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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】P2024004744
(43)【公開日】2024-01-17
(54)【発明の名称】人力駆動車用の制御装置
(51)【国際特許分類】
B62M 6/45 20100101AFI20240110BHJP
B62M 6/55 20100101ALI20240110BHJP
B62M 9/123 20100101ALI20240110BHJP
【ＦＩ】
B62M6/45
B62M6/55
B62M9/123
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022104539
(22)【出願日】2022-06-29
(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】謝花 聡
(57)【要約】
【課題】モータを好適に制御できる人力駆動車用の制御装置を提供する。
【解決手段】人力駆動車用の制御装置は、制御部を備え、前記人力駆動車は、人力駆動力が入力されるように構成されるクランク軸と、前記クランク軸に接続される第１回転体と、車輪と、前記車輪に接続される第２回転体と、前記第１回転体および前記第２回転体に係合して、前記第１回転体と前記第２回転体との間において駆動力を伝達するように構成される伝達体と、前記伝達体を駆動するように構成されるモータと、を含み、前記制御部は、前記モータを制御するように構成され、予め定める条件が満たされる場合、前記モータによる前記第１回転体の回転トルクが予め定めるトルク以下に維持されるように前記モータを駆動するように構成され、前記予め定める条件は、前記クランク軸の回転が停止している第１条件を含み、前記予め定めるトルクは、１Ｎｍ以上かつ１０Ｎｍ以下である。
【選択図】図２
【解決手段】人力駆動車用の制御装置は、制御部を備え、前記人力駆動車は、人力駆動力が入力されるように構成されるクランク軸と、前記クランク軸に接続される第１回転体と、車輪と、前記車輪に接続される第２回転体と、前記第１回転体および前記第２回転体に係合して、前記第１回転体と前記第２回転体との間において駆動力を伝達するように構成される伝達体と、前記伝達体を駆動するように構成されるモータと、を含み、前記制御部は、前記モータを制御するように構成され、予め定める条件が満たされる場合、前記モータによる前記第１回転体の回転トルクが予め定めるトルク以下に維持されるように前記モータを駆動するように構成され、前記予め定める条件は、前記クランク軸の回転が停止している第１条件を含み、前記予め定めるトルクは、１Ｎｍ以上かつ１０Ｎｍ以下である。
【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、
制御部を備え、
前記人力駆動車は、人力駆動力が入力されるように構成されるクランク軸と、前記クランク軸に接続される第１回転体と、車輪と、前記車輪に接続される第２回転体と、前記第１回転体および前記第２回転体に係合して、前記第１回転体と前記第２回転体との間において駆動力を伝達するように構成される伝達体と、前記伝達体を駆動するように構成されるモータと、を含み、
前記制御部は、
前記モータを制御するように構成され、
予め定める条件が満たされる場合、前記モータによる前記第１回転体の回転トルクが予め定めるトルク以下に維持されるように前記モータを駆動するように構成され、
前記予め定める条件は、前記クランク軸の回転が停止している第１条件を含み、
前記予め定めるトルクは、１Ｎｍ以上かつ１０Ｎｍ以下である、制御装置。
制御部を備え、
前記人力駆動車は、人力駆動力が入力されるように構成されるクランク軸と、前記クランク軸に接続される第１回転体と、車輪と、前記車輪に接続される第２回転体と、前記第１回転体および前記第２回転体に係合して、前記第１回転体と前記第２回転体との間において駆動力を伝達するように構成される伝達体と、前記伝達体を駆動するように構成されるモータと、を含み、
前記制御部は、
前記モータを制御するように構成され、
予め定める条件が満たされる場合、前記モータによる前記第１回転体の回転トルクが予め定めるトルク以下に維持されるように前記モータを駆動するように構成され、
前記予め定める条件は、前記クランク軸の回転が停止している第１条件を含み、
前記予め定めるトルクは、１Ｎｍ以上かつ１０Ｎｍ以下である、制御装置。
【請求項2】
前記予め定めるトルクは、２Ｎｍ以上かつ１０Ｎｍ以下である、請求項１に記載の制御装置。
【請求項3】
前記予め定めるトルクは、前記人力駆動車の変速比率に応じて設定される、請求項１に記載の制御装置。
【請求項4】
人力駆動車用の制御装置であって、
制御部を備え、
前記人力駆動車は、人力駆動力が入力されるように構成されるクランク軸と、前記クランク軸に接続される第１回転体と、車輪と、前記車輪に接続される第２回転体と、前記第１回転体および前記第２回転体に係合して、前記第１回転体と前記第２回転体との間において駆動力を伝達するように構成される伝達体と、前記伝達体を駆動するように構成されるモータと、を含み、
前記制御部は、
前記モータを制御するように構成され、
予め定める条件が満たされる場合、前記モータを予め定める電流値以下において駆動することによって前記伝達体を駆動するように構成され、
前記予め定める条件は、前記クランク軸の回転が停止している第１条件を含み、
前記予め定める電流値は、前記モータの待機電流値よりも大きく、かつ、５Ａ以下である、制御装置。
制御部を備え、
前記人力駆動車は、人力駆動力が入力されるように構成されるクランク軸と、前記クランク軸に接続される第１回転体と、車輪と、前記車輪に接続される第２回転体と、前記第１回転体および前記第２回転体に係合して、前記第１回転体と前記第２回転体との間において駆動力を伝達するように構成される伝達体と、前記伝達体を駆動するように構成されるモータと、を含み、
前記制御部は、
前記モータを制御するように構成され、
予め定める条件が満たされる場合、前記モータを予め定める電流値以下において駆動することによって前記伝達体を駆動するように構成され、
前記予め定める条件は、前記クランク軸の回転が停止している第１条件を含み、
前記予め定める電流値は、前記モータの待機電流値よりも大きく、かつ、５Ａ以下である、制御装置。
【請求項5】
前記予め定める電流値は、２Ａ以下である、請求項４に記載の制御装置。
【請求項6】
前記人力駆動車は、前記クランク軸の回転速度に対する前記車輪の回転速度の変速比率を変更するために前記伝達体を操作するように構成されるディレーラをさらに含み、
前記予め定める条件は、前記ディレーラが前記伝達体を操作することによって前記変速比率を変更する第２条件をさらに含む、請求項１または４に記載の制御装置。
前記予め定める条件は、前記ディレーラが前記伝達体を操作することによって前記変速比率を変更する第２条件をさらに含む、請求項１または４に記載の制御装置。
【請求項7】
前記制御部は、
前記人力駆動車の車速が予め定める第１車速以下の場合、前記人力駆動力または前記クランク軸の回転速度の少なくとも１つに応じて、前記人力駆動車に推進力を付与するように前記モータを駆動するように構成され、
前記ディレーラを制御するように構成され、
前記人力駆動車の車速が、前記予め定める第１車速を含む予め定める車速範囲において、前記予め定める条件が満たされる場合、前記ディレーラを動作させないように構成される、請求項６に記載の制御装置。
前記人力駆動車の車速が予め定める第１車速以下の場合、前記人力駆動力または前記クランク軸の回転速度の少なくとも１つに応じて、前記人力駆動車に推進力を付与するように前記モータを駆動するように構成され、
前記ディレーラを制御するように構成され、
前記人力駆動車の車速が、前記予め定める第１車速を含む予め定める車速範囲において、前記予め定める条件が満たされる場合、前記ディレーラを動作させないように構成される、請求項６に記載の制御装置。
【請求項8】
前記予め定める条件は、前記車輪が回転している第３条件をさらに含む、請求項１または４に記載の制御装置。
【請求項9】
前記制御部は、前記クランク軸の回転速度が予め定める回転速度以下の場合に、前記クランク軸の回転が停止していると判定するように構成される、請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項10】
前記制御部は、前記第１回転体の回転速度が、推定回転速度以下になるように、前記モータを駆動するように構成され、
前記推定回転速度は、前記人力駆動車の変速比率および前記人力駆動車の車速によって算出される、請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
前記推定回転速度は、前記人力駆動車の変速比率および前記人力駆動車の車速によって算出される、請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項11】
