(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】2022-10-17
(45)【発行日】2022-10-25
(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 20100101AFI20221018BHJP
B62M 6/55 20100101ALI20221018BHJP
B62J 45/415 20200101ALI20221018BHJP
B62J 45/414 20200101ALI20221018BHJP
B62J 45/413 20200101ALI20221018BHJP
B62J 45/412 20200101ALI20221018BHJP
B62J 45/411 20200101ALI20221018BHJP
【ＦＩ】
B62M6/45
B62M6/55
B62J45/415
B62J45/414
B62J45/413
B62J45/412
B62J45/411
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021035737
(22)【出願日】2021-03-05
(62)【分割の表示】P 2018065724の分割
【原出願日】2018-03-29
(65)【公開番号】P2021079955
(43)【公開日】2021-05-27
【審査請求日】2021-03-05
(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】塩澤 正和
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－００７６４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２５５９５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／２０７１３２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３３４５１４（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６２Ｍ ６／４５
Ｂ６２Ｍ ６／５５
Ｂ６２Ｊ ４５／４１５
Ｂ６２Ｊ ４５／４１４
Ｂ６２Ｊ ４５／４１３
Ｂ６２Ｊ ４５／４１２
Ｂ６２Ｊ ４５／４１１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
クランクおよび駆動輪を備える人力駆動車において、前記クランクの回転速度に対する前記駆動輪の回転速度の比率を変更するための変速機を制御する制御部を含み、前記制御部は、
前記人力駆動車に入力される人力駆動力のトルク、前記人力駆動車に入力される人力駆動力の仕事率、前記人力駆動車の加速度、および、前記人力駆動車の躍度の少なくとも１つを含む第１パラメータが増加する場合は、前記人力駆動車の走行状態に関する第２パラメータと、前記第２パラメータに対して設定される第１変速閾値と、に応じて前記比率を予め定める第１比率と、予め定める第２比率と、の間で切り替えるように前記変速機を制御し、
前記第１パラメータが減少する場合は、前記第２パラメータと、前記第２パラメータに対して設けられ、かつ、前記第１変速閾値とは異なる第２変速閾値と、に応じて、前記比率を前記予め定める第１比率と、前記予め定める第２比率との間で切り替えるように前記変速機を制御する、人力駆動車用制御装置。
【請求項2】
前記第１変速閾値は、前記第２変速閾値よりも小さい、請求項１に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項3】
クランクおよび駆動輪を備える人力駆動車において、前記クランクの回転速度に対する前記駆動輪の回転速度の比率を変更するための変速機を制御する制御部を含み、
前記制御部は、
前記人力駆動車に入力される人力駆動力のトルク、前記人力駆動車に入力される人力駆動力の仕事率、前記人力駆動車の加速度、前記人力駆動車の躍度、および、前記人力駆動車の傾斜角度の少なくとも１つを含む第１パラメータが増加する場合は、前記人力駆動車の走行状態に関する第２パラメータと、前記第２パラメータに対して設定される第１変速閾値と、に応じて前記比率を予め定める第１比率と、予め定める第２比率と、の間で切り替えるように前記変速機を制御し、
前記第１パラメータが減少する場合は、前記第２パラメータと、前記第２パラメータに対して設けられ、かつ、前記第１変速閾値とは異なる第２変速閾値と、に応じて、前記比率を前記予め定める第１比率と、前記予め定める第２比率との間で切り替えるように前記変速機を制御し、
前記第１変速閾値は、前記第２変速閾値よりも小さい、人力駆動車用制御装置。
【請求項4】
前記第２パラメータは、前記クランクの回転速度、前記人力駆動車のトルク、前記人力駆動車に入力される人力駆動力の仕事率、前記人力駆動車の速度、前記人力駆動車の加速度、前記人力駆動車の躍度、および、前記人力駆動車の傾斜角度の少なくとも１つを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項5】
前記第１変速閾値は、第１上限閾値および第１下限閾値を含み、前記制御部は、
前記第２パラメータが前記第１上限閾値よりも大きくなった場合、前記比率を前記予め定める第１比率から前記予め定める第１比率よりも小さい前記予め定める第２比率に切り替えるように前記変速機を制御し、
