特許 7131940 人力駆動車用制御装置

(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】2022-08-29

(45)【発行日】2022-09-06

(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 20100101AFI20220830BHJP

   B62M 6/55 20100101ALI20220830BHJP

   B62M 9/04 20060101ALI20220830BHJP

   B62M 9/123 20100101ALI20220830BHJP

   B62M 9/133 20100101ALI20220830BHJP

【ＦＩ】

B62M6/45

B62M6/55

B62M9/04 B

B62M9/123

B62M9/133

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2018066077

(22)【出願日】2018-03-29

(65)【公開番号】P2019172226

(43)【公開日】2019-10-10

【審査請求日】2020-06-17

【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】謝花 聡

【審査官】中島 昭浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－００７６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１６２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１３７１１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｍ ６／４０ － ６／７５

Ｂ６２Ｍ ９／００ － ９／１６

Ｂ６２Ｍ ２５／０８

Ｂ６０Ｌ １／００ － ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００ － １３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００ － ５８／４０

(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、および、前記人力駆動車のクランクの回転速度に対する駆動輪の回転速度の第１比率を変更する変速機の少なくとも一方を含む人力駆動車用コンポーネントを制御する制御部を含み、
前記制御部は、前記人力駆動車用コンポーネントを第１制御状態と、前記第１制御状態とは異なる第２制御状態で制御するように構成され、前記第１制御状態において、前記人力駆動車の傾斜角度の第１変化率に関する値が第１所定値以上になった場合、前記第１制御状態を前記第２制御状態に変更し、
前記人力駆動車の前記傾斜角度は、前記人力駆動車のヨー角度を含み、
前記制御部は、前記第１制御状態において、前記ヨー角度の前記第１変化率に関する値が前記第１所定値以上になった場合、前記第１制御状態を前記第２制御状態に変更する、人力駆動車用制御装置。

【請求項2】

前記人力駆動車の前記傾斜角度は、前記ヨー角度および前記人力駆動車のロール角度を含み、
前記制御部は、前記第１制御状態において、前記ヨー角度の前記第１変化率に関する値が前記第１所定値以上になり、かつ、前記ロール角度の前記第１変化率に関する値が前記第１所定値以上になった場合、前記第１制御状態を前記第２制御状態に変更する、請求項１に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項3】

前記第１変化率に関する値は、前記第１変化率の変化率、または、前記第１変化率を複数回微分した値である、請求項１または２に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項4】

人力駆動車の推進をアシストするモータ、および、前記人力駆動車のクランクの回転速度に対する駆動輪の回転速度の第１比率を変更する変速機の少なくとも一方を含む人力駆動車用コンポーネントを制御する制御部を含み、
前記制御部は、前記人力駆動車用コンポーネントを第１制御状態と、前記第１制御状態とは異なる第２制御状態で制御するように構成され、前記第１制御状態において、前記人力駆動車の傾斜角度の第１変化率に関する値が第１所定値以上になった場合、前記第１制御状態を前記第２制御状態に変更し、
前記人力駆動車の前記傾斜角度は、前記人力駆動車のヨー角度および前記人力駆動車のロール角度の少なくとも一方を含み、
前記第１変化率に関する値は、前記第１変化率の変化率、または、前記第１変化率を複数回微分した値である、人力駆動車用制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記第２制御状態において、前記第１変化率に関する値が第２所定値未満になった場合、前記第２制御状態を前記第１制御状態に変更する、請求項１から４のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記第２制御状態において、前記人力駆動車の前記傾斜角度が第１角度未満になった場合、前記第２制御状態を前記第１制御状態に変更する、請求項１から４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】

前記制御部は、前記第２制御状態において、前記人力駆動車のピッチ角度が第２角度未満になった場合、前記第２制御状態を前記第１制御状態に変更する、請求項１から４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】

前記人力駆動車用コンポーネントは、前記モータを含み、
前記制御部は、前記人力駆動車に入力される人力駆動力に応じて前記モータを制御するように構成される、請求項１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】

前記制御部は、前記第２制御状態において、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第２比率が、前記第１制御状態における前記第２比率よりも小さくなるように前記モータを制御する、請求項８に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項10】

前記制御部は、前記第２制御状態において、前記人力駆動車の推進をアシストしないように前記モータを制御する、請求項９に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項11】

前記制御部は、前記第２制御状態において、前記モータの出力の上限値が、前記第１制御状態における前記モータの出力の上限値よりも小さくなるように前記モータを制御する、請求項８または９に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項12】

前記制御部は、前記モータを第３制御状態と、前記第３制御状態とは異なる第４制御状態で制御するように構成され、前記第３制御状態において、前記人力駆動車のピッチ角度または前記人力駆動車のピッチ角度の第２変化率に関する値が第３所定値以上になった場合、かつ、前記人力駆動車のピッチ角度が増加する場合、前記第３制御状態を前記第４制御状態に変更する、請求項８から１１のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項13】

前記制御部は、前記第４制御状態において、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第２比率が、前記第３制御状態における前記第２比率よりも大きくなるように前記モータを制御する、請求項１２に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項14】

前記制御部は、前記モータを第５制御状態と、前記第５制御状態とは異なる第６制御状態で制御するように構成され、前記第５制御状態において、前記人力駆動車のピッチ角度の第２変化率に関する値の絶対値が第４所定値以上になった場合、かつ、前記人力駆動車のピッチ角度が減少する場合、前記第５制御状態を前記第６制御状態に変更する、請求項８から１３のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項15】

前記制御部は、前記第６制御状態において、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第２比率が、前記第５制御状態における前記第２比率よりも小さくなるように前記モータを制御する、請求項１４に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項16】

前記制御部は、前記第６制御状態において、前記人力駆動車の推進をアシストしないように前記モータを制御する、請求項１５に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項17】

前記人力駆動車用コンポーネントは、前記変速機を含み、
前記制御部は、前記第２制御状態における前記第１比率が、前記第１制御状態における前記第１比率よりも小さくなるように前記変速機を制御する、請求項１～１３のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項18】

前記人力駆動車用コンポーネントは、前記変速機を含み、
前記制御部は、前記第１制御状態において、前記人力駆動車の走行状態に応じて前記第１比率を変更するように前記変速機を制御し、前記第２制御状態において、前記人力駆動車の走行状態に応じた前記変速機の制御を行わない、請求項１から１７のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項19】

前記制御部は、前記第１制御状態において、前記人力駆動車の走行状態に関するパラメータが、所定範囲内から前記所定範囲外になる場合、前記第１比率を変更するように前記変速機を制御する、請求項１８に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項20】

前記パラメータは、前記人力駆動車のクランクの回転速度および前記人力駆動車に入力される人力駆動力の少なくとも一方を含む、請求項１９に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項21】