前記制御部は、前記予め定める条件が満たされる場合、前記モータの負荷に応じて、前記モータの駆動を停止するように構成される、請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項12】
前記制御部は、前記予め定める条件が満たされることに基づいて前記モータの駆動を開始した後、前記モータの負荷が予め定める負荷以上の場合、前記モータの駆動を停止するように構成される、請求項１１に記載の制御装置。
【請求項13】
前記予め定める条件は、前記クランク軸に入力される前記人力駆動力が予め定める駆動力以上である条件が満たされた後に、前記第１条件が満たされる第４条件を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
【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は、車両に駆動力を伝達できるモータを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許出願公開第２０１６／００５２５９４号明細書
【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、モータを好適に制御できる人力駆動車用の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側面に従う制御装置は、人力駆動車用の制御装置であって、制御部を備え、前記人力駆動車は、人力駆動力が入力されるように構成されるクランク軸と、前記クランク軸に接続される第１回転体と、車輪と、前記車輪に接続される第２回転体と、前記第１回転体および前記第２回転体に係合して、前記第１回転体と前記第２回転体との間において駆動力を伝達するように構成される伝達体と、前記伝達体を駆動するように構成されるモータと、を含み、前記制御部は、前記モータを制御するように構成され、予め定める条件が満たされる場合、前記モータによる前記第１回転体の回転トルクが予め定めるトルク以下に維持されるように前記モータを駆動するように構成され、前記予め定める条件は、前記クランク軸の回転が停止している第１条件を含み、前記予め定めるトルクは、１Ｎｍ以上かつ１０Ｎｍ以下である。
第１側面の制御装置によれば、クランク軸の回転が停止している場合、モータによる第１回転体の回転トルクが予め定めるトルク以下に維持されるようにモータを駆動するため、モータによって伝達体に駆動力を伝達させつつ、モータによる人力駆動車への推進力の付与が抑制される状態になるように、モータを好適に制御できる。
第１側面の制御装置によれば、クランク軸の回転が停止している場合、モータによる第１回転体の回転トルクが予め定めるトルク以下に維持されるようにモータを駆動するため、モータによって伝達体に駆動力を伝達させつつ、モータによる人力駆動車への推進力の付与が抑制される状態になるように、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側面の制御装置において、前記予め定めるトルクは、２Ｎｍ以上かつ１０Ｎｍ以下である。
第２側面の制御装置によれば、クランク軸の回転が停止している場合、モータによって伝達体に駆動力を伝達させつつ、モータによる人力駆動車への推進力の付与をより好適に抑制できる。
第２側面の制御装置によれば、クランク軸の回転が停止している場合、モータによって伝達体に駆動力を伝達させつつ、モータによる人力駆動車への推進力の付与をより好適に抑制できる。
【0007】
本開示の第１または第２側面に従う第３側面の制御装置において、前記予め定めるトルクは、前記人力駆動車の変速比率に応じて設定される。
第３側面の制御装置によれば、予め定める条件が満たされる場合、変速比率に応じてモータを好適に制御できる。
第３側面の制御装置によれば、予め定める条件が満たされる場合、変速比率に応じてモータを好適に制御できる。
【0008】
本開示の第４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、制御部を備え、前記人力駆動車は、人力駆動力が入力されるように構成されるクランク軸と、前記クランク軸に接続される第１回転体と、車輪と、前記車輪に接続される第２回転体と、前記第１回転体および前記第２回転体に係合して、前記第１回転体と前記第２回転体との間において駆動力を伝達するように構成される伝達体と、前記伝達体を駆動するように構成されるモータと、を含み、前記制御部は、前記モータを制御するように構成され、予め定める条件が満たされる場合、前記モータを予め定める電流値以下において駆動することによって前記伝達体を駆動するように構成され、前記予め定める条件は、前記クランク軸の回転が停止している第１条件を含み、前記予め定める電流値は、前記モータの待機電流値よりも大きく、かつ、５Ａ以下である。
第４側面の制御装置によれば、クランク軸の回転が停止している場合、モータを予め定める電流値以下において駆動するため、モータによって伝達体に駆動力を伝達させつつ、モータによる人力駆動車への推進力の付与が抑制される状態になるように、モータを好適に制御できる。
第４側面の制御装置によれば、クランク軸の回転が停止している場合、モータを予め定める電流値以下において駆動するため、モータによって伝達体に駆動力を伝達させつつ、モータによる人力駆動車への推進力の付与が抑制される状態になるように、モータを好適に制御できる。
【0009】
本開示の第４側面に従う第５側面の制御装置において、前記予め定める電流値は、２Ａ以下である。
第５側面の制御装置によれば、クランク軸の回転が停止している場合、モータによって伝達体に駆動力を伝達させつつ、モータによる人力駆動車への推進力の付与をより好適に抑制できる。
第５側面の制御装置によれば、クランク軸の回転が停止している場合、モータによって伝達体に駆動力を伝達させつつ、モータによる人力駆動車への推進力の付与をより好適に抑制できる。
【0010】
本開示の第１から第５側面のいずれか１つに従う第６側面の制御装置において、前記人力駆動車は、前記クランク軸の回転速度に対する前記車輪の回転速度の変速比率を変更するために前記伝達体を操作するように構成されるディレーラをさらに含み、前記予め定める条件は、前記ディレーラが前記伝達体を操作することによって前記変速比率を変更する第２条件をさらに含む。
第６側面の制御装置によれば、クランク軸の回転が停止している場合、かつ、変速比率を変更する場合、モータによる人力駆動車への推進力の付与が抑制される状態になるように、モータを好適に制御できる。第６側面の制御装置によれば、変速比率を変更しない場合、制御部は、モータを駆動させないため、消費費力を低減できる。
第６側面の制御装置によれば、クランク軸の回転が停止している場合、かつ、変速比率を変更する場合、モータによる人力駆動車への推進力の付与が抑制される状態になるように、モータを好適に制御できる。第６側面の制御装置によれば、変速比率を変更しない場合、制御部は、モータを駆動させないため、消費費力を低減できる。
【0011】
本開示の第６側面に従う第７側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車の車速が予め定める第１車速以下の場合、前記人力駆動力または前記クランク軸の回転速度の少なくとも１つに応じて、前記人力駆動車に推進力を付与するように前記モータを駆動するように構成され、前記ディレーラを制御するように構成され、前記人力駆動車の車速が、前記予め定める第１車速を含む予め定める車速範囲において、前記予め定める条件が満たされる場合、前記ディレーラを動作させないように構成される。
第７側面の制御装置によれば、人力駆動車の車速が、予め定める第１車速を含む予め定める車速範囲において、予め定める条件が満たされる場合、ディレーラを動作させないため、ディレーラの動作の頻度を少なくできる。したがって、制御部は、消費電力を低減できる。
第７側面の制御装置によれば、人力駆動車の車速が、予め定める第１車速を含む予め定める車速範囲において、予め定める条件が満たされる場合、ディレーラを動作させないため、ディレーラの動作の頻度を少なくできる。したがって、制御部は、消費電力を低減できる。
【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、前記予め定める条件は、前記車輪が回転している第３条件をさらに含む。
第８側面の制御装置によれば、クランク軸の回転が停止している場合、かつ、車輪が回転している場合、モータによる人力駆動車への推進力の付与が抑制される状態になるように、モータを好適に制御できる。第８側面の制御装置によれば、車輪が回転していない場合、制御部は、モータを駆動させないため、消費電力を低減できる。
第８側面の制御装置によれば、クランク軸の回転が停止している場合、かつ、車輪が回転している場合、モータによる人力駆動車への推進力の付与が抑制される状態になるように、モータを好適に制御できる。第８側面の制御装置によれば、車輪が回転していない場合、制御部は、モータを駆動させないため、消費電力を低減できる。
