられてもよい。
【0035】
車速センサ58は、車輪の回転速度を検出するために用いられる。車速センサ58は、有線または無線によって制御部52と電気的に接続されている。車速センサ58は、制御部52と有線または無線によって通信可能に接続されている。車速センサ58は、車輪の回転速度に応じた信号を制御部52に出力する。制御部52は、車輪の回転速度に基づいて人力駆動車10の車速Vを演算する。制御部52は、車速Vが所定値以上になると、モータ42を停止する。所定値は、例えば時速25Km、または、時速45Kmである。車速センサは、例えば、リードスイッチを構成する磁性体リード、または、ホール素子を含む。車速センサ58は、フレーム18のチェーンステイに取り付けられ、後輪に取り付けられる磁石を検出する構成としてもよく、フロントフォーク32に設けられ、前輪に取り付けられる磁石を検出する構成としてもよい。別の例では、車速センサ58は、GPS受信部を含む。制御部52は、GPS受信部によって取得したGPS情報と、記憶部54に予め記録されている地図情報と、時間とに応じて、人力駆動車10の車速Vを検出してもよい。制御部52は、時間を計るための計時回路を含むことが好ましい。
【0036】
トルクセンサ60は、人力駆動力HのトルクTHを検出するために用いられる。トルクセンサ60は、例えば、モータ42が設けられるハウジングに設けられる。トルクセンサ60は、クランク14に入力される人力駆動力HのトルクTHを検出する。トルクセンサ60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、第1ワンウェイクラッチよりも上流側に設けられる。トルクセンサ60は、歪センサまたは磁歪センサなどを含む。歪センサは、歪ゲージを含む。トルクセンサ60が歪センサを含む場合、歪センサは、好ましくは、動力伝達経路に含まれる回転体の外周部に設けられる。トルクセンサ60は、無線または有線の通信部を含んでいてもよい。トルクセンサ60の通信部は、制御部52と通信可能に構成される。
【0037】
制御部52は、例えば、人力駆動力Hに対して、モータ42によるアシスト力が所定の比率Aになるように、モータ42を制御する。制御部52は、人力駆動車10の人力駆動力HのトルクTHに対する、モータ42によるアシスト力の出力トルクTMが所定の比率Aになるように、モータ42を制御してもよい。人力駆動車10の人力駆動力HのトルクTHに対するモータ42の出力トルクTMのトルク比率ATを、比率Aと記載する場合がある。制御部52は、例えば、人力駆動力Hの仕事率WH(ワット)に対して、モータ42の仕事率WM(ワット)が所定の比率Aになるように、モータ42を制御してもよい。制御部52は、人力駆動力Hに対するモータ42の出力の比率Aの異なる複数の制御モードでモータ42を制御する。人力駆動車10の人力駆動力Hの仕事率WHに対するモータ42の出力の仕事率WMの比率AWを、比率Aと記載する場合がある。人力駆動力Hの仕事率WHは、人力駆動力Hとクランク14の回転速度Nとの乗算によって算出される。モータ42の出力が減速機を介して人力駆動力Hの動力経路に入力される場合は、減速機の出力を、モータ42の出力とする。制御部52は、人力駆動力Hの仕事率WHまたはトルクTHに応じて、制御指令をモータ42の駆動回路44に出力する。制御指令は、例えばトルク指令値を含む。
【0038】
制御部52は、モータ42の出力の最大値MXが所定値以下になるようにモータ42を制御する。モータ42の出力は、モータ42の出力トルクTMを含む。モータ42の出力は、モータ42の仕事率WMを含んでいてもよい。この場合、制御部52は、モータ42の仕事率WMが所定値WM1以下になるようにモータ42を制御する。所定値WM1は、一例では、500ワットである。所定値WM1は、別の例では、300ワットである。制御部52は、トルク比率ATが所定トルク比率AT1以下になるようにモータ42を制御してもよい。所定トルク比率AT1は、一例では、300%である。
【0039】
複数の制御モードのそれぞれにおいて、比率Aおよびモータ42の出力の最大値MXの少なくとも一方が異なっていてもよい。複数の制御モードのそれぞれにおいて、比率Aのみ、最大値MXのみ、または、比率Aおよび最大値MXの両方が異なっていてもよい。この場合、制御部52は、モータ42の出力が選択されているモータ42の制御モードにおいて規定される比率A以下、かつ、所定値以下になるようにモータ42を制御する。
【0040】
制御装置50は、従動輪12Aおよび駆動輪12Bの少なくとも一方の接地状態を検出するための第1検出部62をさらに含む。第1検出部62は、人力駆動車10のピッチ角度DPを検出する。第1検出部62は、例えば、傾斜センサを含む。傾斜センサは、車体16の傾斜角度を検出する。傾斜センサは、例えば、ジャイロセンサを含む。ジャイロセンサは、好ましくは、3軸ジャイロセンサを含む。ジャイロセンサは、好ましくは、車体16のヨー角度DY、車体16のロール角度DR、および、車体16のピッチ角度DPを検出可能に構成される。ジャイロセンサの3軸は、好ましくは、人力駆動車10を水平面に前輪および後輪を接地させて直立させた状態における人力駆動車10の前後方向、左右方向、および、上下方向に沿うように人力駆動車10に設けられる。ジャイロセンサは、1軸ジャイロセンサ、または2軸ジャイロセンサを含んでいてもよい。第1検出部62は、加速度センサを含んでいてもよい。加速度センサは、人力駆動車10を水平面に前輪および後輪を接地させて直立させた状態における人力駆動車10の前後方向、左右方向、および、上下方向の少なくとも1つの加速度を検出する。第1検出部62は、制御部52に有線または無線によって電気的に接続される。
【0041】