前記傾斜角度を検出する検出部をさらに含む、請求項１から２０のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項22】

前記検出部は、ジャイロセンサを含む、請求項２１に記載の人力駆動車用制御装置。

【請求項23】

前記検出部は、前記人力駆動車のフレームに取り付け可能な取付部を含む、請求項２１または２２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】

人力駆動車用駆動装置として、例えば、特許文献１のものが知られている。この人力駆動車用駆動装置は、人力駆動車が坂道を走行する場合に人力駆動車用コンポーネントの制御状態を変更する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－２８０４６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

人力駆動車用制御装置は、道路の勾配以外については検討していない。
本発明の目的は、人力駆動車用コンポーネントを好適に制御できる人力駆動車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、および、前記人力駆動車のクランクの回転速度に対する駆動輪の回転速度の第１比率を変更する変速機の少なくとも一方を含む人力駆動車用コンポーネントを制御する制御部を含み、前記制御部は、前記人力駆動車用コンポーネントを第１制御状態と、前記第１制御状態とは異なる第２制御状態で制御するように構成され、前記第１制御状態において、前記人力駆動車の傾斜角度の第１変化率に関する値が第１所定値以上になった場合、前記第１制御状態を第２制御状態に変更し、前記人力駆動車の前記傾斜角度は、前記人力駆動車のヨー角度および前記人力駆動車のロール角度の少なくとも一方を含む。
第１側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車のヨー角度およびロール角度の少なくとも一方が急に変化した場合に、モータおよび変速機の少なくとも一方を含む人力駆動車用コンポーネントを好適に制御できる。

【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、前記制御部は、前記第２制御状態において、前記第１変化率に関する値が第２所定値未満になった場合、前記第２制御状態を前記第１制御状態に変更する。
第２側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車のヨー角度およびロール角度の少なくとも一方の変化が安定すると、第２制御状態から第１制御状態に戻して、第１制御状態で人力駆動車用コンポーネントを制御できる。

【0007】

前記第１側面に従う第３側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記第２制御状態において、前記人力駆動車の前記傾斜角度が第１角度未満になった場合、前記第２制御状態を前記第１制御状態に変更する。
第３側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第２制御状態において人力駆動車両の傾斜角度が第１角度未満になった場合、第２制御状態から第１制御状態に戻して、第１制御状態で人力駆動車用コンポーネントを制御できる。

【0008】

前記第１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、前記第２制御状態において、前記人力駆動車のピッチ角度が第２角度未満になった場合、前記第
２制御状態を前記第１制御状態に変更する。
第４側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第２制御状態において人力駆動車のピッチ角度が第２角度未満になった場合、第２制御状態から第１制御状態に戻して、第１制御状態で人力駆動車用コンポーネントを制御できる。

【0009】

前記第１～第４側面のいずれか１つに従う第５側面の人力駆動車用制御装置において、前記人力駆動車用コンポーネントは、前記モータを含み、前記制御部は、前記人力駆動車に入力される人力駆動力に応じて前記モータを制御するように構成される。
第５側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車のヨー角度およびロール角度の少なくとも一方の第１変化率に応じてモータを制御できる。制御部は、人力駆動力に応じてモータを制御するので、人力駆動車両の推進をモータによって好適にアシストさせることができる。

【0010】

前記第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、前記第２制御状態において、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第２比率が、前記第１制御状態における前記第２比率よりも小さくなるように前記モータを制御する。
第６側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車のヨー角度およびロール角度の少なくとも一方の第１変化率が大きい場合では、第１変化率が小さい場合よりも、第２比率が小さくなるので、人力駆動車の挙動が安定しやすくなる。

【0011】

前記第６側面に従う第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２制御状態において、前記人力駆動車の推進をアシストしないように前記モータを制御する。
第７側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車のヨー角度およびロール角度の少なくとも一方の第１変化率が大きくなると人力駆動車の推進をアシストしないようにモータが制御されるため、人力駆動車の挙動が安定しやすくなる。

【0012】

前記第５または第６側面に従う第８側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記第２制御状態において、前記モータの出力の上限値が、前記第１制御状態における前記モータの出力の上限値よりも小さくなるように前記モータを制御する。
第８側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車のヨー角度およびロール角度の少なくとも一方の第１変化率が大きくなると、モータの出力の上限値を小さくできるため、人力駆動車の挙動が安定しやすくなる。

【0013】

前記第５～第８側面のいずれか１つに従う第９側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記モータを第３制御状態と、前記第３制御状態とは異なる第４制御状態で制御するように構成され、前記第３制御状態において、前記人力駆動車のピッチ角度または前記人力駆動車のピッチ角度の第２変化率に関する値が第３所定値以上になった場合、かつ、前記人力駆動車のピッチ角度が増加する場合、前記第３制御状態を第４制御状態に変更する。
第９側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車のピッチ角度が急に上昇する場合にモータを制御できる。

【0014】

前記第９側面に従う第１０側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記第４制御状態において、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第２比率が、前記第３制御状態における前記第２比率よりも大きくなるように前記モータを制御する。
第１０側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車のピッチ角度が急に上昇する場合にアシスト力を上昇させやすくなる。このため、例えば、人力駆動車が上りの段
差等を走行する場合に、段差を乗り越えて走行しやすくなる。

【0015】

前記第５～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、前記制御部は、前記モータを第５制御状態と、前記第５制御状態とは異なる第６制御状態で制御するように構成され、前記第５制御状態において、前記人力駆動車のピッチ角度の第２変化率に関する値の絶対値が第４所定値以上になった場合、かつ、前記人力駆動車のピッチ角度が減少する場合、前記第５制御状態を第６制御状態に変更する。
第１１側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車のピッチ角度が急に減少する場合に、モータを好適に制御できる。

【0016】

前記第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、前記第６制御状態において、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第２比率が、前記第５制御状態における前記第２比率よりも小さくなるように前記モータを制御する。
第１２側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車のピッチ角度が急に減少する場合に、人力駆動車の挙動を安定させやすくなる。

【0017】

前記第１２側面に従う第１３側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記第６制御状態において、前記人力駆動車の推進をアシストしないように前記モータを制御する。
第１３側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車のピッチ角度が急に減少する場合に、人力駆動車の推進をアシストしないようにモータが制御されるため、人力駆動車の挙動を安定させやすくなる。

【0018】

前記第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、前記人力駆動車用コンポーネントは、前記変速機を含み、前記制御部は、前記第２制御状態における前記第１比率が、前記第１制御状態における前記第１比率よりも小さくなるように前記変速機を制御する。
第１４側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車のヨー角度およびロール角度の少なくとも一方の第１変化率が大きくなると、第１比率を小さくできるため、人力駆動車の挙動を安定させやすくなる。

