特許 7099905 人力駆動車用制御装置および人力駆動車用駆動システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-04

(45)【発行日】2022-07-12

(54)【発明の名称】人力駆動車用制御装置および人力駆動車用駆動システム

(51)【国際特許分類】

   B62M 6/45 20100101AFI20220705BHJP

   B62M 6/50 20100101ALI20220705BHJP

【ＦＩ】

B62M6/45

B62M6/50

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2018155443

(22)【出願日】2018-08-22

(65)【公開番号】P2020029147

(43)【公開日】2020-02-27

【審査請求日】2020-08-26

【前置審査】

(73)【特許権者】

【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

(72)【発明者】

【氏名】謝花 聡

【審査官】中島 昭浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０１３５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０２０４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０６８２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０８０５７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｍ ６／４０ － ６／７５

(57)【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、前記人力駆動車に入力される人力駆動力に応じて制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記人力駆動力の大きさが閾値になると前記モータの駆動を開始し、前記人力駆動車の傾斜状態に応じて、前記閾値を変更し、
前記人力駆動力は、クランクに与えられる回転トルク、および、前記回転トルクと前記クランクの回転速度との積である仕事率の少なくとも１つで示される、人力駆動車用制御装置。

【請求項2】

前記閾値は、第１閾値と、前記第１閾値とは異なる第２閾値とを含み、
前記制御部は、
前記傾斜状態が第１傾斜状態の場合、前記人力駆動力の大きさが前記第１閾値になると前記モータの駆動を開始し、
前記傾斜状態が前記第１傾斜状態とは異なる第２傾斜状態の場合、前記人力駆動力の大きさが前記第２閾値になると前記モータの駆動を開始する、請求項１に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項3】

人力駆動車の推進をアシストするモータを、前記人力駆動車に入力される人力駆動力に応じて制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記人力駆動車の傾斜状態に応じて、前記モータの駆動を開始する前記人力駆動力の閾値を変更し、
前記閾値は、第１閾値と、前記第１閾値とは異なる第２閾値とを含み、
前記制御部は、
前記傾斜状態が第１傾斜状態の場合、前記人力駆動力が前記第１閾値になると前記モータの駆動を開始し、
前記傾斜状態が前記第１傾斜状態とは異なる第２傾斜状態の場合、前記人力駆動力が前記第２閾値になると前記モータの駆動を開始し、
前記傾斜状態が前記第１傾斜状態および前記第２傾斜状態とは異なる第３傾斜状態の場合、前記人力駆動力が第３閾値になると前記モータの駆動を開始する、人力駆動車用制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記傾斜状態が前記第１傾斜状態および前記第２傾斜状態とは異なる第３傾斜状態の場合、前記人力駆動力の大きさが第３閾値になると前記モータの駆動を開始する、請求項２に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項5】

前記第３閾値は、前記第１閾値および前記第２閾値とは異なる、請求項３または４に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項6】

前記第３閾値は、前記第１閾値および前記第２閾値の一方と等しい、請求項３または４に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項7】

前記第１傾斜状態は、前記人力駆動車の前輪が後輪よりも高い位置にある状態である、請求項２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傾斜状態は、前記人力駆動車の前輪が後輪よりも低い位置にある状態である、請求項２から７のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項9】

前記第１閾値は前記第２閾値よりも小さい、請求項２から８のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項10】

前記傾斜状態は、前記人力駆動車の前後方向における傾斜状態を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項11】

前記傾斜状態を検出する検出部をさらに備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項12】

前記検出部は、加速度センサ、傾斜角センサ、角速度センサ、水平器、磁気センサ、および、気圧センサの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項13】

請求項１から１２のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置と、
前記モータと、を備える人力駆動車用駆動システム。

【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および人力駆動車用駆動システムに関する。

【背景技術】

【0002】

人力駆動車に搭載される各種のコンポーネントを制御する人力駆動車用制御装置が知られている。従来の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、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制御する。特許文献１は、従来の人力駆動車用制御装置の一例を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－２４４１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