制御部52は、ピッチ角度DPが第1角度DP1以上、および、ピッチ角度DPの増加速度が所定速度以上の少なくとも一方の場合、人力駆動車10の従動輪12Aが接地していないと判定する。
【0042】
制御装置50は、人力駆動車10に与えられる衝撃を検出する第2検出部64をさらに含む。第2検出部64は、加速度センサ64A、角速度センサ64B、および、傾斜センサ64Cの少なくとも1つを含んでいてもよい。第2検出部64は、人力駆動車10の車軸の負荷を検出するセンサ64D、および、人力駆動車10のタイヤの空気圧を検出するセンサ64Eの少なくとも一方を含んでいてもよい。人力駆動車10がサスペンションを含む場合、第2検出部64は、人力駆動車10のサスペンションの状態を検出するセンサ64Fを含んでいてもよい。第2検出部64は、加速度センサ64Aのみ、角速度センサ64Bのみ、傾斜センサ64Cのみ、センサ64Dのみ、センサ64Eのみ、センサ64Eのみ、センサ64Fのみを含んでいてもよく、加速度センサ64A、角速度センサ64B、傾斜センサ64C、センサ64D、センサ64E、センサ64E、および、センサ64Fのうちの任意の組合せを含んでいてもよい。第1検出部62は、制御部52に有線または無線によって電気的に接続される。第2検出部64によって、従動輪12Aおよび駆動輪12Bの両方が接地していないことを検出するためには、第2検出部64は、センサ64D、および、センサ64E、および、センサ64Fの少なくとも1つを含む必要がある。
【0043】
加速度センサ64Aは、第1検出部62の加速度センサと同様に構成される。第1検出部62の加速度センサを加速度センサ64Aとして用いることができるが、加速度センサ64Aは、第1検出部62の加速度センサと各別に構成されてもよい。制御部52は、加速度センサ64Aによって検出される加速度の変化速度が所定速度よりも大きい場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部52は、加速度の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部52は、加速度センサ64Aによって検出される加速度の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、加速度の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。
【0044】
角速度センサ64Bは、第1検出部62のジャイロセンサと同様に構成される。第1検出部62のジャイロセンサを角速度センサ64Bとして用いることができるが、角速度センサ64Bは、第1検出部62のジャイロセンサと各別に構成されてもよい。制御部52は、角速度センサ64Bによって検出される角速度の変化速度が所定速度よりも大きい場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部52は、角速度の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部52は、角速度センサ64Bによって検出される角速度の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、角速度の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。
【0045】
傾斜センサ64Cは、第1検出部62の傾斜センサと同様に構成される。第1検出部62の傾斜センサを傾斜センサ64Cとして用いることができるが、傾斜センサ64Cは、第1検出部62の傾斜センサと各別に構成されてもよい。制御部52は、傾斜センサ64Cによって検出される人力駆動車10の傾斜角度の変化速度が所定速度よりも大きい場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部52は、傾斜角度の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部52は、傾斜センサ64Cによって検出される人力駆動車10の傾斜角度の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、傾斜角度の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。
【0046】
センサ64Dは、従動輪12Aおよび駆動輪12Bの少なくとも一方の車軸に設けられる。センサ64Dは、従動輪12Aの車軸にのみ、駆動輪12Bの車軸にのみ、または、従動輪12Aの車軸および駆動輪12Bの車軸の両方に設けられてもよい。センサ64Dは、車軸にかかる荷重に応じた信号を制御部52に出力する。制御部52は、センサ64Dによって検出される車軸にかかる荷重の変化速度が所定速度よりも大きい場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部52は、車軸にかかる荷重の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部52は、センサ64Dによって検出される車軸にかかる荷重の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、車軸にかかる荷重の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。
【0047】