【0019】

前記第１～第１４側面のいずれか１つに従う第１５側面の人力駆動車用制御装置において、前記人力駆動車用コンポーネントは、前記変速機を含み、前記制御部は、前記第１制御状態において、前記人力駆動車の走行状態に応じて前記第１比率を変更するように前記変速機を制御し、前記第２制御状態において、前記人力駆動車の走行状態に応じた前記変速機の制御を行わない。
第１５側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車のヨー角度およびロール角度の少なくとも一方の第１変化率が大きくなると、変速機の制御が行われないため、人力駆動車の挙動を安定させやすくなる。

【0020】

前記第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、前記制御部は、前記第１制御状態において、前記人力駆動車の走行状態に関するパラメータが、所定範囲内から前記所定範囲外になる場合、前記第１比率を変更するように前記変速機を制御する。
第１６側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１制御状態において、第１比率を人力駆動車の走行状態に好適な第１比率に変更できる。

【0021】

前記第１６側面に従う第１７側面の人力駆動車用制御装置において、前記パラメータは、前記人力駆動車のクランクの回転速度および前記人力駆動車に入力される人力駆動力の少なくとも一方を含む。
第１７側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１制御状態において、人力駆動車のクランクの回転速度および人力駆動車に入力される人力駆動力の少なくとも一方を好適な範囲に維持しやすい。

【0022】

前記第１～第１７側面のいずれか１つに従う第１８側面の人力駆動車用制御装置において、前記傾斜角度を検出する検出部をさらに含む。
第１８側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、検出部によって傾斜角度を好適に検出できる。

【0023】

前記第１８側面に従う第１９側面の人力駆動車用制御装置において、前記検出部は、ジャイロセンサを含む。
第１９側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、ジャイロセンサによって傾斜角度を好適に検出できる。

【0024】

前記第１８または第１９側面に従う第２０側面の人力駆動車用制御装置において、前記検出部は、前記人力駆動車のフレームに取り付け可能な取付部を含む。
第２０側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、検出部をフレームに取り付けることができるため、人力駆動車の傾斜角度を検出できる。

【発明の効果】

【0025】

本発明の人力駆動車用制御装置は、人力駆動車用コンポーネントを好適に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【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を含む人力駆動車両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第１制御状態と第２制御状態とを切り替える処理のフローチャート。

【図4】図２の制御部によって実行される第３制御状態と第４制御状態とを切り替える処理のフローチャート。

【図5】図２の制御部によって実行される第５制御状態と第６制御状態とを切り替える処理のフローチャート。

【図6】第２実施形態の制御部によって実行される第１比率を変更する処理のフローチャート。

【図7】第１変形例の制御部によって実行される第１制御状態と第２制御状態とを切り替える処理のフローチャート。

【図8】第２変形例の制御部によって実行される第１制御状態と第２制御状態とを切り替える処理のフローチャート。

【図9】第３変形例の制御部によって実行される第３制御状態と第４制御状態とを切り替える処理のフローチャート。

【図10】第４変形例の人力駆動車用制御装置を含む人力駆動車の側面図。

【発明を実施するための形態】

【0027】

（第１実施形態）
図１～図７を参照して、第１実施形態の人力駆動車用制御装置４０について説明する。以後、人力駆動車用制御装置４０を、単に制御装置４０と記載する。制御装置４０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によって駆動することができる車である。人力駆動車１０は、例えば、自転車を含む。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も含む。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、および、
リカンベントなど種々の種類の自転車、ならびに、電動アシスト自転車（Ｅ－ｂｉｋｅ）を含む。以下、実施の形態において、人力駆動車１０を、自転車として説明する。

【0028】

図１に示されるとおり人力駆動車１０は、クランク１２および駆動輪１４を備える。人力駆動車１０は、フレーム１６をさらに備える。クランク１２には、人力駆動力Ｈが入力される。クランク１２は、フレーム１６に対して回転可能なクランク軸１２Ａと、クランク軸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とを含む。各クランクアーム１２Ｂには、ペダル１８が連結される。駆動輪１４は、クランク１２が回転することによって駆動される。駆動輪１４は、フレーム１６に支持される。クランク１２と駆動輪１４とは、駆動機構２０によって連結される。駆動機構２０は、クランク軸１２Ａに結合される第１回転体２２を含む。クランク軸１２Ａと第１回転体２２とは、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１２が前転した場合に、第１回転体２２を前転させ、クランク１２が後転した場合に、第１回転体２２を後転させないように構成される。第１回転体２２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２０は、連結部材２６と、第２回転体２４とをさらに含む。連結部材２６は、第１回転体２２の回転力を第２回転体２４に伝達する。連結部材２６は、例えば、チェーン、ベルト、または、シャフトを含む。

【0029】

第２回転体２４は、駆動輪１４に連結される。第２回転体２４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２４と駆動輪１４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２４が前転した場合に、駆動輪１４を前転させ、第２回転体２４が後転した場合に、駆動輪１４を後転させないように構成される。

【0030】

人力駆動車１０は、前輪および後輪を含む。フレーム１６には、フロントフォーク１６Ａを介して前輪が取り付けられている。フロントフォーク１６Ａには、ハンドルバー１６Ｃがステム１６Ｂを介して連結されている。以下の実施形態では、後輪を駆動輪１４として説明するが、前輪が駆動輪１４であってもよい。

【0031】

図１および図２に示されるとおり、人力駆動車１０は、人力駆動車用コンポーネント２８をさらに含む。人力駆動車用コンポーネント２８は、人力駆動車１０の推進をアシストするモータ３０、および、人力駆動車１０のクランク１２の回転速度Ｎに対する駆動輪１４の回転速度の第１比率Ｒを変更する変速機３２の少なくとも一方を含む。本実施形態では、人力駆動車用コンポーネント２８は、モータ３０と、変速機３２との両方を含む。人力駆動車用コンポーネント２８は、モータ３０を含む。

【0032】

人力駆動車１０は、バッテリ３４、モータ３０の駆動回路３６、および、変速機３２のアクチュエータ３８をさらに含む。モータ３０は、駆動回路３６と共にドライブユニットを構成する。

【0033】

バッテリ３４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３４は、人力駆動車１０に設けられ、バッテリ３４と有線で電気的に接続されている他の電気部品、例えば、モータ３０および制御装置４０に電力を供給する。バッテリ３４は、制御装置４０の制御部４２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３４は、例えば電力線通信（ＰＬＣ；power line communication）によって制御部４２と通信可能である。バッテリ３４は、フレーム１６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１６の内部に収容されてもよい。