人力駆動車に搭乗する搭乗者が快適に走行できることが望ましい。
本発明の目的は、人力駆動車の快適な走行に貢献できる人力駆動車用制御装置および人力駆動車用駆動システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第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、前記人力駆動車に入力される人力駆動力に応じて制御する制御部を備え、前記制御部は、前記人力駆動車の傾斜状態に応じて、前記モータの駆動を開始する前記人力駆動力の閾値を変更する。
前記第１側面の人力駆動車用制御装置によれば、モータの駆動を開始するための人力駆動力の閾値が傾斜状態に応じて変更されるため、傾斜状態に応じた好適なタイミングでモータの駆動が開始される。このため、人力駆動車の快適な走行に貢献できる。

【0006】

前記第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、前記傾斜状態は、前記人力駆動車の前後方向における傾斜状態を含む。
前記第２側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車の前後方向における傾斜状態に応じた好適なタイミングでモータの駆動が開始されるため、人力駆動車の快適な走行に貢献できる。

【0007】

前記第１または第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、前記閾値は、第１閾値と、前記第１閾値とは異なる第２閾値とを含み、前記制御部は、前記傾斜状態が第１傾斜状態の場合、前記人力駆動力が前記第１閾値になると前記モータの駆動を開始し、前記傾斜状態が前記第１傾斜状態とは異なる第２傾斜状態の場合、前記人力駆動力が前記第２閾値になると前記モータの駆動を開始する。
前記第３側面の人力駆動車用制御装置によれば、傾斜状態に応じた好適なタイミングでモータの駆動が開始されるため、人力駆動車の快適な走行に貢献できる。

【0008】

前記第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、前記第１傾斜状態は、前記人力駆動車の前輪が後輪よりも高い位置にある状態である。
前記第４側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１傾斜状態に応じた好適なタイミングでモータの駆動が開始されるため、人力駆動車の快適な走行に貢献できる。

【0009】

前記第３または第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２傾斜状態は、前記人力駆動車の前輪が後輪よりも低い位置にある状態である。
前記第５側面の人力駆動車用制御装置によれば、第２傾斜状態に応じた好適なタイミングでモータの駆動が開始されるため、人力駆動車の快適な走行に貢献できる。

【0010】

前記第３～第５側面のいずれか１つに従う第６側面の人力駆動車用制御装置において、前記第１閾値は前記第２閾値よりも小さい。
前記第６側面の人力駆動車用制御装置によれば、傾斜状態に応じた好適なタイミングでモータの駆動が開始されるため、人力駆動車の快適な走行に貢献できる。

【0011】

前記第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、前記傾斜状態が前記第１傾斜状態および前記第２傾斜状態とは異なる第３傾斜状態の場合、前記人力駆動力が第３閾値になると前記モータの駆動を開始する。
前記第７側面の人力駆動車用制御装置によれば、第３傾斜状態に応じた好適なタイミングでモータの駆動が開始されるため、人力駆動車の快適な走行に貢献できる。

【0012】

前記第７側面に従う第８側面の人力駆動車用制御装置において、前記第３閾値は、前記第１閾値および前記第２閾値とは異なる。
前記第８側面の人力駆動車用制御装置によれば、傾斜状態に応じた好適なタイミングでモータの駆動が開始されるため、人力駆動車の快適な走行に貢献できる。

【0013】

前記第７側面に従う第９側面の人力駆動車用制御装置において、前記第３閾値は、前記第１閾値および前記２閾値の一方と等しい。
前記第９側面の人力駆動車用制御装置によれば、傾斜状態に応じた好適なタイミングでモータの駆動が開始されるため、人力駆動車の快適な走行に貢献できる。

【0014】

前記第１～第９側面のいずれか１つに従う第１０側面の人力駆動車用制御装置において、前記傾斜状態を検出する検出部をさらに備える。
前記第１０側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車の傾斜状態を好適に検出できる。

【0015】

前記第１０側面に従う第１１側面の人力駆動車用制御装置において、前記検出部は、加速度センサ、傾斜角センサ、角速度センサ、水平器、磁気センサ、および、気圧センサの少なくとも１つを含む。
前記第１１側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車の傾斜状態を検出する検出部として各種のセンサを適用できる。

【0016】

本発明の第１２側面に従う人力駆動車用駆動システムは、前記人力駆動車用制御装置と、前記モータと、を備える。
前記第１２側面の人力駆動車用駆動システムによれば、モータの駆動を開始するための人力駆動力の閾値が傾斜状態に応じて変更されるため、傾斜状態に応じた好適なタイミングでモータの駆動が開始される。このため、人力駆動車の快適な走行に貢献できる。