センサ64Eは、従動輪12Aおよび駆動輪12Bの少なくとも一方のタイヤの空気圧に応じた信号を制御部52に出力する。センサ64Dは、従動輪12Aにのみ、駆動輪12Bにのみ、または、従動輪12Aおよび駆動輪12Bに設けられてもよい。センサ64Eは、例えば、タイヤのバルブに設けられる。制御部52は、センサ64Eによって検出されるタイヤの空気圧の変化速度が所定速度よりも大きい場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部52は、タイヤの空気圧の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部52は、センサ64Eによって検出されるタイヤの空気圧の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、タイヤの空気圧の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。
【0048】
センサ64Fは、サスペンションのストローク量およびサスペンションの流体の状態の少なくとも一方に応じた信号を制御部52に出力する。センサ64Fは、サスペンションのストローク量のみ、サスペンションの流体の状態のみ、または、サスペンションのストローク量およびサスペンションの流体の状態の両方に応じた信号を制御部52に出力する。サスペンションは、リアサスペンションおよびフロントサスペンションの少なくとも一方を含む。サスペンションは、リアサスペンションのみ、フロントサスペンションのみ、または、リアサスペンションおよびフロントサスペンションの両方を含む。制御部52は、センサ64Fによって検出されるサスペンションのストローク量が所定量よりも大きい場合、センサ64Fによって検出されるサスペンションの流体の圧力が所定圧力よりも大きい場合、または、センサ64Fによって検出されるサスペンションのストローク量が所定量よりも大きく、かつ、サスペンションの流体の圧力が所定圧力よりも大きい場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部52は、サスペンションのストローク量の増加と減少とが繰り返される場合、サスペンションの流体の圧力が増加と減少とが繰り返される場合、または、サスペンションのストローク量の増加と減少とが繰り返され、かつ、サスペンションの流体の圧力が増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車10に衝撃が与えられたと判定してもよい。
【0049】
制御部52は、人力駆動車10の推進をアシストするモータ42を制御する。制御部52は、人力駆動車10のクランク14に入力される人力駆動力Hに応じて駆動されるモータ42の制御状態を、人力駆動車10に与えられる衝撃に応じて変更する。
【0050】
制御部52は、人力駆動車10に与えられる衝撃に応じて、人力駆動車10のクランク14に入力される人力駆動力Hに対するモータ42によるアシスト力Mの比率A、および、モータ42の出力の最大値MXの少なくとも一方を、変更する。制御部52は、人力駆動車10に与えられる衝撃に応じて、人力駆動車10のクランク14に入力される人力駆動力Hに対するモータ42によるアシスト力Mの比率Aのみ、モータ42の出力の最大値MXのみ、または、比率Aおよび最大値MXの両方を変更する。モータ42の制御状態は、モータ42の制御モードであってもよい。この場合、人力駆動車10に与えられる衝撃に応じて比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方を大きくする場合には、モータ42の制御モードを比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方がより大きい制御モードになるように変更する。人力駆動車10に与えられる衝撃に応じて比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方を小さくする場合には、モータ42の制御モードを比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方がより小さい制御モードになるように変更する。
【0051】
制御部52は、モータ42の制御状態を変更する場合、比率A、および、最大値MXの少なくとも一方を徐々に変更することが好ましい。例えば、制御部52は、モータ42の制御状態を変更する場合、比率Aのみ、最大値MXのみ、または、比率Aおよび最大値MXの両方を徐々に変更する。
【0052】
制御部52は、従動輪12Aおよび駆動輪12Bの少なくとも一方が接地していない状態では、モータ42を第1制御状態で制御し、第1制御状態において、人力駆動車10に衝撃が与えられた場合、モータ42の制御状態を、第2制御状態に変更する。第2制御状態では、第1制御状態の場合よりも、比率A、および、最大値MXの少なくとも一方が大きい。従動輪12Aおよび駆動輪12Bの少なくとも一方が接地していない状態は、従動輪12Aのみ、駆動輪12Bのみ、または、従動輪12Aおよび駆動輪12Bの両方が接地していない状態を含む。第2制御状態では、第1制御状態の場合よりも、比率Aのみ、最大値MXのみ、または、比率Aおよび最大値MXの両方が大きい。好ましくは、制御部52は、第1制御状態ではモータ42を停止させる。
【0053】
制御部52は、従動輪12Aおよび駆動輪12Bが接地している状態から、従動輪12Aおよび駆動輪12Bの少なくとも一方が接地していない状態になる場合、モータ42の制御状態を、第3制御状態から第1制御状態に変更する。第1制御状態では、第3制御状態の場合よりも、比率A、および、最大値MXの少なくとも一方が小さい。第1制御状態では、第3制御状態の場合よりも、比率Aのみ、最大値MXのみ、または、比率Aおよび最大値MXの両方が小さい。
【0054】