【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、前記制御部は、前記クランク軸の回転速度が予め定める回転速度以下の場合に、前記クランク軸の回転が停止していると判定するように構成される。
第９側面の制御装置によれば、クランク軸が完全に停止していなくても、モータによって伝達体に駆動力を伝達させつつ、モータによる人力駆動車への推進力の付与が抑制される状態になるように、モータを好適に制御できる。
第９側面の制御装置によれば、クランク軸が完全に停止していなくても、モータによって伝達体に駆動力を伝達させつつ、モータによる人力駆動車への推進力の付与が抑制される状態になるように、モータを好適に制御できる。
【0014】
本開示の第１から第９側面のいずれか１つに従う第１０側面の制御装置において、前記制御部は、前記第１回転体の回転速度が、推定回転速度以下になるように、前記モータを駆動するように構成され、前記推定回転速度は、前記人力駆動車の変速比率および前記人力駆動車の車速によって算出される。
第１０側面の制御装置によれば、第１回転体の回転速度が、推定回転速度以下になるように、モータを駆動するように構成されるため、モータによって伝達体に駆動力を伝達させつつ、モータによる人力駆動車への推進力の付与が抑制される状態になるように、モータを好適に制御できる。
第１０側面の制御装置によれば、第１回転体の回転速度が、推定回転速度以下になるように、モータを駆動するように構成されるため、モータによって伝達体に駆動力を伝達させつつ、モータによる人力駆動車への推進力の付与が抑制される状態になるように、モータを好適に制御できる。
【0015】
本開示の第１から第１０側面のいずれか１つに従う第１１側面の制御装置において、前記制御部は、前記予め定める条件が満たされる場合、前記モータの負荷に応じて、前記モータの駆動を停止するように構成される。
第１１側面の制御装置によれば、予め定める条件が満たされる場合、モータの負荷が高い状態においてモータを駆動することが抑制される。
第１１側面の制御装置によれば、予め定める条件が満たされる場合、モータの負荷が高い状態においてモータを駆動することが抑制される。
【0016】
本開示の第１１側面に従う第１２側面の制御装置において、前記制御部は、前記予め定める条件が満たされることに基づいて前記モータの駆動を開始した後、前記モータの負荷が予め定める負荷以上の場合、前記モータの駆動を停止するように構成される。
第１２側面の制御装置によれば、予め定める条件が満たされる場合、モータの負荷が予め定める負荷以上の状態においてモータを駆動することが抑制される。
第１２側面の制御装置によれば、予め定める条件が満たされる場合、モータの負荷が予め定める負荷以上の状態においてモータを駆動することが抑制される。
【0017】
本開示の第１から第１２側面のいずれか１つに従う第１３側面の制御装置において、前記予め定める条件は、前記クランク軸に入力される前記人力駆動力が予め定める駆動力以上である条件が満たされた後に、前記第１条件が満たされる第４条件を含む。
第１３側面の制御装置によれば、クランク軸に入力される人力駆動力が予め定める駆動力以上である条件が満たされた後に、クランク軸の回転が停止している場合、モータによる人力駆動車への推進力の付与が抑制される状態になるように、モータを好適に制御できる。
第１３側面の制御装置によれば、クランク軸に入力される人力駆動力が予め定める駆動力以上である条件が満たされた後に、クランク軸の回転が停止している場合、モータによる人力駆動車への推進力の付与が抑制される状態になるように、モータを好適に制御できる。
【発明の効果】
【0018】
本開示の人力駆動車用の制御装置は、モータを好適に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
＜実施形態＞
図１から図４を参照して、人力駆動車用の制御装置７０が説明される。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。例えば、人力駆動車は、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。例えば、人力駆動車は、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、それぞれの実施形態において、人力駆動車は、自転車として説明される。
図１から図４を参照して、人力駆動車用の制御装置７０が説明される。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。例えば、人力駆動車は、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。例えば、人力駆動車は、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、それぞれの実施形態において、人力駆動車は、自転車として説明される。
【0021】
人力駆動車１０は、クランク軸１２と、第１回転体１４と、車輪１６と、第２回転体１８と、伝達体２０と、モータ２２と、を含む。クランク軸１２は、人力駆動力が入力されるように構成される。第１回転体１４は、クランク軸１２に接続される。第２回転体１８は、車輪１６に接続される。伝達体２０は、第１回転体１４および第２回転体１８に係合して、第１回転体１４と第２回転体１８との間において駆動力を伝達するように構成される。
【0022】
例えば、人力駆動車１０は、車体２４をさらに含む。例えば、車体２４は、フレーム２６を含む。例えば、車輪１６は、前輪１６Ｆと、後輪１６Ｒと、を含む。例えば、クランク軸１２は、フレーム２６に対して回転可能である。例えば、人力駆動車１０は、クランク２８を含む。クランク２８は、クランク軸１２および２つのクランクアーム２８Ａ，２８Ｂを含む。例えば、クランクアーム２８Ａは、クランク軸１２の軸方向の第１端部に設けられ、クランクアーム２８Ｂは、クランク軸１２の軸方向の第２端部に設けられる。例えば、人力駆動車１０は、２つのペダル３０を含む。例えば、クランクアーム２８Ａには、２つのペダル３０のうちの１つが連結される。クランクアーム２８Ｂには、２つのペダル３０のうちの他の１つが連結される。例えば、後輪１６Ｒは、クランク軸１２が回転することによって駆動される。例えば、後輪１６Ｒは、フレーム２６に支持される。
【0023】
フレーム２６には、フロントフォーク３２を介して前輪１６Ｆが取り付けられる。フロントフォーク３２には、ステム３４を介してハンドルバー３６が連結される。
【0024】
例えば、人力駆動車１０は、駆動機構３８をさらに含む。例えば、前輪１６Ｆおよび後輪１６Ｒの少なくとも１つと、クランク２８とは、駆動機構３８によって連結される。本実施形態では、後輪１６Ｒとクランク２８とが、駆動機構３８によって連結される。
【0025】
例えば、駆動機構３８は、少なくとも１つの第１回転体１４、少なくとも１つの第２回転体１８、および、伝達体２０を含む。少なくとも１つの第１回転体１４は、クランク軸１２に接続される。少なくとも１つの第２回転体１８は、車輪１６に接続される。伝達体２０は、少なくとも１つの第１回転体１４および少なくとも１つの第２回転体１８に係合して、少なくとも１つの第１回転体１４と少なくとも１つの第２回転体１８との間において駆動力を伝達するように構成される。例えば、伝達体２０は、少なくとも１つの第１回転体１４の回転力を少なくとも１つの第２回転体１８に伝達する。
【0026】
例えば、少なくとも１つの第１回転体１４と、クランク軸１２とは、同軸に配置される。少なくとも１つの第１回転体１４と、クランク軸１２とは、同軸に配置されなくてもよい。例えば、少なくとも１つの第１回転体１４と、クランク軸１２とが、同軸に配置されない場合、少なくとも１つの第１回転体１４と、クランク軸１２とは、第１伝達機構を介して接続される。第１伝達機構は、複数の歯車を含んでいてもよく、スプロケットおよびチェーンを含んでいてもよく、プーリおよびベルトを含んでいてもよく、シャフトおよびベベルギアを含んでいてもよい。例えば、少なくとも１つの第１回転体１４は、少なくとも１つの第１スプロケットを含む。
【0027】
例えば、少なくとも１つの第２回転体１８と、後輪１６Ｒとは、同軸に配置される。少なくとも１つの第２回転体１８と、後輪１６Ｒとは、同軸に配置されなくてもよい。例えば、少なくとも１つの第２回転体１８と、後輪１６Ｒとが、同軸に配置されない場合、少なくとも１つの第２回転体１８と、後輪１６Ｒとは、第２伝達機構を介して接続される。第２伝達機構は、複数の歯車を含んでいてもよく、スプロケットおよびチェーンを含んでいてもよく、プーリおよびベルトを含んでいてもよく、シャフトおよびベベルギアを含んでいてもよい。例えば、少なくとも１つの第２回転体１８は、少なくとも１つの第２スプロケットを含む。
【0028】