前記第２パラメータが前記第１下限閾値よりも小さくなった場合、前記比率を前記予め定める第１比率から前記予め定める第１比率よりも大きい前記予め定める第２比率に切り替えるように前記変速機を制御するように構成される、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】
クランクおよび駆動輪を備える人力駆動車において、前記クランクの回転速度に対する前記駆動輪の回転速度の比率を変更するための変速機を制御する制御部を含み、
前記制御部は、
前記人力駆動車に入力される人力駆動力のトルク、前記人力駆動車に入力される人力駆動力の仕事率、前記人力駆動車の加速度、前記人力駆動車の躍度、および、前記人力駆動車の傾斜角度の少なくとも１つを含む第１パラメータが増加する場合は、前記人力駆動車の走行状態に関する第２パラメータと、前記第２パラメータに対して設定される第１変速閾値と、に応じて前記比率を予め定める第１比率と、予め定める第２比率と、の間で切り替えるように前記変速機を制御し、
前記第１パラメータが減少する場合は、前記第２パラメータと、前記第２パラメータに対して設けられ、かつ、前記第１変速閾値とは異なる第２変速閾値と、に応じて、前記比率を前記予め定める第１比率と、前記予め定める第２比率との間で切り替えるように前記変速機を制御し、
前記第１変速閾値は、第１上限閾値および第１下限閾値を含み、
前記制御部は、
前記第２パラメータが前記第１上限閾値よりも大きくなった場合、前記比率を前記予め定める第１比率から前記予め定める第１比率よりも小さい前記予め定める第２比率に切り替えるように前記変速機を制御し、
前記第２パラメータが前記第１下限閾値よりも小さくなった場合、前記比率を前記予め定める第１比率から前記予め定める第１比率よりも大きい前記予め定める第２比率に切り替えるように前記変速機を制御するように構成される、人力駆動車用制御装置。
【請求項7】
前記第２変速閾値は、第２上限閾値および第２下限閾値を含み、前記制御部は、
前記第２パラメータが前記第２上限閾値よりも大きくなった場合、前記比率を前記予め定める第１比率から前記予め定める第１比率よりも小さい前記予め定める第２比率に切り替えるように前記変速機を制御し、
前記第２パラメータが前記第２下限閾値よりも小さくなった場合、前記比率を前記予め定める第１比率から前記予め定める第１比率よりも大きい前記予め定める第２比率に切り替えるように前記変速機を制御するように構成される、請求項１から６のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項8】
クランクおよび駆動輪を備える人力駆動車において、前記クランクの回転速度に対する前記駆動輪の回転速度の比率を変更するための変速機を制御する制御部を含み、
前記制御部は、
前記人力駆動車に入力される人力駆動力のトルク、前記人力駆動車に入力される人力駆動力の仕事率、前記人力駆動車の加速度、前記人力駆動車の躍度、および、前記人力駆動車の傾斜角度の少なくとも１つを含む第１パラメータが増加する場合は、前記人力駆動車の走行状態に関する第２パラメータと、前記第２パラメータに対して設定される第１変速閾値と、に応じて前記比率を予め定める第１比率と、予め定める第２比率と、の間で切り替えるように前記変速機を制御し、
前記第１パラメータが減少する場合は、前記第２パラメータと、前記第２パラメータに対して設けられ、かつ、前記第１変速閾値とは異なる第２変速閾値と、に応じて、前記比率を前記予め定める第１比率と、前記予め定める第２比率との間で切り替えるように前記変速機を制御し、
前記第２変速閾値は、第２上限閾値および第２下限閾値を含み、
前記制御部は、
前記第２パラメータが前記第２上限閾値よりも大きくなった場合、前記比率を前記予め定める第１比率から前記予め定める第１比率よりも小さい前記予め定める第２比率に切り替えるように前記変速機を制御し、
前記第２パラメータが前記第２下限閾値よりも小さくなった場合、前記比率を前記予め定める第１比率から前記予め定める第１比率よりも大きい前記予め定める第２比率に切り替えるように前記変速機を制御するように構成される、人力駆動車用制御装置。
【請求項9】
前記第１パラメータを検出する検出部をさらに含む、請求項１から８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、人力駆動車の推進をアシストするモータおよび人力駆動車の変速比を変更する変速機などの人力駆動車用コンポーネントを制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１５－１１０４０２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の回転速度、前記人力駆動車に入力される人力駆動力の仕事率、前記人力駆動車の加速度、前記人力駆動車の躍度、および、前記人力駆動車の傾斜角度の少なくとも１つを含む第１パラメータが増加する場合は、第１制御状態で前記モータを制御し、前記第１パラメータが減少する場合は、前記第１制御状態とは異なる第２制御状態で前記モータを制御する。
第１側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車のクランクの回転速度、人力駆動車に入力される人力駆動力の仕事率、人力駆動車の加速度、人力駆動車の躍度、および、人力駆動車の傾斜角度の少なくとも１つを含む第１パラメータが増加する場合および減少する場合のそれぞれに適したモータの制御を行える。