【発明の効果】

【0017】

本発明の人力駆動車用制御装置および人力駆動車用駆動システムによれば、人力駆動車の快適な走行に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態の人力駆動車用駆動システムを含む人力駆動車の側面図。

【図2】図１の人力駆動車用駆動システムの構成を示すブロック図。

【図3】人力駆動力とモータ出力との関係の一例を示すグラフ。

【図4】各種の閾値に基づく人力駆動力とモータ出力との関係の一例を示すグラフ。

【図5】図１の人力駆動車用制御装置が実行する制御の一例を示すフローチャート。

【図6】変形例の人力駆動車用駆動システムにおいて、各種の閾値に基づく人力駆動力とモータ出力との関係の一例を示すグラフ。

【図7】変形例の人力駆動車用駆動システムにおいて、各種の閾値に基づく人力駆動力とモータ出力との関係の一例を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0019】

＜実施形態＞
図１を参照して、人力駆動車用駆動システム１を含む人力駆動車Ａについて説明する。
ここで、人力駆動車は、走行のための原動力に関して、少なくとも部分的に人力を用いる車両を意味し、電動で人力を補助する車両を含む。人力以外の原動力のみを用いる車両は、人力駆動車には含まれない。特に、内燃機関のみを原動力に用いる車両は、人力駆動車には含まれない。図示される人力駆動車Ａは、電気エネルギーを用いて人力駆動車Ａの推進を補助する電動補助ユニットＥを含む自転車である。具体的には、図示される人力駆動車Ａは、トレッキングバイクである。人力駆動車Ａは、フレームＡ１、フロントフォークＡ２、前輪ＷＦ、後輪ＷＲ、ハンドルＨ、および、ドライブトレインＢをさらに含む。

【0020】

ドライブトレインＢは、チェーンドライブタイプに構成される。ドライブトレインＢは、クランクＣ、フロントスプロケットＤ１、リアスプロケットＤ２、および、チェーンＤ３を含む。クランクＣは、フレームＡ１に回転可能に支持されるクランク軸Ｃ１、および、クランク軸Ｃ１の両端部のそれぞれに設けられる一対のクランクアームＣ２を含む。各クランクアームＣ２の先端には、ペダルＰＤが回転可能に取り付けられる。なお、ドライブトレインＢは、任意のタイプから選択でき、ベルトドライブタイプ、または、シャフトドライブタイプであってもよい。

【0021】

フロントスプロケットＤ１は、クランク軸Ｃ１と一体に回転するようにクランクＣに設けられる。リアスプロケットＤ２は、後輪ＷＲのハブＨＲに設けられる。チェーンＤ３は、フロントスプロケットＤ１およびリアスプロケットＤ２に巻き掛けられる。人力駆動車Ａに搭乗する搭乗者によってペダルＰＤに加えられる人力駆動力は、フロントスプロケットＤ１、チェーンＤ３、および、リアスプロケットＤ２を介して後輪ＷＲに伝達される。

【0022】

電動補助ユニットＥは、人力駆動車Ａの推進をアシストするように動作する。電動補助ユニットＥは、例えばペダルＰＤに加えられる人力駆動力に応じて動作する。人力駆動力は、クランクＣに与えられる回転トルク、クランクＣの回転速度、および、クランクＣの回転トルクとクランクＣの回転速度との積である仕事率の少なくとも１つで示される。クランクＣの回転速度は、ケイデンスと同義である。電動補助ユニットＥは、モータＥ１を含む。モータＥ１は、例えば減速機構を介してクランクＣに接続される。電動補助ユニットＥは、人力駆動車Ａに搭載されるバッテリＢＴから供給される電力によって動作する。

【0023】

図２を参照して、人力駆動車用駆動システム１の構成について説明する。
人力駆動車用駆動システム１は、人力駆動車用制御装置１０と、モータＥ１とを備える。人力駆動車用制御装置１０は、人力駆動車Ａの推進をアシストするモータＥ１を、人力駆動車Ａに入力される人力駆動力に応じて制御する制御部１２を備える。制御部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）である。制御部１２は、例えば電動補助ユニットＥのハウジングＥ２内に収容される。人力駆動車用制御装置１０は、各種の情報を記憶する記憶部１４をさらに備える。記憶部１４は、不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。記憶部１４は、例えば制御のための各種プログラム、および、予め設定される情報等を記憶する。