少なくとも１つの第２回転体１８と、後輪１６Ｒとは、第３ワンウェイクラッチを介して接続される。例えば、第３ワンウェイクラッチは、ローラクラッチ、スプラグクラッチ、および、ラチェットクラッチの少なくとも１つを含む。第３ワンウェイクラッチは、第１回転体１４の前転に伴って、第２回転体１８が回転する場合に、第２回転体１８から後輪１６Ｒに駆動力を伝達し、後輪１６Ｒが前転する速度が、第２回転体１８が前転する速度よりも高い場合に、後輪１６Ｒと第２回転体１８との相対回転を許容するように構成される。
【0029】
例えば、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素子を含む。バッテリ素子は、充電池を含む。例えば、バッテリ４０は、制御装置７０、および、モータ２２に電力を供給するように構成される。例えば、バッテリ４０は、制御装置７０と有線または無線によって通信可能に接続される。例えば、バッテリ４０は、電力線通信（ＰＬＣ；Power Line Communication）、ＣＡＮ（Controller Area Network）、または、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）によって制御装置７０と通信可能である。
【0030】
人力駆動車１０は、例えば、変速装置４２をさらに含む。変速装置４２は、例えば、人力駆動車１０における人力駆動力の伝達経路に設けられ、かつ、変速比率を変更するように構成される。変速比率は、例えば、クランク２８の回転速度に対する車輪１６の回転速度の比率である。車輪１６の回転速度は、例えば、駆動輪の回転速度を含む。
【0031】
変速装置４２は、例えば、ディレーラ４２Ａおよび内装変速機の少なくとも１つを含む。本実施形態の人力駆動車１０は、ディレーラ４２Ａをさらに含む。本実施形態の変速装置４２は、ディレーラ４２Ａを含む。ディレーラ４２Ａは、クランク軸１２の回転速度に対する車輪１６の回転速度の変速比率を変更するために伝達体２０を操作するように構成される。ディレーラ４２Ａは、例えば、フロントディレーラ、および、リアディレーラの少なくとも１つを含む。ディレーラ４２Ａがフロントディレーラ、および、リアディレーラの少なくとも１つを含む場合、伝達体２０は、チェーンを含む。
【0032】
ディレーラ４２Ａは、例えば、複数のスプロケットのうちの１つに係合する伝達体２０を、複数のスプロケットのうちの他の１つに移動させる。変速装置４２が内装変速機を含む場合、内装変速機は、例えば、後輪１６Ｒ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。変速装置４２は、例えば、電動アクチュエータ４４を含む。電動アクチュエータ４４は、例えば、変速装置４２を動作するように構成される。電動アクチュエータ４４は、例えば、ディレーラ４２Ａを動作するように構成される。
【0033】
ディレーラ４２Ａは、クランク軸１２の回転速度に対する車輪１６の回転速度の変速比率を変更するために伝達体２０を操作するように構成される。例えば、ディレーラ４２Ａは、人力駆動車１０における人力駆動力の伝達経路に設けられ、かつ、変速比率を変更するように構成される。例えば、ディレーラ４２Ａは、伝達体２０を操作して、少なくとも１つの第１回転体１４および少なくとも１つの第２回転体１８の少なくとも１つと、伝達体２０との係合状態を変更することによって変速比率を変更させる。変速比率と、車輪１６の回転速度と、クランク軸１２の回転速度との関係は、式（１）によって表される。式（１）において、Ｒは、変速比率を示す。式（１）において、Ｗは、車輪１６の回転速度を示す。式（１）において、Ｃは、クランク軸１２の回転速度を示す。
式（１）：Ｒ＝Ｗ（ｒｐｍ）／Ｃ（ｒｐｍ）
式（１）：Ｒ＝Ｗ（ｒｐｍ）／Ｃ（ｒｐｍ）
【0034】
例えば、ディレーラ４２Ａは、変速比率を少なくとも１つの変速ステージごとに変更可能である。例えば、ディレーラ４２Ａは少なくとも１つの変速ステージを変更するために伝達体２０を操作するように構成される。例えば、少なくとも１つの変速ステージは、少なくとも１つの第１回転体１４および少なくとも１つの第２回転体１８の少なくとも１つに応じて設定される。例えば、少なくとも１つの変速ステージが複数の変速ステージを含む場合、複数の変速ステージのそれぞれには、異なる変速比率が設定される。例えば、変速ステージが高くなるほど、変速比率は大きくなる。
【0035】
例えば、少なくとも１つの第１回転体１４が複数の第１回転体１４を含み、かつ、少なくとも１つの第２回転体１８が複数の第２回転体１８を含む場合、変速ステージは、複数の第１回転体１４のうちの１つおよび複数の第２回転体１８のうちの１つの組み合わせに応じて設定される。例えば、少なくとも１つの第１回転体１４が１つの第１回転体１４を含み、少なくとも１つの第２回転体１８が複数の第２回転体１８を含む場合、変速ステージは、複数の第２回転体１８の数に応じて設定される。例えば、少なくとも１つの第１回転体１４が複数の第１回転体１４を含み、少なくとも１つの第２回転体１８が１つの第２回転体１８を含む場合、変速ステージは、複数の第１回転体１４の数に応じて設定される。
【0036】
例えば、ディレーラ４２Ａは、複数のスプロケットのうちの１つに係合するチェーンを、複数のスプロケットのうちの他の１つに移動させる。例えば、複数のスプロケットのうちの、歯数が最小のスプロケットはディレーラ４２Ａによって実現可能な最小の変速段数と対応する。例えば、複数のスプロケットのうちの、歯数が最大のスプロケットは、ディレーラ４２Ａによって実現可能な最大の変速段数と対応する。
【0037】
ディレーラ４２Ａがフロントディレーラを含む場合、例えば、複数の第１回転体１４は、２枚以上３枚以下の第１スプロケットを含む。例えば、複数の第１回転体１４は、２枚の第１スプロケットを含む。
【0038】
ディレーラ４２Ａがフロントディレーラを含む場合、例えば、ディレーラ４２Ａは、変速動作において複数の第１回転体１４のうちの１つから複数の第１回転体１４のうちの他の１つに伝達体２０を移動させるように構成される。フロントディレーラは、伝達体２０を操作して、少なくとも１つの第１回転体１４と、伝達体２０との係合状態を変更することによって変速比率を変更させる。例えば、複数の第１回転体１４は、複数の第１スプロケットを含む。
【0039】
例えば、ディレーラ４２Ａがリアディレーラを含む場合、少なくとも１つの第２回転体１８は、２枚以上２０枚以下の第２スプロケットを含む。例えば、複数の第２回転体１８は、１２枚の第２スプロケットを含む。
【0040】
モータ２２は、伝達体２０を駆動するように構成される。例えば、モータ２２は、人力駆動力に応じて、人力駆動車１０に推進力を付与するように構成される。例えば、モータ２２は、１または複数の電気モータを含む。例えば、モータ２２に含まれる電気モータは、例えば、ブラシレスモータである。例えば、モータ２２は、２つのペダル３０から少なくとも１つの第２回転体１８までの人力駆動力の動力伝達経路に回転力を伝達するように構成される。例えば、モータ２２は、少なくとも１つの第１回転体１４を介して伝達体２０を駆動する。本実施形態では、モータ２２は、人力駆動車１０のフレーム２６に設けられ、第１回転体１４に回転力を伝達するように構成される。
【0041】
人力駆動車１０は、モータ２２が設けられるハウジング４６をさらに含む。モータ２２およびハウジング４６を含んで、ドライブユニット４８が構成される。ハウジング４６は、フレーム２６に取り付けられる。ハウジング４６は、クランク軸１２を回転可能に支持する。モータ２２は、例えば、少なくとも１つの第１回転体１４を介さずに、伝達体２０に回転力を伝達するように構成されてもよい。例えば、モータ２２が少なくとも１つの第１回転体１４を介さずに、伝達体２０に回転力を伝達するように構成される場合、モータ２２の出力軸または出力軸の力が伝達される伝達部材に伝達体２０と係合するスプロケットが設けられる。
【0042】
例えば、ドライブユニット４８は、出力部５０をさらに含む。例えば、出力部５０と、クランク軸１２とは、同軸に配置される。例えば、出力部５０は、人力駆動力とモータ２２の出力とが伝達されるように構成される。例えば、出力部５０は、クランク軸１２の回転力とモータ２２の出力とが伝達されるように構成される。例えば、出力部５０は、筒形状を有する。例えば、出力部５０は、回転中心軸心まわりにおいて、クランク軸１２の外周部に設けられる。例えば、少なくとも１つの第１回転体１４は、出力部５０と一体回転するように出力部５０の第１端部５０Ａに連結される。
【0043】
例えば、ドライブユニット４８は、減速機５２を含む。例えば、減速機５２は、モータ２２と人力駆動力の動力伝達経路との間に設けられる。例えば、減速機５２は、少なくとも１つの減速部分を含む。例えば、少なくとも１つの減速部分は、第１減速部分５２Ａ、第２減速部分５２Ｂと、第３減速部分５２Ｃとを含む。減速機５２は、１つ、２つ、または、４つ以上の減速部分を含んでいてもよい。
【0044】