第１側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車のクランクの回転速度、人力駆動車に入力される人力駆動力の仕事率、人力駆動車の加速度、人力駆動車の躍度、および、人力駆動車の傾斜角度の少なくとも１つを含む第１パラメータが増加する場合および減少する場合のそれぞれに適したモータの制御を行える。
【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し、前記第１制御状態と前記第２制御状態とにおいて、前記人力駆動力の変化に対する前記モータの出力の応答速度が異なるように前記モータを制御する。
第２側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１パラメータが増加する場合および減少する場合のそれぞれに適した応答速度でモータを制御できる。
第２側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１パラメータが増加する場合および減少する場合のそれぞれに適した応答速度でモータを制御できる。
【0007】
前記第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、前記制御部は、前記第１制御状態かつ前記人力駆動力が減少する場合の前記応答速度が、前記第２制御状態かつ前記人力駆動力が減少する場合における前記応答速度よりも遅くなるように前記モータを制御する。
第３側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１パラメータが増加しかつ人力駆動力が減少する場合は、第１パラメータが減少しかつ人力駆動力が減少する場合よりもモータの出力が低下しにくくなる。このため、ユーザがモータによるアシスト力の不足感を感じにくい。
第３側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１パラメータが増加しかつ人力駆動力が減少する場合は、第１パラメータが減少しかつ人力駆動力が減少する場合よりもモータの出力が低下しにくくなる。このため、ユーザがモータによるアシスト力の不足感を感じにくい。
【0008】
前記第２または第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、前記第１制御状態かつ前記人力駆動力が増加する場合の前記応答速度が、前記第２制御状態かつ前記人力駆動力が増加する場合の前記応答速度よりも速くなるように前記モータを制御する。
第４側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１パラメータが増加しかつ人力駆動力が増加する場合は、第１パラメータが減少しかつ人力駆動力が増加する場合よりもモータの出力が上昇しやすい。このため、ユーザがモータによるアシスト力の不足感を感じにくい。
第４側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１パラメータが増加しかつ人力駆動力が増加する場合は、第１パラメータが減少しかつ人力駆動力が増加する場合よりもモータの出力が上昇しやすい。このため、ユーザがモータによるアシスト力の不足感を感じにくい。
【0009】
前記第２～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、前記制御部は、前記第１制御状態および前記第２制御状態のいずれの場合においても、前記人力駆動力が減少する場合の前記応答速度が、前記人力駆動力が増加する場合の前記応答速度よりも遅くなるように前記モータを制御する。
第５側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１パラメータが増加する場合および第１パラメータが減少する場合のいずれにおいても、人力駆動力が減少する場合のモータの出力の低下を抑制し、人力駆動力が増加する場合のモータの出力を上昇させやすくできる。
第５側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１パラメータが増加する場合および第１パラメータが減少する場合のいずれにおいても、人力駆動力が減少する場合のモータの出力の低下を抑制し、人力駆動力が増加する場合のモータの出力を上昇させやすくできる。
【0010】
前記第１～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し、前記第１制御状態と前記第２制御状態とにおいて、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が異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、第１パラメータが増加する場合および減少する場合のそれぞれに適したアシスト力の比率およびモータの出力の最大値の少なくとも一方でモータを制御できる。
第６側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１パラメータが増加する場合および減少する場合のそれぞれに適したアシスト力の比率およびモータの出力の最大値の少なくとも一方でモータを制御できる。
【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１制御状態における前記比率が、前記第２制御状態における前記比率よりも大きくなる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、第１パラメータが増加する場合は、第１パラメータが減少する場合よりも比率を大きくできる。このため、ユーザがモータによるアシスト力の不足感を感じにくい。