【0034】

モータ３０および駆動回路３６は、同一のハウジング３０Ａに設けられることが好ましい。駆動回路３６は、バッテリ３４からモータ３０に供給される電力を制御する。駆動回
路３６は、制御部４２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３６は、例えばシリアル通信によって制御部４２と通信可能である。駆動回路３６は、制御部４２からの制御信号に応じてモータ３０を駆動させる。駆動回路３６は、インバータ回路を含む。モータ３０は、人力駆動車１０の推進をアシストする。モータ３０は、電気モータを含む。モータ３０は、ペダル１８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３０は、人力駆動車１０のフレーム１６、後輪、または、前輪に設けられる。本実施形態では、モータ３０は、クランク軸１２Ａから第１回転体２２までの動力伝達経路に結合される。モータ３０とクランク軸１２Ａとの間の動力伝達経路には、クランク軸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の回転力によってモータ３０が回転しないようにワンウェイクラッチが設けられてもよい。モータ３０および駆動回路３６が設けられるハウジング３０Ａには、モータ３０および駆動回路３６以外の構成が設けられてもよく、例えばモータ３０の回転を減速して出力する減速機が設けられてもよい。

【0035】

変速機３２は、アクチュエータ３８とともに変速装置を構成する。変速機３２によって、クランク１２の回転速度Ｎに対する駆動輪１４の回転速度の第１比率Ｒを変更することができる。変速機３２は、第１比率Ｒを段階的に変更可能に構成される。変速機３２は、第１比率Ｒを無段階に変更可能に構成されていてもよい。アクチュエータ３８は、変速機３２に変速動作を実行させる。変速機３２は、制御部４２によって制御される。アクチュエータ３８は、制御部４２と有線または無線によって通信可能に接続されている。アクチュエータ３８は、例えば電力線通信（ＰＬＣ；power line communication）によって制御部４２と通信可能である。アクチュエータ３８は、制御部４２からの制御信号に応じて変速機３２に変速動作を実行させる。変速機３２は、内装変速機およびディレイラの少なくとも一方を含む。ディレイラは、フロントディレイラおよびリアディレイラの少なくとも一方を含む。本実施形態では、変速機３２は、リアディレイラを含む。アクチュエータ３８は、変速機３２に含まれていてもよい。

【0036】

制御装置４０は、制御部４２を含む。制御装置４０は、記憶部４４、クランク回転センサ４６、車速センサ４８、および、トルクセンサ５０をさらに含む。

【0037】

クランク回転センサ４６は、クランク１２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４６は、人力駆動車１０のフレーム１６またはモータ３０が設けられるハウジング３０Ａに取り付けられる。クランク回転センサ４６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１２Ａまたはクランク軸１２Ａから第１回転体２２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４６は、制御部４２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４６は、クランク１２の回転速度Ｎに応じた信号を制御装置４０の制御部４２に出力する。

【0038】

クランク回転センサ４６が検出する磁石は、クランク軸１２Ａから第１回転体２２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１２Ａ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４６が検出する磁石は、クランク軸１２Ａと第１回転体２２との間にワンウェイクラッチが設けられない場合、第１回転体２２に設けられてもよい。

【0039】

車速センサ４８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４８は、有線または無線によって制御部４２と電気的に接続されている。車速センサ４８は、制御部４２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４８は、車輪の回転速度に応じた信号を制御部４２に出力する。制御部４２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。車速センサ４８は、リードスイッチを構成する磁
性体リード、または、ホール素子を含むことが好ましい。車速センサ４８は、フレーム１６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１６Ａ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。

【0040】

トルクセンサ５０は、たとえばモータ３０が設けられるハウジング３０Ａに設けられる。トルクセンサ５０は、クランク１２に入力される人力駆動力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５０は、例えば、動力伝達経路のうちの第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５０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５０が歪センサを含む場合、歪センサは、例えば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５０は、制御部４２と有線または無線によって接続されている。トルクセンサ５０は、無線または有線の通信部を含んでいてもよい。この場合、トルクセンサ５０の通信部は、制御部４２と通信可能に構成される。

【0041】

制御部４２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４２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４２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。記憶部４４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４４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４２および記憶部４４は、例えばモータ３０が設けられるハウジング３０Ａに設けられる。制御部４２は、駆動回路３６を含んでいてもよい。

【0042】

制御部４２は、人力駆動車１０に入力される人力駆動力Ｈに応じてモータ３０を制御するように構成される。制御部４２は、クランク１２に入力される人力駆動力Ｈに対するモータ３０によるアシスト力Ｍの第２比率Ｘが、予め定める比率になるようにモータ３０を制御するように構成される。予め定める比率は、一定値であってもよく、人力駆動力Ｈに応じて変化する値であってもよく、車速Ｖに応じて変化する値であってもよく、クランク１２の回転速度Ｎによって変化する値であってもよい。人力駆動力Ｈは、人力駆動力ＨのトルクＴＨまたは人力駆動力Ｈの仕事率（ワット）を含む。人力駆動車１０に入力される人力駆動力ＨのトルクＴＨに対するモータ３０によるアシスト力ＭのトルクＴＭの第２比率ＸＴを、第２比率Ｘと記載する場合がある。人力駆動車１０に入力される人力駆動力Ｈの仕事率（ワット）に対するモータ３０によるアシスト力Ｍの仕事率（ワット）の第２比率ＸＷを、第２比率Ｘと記載する場合がある。人力駆動力Ｈの仕事率は、クランク１２に入力される人力駆動力ＨのトルクＴＨとクランク１２の回転速度Ｎとの乗算によって算出される。モータ３０の出力が減速機を介して人力駆動力Ｈの動力伝達経路に入力される場合は、減速機の出力を、モータ３０によるアシスト力Ｍとする。制御部４２は、人力駆動車１０の速度が、予め定める速度以上になると、モータ３０によるアシストを停止する。予め定める速度は、例えば２５ｋｍ／ｈ、または４５ｋｍ／ｈである。

【0043】

制御装置４０は、傾斜角度Ｄを検出する検出部５２をさらに含む。検出部５２は、ジャイロセンサ５２Ａを含む。本実施形態では検出部５２は、モータ３０が設けられるハウジング３０Ａに設けられる。検出部５２は、モータ３０が設けられるハウジング３０Ａに収容されることが好ましい。検出部５２は、ハウジング３０Ａを介して人力駆動車１０のフレーム１６に取り付けられる。ハウジング３０Ａは、人力駆動車１０のフレーム１６に取り付け可能な取付部に相当する。ジャイロセンサ５２Ａは、好ましくは、３軸ジャイロセンサ５２Ａを含む。ジャイロセンサ５２Ａは、好ましくは、人力駆動車１０のヨー角度ＤＹ、人力駆動車１０のロール角度ＤＲ、および、人力駆動車１０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５２Ａの３軸は、好ましくは、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５２Ａ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。検出部５２は、加速度センサを含んでいてもよい。検出部５２は、加速度センサの検出結果に応じて傾斜角度Ｄを補正するように構成されてもよい。