例えば、第１減速部分５２Ａは、モータ２２の回転トルクが伝達される。例えば、第１減速部分５２Ａは、例えば、互いに噛み合う２つの歯車を含む。第１減速部分５２Ａは、歯車に代えて、ベルトおよびプーリを含んでもよい。第１減速部分５２Ａは、歯車に代えて、スプロケットおよびチェーンを含んでもよい。
【0045】
例えば、第２減速部分５２Ｂは、第１減速部分５２Ａを介してモータ２２の回転トルクが伝達される。例えば、第２減速部分５２Ｂは、例えば、互いに噛み合う２つの歯車を含む。第２減速部分５２Ｂは、歯車に代えて、ベルトおよびプーリを含んでもよい。第２減速部分５２Ｂは、歯車に代えて、スプロケットおよびチェーンを含んでもよい。
【0046】
例えば、第３減速部分５２Ｃは、第２減速部分５２Ｂを介してモータ２２の回転トルクが伝達される。例えば、第３減速部分５２Ｃは、出力部５０にモータ２２の回転トルクを伝達する。例えば、第３減速部分５２Ｃは、例えば、互いに噛み合う２つの歯車を含む。第３減速部分５２Ｃは、歯車に代えて、ベルトおよびプーリを含んでもよい。第３減速部分５２Ｃは、歯車に代えて、スプロケットおよびチェーンを含んでもよい。
【0047】
例えば、ドライブユニット４８は、第１ワンウェイクラッチ５４をさらに含む。例えば、第１ワンウェイクラッチ５４は、クランク軸１２から少なくとも１つの第１回転体１４までの動力伝達経路の間に設けられる。例えば、第１ワンウェイクラッチ５４は、クランク軸１２と出力部５０との間に設けられる。
【0048】
例えば、第１ワンウェイクラッチ５４は、クランク軸１２が前転した場合に、第１回転体１４を前転させ、クランク軸１２が後転した場合に、クランク軸１２と少なくとも１つの第１回転体１４との相対回転を許容するように構成される。例えば、第１ワンウェイクラッチ５４は、ローラクラッチ、スプラグクラッチ、および、ラチェットクラッチの少なくとも１つを含む。
【0049】
例えば、ドライブユニット４８は、第２ワンウェイクラッチ５６をさらに含む。例えば、第２ワンウェイクラッチ５６は、モータ２２から少なくとも１つの第１回転体１４までの動力伝達経路の間に設けられる。例えば、第２ワンウェイクラッチ５６は、減速機５２に設けられる。
【0050】
例えば、第２ワンウェイクラッチ５６は、モータ２２の回転力を出力部５０に伝達するように構成される。例えば、第２ワンウェイクラッチ５６は、クランク軸１２が前転した場合に、クランク軸１２の回転力がモータ２２に伝達されることを抑制するように構成される。例えば、第２ワンウェイクラッチ５６は、ローラクラッチ、スプラグクラッチ、および、ラチェットクラッチの少なくとも１つを含む。
【0051】
例えば、人力駆動車１０は、車速検出部５８をさらに含む。例えば、車速検出部５８は、制御部７２と有線または無線によって通信可能に接続される。例えば、車速検出部５８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。例えば、車速検出部５８は、車輪１６の回転速度に関する情報を検出するように構成される。例えば、車速検出部５８は、前輪１６Ｆおよび後輪１６Ｒの少なくとも１つに設けられる磁石を検出するように構成される。
【0052】
例えば、車速検出部５８は、車輪１６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。例えば、予め定める回数は、１である。例えば、車速検出部５８は、車輪１６の回転速度に応じた信号を出力する。制御部７２は、車輪１６の回転速度に応じた信号と、車輪１６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、記憶部７４には車輪１６の周長に関する情報が記憶される。
【0053】
例えば、人力駆動車１０は、人力駆動力検出部６０をさらに含む。人力駆動力検出部６０は、制御部７２と有線または無線によって通信可能に接続される。人力駆動力検出部６０は、人力駆動力によってクランク軸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。人力駆動力によってクランク軸１２に与えられるトルクに応じた信号は、人力駆動車１０に入力される人力駆動力に関する情報を含む。
【0054】
例えば、人力駆動力検出部６０は、人力駆動力の伝達経路、または、人力駆動力の伝達経路に含まれる部材の近傍に含まれる部材に設けられる。例えば、人力駆動力の伝達経路に含まれる部材は、クランク軸１２、クランク軸１２と少なくとも１つの第１回転体１４との間において人力駆動力を伝達する部材を含む。例えば、人力駆動力検出部６０は、クランク軸１２から出力部５０に人力駆動力を伝達するように構成される動力伝達部に設けられる。例えば、動力伝達部は、クランク軸１２の外周部に設けられる。
【0055】
人力駆動力検出部６０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。人力駆動力検出部６０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い。
【0056】
例えば、人力駆動力検出部６０は、クランクアーム２８Ａ，２８Ｂ、または、２つのペダル３０のうちの少なくとも１つに設けられてもよい。例えば、人力駆動力検出部６０が２つのペダル３０のうちの少なくとも１つに設けられる場合、人力駆動力検出部６０は、２つのペダル３０のうちの少なくとも１つに与えられる圧力を検出するセンサを含んでいてもよい。例えば、人力駆動力検出部６０は、伝達体２０に含まれるチェーンに設けられてもよい。例えば、人力駆動力検出部６０がチェーンに設けられる場合、人力駆動力検出部６０は、チェーンの張力を検出するセンサを含んでいてもよい。
【0057】
例えば、人力駆動車１０は、クランク回転状態検出部６２をさらに含む。例えば、クランク回転状態検出部６２は、制御部７２と有線または無線によって通信可能に接続される。クランク回転状態検出部６２は、クランク軸１２および少なくとも１つの第１回転体１４の少なくとも１つの回転量を検出する。例えば、クランク回転状態検出部６２は、クランク軸１２の回転速度に応じた情報を検出するように構成される。例えば、クランク回転状態検出部６２は、少なくとも１つの第１回転体１４の回転速度に応じた情報を検出するように構成される。クランク軸１２の回転速度に応じた情報は、クランク軸１２の角加速度を含む。少なくとも１つの第１回転体１４の回転速度に応じた情報は、少なくとも１つの第１回転体１４の角加速度を含む。
【0058】
例えば、クランク回転状態検出部６２は、磁界の強度に応じた信号を出力する磁気センサを含む。クランク回転状態検出部６２は、周方向に複数の磁極が並ぶ環状の磁石を含む。環状の磁石は、クランク軸１２、少なくとも１つの第１回転体１４、または、クランク軸１２から少なくとも１つの第１回転体１４までの動力伝達経路の間に設けられる。例えば、環状の磁石は、１つのＳ極と、１つのＮ極とを含む。１つのＳ極と、１つのＮ極とは、クランク軸１２の軸線まわりに、それぞれ１８０°連続して延びる。
【0059】
例えば、クランク回転状態検出部６２は、クランク軸１２の回転速度、および、少なくとも１つの第１回転体１４の回転速度の少なくとも１つに応じた信号を出力する。例えば、クランク回転状態検出部６２は、クランク軸１２の回転速度、および、少なくとも１つの第１回転体１４の回転速度の少なくとも１つが１回転する間において、クランク軸１２の回転角度に対応する検出信号を出力するように構成される。クランク回転状態検出部６２は、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。
【0060】
例えば、クランク回転状態検出部６２は、人力駆動車１０のフレーム２６に設けられる。例えば、クランク回転状態検出部６２がフレーム２６に設けられる場合、クランク回転状態検出部６２は、車速センサを含んで構成されていてもよい。クランク回転状態検出部６２が車速センサを含む場合、制御部７２は、車速センサによって検出される車速と、変速比率とに応じてクランク軸１２の回転速度を算出するように構成されてもよい。例えば、クランク回転状態検出部６２は、ドライブユニット４８に設けられてもよい。
【0061】
クランク回転状態検出部６２は、少なくとも１つの第２回転体１８の回転量を検出するように構成されてもよい。クランク回転状態検出部６２は、少なくとも１つの第２回転体１８の回転速度に応じた情報を検出するように構成されてもよい。例えば、少なくとも１つの第２回転体１８の回転速度に応じた情報は、少なくとも１つの第２回転体１８の角加速度を含む。例えば、クランク回転状態検出部６２は、少なくとも１つの第２回転体１８の回転速度に応じた信号を出力してもよい。
【0062】
人力駆動車用の制御装置７０は、制御部７２を備える。例えば、制御部７２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。例えば、制御部７２に含まれる演算処理装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）を含む。
【0063】