好ましくは、第3制御状態と、第2制御状態とにおいて、比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方が等しい。この場合、第3制御状態と、第2制御状態とにおいて、比率Aのみ、最大値MXのみ、または、比率Aおよび最大値MXの両方が等しい。一例では、制御部52は、モータ42の制御状態を第3制御状態から第1制御状態に変更した後、予め定める時間TX内に人力駆動車10に衝撃が与えられない場合、モータ42の制御状態を第1制御状態から第3制御状態に変更する。予め定める時間TXは、例えば2~10秒の範囲である。
【0055】
制御部52は、少なくとも従動輪12Aが接地していない状態では、モータ42を第1制御状態で制御し、第1制御状態において、人力駆動車10に衝撃が与えられた場合、モータ42の制御状態を、第2制御状態に変更することが好ましい。制御部52は、従動輪12Aおよび駆動輪12Bが接地している状態から、少なくとも従動輪12Aが接地していない状態になる場合、モータ42の制御状態を、第3制御状態から第1制御状態に変更することが好ましい。
【0056】
図3を参照して、モータ42の制御状態を変更する処理について説明する。制御部52は、制御部52に電力が供給されると、処理を開始して図3に示すフローチャートのステップS11に移行する。本実施形態では、制御部52は、電力が供給されると第3制御状態で起動する。制御部52は、図3のフローチャートが終了すると、電力の供給が停止されるまでは、所定周期後にステップS11からの処理を繰り返す。
【0057】
制御部52は、ステップS11において、第2制御状態または第3制御状態でモータ42を制御しているか否かを判定する。制御部52は、第2制御状態または第3制御状態でモータ42を制御していない場合、処理を終了する。制御部52は、第2制御状態または第3制御状態でモータ42を制御している場合、ステップS12に移行する。
【0058】
制御部52は、ステップS12において、従動輪12Aおよび駆動輪12Bの少なくとも一方が接地していないか否かを判定する。制御部52は、従動輪12Aおよび駆動輪12Bが接地している場合、処理を終了する。制御部52は、従動輪12Aおよび駆動輪12Bの少なくとも一方が接地していない場合、ステップS13に移行する。
【0059】
制御部52は、ステップS13において、第1制御状態でモータ42を制御し、ステップS14に移行する。制御部52は、ステップS14において、予め定める時間TXが経過したか否かを判定する。制御部52は、例えば、ステップS13において第1制御状態でのモータ42の制御を開始してからの時間が予め定める時間TX以上になった場合、予め定める時間TXが経過したと判定する。
【0060】
制御部52は、予め定める時間TXが経過していない場合、ステップS16に移行する。制御部52は、ステップS16において、人力駆動車10に衝撃が与えられたか否かを判定する。第1検出部62が、加速度センサ64A、角速度センサ64B、傾斜センサ64C、センサ64D、センサ64E、および、センサ64Eのうちの複数のセンサを含む場合、制御部52は複数のセンサのうち、少なくとも1つのセンサの出力が衝撃が与えられた場合の出力と対応する場合に衝撃が与えられたと判定してもよく、複数のセンサのうちの2つ以上のセンサの出力が衝撃が与えられた場合の出力と対応する場合に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部52は、人力駆動車10に衝撃が与えられていない場合、再びステップS14の処理を実行する。制御部52は、人力駆動車10に衝撃が与えられた場合、ステップS17に移行する。制御部52は、ステップS17において、第2制御状態でモータ42を制御し、処理を終了する。
【0061】
制御部52は、ステップS14において、予め定める時間TXが経過したと判定した場合、ステップS15に移行する。制御部52は、ステップS15において、第3制御状態でモータ42を制御し、処理を終了する。
【0062】
人力駆動車10に与えられる衝撃は、走行環境および走行状況に応じて変化する。制御装置50は、人力駆動車に与えられる衝撃に応じてモータの制御状態を変更できるため、走行環境および走行状況に応じて、モータを好適に制御できる。
【0063】
(第2実施形態)
図4を参照して、第2実施形態の制御装置50について説明する。第2実施形態の制御装置50は、モータ42の制御状態を切り替える処理が異なる点以外は、第1実施形態の制御装置50と同様であるので、第1実施形態と共通する構成については、第1実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0064】
例えば、制御部52は、人力駆動車10の走行状態に応じて、人力駆動力Hに対するモータ42によるアシスト力の比率A、および、モータ42の出力の最大値MXの少なくとも一方を変更するように構成される。制御部52は、人力駆動車10の走行状態に応じて、比率Aのみ、最大値MXのみ、または、比率Aおよび最大値MXの両方を変更するように構成される。制御部52は、モータ42を複数の制御状態で制御できる。モータ42の複数の制御状態において、比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方がそれぞれ異なる。モータ42の複数の制御状態において、比率Aのみ、最大値MXのみ、または、比率Aおよび最大値MXの両方が異なる。制御部52は、人力駆動車10の走行状態に応じて、モータ42の制御状態を、モータ42の複数の制御状態のうちの1つの制御状態から、他の制御状態に変更する。
【0065】