第７側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１パラメータが増加する場合は、第１パラメータが減少する場合よりも比率を大きくできる。このため、ユーザがモータによるアシスト力の不足感を感じにくい。
【0012】
前記第６または第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、前記制御部は、前記第１制御状態における前記最大値が、前記第２制御状態における前記最大値よりも大きくなるように、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、第１パラメータが増加する場合は、第１パラメータが減少する場合よりも最大値を大きくできる。このため、ユーザがモータによるアシスト力の不足感を感じにくい。
第８側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１パラメータが増加する場合は、第１パラメータが減少する場合よりも最大値を大きくできる。このため、ユーザがモータによるアシスト力の不足感を感じにくい。
【0013】
前記第１～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、前記第１制御状態と前記第２制御状態とを切り替え可能な第１モードと、前記第１制御状態と前記第２制御状態との少なくとも一方への切り替えを禁止する第２モードとで、前記モータを制御するように構成される。
第９側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第２モードでモータを制御することによって、第１制御状態と第２制御状態との少なくとも一方への切り替えを禁止できる。
第９側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第２モードでモータを制御することによって、第１制御状態と第２制御状態との少なくとも一方への切り替えを禁止できる。
【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、操作部の操作に応じて前記第１モードと前記第２モードと切り替えるように構成される。
第１０側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、ユーザが操作部を操作することによって第１モードと第２モードとを切り替えることができる。
第１０側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、ユーザが操作部を操作することによって第１モードと第２モードとを切り替えることができる。
【0015】
本発明の第１１側面に従う人力駆動車用制御装置は、クランクおよび駆動輪を備える人力駆動車において、前記クランクの回転速度に対する前記駆動輪の回転速度の比率を変更するための変速機を制御する制御部を含み、前記制御部は、前記人力駆動車に入力される人力駆動力のトルク、前記人力駆動車に入力される人力駆動力の仕事率、前記人力駆動車の加速度、前記人力駆動車の躍度、および、前記人力駆動車の傾斜角度の少なくとも１つを含む第１パラメータが増加する場合は、前記人力駆動車の走行状態に関する第２パラメータと、前記第２パラメータに対して設定される第１変速閾値と、に応じて前記比率を予め定める第１比率と、予め定める第２比率と、の間で切り替えるように前記変速機を制御し、前記第１パラメータが減少する場合は、前記第２パラメータと、前記第２パラメータに対して設けられ、かつ、前記第１変速閾値とは異なる第２変速閾値と、に応じて、前記比率を前記予め定める第１比率と、前記予め定める第２比率との間で切り替えるように前記変速機を制御する。
第１１側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１パラメータが増加する場合と、第２パラメータが減少する場合のそれぞれに適した変速比になるように変速機を制御できる。
第１１側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１パラメータが増加する場合と、第２パラメータが減少する場合のそれぞれに適した変速比になるように変速機を制御できる。
【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、前記第１変速閾値は、前記第２変速閾値よりも小さい。
第１２側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１パラメータが増加する場合は、第１パラメータが減少する場合よりも比率が変更されやすい。
第１２側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、第１パラメータが増加する場合は、第１パラメータが減少する場合よりも比率が変更されやすい。
【0017】
前記第１１または第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、前記第２パラメータは、前記クランクの回転速度、前記人力駆動車のトルク、前記人力駆動車に入力される人力駆動力の仕事率、前記人力駆動車の速度、前記人力駆動車の加速度、前記人力駆動車の躍度、および、前記人力駆動車の傾斜角度の少なくとも１つを含む。