【0044】

制御部４２は、人力駆動車用コンポーネント２８を制御する。制御部４２は、人力駆動車用コンポーネント２８を第１制御状態と、第１制御状態とは異なる第２制御状態で制御するように構成される。制御部４２は、第１制御状態において、人力駆動車１０の傾斜角度Ｄの第１変化率ＥＸに関する値Ｅが第１所定値ＥＡ以上になった場合、第１制御状態を第２制御状態に変更する。人力駆動車１０の傾斜角度Ｄは、人力駆動車１０のヨー角度ＤＹおよび人力駆動車１０のロール角度ＤＲの少なくとも一方を含む。傾斜角度Ｄは、人力駆動車１０のピッチ角度ＤＰをさらに含んでいてもよい。第１所定値ＥＡは、０よりも大きいことが好ましい。本実施形態では、制御部４２は、モータ３０を制御する。制御部４２は、第１制御状態では、人力駆動力Ｈに応じてモータ３０を制御する。制御部４２は、電力が供給されると第１制御状態で起動してもよく、操作部によってアシストモードが選択されることによって、第１制御状態になってもよい。

【0045】

傾斜角度Ｄの第１変化率ＥＸに関する値Ｅは、第１変化率ＥＸであってもよく、第１変化率ＥＸの変化率であってもよい。第１変化率ＥＸは、所定時間における傾斜角度Ｄの変化量によって求められる。第１変化率ＥＸの変化率は、第１変化率ＥＸを時間微分することによって求められる。第１変化率ＥＸに関する値Ｅは、第１変化率ＥＸを複数回微分した値であってもよい。第１変化率ＥＸに関する値Ｅは、ヨー角度ＤＹの第１変化率ＥＸＹに関する値ＥＹを含んでいてもよく、ロール角度ＤＲの第１変化率ＥＸＲに関する値ＥＲを含んでいてもよい。第１変化率ＥＸに関する値Ｅがヨー角度ＤＹの第１変化率ＥＸＹに関する値ＥＹを含む場合、第１変化率ＥＸは、第１変化率ＥＸＹであってもよく、第１変化率ＥＸＹの変化率であってもよい。第１変化率ＥＸに関する値Ｅがロール角度ＤＲの第１変化率ＥＸＲに関する値ＥＲを含む場合、第１変化率ＥＸは、第１変化率ＥＸＲであってもよく、第１変化率ＥＸＲの変化率であってもよい。

【0046】

第１の例では、制御部４２は、第２制御状態において、人力駆動力に対するモータ３０によるアシスト力Ｍの第２比率Ｘが、第１制御状態における第２比率Ｘよりも小さくなるようにモータ３０を制御する。制御部４２は、好ましくは、第２制御状態において、人力駆動車１０の推進をアシストしないようにモータ３０を制御する。第２の例では、制御部４２は、第２制御状態において、モータ３０の出力の上限値ＭＸが、第１制御状態におけるモータ３０の出力の上限値ＭＸよりも小さくなるようにモータ３０を制御する。モータ３０の出力の上限値ＭＸは、モータ３０によるアシスト力ＭのトルクＴＭの上限値であってもよく、モータ３０によるアシスト力Ｍの仕事率の上限値であってもよい。制御部４２は、第１の例と第２の例の一方のみを実行してもよく、両方を実行してもよい。

【0047】

制御部４２は、第２制御状態において、第１変化率ＥＸに関する値Ｅが第２所定値ＥＢ未満になった場合、第２制御状態を第１制御状態に変更する。第２所定値ＥＢは、好ましくは０よりも大きい。第２所定値ＥＢは、第１所定値ＥＡと等しくてもよい。

【0048】

図３を参照して、第１制御状態と第２制御状態とを切り替える処理について説明する。制御部４２は、制御部４２にバッテリ３４から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。制御部４２は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップＳ１１からの処理を実行する。

【0049】

制御部４２は、ステップＳ１１において、第１制御状態か否かを判定する。制御部４２は、第１制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部４２は、第１制御状態の場合、
ステップＳ１２に移行する。

【0050】

制御部４２は、ステップＳ１２において、傾斜角度Ｄの第１変化率ＥＸに関する値Ｅが第１所定値ＥＡ以上か否かを判定する。制御部４２は、例えば、ヨー角度ＤＹの第１変化率ＥＸＹが第１所定値ＥＸＹ１以上の場合、または、ロール角度ＤＲの第１変化率ＥＸＲが第１所定値ＥＸＲ１以上の場合、傾斜角度Ｄの第１変化率ＥＸに関する値Ｅが第１所定値ＥＡ以上と判定する。制御部４２は、傾斜角度Ｄの第１変化率ＥＸに関する値Ｅが第１所定値ＥＡ以上ではない場合、処理を終了する。制御部４２は、傾斜角度Ｄの第１変化率ＥＸに関する値Ｅが第１所定値ＥＡ以上の場合、ステップＳ１３に移行する。

【0051】

制御部４２は、ステップＳ１３において、第１制御状態を第２制御状態に変更し、ステップＳ１４に移行する。第１制御状態から第２制御状態への変更によって、制御部４２は、例えば人力駆動車１０の推進をアシストしないようにモータ３０を制御する。

【0052】

制御部４２は、ステップＳ１４において、傾斜角度Ｄの第１変化率ＥＸに関する値Ｅが第２所定値ＥＢ未満になったか否かを判定する。制御部４２は、例えば、ヨー角度ＤＹの第１変化率ＥＸＹが第２所定値ＥＸＹ２以上の場合、または、ロール角度ＤＲの第１変化率ＥＸＲが第２所定値ＥＸＲ２以上の場合、傾斜角度Ｄの第１変化率ＥＸに関する値Ｅが第２所定値ＥＢ以上と判定する。制御部４２は、例えば、ヨー角度ＤＹの第１変化率ＥＸＹが第２所定値ＥＸＹ２以上で、かつ、ロール角度ＤＲの第１変化率ＥＸＲが第２所定値ＥＸＲ２以上の場合、傾斜角度Ｄの第１変化率ＥＸに関する値Ｅが第２所定値ＥＢ以上と判定してもよい。制御部４２は、傾斜角度Ｄの第１変化率ＥＸに関する値Ｅが第２所定値ＥＢ未満になるまでステップＳ１４の処理を繰り返す。制御部４２は、傾斜角度Ｄの第１変化率ＥＸに関する値Ｅが第２所定値ＥＢ未満になった場合、ステップＳ１５に移行する。