【0024】

制御部１２は、人力駆動力に応じてモータＥ１の出力が変化するようにモータＥ１を制御する。以下では、モータＥ１の出力をモータ出力と称する。モータ出力は、減速機構を介したモータＥ１の出力である。モータ出力は、クランクＣの回転トルク、クランクＣの回転速度、および、仕事率の少なくとも１つで示される。

【0025】

図３に示されるように、制御部１２は、人力駆動力が閾値ＴＨ以上になるとモータＥ１の駆動を開始する。具体的には、制御部１２は、人力駆動力が閾値ＴＨ未満の状態から閾値ＴＨ以上の状態になるとモータＥ１の駆動を開始する。制御部１２は、人力駆動力が大きくなるにつれてモータ出力が比例して大きくなるようにモータＥ１を制御する。制御部１２は、人力駆動力が所定閾値ＴＰ以上になると、モータ出力が所定値ＶＰを維持するようにモータＥ１を制御する。所定閾値ＴＰは閾値ＴＨよりも大きい。所定値ＶＰは、モータ出力の上限値を規定している。制御部１２は、例えば人力駆動力が閾値ＴＨ以上かつ所定閾値ＴＰ未満の範囲に含まれる場合、人力駆動力とモータ出力との比率が所定比率になるようにモータＥ１を制御する。なお、人力駆動力とモータ出力との関係は、道路交通法を基準に人力駆動車Ａの走行速度に応じて規定される。

【0026】

制御部１２は、人力駆動車Ａの傾斜状態に応じて、モータＥ１の駆動を開始する人力駆動力の閾値ＴＨを変更する。人力駆動車Ａの傾斜状態は、人力駆動車Ａの前後方向における傾斜状態を含む。一例では、制御部１２は、人力駆動車Ａのピッチ角に応じて閾値ＴＨを変更する。

【0027】

図４に示されるように、閾値ＴＨは、第１閾値ＴＨ１と、第１閾値ＴＨ１とは異なる第２閾値ＴＨ２とを含む。制御部１２は、傾斜状態が第１傾斜状態の場合、人力駆動力が第１閾値ＴＨ１になるとモータＥ１の駆動を開始する。第１傾斜状態は、人力駆動車Ａの前輪ＷＦが後輪ＷＲよりも高い位置にある状態である。一例では、人力駆動車Ａが上り坂を走行する場合に、人力駆動車Ａの傾斜状態が第１傾斜状態となる。第１閾値ＴＨ１は、モータＥ１の駆動を開始するタイミングが、人力駆動車Ａが下り坂を走行する場合よりも早くなるように設定される。

【0028】

制御部１２は、傾斜状態が第１傾斜状態とは異なる第２傾斜状態の場合、人力駆動力が第２閾値ＴＨ２になるとモータＥ１の駆動を開始する。第２傾斜状態は、人力駆動車Ａの前輪ＷＦが後輪ＷＲよりも低い位置にある状態である。一例では、人力駆動車Ａが下り坂を走行する場合に、人力駆動車Ａの傾斜状態が第２傾斜状態となる。第２閾値ＴＨ２は、モータＥ１の駆動を開始するタイミングが、人力駆動車Ａが上り坂を走行する場合よりも遅くなるように設定される。一例では、第１閾値ＴＨ１は第２閾値ＴＨ２よりも小さい。図４の一点鎖線で示される閾値ＴＨは、第１閾値ＴＨ１の一例を示す。図４の二点鎖線で示される閾値ＴＨは、第２閾値ＴＨ２の一例を示す。