第１３側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、クランクの回転速度、人力駆動車のトルク、人力駆動車に入力される人力駆動力の仕事率、人力駆動車の速度、人力駆動車の加速度、人力駆動車の躍度、および、人力駆動車の傾斜角度の少なくとも１つによって比率を変更することができる。
第１３側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、クランクの回転速度、人力駆動車のトルク、人力駆動車に入力される人力駆動力の仕事率、人力駆動車の速度、人力駆動車の加速度、人力駆動車の躍度、および、人力駆動車の傾斜角度の少なくとも１つによって比率を変更することができる。
【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、前記第１パラメータを検出する検出部をさらに含む。
第１４側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、検出部によって第１パラメータを好適に検出できる。
第１４側面に従う人力駆動車用制御装置によれば、検出部によって第１パラメータを好適に検出できる。
【発明の効果】
【0019】
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】
【0020】
【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】第１実施形態のクランクの回転速度と時定数との関係の一例を示すグラフ。
【図4】第１実施形態のクランクの回転速度と比率との関係の一例を示すグラフ。
【図5】第１実施形態のクランクの回転速度とモータの出力の最大値との関係の一例を示すグラフ。
【図8】第２実施形態の制御部によって実行される変速機を制御する処理のフローチャート。
【図9】第１実施形態の変形例の制御部によって実行されるモータを制御する処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0021】
（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両である。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、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。
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両である。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、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。
【0022】
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の軸方向の両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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
【0026】
バッテリ２８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２８は、人力駆動車１０に設けられ、バッテリ２８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２８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２８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２８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。
【0027】
モータ３０および駆動回路３２は、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３２は、バッテリ２８からモータ３０に供給される電力を制御する。駆動回路３２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３２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３２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。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。一例では、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るのが好ましい。モータ３０および駆動回路３２が設けられるハウジングには、モータ３０および駆動回路３２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。駆動回路３２は、インバータ回路を含む。
【0028】
変速機３４は、アクチュエータ３６とともに変速装置を構成する。変速機３４は、クランク１２の回転速度Ｎに対する駆動輪１４の回転速度の比率Ｒを変更する。変速機３４は、比率Ｒを段階的に変更可能に構成される。変速機３４は、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３６は、変速機３４に変速動作を実行させる。変速機３４は、制御部４２によって制御される。アクチュエータ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。アクチュエータ３６は、例えば電力線通信（ＰＬＣ）によって制御部４２と通信可能である。アクチュエータ３６は、制御部４２からの制御信号に応じて変速機３４に変速動作を実行させる。変速機３４は、内装変速機および外装変速機（ディレイラ）の少なくとも一方を含む。