【0053】

制御部４２は、ステップＳ１５において、第２制御状態を第１制御状態に変更し、処理を終了する。第２制御状態から第１制御状態への変更によって、制御部４２は、ステップＳ１３において第２制御状態に切り替えられる前と同様に、人力駆動力Ｈに応じて人力駆動車１０の推進をアシストするようにモータ３０を制御する。

【0054】

傾斜角度Ｄの第１変化率ＥＸに関する値Ｅが第１所定値ＥＡ以上の場合、人力駆動車１０は、路面、水平面、または、直前までの走行方向に対して傾斜するように姿勢が変化している最中にある。この場合に、制御部４２は、第１制御状態から第２制御状態へ変更するため、モータ３０の出力を低下させることができる。このため、搭乗者が人力駆動車１０の挙動を安定させやすい。

【0055】

本実施形態では、第１制御状態は、第３制御状態を含む。
制御部４２は、好ましくは、モータ３０を第３制御状態と、第３制御状態とは異なる第４制御状態で制御するように構成される。制御部４２は、第３制御状態では、人力駆動力Ｈに応じてモータ３０を制御する。制御部４２は、第３制御状態において、人力駆動車１０のピッチ角度ＤＰまたは人力駆動車１０のピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸに関する値Ｆが第３所定値以上になった場合、かつ、人力駆動車１０のピッチ角度ＤＰが増加する場合、第３制御状態を第４制御状態に変更する。本実施形態では、制御部４２は、第３制御状態において、人力駆動車１０のピッチ角度ＤＰが第３所定値ＤＰＢ以上になった場合、かつ、人力駆動車１０のピッチ角度ＤＰが増加する場合、第３制御状態を第４制御状態に変更する。ピッチ角度ＤＰに関する第３所定値ＤＰＢは、０よりも大きいことが好ましい。ピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸに関する値Ｆは、第２変化率ＦＸであってもよく、第２変化率ＦＸの変化率であってもよい。第２変化率ＦＸは、所定時間におけるピッチ角度ＤＰの変化量によって求められる。第２変化率ＦＸの変化率は、第２変化率ＦＸを時間微
分することによって求められる。第２変化率ＦＸに関する値Ｆは、第２変化率ＦＸを複数回微分した値であってもよい。制御部４２は、第４制御状態において、好ましくは、人力駆動力Ｈに対するモータ３０によるアシスト力Ｍの第２比率Ｘが、第３制御状態における第２比率Ｘよりも大きくなるようにモータ３０を制御する。

【0056】

図４を参照して、第３制御状態と第４制御状態とを切り替える処理について説明する。制御部４２は、制御部４２にバッテリ３４から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４２は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップＳ２１からの処理を実行する。

【0057】

制御部４２は、ステップＳ２１において、第３制御状態か否かを判定する。制御部４２は、人力駆動力Ｈに応じてモータ３０を制御している場合、第３制御状態であると判定する。制御部４２は、第３制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部４２は、第３制御状態の場合、ステップＳ２２に移行する。

【0058】

制御部４２は、ステップＳ２２において、ピッチ角度ＤＰが第３所定値ＤＰＢ以上か否かを判定する。制御部４２は、ピッチ角度ＤＰが第３所定値ＤＰＢ以上ではない場合、処理を終了する。制御部４２は、ピッチ角度ＤＰが第３所定値ＤＰＢ以上の場合、ステップＳ２３に移行する。

【0059】

制御部４２は、ステップＳ２３において、ピッチ角度ＤＰが増加しているか否かを判定する。制御部４２は、ピッチ角度ＤＰが増加してない場合、処理を終了する。制御部４２は、ピッチ角度ＤＰが増加している場合、ステップＳ２４に移行する。

【0060】

制御部４２は、ステップＳ２４において、第３制御状態を第４制御状態に変更し、ステップＳ２５に移行する。制御部４２は、ステップＳ２５において、ピッチ角度ＤＰが第３所定値ＤＰＢ未満か否かを判定する。制御部４２は、ピッチ角度ＤＰが第３所定値ＤＰＢ未満になるまでステップＳ２５の処理を繰り返す。制御部４２は、ピッチ角度ＤＰが第３所定値ＤＰＢ未満になった場合、ステップＳ２６に移行する。制御部４２は、ステップＳ２６において、第４制御状態を第３制御状態に変更し、処理を終了する。

【0061】

本実施形態では、第１制御状態は、第５制御状態を含む。
制御部４２は、好ましくは、モータ３０を第５制御状態と、第５制御状態とは異なる第６制御状態で制御するように構成される。制御部４２は、第５制御状態では、人力駆動力Ｈに応じてモータ３０を制御する。制御部４２は、第５制御状態において、人力駆動車１０のピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸに関する値Ｆの絶対値が第４所定値ＦＢ以上になった場合、かつ、人力駆動車１０のピッチ角度ＤＰが減少する場合、第５制御状態を第６制御状態に変更する。制御部４２は、好ましくは、第６制御状態において、人力駆動力Ｈに対するモータ３０によるアシスト力Ｍの第２比率Ｘが、第５制御状態における第２比率Ｘよりも小さくなるようにモータ３０を制御する。制御部４２は、好ましくは、第６制御状態において、人力駆動車１０の推進をアシストしないようにモータ３０を制御する。

【0062】

図５を参照して、第５制御状態と第６制御状態とを切り替える処理について説明する。制御部４２は、制御部４２にバッテリ３４から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４２は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップＳ３１からの処理を実行する。

【0063】

制御部４２は、ステップＳ３１において、第５制御状態か否かを判定する。制御部４２は、人力駆動力Ｈに応じてモータ３０を制御している場合、第５制御状態であると判定する。制御部４２は、第５制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部４２は、第５制
御状態の場合、ステップＳ３２に移行する。

【0064】

制御部４２は、ステップＳ３２において、ピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸに関する値Ｆの絶対値が第４所定値ＦＢ以上か否かを判定する。制御部４２は、例えば、ピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸの絶対値が第４所定値ＦＸＡ以上の場合、ピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸに関する値Ｆの絶対値が第４所定値ＦＢ以上と判定する。制御部４２は、ピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸに関する値Ｆの絶対値が第４所定値ＦＢ以上ではない場合、処理を終了する。制御部４２は、ピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸに関する値Ｆの絶対値が第４所定値ＦＢ以上の場合、ステップＳ３３に移行する。