例えば、制御部７２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。例えば、演算処理装置の一部は、人力駆動車１０に設けられ、演算処理装置の他の一部は、インターネットに接続されるサーバに設けられてもよい。演算処理装置が、相互に離れた複数の場所に設けられる場合、演算処理装置の各部分は、無線通信装置を介して相互に通信可能に接続される。制御部７２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。
【0064】
例えば、制御装置７０は、記憶部７４をさらに備える。例えば、記憶部７４は、制御部７２と有線または無線によって通信可能に接続される。例えば、記憶部７４には、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。例えば、記憶部７４は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。例えば、不揮発性メモリは、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。例えば、揮発性メモリは、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。
【0065】
例えば、制御装置７０は、モータ２２の駆動回路をさらに備えていてもよい。例えば、制御部７２と、駆動回路とは、ハウジング４６に設けられる。制御部７２と、駆動回路とは、同一の回路基板に設けられてもよい。例えば、駆動回路は、制御部７２と有線または無線によって通信可能に接続される。例えば、駆動回路は、制御部７２からの制御信号に応じてモータ２２を駆動させる。
【0066】
例えば、駆動回路は、モータ２２に電気的に接続される。例えば、駆動回路は、バッテリ４０からモータ２２への電力の供給を制御する。例えば、駆動回路は、インバータ回路を含む。例えば、インバータ回路は、複数のトランジスタを含む。例えば、インバータ回路は、直列に接続される一対のトランジスタからなる複数のインバータ部が並列に接続される構成を含む。例えば、インバータ回路は、インバータ回路に流れる電流を検出する電流センサを有してもよい。例えば、電流センサは、制御部７２と有線または無線によって通信可能に接続される。
【0067】
制御部７２は、モータ２２を制御するように構成される。例えば、制御部７２は、人力駆動車１０の状態に応じてモータ２２を制御するように構成される。例えば、制御部７２は、人力駆動車１０に入力される人力駆動力に応じて推進力を変更するように、モータ２２を制御するように構成される。例えば、制御部７２は、人力駆動力検出部６０によって検出される人力駆動力に応じて、モータ２２を制御するように構成される。
【0068】
例えば、制御部７２は、クランク回転状態検出部６２によって検出されるクランク軸１２の回転速度、および、少なくとも１つの第１回転体１４の回転速度の少なくとも１つに応じて、モータ２２を制御するように構成される。例えば、制御部７２は、車速検出部５８によって検出される人力駆動車１０の車速に応じて、モータ２２を制御するように構成される。制御部７２は、人力駆動車１０の車速が予め定める第１車速以下の場合、人力駆動力またはクランク軸１２の回転速度の少なくとも１つに応じて、人力駆動車１０に推進力を付与するようにモータ２２を駆動するように構成される。予め定める第１車速は、例えば、法令によって規定される速度である。予め定める第１車速は、例えば、２５ｋｍ／ｈ、または、２７．５ｋｍ／ｈである。
【0069】
制御部７２は、ドライブユニット４８の外部から送信される情報に応じて、モータ２２を駆動するように構成されてもよい。ドライブユニット４８の外部から送信される情報は、ユーザが操作可能なアシスト操作装置の操作信号を含んでいてもよい。
【0070】
例えば、制御部７２は、モータ２２によるアシストレベルが、予め定めるアシストレベルになるようにモータ２２を制御するように構成される。例えば、アシストレベルは、人力駆動車１０に入力される人力駆動力に対するモータ２２の出力の比率、モータ２２の出力の最大値、および、モータ２２の出力が低下する場合におけるモータ２２の出力変動の抑制レベルの少なくとも１つを含む。
【0071】
例えば、制御部７２は、人力駆動力に対するアシスト力の比率が予め定める比率になるように、モータ２２を制御するように構成される。例えば、人力駆動力は、ユーザがクランク軸１２を回転させることによって発生する人力駆動車１０の推進力に対応する。例えば、人力駆動力は、ユーザがクランク軸１２を回転させることによって、少なくとも１つの第１回転体１４に入力される駆動力に対応する。
【0072】
例えば、アシスト力は、モータ２２の出力に応じて第１回転体１４に入力される駆動力を含む。例えば、アシスト力は、モータ２２の回転によって発生する人力駆動車１０の推進力に対応する。例えば、ドライブユニット４８が減速機５２を含む場合、アシスト力は、減速機５２の出力に対応する。
【0073】
予め定める比率は、一定ではなく、人力駆動力に応じて変化してもよい。予め定める比率は、一定ではなく、クランク軸１２の回転速度および少なくとも１つの第１回転体１４の回転速度の少なくとも１つに応じて変化してもよい。予め定める比率は、一定ではなく、人力駆動車１０の車速に応じて変化してもよい。予め定める比率は、一定ではなく、人力駆動力、クランク軸１２の回転速度および少なくとも１つの第１回転体１４の回転速度の少なくとも１つ、および、車速のうちのいずれか２つ、または、全てに応じて変化してもよい。
【0074】
例えば、人力駆動力は、トルクおよび仕事率の少なくとも１つによって表される。例えば、人力駆動力がトルクによって表される場合、人力駆動力は人力トルクと記載される。例えば、人力駆動力の仕事率は、クランク軸１２に与えられるトルクとクランク軸１２の回転速度との積である。
【0075】
例えば、アシスト力は、トルクおよび仕事率の少なくとも１つによって表される。例えば、アシスト力がトルクによって表される場合、アシスト力はアシストトルクと記載される。例えば、アシスト力が仕事率によって表される場合、アシスト力はアシスト仕事率と記載される。例えば、アシスト仕事率は、減速機５２の出力トルクと減速機５２の出力軸の回転速度との積である。例えば、人力駆動力に対するアシスト力の比率は、人力トルクに対するアシストトルクの比率であってもよく、人力仕事率に対するアシスト仕事率の比率であってもよい。
【0076】
例えば、制御部７２は、アシスト力が最大アシスト力以下になるようにモータ２２を制御するように構成される。例えば、制御部７２は、アシストトルクが最大アシストトルク以下になるようにモータ２２を制御するように構成される。例えば、最大アシストトルクは、２０Ｎｍ以上２００Ｎｍ以下の範囲の値である。例えば、最大アシストトルクは、モータ２２の出力特性、および、制御モードの少なくとも１つによって決定される。制御部７２は、アシスト仕事率が最大値アシスト仕事率以下になるようにモータ２２を制御するように構成されてもよい。
【0077】
例えば、制御部７２は、ディレーラ４２Ａを制御するように構成される。例えば、制御部７２は、変速指示に応じてディレーラ４２Ａを制御するように構成される。例えば、変速指示は、ユーザが操作可能な変速操作装置からの出力、および、変速条件の少なくとも１つと対応する。例えば、変速指示は、変速比率を大きくするための変速指示、および、変速比率を小さくするための変速指示を含む。変速条件は、例えば、人力駆動車１０の走行環境および走行状態の少なくとも１つに関する。人力駆動車１０の走行環境は、例えば、路面の勾配、および、路面抵抗の少なくとも１つを含む。人力駆動車１０の走行状態は、例えば、車速、クランク軸１２の回転速度、人力駆動力、および、人力駆動車１０の傾斜角度の少なくとも１つを含む。
【0078】
制御部７２は、予め定める条件が満たされる場合、モータ２２が伝達体２０を駆動するようにモータ２２を制御するように構成される。制御部７２は、予め定める条件が満たされる場合、モータ２２の駆動条件が満たされるようにモータ２２を制御するように構成される。モータ２２の駆動条件は、例えば、モータ２２による駆動によって、人力駆動車１０に推進力が付与されないようにモータ２２を駆動するための条件を含む。モータ２２の駆動条件は、例えば、人力駆動車１０の車輪１６が接地し、かつ、人力駆動車１０が停止している状態において、モータ２２による駆動によって、車輪１６が回転しないようにモータ２２を駆動するための条件を含む。制御部７２は、予め定める条件が満たされる場合、例えば、ディレーラ４２Ａによる変速が可能なように伝達体２０が駆動し、かつ、車輪１６が回転しないようにモータ２２を駆動する。
【0079】