人力駆動車10の走行状態は、例えば、クランク14の回転速度N、人力駆動力H、車速V、人力駆動車10の傾斜角度、および、人力駆動車10の走行抵抗の少なくとも1つを含む。人力駆動車10の走行状態は、クランク14の回転速度Nのみ、人力駆動力Hのみ、車速Vのみ、人力駆動車10の傾斜角度のみ、人力駆動車10の走行抵抗のみ、または、クランク14の回転速度N、人力駆動力H、車速V、人力駆動車10の傾斜角度、および、人力駆動車10の走行抵抗のうちの任意に組み合わせを含む。制御装置50は、人力駆動車10の走行状態を検出する検出部をさらに含んでもよい。制御部52は、例えば、人力駆動車10の走行状態を反映するパラメータが所定値を超えた場合、変速要求を発生させる。
【0066】
一例では、制御状態に比率Aが含まれる場合、制御部52は、クランク14の回転速度Nに応じて、比率Aを変更する。具体的には、制御部52は、クランク14の回転速度Nが第1速度N1よりも大きくなった場合、かつ、比率Aが最小の制御状態ではない場合、比率Aを小さくし、クランク14の回転速度Nが第2速度N2よりも小さくなった場合、かつ、比率Aが最大ではない場合、比率Aを大きくする。制御状態に最大値MXが含まれる場合、制御部52は、クランク14の回転速度Nに応じて、最大値MXを変更する。具体的には、制御部52は、クランク14の回転速度Nが第1速度N1よりも大きくなった場合、かつ、最大値MXが最小の制御状態ではない場合、最大値MXを小さくし、クランク14の回転速度Nが第2速度N2よりも小さくなった場合、かつ、最大値MXが最大ではない場合、最大値MXを大きくする。
【0067】
別例では、制御状態に比率Aが含まれる場合、制御部52は、人力駆動力Hに応じて、比率Aを変更する。具体的には、制御部52は、人力駆動力Hが第1駆動力H1よりも大きくなった場合、かつ、比率Aが最大の制御状態ではない場合、比率Aを大きくし、人力駆動力Hが第2駆動力H2よりも小さくなった場合、かつ、比率Aが最小ではない場合、比率Aを小さくする。制御状態に最大値MXが含まれる場合、制御部52は、人力駆動力Hに応じて、最大値MXを変更する。具体的には、制御部52は、人力駆動力Hが第1駆動力H1よりも大きくなった場合、かつ、最大値MXが最大の制御状態ではない場合、最大値MXを大きくし、人力駆動力Hが第2駆動力H2よりも小さくなった場合、かつ、最大値MXが最小ではない場合、最大値MXを小さくする。
【0068】
制御部52は、モータ42の制御状態を変更するように構成され、人力駆動車10に与えられる衝撃に応じて、モータ42の制御状態の変更を禁止する。例えば、制御部52は、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BX以下の場合、人力駆動車10の走行状態に応じてモータ42の制御状態を変更可能に構成され、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BXを超える場合、人力駆動車10の走行状態に応じたモータ42の制御状態の変更を禁止する。
【0069】
第2検出部64が加速度センサ64Aを含む場合、制御部52は、加速度の変化速度が所定値BXよりも大きい場合、および、加速度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合の少なくとも一方において、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BXを超えたと判定してもよい。制御部52は、加速度の変化速度が所定値BXよりも大きい場合のみ、加速度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合のみ、または、制御部52は、加速度の変化速度が所定値BXよりも大きく、かつ、加速度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合に、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BXを超えたと判定してもよい。
【0070】
第2検出部64が角速度センサ64Bを含む場合、制御部52は、角速度の変化速度が所定速度よりも大きい場合、および、角速度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合の少なくとも一方において、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BXを超えたと判定してもよい。制御部52は、角速度の変化速度が所定速度よりも大きい場合のみ、角速度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合のみ、または、角速度の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、角速度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合に、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BXを超えたと判定してもよい。
【0071】
第2検出部64が傾斜センサ64Cを含む場合、制御部52は、人力駆動車10の傾斜角度の変化速度が所定速度よりも大きい場合、および、傾斜角度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合の少なくとも一方において、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BXを超えたと判定してもよい。制御部52は、人力駆動車10の傾斜角度の変化速度が所定速度よりも大きい場合のみ、傾斜角度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合のみ、または、人力駆動車10の傾斜角度の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、傾斜角度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合に、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BXを超えたと判定してもよい。