【0029】

制御部１２は、傾斜状態が第１傾斜状態および第２傾斜状態とは異なる第３傾斜状態の場合、人力駆動力が第３閾値ＴＨ３になるとモータＥ１の駆動を開始する。第３傾斜状態は、人力駆動車Ａの前輪ＷＦが後輪ＷＲと実質的に同じ高さ位置にある状態である。具体的には、第３傾斜状態は、前輪ＷＦの車軸と後輪ＷＲの車軸とを繋ぐ仮想線と水平面とのなす小さい方の角度が±３°以内に含まれる状態である。一例では、人力駆動車Ａが平地を走行する場合に、人力駆動車Ａの傾斜状態が第３傾斜状態となる。第３閾値ＴＨ３は、モータＥ１の駆動を開始するタイミングが、人力駆動車Ａが下り坂を走行する場合よりも早くなるように、かつ、人力駆動車Ａが上り坂を走行する場合よりも遅くなるように設定される。第３閾値ＴＨ３は、第１閾値ＴＨ１および第２閾値ＴＨ２とは異なる。一例では、第３閾値ＴＨ３は、第１閾値ＴＨ１よりも大きく、第２閾値ＴＨ２よりも小さい。図４の破線で示される閾値ＴＨは、第３閾値ＴＨ３の一例を示す。なお、人力駆動力とモータ出力との関係は、人力駆動車Ａの傾斜状態に応じて異ならせてもよい。

【0030】

図２に示されるように、人力駆動車用制御装置１０は、傾斜状態を検出する検出部１６をさらに備える。一例では、検出部１６は、人力駆動車Ａのピッチ角を検出する。検出部１６は、加速度センサ１６Ａ、傾斜角センサ１６Ｂ、角速度センサ１６Ｃ、水平器１６Ｄ、磁気センサ１６Ｅ、および、気圧センサ１６Ｆの少なくとも１つを含む。検出部１６は、例えば検出した各種の情報を制御部１２に出力する。

【0031】

加速度センサ１６Ａは、人力駆動車Ａのピッチ軸まわりの加速度を検出する。人力駆動車Ａのピッチ軸まわりの加速度は、人力駆動車Ａの傾斜状態と相関を有する。加速度センサ１６Ａは、例えば人力駆動車ＡのフレームＡ１等に設けられる。傾斜角センサ１６Ｂは、人力駆動車Ａの前後方向の傾きを検出する。傾斜角センサ１６Ｂは、例えば人力駆動車ＡのフレームＡ１等に設けられる。角速度センサ１６Ｃは、人力駆動車Ａのピッチ軸まわりの角速度を検出する。人力駆動車Ａのピッチ軸まわりの角速度は、人力駆動車Ａの傾斜状態と相関を有する。角速度センサ１６Ｃは、例えば人力駆動車ＡのフレームＡ１等に設けられる。水平器１６Ｄは、人力駆動車Ａが停止している状態において、水平面に対する人力駆動車Ａの前後方向の傾きを検出する。水平器１６Ｄは、例えば人力駆動車ＡのフレームＡ１等に設けられる。検出部１６として水平器１６Ｄが用いられる場合、制御部１２は、人力駆動車Ａが発進する前の傾斜状態に応じて閾値ＴＨを変更する。磁気センサ１６Ｅは、前輪ＷＦの回転速度、後輪ＷＲの回転速度、および、クランクＣの回転速度の少なくとも１つを検出する。前輪ＷＦの回転速度、後輪ＷＲの回転速度、および、クランクＣの回転速度は、人力駆動車Ａの傾斜状態と相関を有する。磁気センサ１６Ｅは、例えば前輪ＷＦのスポークに設けられる磁石、後輪ＷＲのスポークに設けられる磁石、および、人力駆動車ＡのフレームＡ１等に設けられる磁石の少なくとも１つを検出する。前輪ＷＦの回転速度を検出する例では、磁気センサ１６Ｅは、人力駆動車ＡのフロントフォークＡ２に設けられる。後輪ＷＲの回転速度を検出する例では、磁気センサ１６Ｅは、人力駆動車ＡのフレームＡ１に設けられる。クランクＣの回転速度を検出する例では、磁気センサ１６Ｅは、一方のクランクアームＣ２に設けられる。気圧センサ１６Ｆは、前輪ＷＦ付近の気圧、および、後輪ＷＲ付近の気圧を検出する。気圧センサ１６Ｆは、例えば前輪ＷＦおよび後輪ＷＲのそれぞれに設けられる。一例では、前輪ＷＦ付近の気圧と後輪ＷＲ付近の気圧との差によって、人力駆動車Ａの傾斜状態が検出される。