【0065】

制御部４２は、ステップＳ３３において、ピッチ角度ＤＰが減少しているか否かを判定する。制御部４２は、ピッチ角度ＤＰが減少していない場合、処理を終了する。制御部４２は、ピッチ角度ＤＰが減少している場合、ステップＳ３４に移行する。制御部４２は、ステップＳ３４において、第５制御状態を第６制御状態に変更し、ステップＳ３５に移行する。

【0066】

制御部４２は、ステップＳ３５において、ピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸに関する値Ｆの絶対値が第４所定値ＦＢ未満か否かを判定する。制御部４２は、例えば、ピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸの絶対値が第４所定値ＦＸＡ未満の場合、ピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸに関する値Ｆの絶対値が第４所定値ＦＢ未満と判定する。制御部４２は、ピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸの絶対値が第４所定値ＦＸＡ未満になるまでステップＳ３５の処理を繰り返す。制御部４２は、ステップＳ３６において、第６制御状態を第５制御状態に変更し、処理を終了する。

【0067】

制御部４２は、図３、図４、および、図５の処理を並行して行うことができる。この場合、制御部４２は、第１制御状態および第２制御状態の一方と、第３制御状態および第４制御状態の一方と、第５制御状態および第６制御状態の一方とを組み合わせた制御状態によってモータ３０を制御してもよい。例えば、第２制御状態または第６制御状態を第３制御状態として、図４の処理を行ってもよく、第２制御状態または第３制御状態を第５制御状態として、図５の処理をおこなってもよく、第３制御状態または第６制御状態を第１制御状態として、図３の処理をおこなってもよい。記憶部４４には、制御状態の各組み合わせに応じたプログラムが記憶されていてもよい。また、この場合、制御部４２は、組み合わせのうちの１つの制御状態を選択し、選択した制御状態によってモータ３０を制御することもできる。また制御部４２が、第２制御状態、第４制御状態、および、第６制御状態のうちの１つの制御状態になった場合には、第２制御状態、第４制御状態、および、第６制御状態のうちの１つの制御状態になる前の制御状態になるまでは、第２制御状態、第４制御状態および第６制御状態のうちの他の制御状態にならないようにしてもよい。

【0068】

（第２実施形態）
図２および図６を参照して、第２実施形態の制御装置４０について説明する。第２実施形態の制御装置４０は、制御部４２がモータ３０に代えて変速機３２を傾斜角度Ｄに応じて制御する点が異なる点以外は、第１実施形態の制御装置４０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。

【0069】

人力駆動車用コンポーネント２８は、変速機３２を含む。

【0070】

第１の例では、制御部４２は、第２制御状態における第１比率Ｒが、第１制御状態における第１比率Ｒよりも小さくなるように変速機３２を制御する。

【0071】

第２の例では、制御部４２は、第１制御状態において、人力駆動車１０の走行状態に応じて第１比率Ｒを変更するように変速機３２を制御し、第２制御状態において、人力駆動車１０の走行状態に応じた変速機３２の制御を行わない。制御部４２は、第１の例および第２の例の一方のみを実行してもよく、両方を実行してもよい。

【0072】

第２の例では、制御部４２は、第１制御状態において、人力駆動車１０の走行状態に関するパラメータＡが、所定範囲ＷＡ内から所定範囲ＷＡ外になる場合、第１比率Ｒを変更するように変速機３２を制御する。パラメータＡは、人力駆動車１０のクランク１２の回転速度Ｎおよび人力駆動車１０に入力される人力駆動力Ｈの少なくとも一方を含む。例えば、制御部４２は、クランク１２の回転速度Ｎが所定範囲ＷＡの上限値よりも大きくなった場合、第１比率Ｒを大きくし、クランク１２の回転速度Ｎが所定範囲ＷＡの下限値よりも小さくなった場合、第１比率Ｒを小さくする。例えば、制御部４２は、人力駆動力Ｈが所定範囲ＷＡの上限値よりも大きくなった場合、第１比率Ｒを小さくし、人力駆動力Ｈが所定範囲ＷＡの下限値よりも小さくなった場合、第１比率Ｒを大きくする。

【0073】

図６を参照して、パラメータＡに応じて第１比率Ｒを変更する処理について説明する。制御部４２は、制御部４２にバッテリ３４から電力が供給されると、処理を開始して図６に示すフローチャートのステップＳ４１に移行する。制御部４２は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップＳ４１からの処理を実行する。

【0074】

制御部４２は、ステップＳ４１において、第１制御状態か否かを判定する。制御部４２は、第１制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部４２は、第１制御状態の場合、ステップＳ４２に移行する。

【0075】

制御部４２は、ステップＳ４２において、パラメータＡが所定範囲ＷＡ内から所定範囲ＷＡ外に変化したか否かを判定する。制御部４２は、パラメータＡが所定範囲ＷＡ内から所定範囲ＷＡ外に変化していない場合、処理を終了する。制御部４２は、パラメータＡが所定範囲ＷＡ内から所定範囲ＷＡ外に変化した場合、ステップＳ４３に移行する。

【0076】

制御部４２は、ステップＳ４３において、第１比率Ｒが変更可能か否かを判定する。制御部４２は、例えば、クランク１２の回転速度Ｎが所定範囲ＷＡの下限値よりも小さくなったことによって、または、人力駆動力Ｈが所定範囲ＷＡの上限値よりも大きくなったことによって第１比率Ｒを小さくする場合には、第１比率Ｒが変速機３２による最小の第１比率Ｒよりも大きい場合、第１比率Ｒが変更可能と判定する。制御部４２は、例えば、クランク１２の回転速度Ｎが所定範囲ＷＡの上限値よりも大きくなったことによって、または、人力駆動力Ｈが所定範囲ＷＡの下限値よりも小さくなったことによって第１比率Ｒを大きくする場合には、第１比率Ｒが変速機３２による最大の第１比率Ｒよりも小さい場合、第１比率Ｒが変更可能と判定する。制御部４２は、第１比率Ｒが変更可能ではない場合、処理を終了する。制御部４２は、第１比率Ｒが変更可能な場合、ステップＳ４４に移行する。

【0077】

制御部４２は、ステップＳ４４において、第１比率Ｒを変更し、処理を終了する。制御部４２は、例えば、クランク１２の回転速度Ｎが所定範囲ＷＡの下限値よりも小さくなった場合、または、人力駆動力Ｈが所定範囲ＷＡの上限値よりも大きくなった場合、第１比率Ｒが小さくなるように変速機３２を制御する。制御部４２は、例えば、クランク１２の回転速度Ｎが所定範囲ＷＡの上限値よりも大きくなった場合、または、人力駆動力Ｈが所定範囲ＷＡの下限値よりも小さくなった場合、第１比率Ｒが大きくなるように変速機３２を制御する。