【0072】
第2検出部64がセンサ64Dを含む場合、制御部52は、車軸にかかる荷重の変化速度が所定速度よりも大きい場合、および、車軸にかかる荷重の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合の少なくとも一方において、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BXを超えたと判定してもよい。制御部52は、車軸にかかる荷重の変化速度が所定速度よりも大きい場合、車軸にかかる荷重の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合、または、車軸にかかる荷重の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、車軸にかかる荷重の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BXを超えたと判定してもよい。
【0073】
第2検出部64がセンサ64Eを含む場合、制御部52は、タイヤの空気圧の変化速度が所定速度よりも大きい場合、および、タイヤの空気圧の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合の少なくとも一方において、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BXを超えたと判定してもよい。制御部52は、タイヤの空気圧の変化速度が所定速度よりも大きい場合、タイヤの空気圧の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合、または、タイヤの空気圧の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、タイヤの空気圧の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合において、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BXを超えたと判定してもよい。
【0074】
第2検出部64がセンサ64Fを含む場合、制御部52は、サスペンションのストローク量およびサスペンションの流体の圧力が所定圧力よりも大きい場合、および、サスペンションのストローク量およびサスペンションの流体の圧力が増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合の少なくとも一方において、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BXを超えたと判定してもよい。制御部52は、サスペンションのストローク量およびサスペンションの流体の圧力が所定圧力よりも大きい場合、サスペンションのストローク量およびサスペンションの流体の圧力が増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合、または、サスペンションのストローク量およびサスペンションの流体の圧力が所定圧力よりも大きく、かつ、サスペンションのストローク量およびサスペンションの流体の圧力が増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合において、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BXを超えたと判定してもよい。
【0075】
制御部52は、人力駆動車10に与えられる衝撃に応じてモータ42の制御状態を変更可能な第1モードと、人力駆動車10に与えられる衝撃に応じてモータ42の制御状態を変更しない第2モードと、を切り替え可能に構成されることが好ましい。制御部52は、第1モードと第2モードとを切り替えるための操作部の操作によって第1モードと第2モードとを切り替える。操作部は、人力駆動車10に設けられてもよく、外部の装置に設けられてもよい。制御部52の動作モードについての情報は、例えば記憶部54に記憶されている。
【0076】
図4を参照して、モータ42の制御状態を変更する処理について説明する。制御部52は、制御部52に電力が供給されると、処理を開始して図4に示すフローチャートのステップS21に移行する。制御部52は、図4のフローチャートが終了すると、電力の供給が停止されるまでは、所定周期後にステップS21からの処理を繰り返す。
【0077】
制御部52は、ステップS21において、第1モードか否かを判定する。制御部52は、第1モードではない場合、処理を終了する。制御部52は、第1モードの場合、ステップS22に移行する。制御部52は、ステップS22において、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BX以下か否かを判定する。制御部52は、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BX以下の場合、ステップS23に移行する。
【0078】