【0032】

図５を参照して、人力駆動車用制御装置１０が実行する制御の一例について説明する。
制御部１２は、ステップＳ１１において、検出部１６から人力駆動車Ａの傾斜状態を取得する。制御部１２は、ステップＳ１２において、人力駆動車Ａの傾斜状態に応じて閾値ＴＨを変更する。具体的には、制御部１２は、人力駆動車Ａの傾斜状態が第１傾斜状態である場合に第１閾値ＴＨ１に変更し、人力駆動車Ａの傾斜状態が第２傾斜状態である場合に第２閾値ＴＨ２に変更し、人力駆動車Ａの傾斜状態が第３傾斜状態である場合に第３閾値ＴＨ３に変更する。制御部１２は、ステップＳ１１において取得した人力駆動車Ａの傾斜状態が現在の閾値ＴＨと対応する場合、その閾値ＴＨを維持する。

【0033】

制御部１２は、ステップＳ１３において、人力駆動力が閾値ＴＨに到達したか否かを判定する。制御部１２は、ステップＳ１３において、人力駆動力が閾値ＴＨに到達していないと判定した場合、ステップＳ１１に処理を戻す。一方、制御部１２は、ステップＳ１３において、人力駆動力が閾値ＴＨに到達したと判定した場合、ステップＳ１４の処理に移行する。制御部１２は、ステップＳ１４において、モータＥ１の駆動を開始する。その後、制御部１２は、人力駆動力とモータ出力との関係に応じてモータＥ１を制御する。

【0034】

＜変形例＞
上記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および人力駆動車用駆動システム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および人力駆動車用駆動システムは、例えば以下に示される上記実施形態の変形例、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。

【0035】

・第３閾値ＴＨ３の構成は、任意に変更可能である。一例では、第３閾値ＴＨ３は、第１閾値ＴＨ１および第２閾値ＴＨ２の一方と等しい。図６に示される例では、第３閾値ＴＨ３は、第２閾値ＴＨ２と等しい。この場合、人力駆動車Ａの傾斜状態が第２傾斜状態の場合と、人力駆動車Ａの傾斜状態が第３傾斜状態の場合とで、モータＥ１の駆動を開始するタイミングが実質的に同じになる。図６の一点鎖線で示される閾値ＴＨは、第１閾値ＴＨ１の一例を示す。図６の二点鎖線で示される閾値ＴＨは、第２閾値ＴＨ２および第３閾値ＴＨ３の一例を示す。

【0036】

・閾値ＴＨの変更形態は、任意に変更可能である。第１例では、図７に示されるように、第１閾値ＴＨ１は、第１上り閾値ＴＵ１および第２上り閾値ＴＵ２を含む。制御部１２は、傾斜状態が第１傾斜状態において、人力駆動車Ａのピッチ角の絶対値が第１ピッチ角以上の場合、人力駆動力が第１上り閾値ＴＵ１になるとモータＥ１の駆動を開始する。人力駆動車Ａのピッチ角は、水平面に対する人力駆動車Ａの前後方向における傾きに基づいて規定される。第１ピッチ角は、例えば５°以上である。好ましい例では、第１ピッチ角は、４°以上である。さらに好ましい例では、第１ピッチ角は、３°以上である。さらに好ましい例では、第１ピッチ角は、２°以上である。さらに好ましい例では、第１ピッチ角は、１°以上である。第１ピッチ角の一例は、１°である。第１上り閾値ＴＵ１は、例えばモータＥ１の駆動を開始するタイミングが、人力駆動車Ａのピッチ角が第１ピッチ角未満の場合よりも早くなるように設定される。制御部１２は、傾斜状態が第１傾斜状態において、人力駆動車Ａのピッチ角の絶対値が第１ピッチ角未満の場合、人力駆動力が第２上り閾値ＴＵ２になるとモータＥ１の駆動を開始する。第２上り閾値ＴＵ２は、例えばモータＥ１の駆動を開始するタイミングが、人力駆動車Ａのピッチ角が第１ピッチ角以上の場合よりも遅くなるように設定される。一例では、第１上り閾値ＴＵ１は第２上り閾値ＴＵ２よりも小さい。図７に示される一点鎖線の閾値ＴＨは、第１上り閾値ＴＵ１および第２上り閾値ＴＵ２の一例を示す。