【0029】
人力駆動車１０は、操作部３８をさらに含む。操作部３８は、例えばハンドルバー１６Ｃに設けられる。操作部３８は、ユーザが操作するように構成される操作部材と、操作部材の動きを検出する検出部とを含む。操作部材が操作されると、検出部が操作部材の動きを検出して、操作信号を出力する。操作部材は、レバーおよびボタンなどを含む。検出部は、電気スイッチおよび磁気センサなどを含む。
【0030】
制御装置４０は、人力駆動車１０の推進をアシストするモータ３０を制御する制御部４２を含む。制御装置４０は、記憶部４４をさらに含む。制御装置４０は、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。
【0031】
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。
【0032】
クランク回転センサ４６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。
【0033】
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の速度Ｖを演算する。制御部４２は、速度Ｖが所定値以上になると、モータ３０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。
【0034】
トルクセンサ５０は、モータ３０が設けられるハウジングに設けられる。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、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、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５０の通信部は、制御部４２と通信可能に構成される。
【0035】
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に設けられる。
【0036】
制御部４２は、人力駆動車１０の推進をアシストするモータ３０を制御する。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の比率Ａが、予め定める比率になるようにモータ３０を制御する。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、速度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の比率ＡＴを、比率Ａ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Ｖ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。
【0037】
制御部４２は、第１パラメータＰに応じてモータ３０を制御する。制御部４２は、第１パラメータＰが増加する場合は、第１制御状態でモータ３０を制御し、第１パラメータＰが減少する場合は、第１制御状態とは異なる第２制御状態でモータ３０を制御する。制御部４２は、例えば、第１所定時間における第１パラメータＰの増加量が第１所定値を超えた場合、第１パラメータＰが増加したと判定し、第１所定時間における第１パラメータＰの減少量が第２所定値を超えた場合、第１パラメータＰが減少したと判定する。また例えば、制御部４２は、第２所定時間にわたって第１パラメータＰが増加し続けた場合、第１パラメータＰが増加したと判定し、第２所定時間にわたって第１パラメータＰが減少し続けた場合、第１パラメータＰが減少したと判定する。また例えば、制御部４２は、第１パラメータＰの増加判定が所定回数以上にわたり連続した場合、第１パラメータＰが増加したと判定し、第１パラメータＰの減少判定が所定回数以上にわたり連続した場合、第１パラメータＰが減少したと判定する。第１パラメータＰは、人力駆動車１０のクランク１２の回転速度Ｎ、人力駆動車１０に入力される人力駆動力Ｈの仕事率ＷＨ、人力駆動車１０の加速度Ｇ、人力駆動車１０の躍度Ｊ、および、人力駆動車１０の傾斜角度Ｄの少なくとも１つを含む。
【0038】
制御装置４０は、第１パラメータＰを検出する検出部５２をさらに含む。検出部５２は、センサ５２Ａ、センサ５２Ｂ、センサ５２Ｃ、および、センサ５２Ｄの少なくとも１つを含む。
【0039】
センサ５２Ａ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。センサ５２Ａは、クランク回転センサ４６と同様の構成を有する。クランク回転センサ４６をセンサ５２Ａとして用いることができるが、センサ５２Ａは、クランク回転センサ４６とは別に設けられてもよい。
【0040】