制御部52は、ステップS23において、人力駆動車10の走行状態に応じてモータ42の制御状態を変更し、処理を終了する。制御部52は、ステップS22において、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BX以下ではない場合、ステップS23の処理を実行しない。このため、制御部52は、第1モードにおいて、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BXを超える場合、人力駆動車10の走行状態に応じたモータ42の制御状態が変更されない。
【0079】
制御部52は、第1モードになった場合、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BX以下の場合、人力駆動車10の走行状態に応じたモータ42の制御状態の変更を禁止する禁止フラグを設定してもよい。制御部52は、禁止フラグが設定されている場合、モータ42の制御状態の変更を行わない。
【0080】
制御部52は、第2モードになった場合、モータ42の制御状態の変更を禁止するフラグを設定してもよい。この場合、制御部52は、第1モードになった場合、モータ42の制御状態の変更を禁止するフラグが解除されるようにしてもよい。
【0081】
制御部52は、ユーザが第1モードと第2モードとを変更する操作を操作部に行った場合、第1モードと第2モードとを変更するようにしてもよい。
【0082】
(第3実施形態)
図5を参照して、第3実施形態の制御装置50について説明する。第3実施形態の制御装置50は、モータ42の制御状態を切り替える処理が異なる点以外は、第1実施形態の制御装置50と同様であるので、第1実施形態と共通する構成については、第1実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0083】
制御部52は、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BY以下の状態で、従動輪12Aおよび駆動輪12Bの少なくとも一方が接地していない状態になると、従動輪12Aおよび駆動輪12Bが接地している状態の場合よりも比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方を小さくする。従動輪12Aおよび駆動輪12Bの少なくとも一方が接地していない状態は、従動輪12Aのみ、駆動輪12Bのみ、または、従動輪12Aおよび駆動輪12Bの両方が接地していない状態を含む。制御部52は、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BYを超える状態で、従動輪12Aおよび駆動輪12Bの少なくとも一方が接地していない状態になると、モータ42の制御状態を変更しない。制御部52は、比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方を変更することによって、モータ42の制御状態を変更する。制御部52は、比率Aのみ、最大値MXのみ、または、比率Aおよび最大値MXの両方を変更することによって、モータ42の制御状態を変更する。
【0084】
制御部52は、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BY以下の状態で、少なくとも従動輪12Aが接地していない状態になると、従動輪12Aおよび駆動輪12Bが接地している状態の場合よりも比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方を小さくすることがより好ましい。制御部52は、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BYを超える状態で、少なくとも従動輪12Aが接地していない状態になると、モータ42の制御状態を変更しないことがより好ましい。
【0085】
制御部52は、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BY以下の状態で、従動輪12Aおよび駆動輪12Bの少なくとも一方が接地していない状態になった後、従動輪12Aおよび駆動輪12Bが接地している状態になると、比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方を大きくする。制御部52は、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BX以下の状態で、従動輪12Aおよび駆動輪12Bの少なくとも一方が接地していない状態になった後、従動輪12Aおよび駆動輪12Bが接地している状態になると、モータ42の制御状態を従動輪12Aおよび駆動輪12Bの少なくとも一方が接地していない状態になる前の状態に戻すことが好ましい。
【0086】
制御部52は、比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方を変更する場合、比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方を徐々に変更することが好ましい。例えば、制御部52は、モータ42の制御状態を変更する場合、比率Aのみ、最大値MXのみ、または、比率Aおよび最大値MXの両方を徐々に変更する。
【0087】
制御部52は、第1実施形態における衝撃が所定値BXを超えたか否かの判定と同様に、衝撃が所定値BYを超えたか否かの判定を行うことが好ましい。所定値BYは、所定値BXと同じであってもよく、異なる値であってもよい。
【0088】
図5を参照して、モータ42の制御状態を変更する処理について説明する。制御部52は、制御部52に電力が供給されると、処理を開始して図5に示すフローチャートのステップS31に移行する。制御部52は、図5のフローチャートが終了すると、電力の供給が停止されるまでは、所定周期後にステップS31からの処理を繰り返す。