【0037】

第２閾値ＴＨ２は、第１下り閾値ＴＤ１および第２下り閾値ＴＤ２を含む。制御部１２は、傾斜状態が第２傾斜状態において、人力駆動車Ａのピッチ角の絶対値が第２ピッチ角以上の場合、人力駆動力が第１下り閾値ＴＤ１になるとモータＥ１の駆動を開始する。第２ピッチ角は、例えば３°以下である。好ましい例では、第２ピッチ角は、４°以下である。さらに好ましい例では、第２ピッチ角は、５°以下である。さらに好ましい例では、第２ピッチ角は、６°以下である。第２ピッチ角の一例は、２°である。第１下り閾値ＴＤ１は、例えばモータＥ１の駆動を開始するタイミングが、人力駆動車Ａのピッチ角が第２ピッチ角未満の場合よりも遅くなるように設定される。制御部１２は、傾斜状態が第２傾斜状態において、人力駆動車Ａのピッチ角の絶対値が第２ピッチ角未満の場合、人力駆動力が第２下り閾値ＴＤ２になるとモータＥ１の駆動を開始する。第２下り閾値ＴＤ２は、例えばモータＥ１の駆動を開始するタイミングが、人力駆動車Ａのピッチ角が第２ピッチ角以上の場合よりも早くなるように設定される。一例では、第１下り閾値ＴＤ１は第２下り閾値ＴＤ２よりも大きい。図７に示される二点鎖線の閾値ＴＨは、第１下り閾値ＴＤ１および第２下り閾値ＴＤ２の一例を示す。図７に示される破線の閾値ＴＨは、第３閾値ＴＨ３の一例を示す。なお、第１ピッチ角および第２ピッチ角は、走行路の状況、および、人力駆動車Ａに搭乗する搭乗者の生体情報等に応じて適宜設定可能である。走行路の状況は、オンロード、オフロード、オフロードの山道、および、路面抵抗等を含む。生体情報は、搭乗者の体温および体重等を含む。

【0038】

第２例では、第１閾値ＴＨ１は、第１上り閾値ＴＵ１および第２上り閾値ＴＵ２を含む。制御部１２は、傾斜状態が第１傾斜状態において、人力駆動車Ａのピッチ角の絶対値が第１ピッチ角以上の場合、人力駆動力が第１上り閾値ＴＵ１になるとモータＥ１の駆動を開始する。制御部１２は、傾斜状態が第１傾斜状態において、人力駆動車Ａのピッチ角の絶対値が第１ピッチ角未満の場合、人力駆動力が第２上り閾値ＴＵ２になるとモータＥ１の駆動を開始する。制御部１２は、傾斜状態が第２傾斜状態の場合、人力駆動力が第２閾値ＴＨ２になるとモータＥ１の駆動を開始する。上記第１例および上記第２例では、第１閾値ＴＨ１は、第１上り閾値ＴＵ１および第２上り閾値ＴＵ２とは異なる第３上り閾値をさらに含んでいてもよい。

【0039】

第３例では、第２閾値ＴＨ２は、第１下り閾値ＴＤ１および第２下り閾値ＴＤ２を含む。制御部１２は、傾斜状態が第２傾斜状態において、人力駆動車Ａのピッチ角の絶対値が第２ピッチ角以上の場合、人力駆動力が第１下り閾値ＴＤ１になるとモータＥ１の駆動を開始する。制御部１２は、傾斜状態が第２傾斜状態において、人力駆動車Ａのピッチ角の絶対値が第２ピッチ角未満の場合、人力駆動力が第２下り閾値ＴＤ２になるとモータＥ１の駆動を開始する。制御部１２は、傾斜状態が第１傾斜状態の場合、人力駆動力が第１閾値ＴＨ１になるとモータＥ１の駆動を開始する。上記第１例および上記第３例では、第２閾値ＴＨ２は、第１下り閾値ＴＤ１および第２下り閾値ＴＤ２とは異なる第３下り閾値をさらに含んでいてもよい。