予め定める条件は、クランク軸１２の回転が停止している第１条件を含む。第１条件は、例えば、ライダによるペダリングの停止を判定可能な条件である。クランク軸１２の回転が停止している状態は、例えば、クランク軸１２の回転速度が予め定める回転速度以下である状態を含む。例えば、制御部７２は、クランク軸１２の回転速度が予め定める回転速度以下の場合に、クランク軸１２の回転が停止していると判定するように構成される。例えば、制御部７２は、クランク軸１２の回転速度が予め定める回転速度以下の場合、第１条件が満たされると判定する。予め定める回転速度は、例えば、５ｒｐｍ以下かつ０ｒｐｍ以上である。予め定める回転速度は、例えば、３ｒｐｍである。予め定める回転速度は、０ｒｐｍよりも大きくてもよい。予め定める回転速度は、ライダがペダリングを停止している状態においてクランク軸１２が揺動する場合の回転速度に基づいて設定されてもよい。制御部７２は、人力駆動力が停止判定駆動力以下の場合に、クランク軸１２の回転が停止していると判定するように構成されてもよい。停止判定駆動力は、例えば、１Ｎｍ以上かつ５Ｎｍ以下の人力トルクである。
【0080】
予め定める条件は、ディレーラ４２Ａが伝達体２０を操作することによって変速比率を変更する第２条件をさらに含む。第２条件は、例えば、変速指示と対応する。例えば、制御部７２は、変速指示がある場合、第２条件が満たされると判定する。
【0081】
例えば、予め定める条件は、車輪１６が回転している第３条件をさらに含む。制御部７２は、車速が予め定める車速以上の場合に、車輪１６が回転していると判定するように構成される。例えば、制御部７２は、車速が予め定める車速以上の場合、第３条件が満たされると判定する。
【0082】
例えば、予め定める条件は、クランク軸１２に入力される人力駆動力が予め定める駆動力以上である条件が満たされた後に、第１条件が満たされる第４条件を含む。第４条件は、例えば、ライダが人力駆動車１０に乗車していることを判定可能な条件である。予め定める人力駆動力は、例えば、人力駆動車１０の車輪１６が地面から浮いた状態において、作業者が手によってクランク軸１２を回転させる場合に人力駆動力検出部６０によって検出される人力駆動力に基づいて設定される。予め定める人力駆動力は、例えば、停止判定駆動力よりも大きい。予め定める人力駆動力は、停止判定駆動力以下であってもよい。予め定める人力駆動力は、例えば、人力トルクが５Ｎｍ以上かつ４０Ｎｍ以下の範囲のトルクである。
【0083】
制御部７２は、例えば、クランク軸１２に入力される人力駆動力が予め定める駆動力以上である条件が満たされた後、予め定める期間以内に第１条件が満たされると、第４条件が満たされると判定する。制御部７２は、例えば、予め定める駆動力以上が複数回検出された後、第１条件が満たされると、第４条件が満たされると判定する。制御部７２は、例えば、予め定める駆動力以上と予め定める駆動力未満との繰り返しが複数回検出された後、第１条件が満たされると、第４条件が満たされると判定する。
【0084】
予め定める条件が、第１条件、第２条件、第３条件、および、第４条件の全てを含む場合、制御部７２は、例えば、ライダが乗車した人力駆動車１０が走行中、かつ、クランク軸１２の回転速度が予め定める回転速度以下の場合に変速指示があると、予め定める条件が満たされると判定する。例えば、制御部７２は、ライダが乗車した人力駆動車１０が走行中、かつ、クランク軸１２の回転が停止している場合において、変速指示があると、モータ２２を駆動し、かつ、変速指示に応じてディレーラ４２Ａを制御するように構成される。
【0085】
ライダが乗車した人力駆動車１０が走行中、かつ、クランク軸１２の回転が停止している場合において、変速指示がある場合は、例えば、車速の低下に応じて変速比率を予め定める変速比率以下にする場合を含む。ライダが乗車した人力駆動車１０が走行中、かつ、クランク軸１２の回転が停止している場合において、変速指示がある場合は、例えば、ライダによるペダリングの停止中に、変速操作装置が操作される場合を含む。
【0086】
モータ２２の駆動条件は、第１駆動条件、および、第２駆動条件の少なくとも１つを含む。制御部７２は、予め定める条件が満たされる場合、例えば、第１駆動条件および第２駆動条件の両方が満たされるようにモータ２２を制御するように構成される。
【0087】
第１駆動条件は、モータ２２による第１回転体１４の回転トルクが予め定めるトルク以下に維持されるようにモータ２２を駆動する条件を含む。例えば、制御部７２は、予め定める条件が満たされる場合、モータ２２による第１回転体１４の回転トルクが予め定めるトルク以下に維持されるようにモータ２２を駆動するように構成される。予め定めるトルクは、１Ｎｍ以上かつ１０Ｎｍ以下である。例えば、予め定めるトルクは、２Ｎｍ以上かつ１０Ｎｍ以下である。例えば、予め定めるトルクは、人力駆動車１０の車輪１６が接地し、かつ、人力駆動車１０が停止している状態において、モータ２２の駆動によって車輪１６が回転しないトルクである。
【0088】
例えば、予め定めるトルクは、人力駆動車１０の変速比率に応じて設定される。予め定めるトルクは、変速比率に関わらず一定であってもよい。予め定めるトルクが人力駆動車１０の変速比率に応じて設定される場合、例えば、変速比率が予め定める変速比以下の場合における予め定めるトルクは、変速比率が予め定める変速比を超える場合における予め定めるトルクとは異なっていてもよい。変速比率が予め定める変速比以下の場合における予め定めるトルクは、２Ｎｍであり、例えば、変速比率が予め定める変速比を超える場合における予め定めるトルクは、５Ｎｍである。予め定めるトルクは、変速比率に応じて３段階以上に設定されてもよい。予め定めるトルクは、変速比率が小さいほど、大きくなるように設定されてもよい。予め定めるトルクは、変速比率が小さいほど、小さくなるように設定されてもよい。
【0089】
第２駆動条件は、モータ２２を予め定める電流値以下において駆動することによって伝達体２０を駆動する条件を含む。例えば、制御部７２は、予め定める条件が満たされる場合、モータ２２を予め定める電流値以下において駆動することによって伝達体２０を駆動するように構成される。予め定める電流値は、モータ２２の待機電流値よりも大きく、かつ、５Ａ以下である。例えば、予め定める電流値は、２Ａ以下である。例えば、予め定める電流値は、１．５Ａ以下である。例えば、予め定める電流値は、１．２Ａである。例えば、予め定める電流値は、１Ａである。待機電流値は、例えば、モータ２２の無負荷状態における電流値である。
【0090】
例えば、制御部７２は、第１回転体１４の回転速度が、推定回転速度以下になるように、モータ２２を駆動するように構成される。推定回転速度は、人力駆動車１０の変速比率および人力駆動車１０の車速によって算出される。例えば、予め定める条件が満たされる場合、制御部７２は、第１回転体１４の回転速度が、推定回転速度以下になるように、モータ２２を駆動するように構成される。車輪１６が回転している状態においてクランク軸１２が回転していない場合、推定回転速度は、クランク軸１２の実際の回転速度以上の値になる。推定回転速度は、例えば、式（２）によって算出される。式（２）において、ＣＸは、推定回転速度を示す。式（２）において、Ｖは、車速を示す。式（２）において、Ｒは、変速比率を示す。式（２）において、Ｌは、車輪１６の周長を示す。
式（２）：ＣＸ（ｒｐｍ）＝［Ｖ（ｋｍ／ｈ）×１０００］／［Ｒ×６０×Ｌ（ｍ）］
式（２）：ＣＸ（ｒｐｍ）＝［Ｖ（ｋｍ／ｈ）×１０００］／［Ｒ×６０×Ｌ（ｍ）］
【0091】
例えば、制御部７２は、人力駆動車１０の車速が、予め定める第１車速を含む予め定める車速範囲において、予め定める条件が満たされる場合、ディレーラ４２Ａを動作させないように構成される。予め定める車速範囲は、例えば、２０ｋｍ／ｈ以上かつ３０ｋｍ／ｈ以下の範囲でもよく、２２ｋｍ／ｈ以上かつ２８ｋｍ／ｈ以下の範囲でもよい。例えば、制御部７２は、車速が、予め定める第１車速を含む予め定める車速範囲外において、第２条件が満たされる場合、ディレーラ４２Ａを動作させ、かつ、伝達体２０を駆動するようにモータ２２を駆動するように構成される。例えば、制御部７２は、車速が、予め定める第１車速よりも速い場合に、予め定める条件が満たされる場合、ディレーラ４２Ａを動作させず、かつ、モータ２２を駆動させないように構成される。
【0092】
例えば、制御部７２は、予め定める条件が満たされる場合、モータ２２の負荷に応じて、モータ２２の駆動を停止するように構成される。例えば、制御部７２は、予め定める条件が満たされることに基づいてモータ２２の駆動を開始した後、モータ２２の負荷が予め定める負荷以上の場合、モータ２２の駆動を停止するように構成される。予め定める負荷は、例えば、伝達体２０、第１回転体１４、および、第２回転体１８の少なくとも１つへの異物等の噛み込みを判定可能な値が設定される。
【0093】
図４を参照して、制御部７２がモータ２２およびディレーラ４２Ａを制御する処理について説明する。制御部７２は、例えば、制御部７２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Ｓ１１に移行する。制御部７２は、図４のフローチャートが終了すると、例えば、電力の供給が停止されるまでは、予め定める周期後にステップＳ１１からの処理を繰り返す。
【0094】