【0089】
制御部52は、ステップS31において、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BY以下か否かを判定する。制御部52は、ステップS31において、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BY以下か否かを判定する。制御部52は、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BY以下ではない場合、処理を終了する。制御部52は、人力駆動車10に与えられる衝撃が所定値BY以下の場合、ステップS32に移行する。
【0090】
制御部52は、ステップS32において、従動輪12Aおよび駆動輪12Bの少なくとも一方が接地していないか否かを判定する。制御部52は、従動輪12Aおよび駆動輪12Bが接地している場合、処理を終了する。制御部52は、従動輪12Aおよび駆動輪12Bの少なくとも一方が接地していない場合、ステップS33に移行する。制御部52は、ステップS33において、比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方を小さくし、ステップS34に移行する。
【0091】
制御部52は、ステップS34において、従動輪12Aおよび駆動輪12Bが接地しているか否かを判定する。制御部52は、従動輪12Aおよび駆動輪12Bが接地していない場合、ステップS34の判定処理を繰り返す。制御部52は、従動輪12Aおよび駆動輪12Bが接地すると、ステップS35に移行する。
【0092】
制御部52は、ステップS35において、比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方を大きくし、処理を終了する。例えば、制御部52は、ステップS35において、比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方をステップS33において変更される前の比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方に戻す。
【0093】
(変形例)
実施形態に関する説明は、本発明に従う人力駆動車用制御装置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。本発明に従う人力駆動車用制御装置は、例えば以下に示される実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも2つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変形例において、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。
【0094】
・第1実施形態において、第2制御状態における比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方を第1制御状態における比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方よりも小さくしてもよい。第2制御状態では、第1制御状態の場合よりも、比率Aのみ、最大値MXのみ、または、比率Aおよび最大値MXの両方が小さい。この場合、搭乗者が人力駆動車10の挙動を制御しやすい。
【0095】
・第1実施形態において、図3のステップS14およびステップS15の処理を省略してもよい。この場合、ステップS16の判定がNOの場合は処理を終了する。
【0096】
・第2実施形態において、人力駆動車10の走行状態以外の条件に応じてモータ42の制御状態を変更するようにしてもよい。例えば、人力駆動車10の走行環境に応じてモータ42の制御状態を変更する。
【0097】
・第3実施形態において、図5のステップS34を図6のステップS41に変更してもよい。この場合、制御部52は、ステップS33の処理の後、ステップS41に移行する。制御部52は、ステップS41において、予め定める時間TYが経過するまで、ステップS41の処理を繰り返し、予め定める時間TYが経過するとステップS35に移行する。制御部52は、例えば、ステップS33において比率Aおよび最大値MXの少なくとも一方を小さくしてからの時間が予め定める時間TY以上になった場合、予め定める時間TYが経過したと判定する。
【0098】
図3のフローチャートのステップS12、図5および図6のフローチャートのステップS32において、従動輪12Aのみが接地していないか否かを判定してもよい。
【0099】
図3のフローチャートのステップS12、図5および図6のフローチャートのステップS32において、駆動輪12Bのみが接地していないか否かを判定してもよい。
【0100】
・第1実施形態において、第2制御状態および第3制御状態のそれぞれにおける比率Aおよび最大値MXを互いに異ならせてもよい。第2制御状態の場合では、第3制御状態の場合よりも比率Aおよび最大値MXを小さくしてもよい。第2制御状態の場合では、第3制御状態の場合よりも比率Aおよび最大値MXを大きくしてもよい。
【符号の説明】
【0101】
10…人力駆動車、14…クランク、12A…従動輪、12B…駆動輪、42…モータ、50…人力駆動車用制御装置、52…制御部、62…第1検出部、64…第2検出部、64A…加速度センサ、64B…角速度センサ、64C…傾斜センサ、64D…センサ、64E…センサ、64F…センサ。
図1
図2
図3
図4
図5
図6