【0040】

第４例では、制御部１２は、人力駆動車Ａの傾斜状態に応じて閾値ＴＨをリニアに変更する。制御部１２は、傾斜状態が第１傾斜状態の場合、人力駆動車Ａのピッチ角の絶対値が大きくなるにつれて閾値ＴＨが小さくなるように閾値ＴＨを変更する。制御部１２は、傾斜状態が第２傾斜状態の場合、人力駆動車Ａのピッチ角の絶対値が大きくなるにつれて閾値ＴＨが大きくなるように閾値ＴＨを変更する。

【0041】

・第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２との関係は、任意に変更可能である。一例では、第１閾値ＴＨ１は、モータＥ１の駆動を開始するタイミングが、人力駆動車Ａが下り坂および平地の少なくとも一方を走行する場合よりも遅くなるように設定される。第２閾値ＴＨ２は、モータＥ１の駆動を開始するタイミングが、人力駆動車Ａが上り坂および平地の少なくとも一方を走行する場合よりも早くなるように設定される。この場合、第１閾値ＴＨ１は第２閾値ＴＨ２よりも大きい。

【0042】

・人力駆動車Ａの傾斜状態の内容は、任意に変更可能である。一例では、人力駆動車Ａの傾斜状態は、人力駆動車Ａの左右方向における傾斜状態を含む。制御部１２は、例えば人力駆動車Ａのロール角に応じて閾値ＴＨを変更する。閾値ＴＨは、第４閾値と、第４閾値とは異なる第５閾値とを含む。制御部１２は、人力駆動車Ａのロール角の絶対値が所定ロール角以上の場合、人力駆動力が第４閾値になるとモータＥ１の駆動を開始する。人力駆動車Ａのロール角は、水平面に対する人力駆動車Ａの左右方向の傾きに基づいて規定される。第４閾値は、例えばモータＥ１の駆動を開始するタイミングが、人力駆動車Ａのロール角が所定ロール角未満の場合よりも早くなるように設定されてもよく、人力駆動車Ａのロール角が所定ロール角未満の場合よりも遅くなるように設定されてもよい。制御部１２は、人力駆動車Ａのロール角の絶対値が所定ロール角未満の場合、人力駆動力が第５閾値になるとモータＥ１の駆動を開始する。第５閾値は、例えばモータＥ１の駆動を開始するタイミングが、人力駆動車Ａのロール角が所定ロール角以上の場合よりも早くなるように設定されてもよく、人力駆動車Ａのロール角が所定ロール角以上の場合よりも遅くなるように設定されてもよい。一例では、第４閾値は第５閾値よりも小さい。なお、制御部１２は、人力駆動車Ａのロール角に応じて閾値ＴＨをリニアに変更してもよい。

【0043】

制御部１２は、人力駆動車Ａのロール角に応じて閾値ＴＨを変更する場合、ケイデンスが所定ケイデンス以下の場合にのみ閾値ＴＨを変更してもよい。ケイデンスは、クランクＣの回転速度である。所定ケイデンスは、微小なペダルＰＤの動作を基準に設定される。また、制御部１２は、人力駆動車Ａのロール角の絶対値が所定ロール角以上の場合、人力駆動車Ａの走行速度が所定速度以上の場合に閾値ＴＨを大きくし、人力駆動車Ａの走行速度が所定速度未満の場合に閾値ＴＨを小さくしてもよい。人力駆動車Ａのロール角に応じて閾値ＴＨを変更する例では、検出部１６は、人力駆動車Ａのロール角を検出する。

【0044】

・人力駆動車Ａの種類は、任意に変更可能である。第１例では、人力駆動車Ａは、ロードバイク、マウンテンバイク、クロスバイク、シティサイクル、カーゴバイク、または、リカンベントである。第２例では、人力駆動車Ａは、キックスケータである。

【符号の説明】

【0045】

１…人力駆動車用駆動システム、１０…人力駆動車用制御装置、１２…制御部、１６…検出部、１６Ａ…加速度センサ、１６Ｂ…傾斜角センサ、１６Ｃ…角速度センサ、１６Ｄ…水平器、１６Ｅ…磁気センサ、１６Ｆ…気圧センサ、Ａ…人力駆動車、Ｅ１…モータ、ＴＨ…閾値、ＴＨ１…第１閾値、ＴＨ２…第２閾値、ＴＨ３…第３閾値、ＷＦ…前輪、ＷＲ…後輪。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】