制御部７２は、ステップＳ１１において、予め定める条件が満たされるか否かを判定する。制御部７２は、予め定める条件が満たされない場合、処理を終了する。制御部７２は、予め定める条件が満たされる場合、ステップＳ１２に移行する。
【0095】
制御部７２は、ステップＳ１２において、車速が予め定める車速範囲内か否かを判定する。制御部７２は、予め定める車速範囲内ではない場合、処理を終了する。制御部７２は、予め定める車速範囲内の場合、ステップＳ１３に移行する。
【0096】
制御部７２は、ステップＳ１３において、モータ２２の駆動条件が満たされるようにモータ２２を駆動し、ステップＳ１４に移行する。制御部７２は、ステップＳ１４において、モータ２２の負荷が予め定める負荷以上かを判定する。制御部７２は、モータ２２の負荷が予め定める負荷以上の場合、ステップＳ１５に移行する。制御部７２は、モータ２２の負荷が予め定める負荷以上ではない場合、ステップＳ１７に移行する。
【0097】
制御部７２は、ステップＳ１５において、変速比率を変更するようにディレーラ４２Ａを制御し、ステップＳ１６に移行する。制御部７２は、ステップＳ１６において、変速比率の変更が完了したか否かを判定する。制御部７２は、変速比率の変更が完了していない場合、ステップＳ１４に移行する。制御部７２は、変速比率の変更が完了している場合、ステップＳ１７に移行する。制御部７２は、ステップＳ１６において、例えば、変速比率の変更を開始してから予め定める変速期間が経過した場合、変速比率の変更が完了したと判定する。ステップＳ１６は、省略されてもよい。ステップＳ１６が省略される場合、制御部７２は、ステップＳ１５からステップＳ１７に移行する。
【0098】
制御部７２は、ステップＳ１７において、モータ２２の駆動を停止し、処理を終了する。制御部７２は、図４の処理の実行中に、人力駆動力が第１駆動力よりも大きくなると、モータ２２によって人力駆動力の推進が可能なようにモータ２２を駆動させるように構成されてもよい。
【0099】
図４の処理において、ステップＳ１２は省略されてもよい。ステップＳ１２が省略される場合、制御部７２は、ステップＳ１１における判定がＹＥＳの場合、ステップＳ１３に移行する。図４の処理において、ステップＳ１４は省略されてもよい。ステップＳ１４が省略される場合、制御部７２は、ステップＳ１３の処理の後、ステップＳ１５に移行する。ステップＳ１４が省略される場合、制御部７２は、ステップＳ１６における判定がＮＯの場合、ステップＳ１５に移行する。
【0100】
＜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。
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。
【0101】
・制御部７２は、ディレーラ４２Ａを制御しないように構成されてもよい。制御部７２がディレーラ４２Ａを制御しないように構成される場合、例えば、制御部７２は変速操作装置から出力される信号に基づいて、第２条件が満たされるか否かを判定してもよい。制御部７２がディレーラ４２Ａを制御しないように構成される場合、ディレーラ４２Ａは、電動アクチュエータ４４を備えない手動ディレーラであってもよい。
図５を参照して、制御部７２がモータ２２を制御し、かつ、ディレーラ４２Ａを制御しない処理について説明する。制御部７２は、例えば、制御部７２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Ｓ２１に移行する。制御部７２は、図５のフローチャートが終了すると、例えば、電力の供給が停止されるまでは、予め定める周期後にステップＳ２１からの処理を繰り返す。
制御部７２は、ステップＳ２１において、予め定める条件が満たされるか否かを判定する。制御部７２は、予め定める条件が満たされない場合、処理を終了する。制御部７２は、予め定める条件が満たされる場合、ステップＳ２２に移行する。
制御部７２は、ステップＳ２２において、モータ２２の駆動条件が満たされるようにモータ２２を駆動し、ステップＳ２３に移行する。制御部７２は、ステップＳ２３において、モータ停止条件が満たされるか否かを判定する。制御部７２は、モータ停止条件が満たされない場合、再びステップＳ２３の処理を実行する。制御部７２は、モータ停止条件が満たされる場合、ステップＳ２４に移行する。モータ停止条件は、例えば、モータ２２が駆動してから予め定める期間が経過する場合に満たされる。予め定める期間は、例えば、人力駆動車１０の走行距離が予め定める距離に達するまでの期間を含む。予め定める距離は、例えば、法令に基づいて設定される。予め定める距離は、例えば、２ｍである。モータ停止条件は、例えば、モータ２２の負荷が予め定める負荷以上の場合に満たされてもよい。
制御部７２は、ステップＳ２４において、モータ２２の駆動を停止し、処理を終了する。制御部７２は、図５の処理の実行中に、人力駆動力が第１駆動力よりも大きくなると、モータ２２によって人力駆動力の推進が可能なように、人力駆動力およびクランク軸１２の回転速度の少なくとも１つに応じてモータ２２を駆動させるように構成されてもよい。
図５を参照して、制御部７２がモータ２２を制御し、かつ、ディレーラ４２Ａを制御しない処理について説明する。制御部７２は、例えば、制御部７２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Ｓ２１に移行する。制御部７２は、図５のフローチャートが終了すると、例えば、電力の供給が停止されるまでは、予め定める周期後にステップＳ２１からの処理を繰り返す。
制御部７２は、ステップＳ２１において、予め定める条件が満たされるか否かを判定する。制御部７２は、予め定める条件が満たされない場合、処理を終了する。制御部７２は、予め定める条件が満たされる場合、ステップＳ２２に移行する。
制御部７２は、ステップＳ２２において、モータ２２の駆動条件が満たされるようにモータ２２を駆動し、ステップＳ２３に移行する。制御部７２は、ステップＳ２３において、モータ停止条件が満たされるか否かを判定する。制御部７２は、モータ停止条件が満たされない場合、再びステップＳ２３の処理を実行する。制御部７２は、モータ停止条件が満たされる場合、ステップＳ２４に移行する。モータ停止条件は、例えば、モータ２２が駆動してから予め定める期間が経過する場合に満たされる。予め定める期間は、例えば、人力駆動車１０の走行距離が予め定める距離に達するまでの期間を含む。予め定める距離は、例えば、法令に基づいて設定される。予め定める距離は、例えば、２ｍである。モータ停止条件は、例えば、モータ２２の負荷が予め定める負荷以上の場合に満たされてもよい。
制御部７２は、ステップＳ２４において、モータ２２の駆動を停止し、処理を終了する。制御部７２は、図５の処理の実行中に、人力駆動力が第１駆動力よりも大きくなると、モータ２２によって人力駆動力の推進が可能なように、人力駆動力およびクランク軸１２の回転速度の少なくとも１つに応じてモータ２２を駆動させるように構成されてもよい。
【0102】
・ディレーラ４２Ａが、電動アクチュエータ４４を備えない手動ディレーラである場合、予め定める第１車速は、ディレーラ４２Ａが、電動アクチュエータ４４を備える場合と異なっていてもよい。手動ディレーラは、例えばボーデンケーブルを介して、変速操作装置に接続される。例えば、ディレーラ４２Ａが、電動アクチュエータ４４を備えない手動ディレーラである場合、予め定める第１車速は、ディレーラ４２Ａが、電動アクチュエータ４４を備える場合よりも速い。
【0103】
・制御部７２は、人力駆動車１０のコースティング時には常に予め定める条件が満たされると判定するように構成されてもよい。コースティング時は、例えば、車輪１６が回転し、かつ、クランク軸１２の推定回転速度がクランク回転状態検出部６２によって検出されるクランク軸１２の回転速度以下である場合を含む。
【0104】
・制御部７２は、人力駆動車１０の走行状態に関わらず、クランク軸１２の回転が停止している場合には、常に予め定める条件が満たされると判定するように構成されてもよい。制御部７２は、クランク軸１２の回転が停止している場合には、人力駆動車１０の走行状態に関わらず常にモータ２２を駆動させてもよい。
【0105】
・制御部７２は、予め定める条件が満たされる場合、かつ、タイヤの空気圧が初期値から予め定める値までの予め定める範囲内の場合、モータ２２を駆動しないように構成されてもよい。予め定める範囲は、ライダが人力駆動車１０に乗車していない状態を判定するために用いられる。制御部７２は、例えば、タイヤの空気圧を検出する検出部の出力に基づいて初期値を取得可能に構成される。初期値は、例えば、ライダが乗車していないときのタイヤの空気圧である。
【0106】
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】
【0107】
１０…人力駆動車、１２…クランク軸、１４…第１回転体、１６…車輪、１８…第２回転体、２０…伝達体、２２…モータ、４２Ａ…ディレーラ、７０…制御装置、７２…制御部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】