【0078】

（変形例）
各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各実施形態の変形例、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。

【0079】

・制御部４２は、第２制御状態において、人力駆動車１０の傾斜角度Ｄが第１角度ＤＡ未満になった場合、第２制御状態を第１制御状態に変更してもよい。例えば、制御部４２は、図３のステップＳ１４の処理に代えて、図７のステップＳ５１の処理を実行する。図７では、制御部４２は、ステップＳ１３の処理の後、ステップＳ５１に移行する。制御部４２は、ステップＳ５１において、傾斜角度Ｄが第１角度ＤＡ未満か否かを判定する。制御部４２は、例えば、ヨー角度ＤＹが第１角度ＤＹＡ未満になった場合、または、ロール角度ＤＲが第１角度ＤＲＡ未満になった場合、傾斜角度Ｄが第１角度ＤＡ未満になったと判定する。制御部４２は、傾斜角度Ｄが第１角度ＤＡ未満になるまでステップＳ５１の処理を繰り返す。制御部４２は、傾斜角度Ｄが第１角度ＤＡ未満になった場合、ステップＳ１５に移行する。制御部４２は、ステップＳ５１において、ヨー角度ＤＹが第１角度ＤＹＡ未満になり、かつ、ロール角度ＤＲが第１角度ＤＲＡ未満になった場合、傾斜角度Ｄが第１角度ＤＡ未満になったと判定してもよい。

【0080】

・制御部４２は、第２制御状態において、人力駆動車１０のピッチ角度ＤＰが第２角度ＤＰＡ未満になった場合、第２制御状態を第１制御状態に変更してもよい。例えば、制御部４２は、図３のステップＳ１４の処理に代えて、図８のステップＳ６１の処理を実行する。図８では、制御部４２は、ステップＳ１３の処理の後、ステップＳ６１に移行する。制御部４２は、ステップＳ６１において、ピッチ角度ＤＰが第２角度ＤＰＡ未満か否かを判定する。制御部４２は、ピッチ角度ＤＰが第２角度ＤＰＡ未満になるまで、ステップＳ６１の処理を繰り返す。制御部４２は、ピッチ角度ＤＰが第２角度ＤＰＡ未満になった場合、ステップＳ１５に移行する。

【0081】

・制御部４２は、図３のステップＳ１４において、傾斜角度Ｄの第１変化率ＥＸに関する値Ｅが第２所定値ＥＢ以上になった場合、人力駆動車１０の傾斜角度Ｄが第１角度ＤＡ未満になった場合、および、人力駆動車１０のピッチ角度が第２角度未満になった場合の１つまたは２つが成立した場合、ステップＳ１５に移行するようにしてもよい。また、制御部４２は、図３のステップＳ１４において、傾斜角度Ｄの第１変化率ＥＸに関する値Ｅが第２所定値ＥＢ以上になった場合、人力駆動車１０の傾斜角度Ｄが第１角度ＤＡ未満になった場合、および、人力駆動車１０のピッチ角度が第２角度未満になった場合の全てが成立した場合、ステップＳ１５に移行するようにしてもよい。

【0082】

・図４の処理において、制御部４２は、第３制御状態において、人力駆動車１０のピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸに関する値Ｆが第３所定値ＦＡ以上になった場合、かつ、人力駆動車１０のピッチ角度ＤＰが増加する場合、第３制御状態を第４制御状態に変更するようにしてもよい。第３所定値ＦＡは、０よりも大きいことが好ましい。例えば、図４のステップＳ２２を図９のステップＳ７１に変更してもよい。図９では、制御部４２は、ステップＳ２１において肯定判定した場合、ステップＳ７１に移行する。制御部４２は、ステップＳ７１において、ピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸに関する値Ｆが第３所定値ＦＡ以上か否かを判定する。制御部４２は、ピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸに関する値Ｆが第３所定値ＦＡ以上ではない場合、処理を終了する。制御部４２は、ピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸに関する値Ｆが第３所定値ＦＡ以上の場合、ステップＳ２３に移行する。

【0083】

・第４制御状態の場合に第４制御状態から第３制御状態に変更する条件は、適宜変更することができる。例えば、図４および図９ステップＳ２５の処理において、制御部４２は
、ピッチ角度ＤＰが第３所定値ＤＰＢとは異なる第５所定値未満になるまでステップＳ２５の処理を繰り替えし、第５所定値未満になった場合にステップＳ２６に移行するようにしてもよい。

【0084】

・第６制御状態の場合に第６制御状態から第５制御状態に変更する条件は、適宜変更することができる。例えば、図５のステップＳ３５の処理において、制御部４２は、ピッチ角度ＤＰの第２変化率ＦＸに関する値Ｆの絶対値が第４所定値ＦＢとは異なる第６所定値未満になるまでステップＳ２５の処理を繰り替えし、第６所定値未満になった場合にステップＳ３６に移行するようにしてもよい。

【0085】

・制御部４２は、第１実施形態において、第２実施形態の図６の処理を行ってもよい。

【0086】

・第１実施形態およびその変形例において、制御部４２は、図４および図５の少なくとも一つの処理を行わないようにしてもよい。

【0087】

・検出部５２は、ジャイロセンサ５２Ａに代えてまたは加えて、画像センサを含んでいてもよい。画像センサは、人力駆動車１０の周囲の画像を検出する。人力駆動車１０の周囲の画像は、例えば路面の画像を含む。制御部４２は、例えば、路面の傾斜角度を演算することによって人力駆動車１０のロール角度ＤＲを演算する。

【0088】

・検出部５２を、図１０の人力駆動車１０のフレーム１６に取り付け可能な取付部５４Ａを含む検出部５４に変更してもよい。図１０では、取付部５４Ａは、例えば、フレーム１６のダウンチューブに取り付けられる。

【0089】

・第２制御状態において、制御部４２は、人力駆動力Ｈに対するモータ３０によるアシスト力Ｍの第２比率Ｘが、第１制御状態における第２比率Ｘよりも大きくなるようにモータを制御してもよい。これによって、例えば以下の（１）および（２）の効果がある。（１）スラロームを行う場合に、アシスト力を大きくすることができ、旋回の方向を反転させやすくすることができる。（２）人力駆動車１０を急旋回させるときに人力駆動車１０をドリフトさせやすくなり、オフロードにおいて人力駆動車１０の挙動を安定させやすくなる。

【符号の説明】

【0090】

１０…人力駆動車、１２…クランク、１４…駆動輪、１６…フレーム、２８…人力駆動車用コンポーネント、３０…モータ、３２…変速機、４０…人力駆動車用制御装置、４２…制御部、５２，５４…検出部、５２Ａ…ジャイロセンサ、５４Ａ…取付部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】