センサ５２Ｂは、人力駆動車１０の加速度Ｇを検出するために用いられる。センサ５２Ｂは、車速センサ４８と同様の構成を有する。車速センサ４８をセンサ５２Ｂとして用いることができるが、センサ５２Ｂは、車速センサ４８とは別に設けられてもよい。第１パラメータＰが人力駆動車１０の加速度Ｇを含む場合、制御部４２は、センサ５２Ｂによって検出される速度Ｖを微分することによって人力駆動車１０の加速度Ｇを演算する。第１パラメータＰが人力駆動車１０の躍度Ｊを含む場合、制御部４２は、速度Ｖを二回微分することによって人力駆動車１０の躍度Ｊを演算する。人力駆動車１０のセンサ５２Ｂは、加速度センサを含んでいてもよい。第１パラメータＰが人力駆動車１０の躍度Ｊを含む場合、制御部４２は、加速度センサによって検出される人力駆動車１０の加速度Ｇを微分することによって人力駆動車１０の躍度Ｊを演算する。
【0041】
センサ５２Ｃ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。センサ５２Ｃは、トルクセンサ５０と同様の構成を有する。トルクセンサ５０をセンサ５２Ｃとして用いることができるが、センサ５２Ｃは、トルクセンサ５０とは別に設けられてもよい。第１パラメータＰが人力駆動力Ｈの仕事率ＷＨを含む場合、制御部４２は、センサ５２Ａによって検出されたクランク１２の回転速度Ｎとセンサ５２Ｃによって検出されたトルクＴＨを乗算することによって、人力駆動力Ｈの仕事率ＷＨを演算する。
【0042】
センサ５２Ｄは、人力駆動車１０の走行する路面の傾斜角度Ｄを検出するために用いられる。人力駆動車１０の走行する路面の傾斜角度Ｄは、人力駆動車１０の進行方向における傾斜角度である。人力駆動車１０の走行する路面の傾斜角度Ｄは、人力駆動車１０のピッチ角度と対応する。センサ５２Ｄは、一例では、傾斜センサを含む。傾斜センサの一例は、ジャイロセンサまたは加速度センサである。別の例では、センサ５２Ｄは、ＧＰＳ（Global positioning system）受信部を含む。制御部４２は、ＧＰＳ受信部によって取得したＧＰＳ情報と、制御装置４０の記憶部４４に予め記録されている地図情報に含まれる路面勾配とに応じて、人力駆動車１０の走行する路面の傾斜角度Ｄを演算する。
【0043】
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。第１の例では、制御部４２は、第１制御状態と第２制御状態とにおいて、人力駆動力Ｈの変化に対するモータ３０の出力の応答速度Ｘが異なるようにモータ３０を制御する。制御部４２は、フィルタ処理部を含み、フィルタ処理部によって応答速度Ｘを変更してもよい。具体的には、制御部４２は、フィルタ処理部の用いる時定数Ｋを変化させることによって応答速度Ｘを変化させる。フィルタ処理部は、例えばローパスフィルタを含む。応答速度Ｘは、第１制御状態の場合の応答速度Ｘ１と第２制御状態の場合の応答速度Ｘ２とを含む。応答速度Ｘ１は、第１制御状態かつ人力駆動力Ｈが減少する場合の応答速度Ｘ１１、および、第１制御状態かつ人力駆動力Ｈが増加する場合の応答速度Ｘ１２を含む。応答速度Ｘ２は、第２制御状態かつ人力駆動力Ｈが減少する場合の応答速度Ｘ２１、および、第２制御状態かつ人力駆動力Ｈが増加する場合の応答速度Ｘ２２を含む。
【0044】
制御部４２は、好ましくは、第１制御状態および第２制御状態のいずれの場合においても、人力駆動力Ｈが減少する場合の応答速度Ｘ１１，Ｘ２１が、人力駆動力Ｈが増加する場合の応答速度Ｘ１２，Ｘ２２よりも遅くなるようにモータ３０を制御する。制御部４２は、第１制御状態および第２制御状態のいずれの場合においても、人力駆動力Ｈが減少する場合の応答速度Ｘ１１，Ｘ２１と、人力駆動力Ｈが増加する場合の応答速度Ｘ１２，Ｘ２２と、が同じになるようにモータ３０を制御してもよい。
【0045】
制御部４２は、好ましくは、第１制御状態かつ人力駆動力Ｈが減少する場合の応答速度Ｘ１１が、第２制御状態かつ人力駆動力Ｈが減少する場合における応答速度Ｘ２１よりも遅くなるようにモータ３０を制御する。制御部４２は、第１制御状態かつ人力駆動力Ｈが減少する場合の応答速度Ｘ１１と、第２制御状態かつ人力駆動力Ｈが減少する場合における応答速度Ｘ２１とが同じになるようにモータ３０を制御してもよい。
【0046】
制御部４２は、好ましくは、第１制御状態かつ人力駆動力Ｈが増加する場合の応答速度Ｘ１２が、第２制御状態かつ人力駆動力Ｈが増加する場合の応答速度Ｘ２２よりも速くなるようにモータ３０を制御する。制御部４２は、第１制御状態かつ人力駆動力Ｈが増加する場合の応答速度Ｘ１２と、第２制御状態かつ人力駆動力Ｈが増加する場合の応答速度Ｘ２２とが同じになるようにモータ３０を制御することがより好ましい。
【0047】
図３は、第１制御状態および第２制御状態におけるクランク１２の回転速度Ｎと時定数Ｋとの関係の一例を示す。図３の実線Ｌ１１は、第１制御状態におけるクランク１２の回転速度Ｎと時定数Ｋとの関係の一例を示す。第１制御状態において、時定数Ｋは、クランク１２の回転速度Ｎが大きくなるほど速くなる。図３の例では、第１制御状態における時定数Ｋは、クランク１２の回転速度Ｎが第１速度Ｎ１に達すると第１値Ｋ１になり、第１速度Ｎ１以上では第１値Ｋ１に維持される。図３の二点鎖線Ｌ１２は、第２制御状態におけるクランク１２の回転速度Ｎと時定数Ｋとの関係の一例を示す。第２制御状態において、時定数Ｋは、クランク１２の回転速度Ｎが大きくなるほど速くなる。図３の例では、第２制御状態における時定数Ｋは、クランク１２の回転速度Ｎが第１速度Ｎ１よりも大きい第２速度Ｎ２になると第１値Ｋ１になり、第２速度Ｎ２以上では第１値Ｋ１に維持される。図３の例では、クランク１２の回転速度Ｎが第２速度Ｎ２以上の範囲において、第１制御状態における時定数Ｋと第２制御状態における時定数Ｋとは等しくなる。このため、クランク１２の回転速度Ｎが第２速度Ｎ２以上の範囲において、応答速度Ｘ１１と応答速度Ｘ２１とは等しくなる。制御部４２は、第１制御状態および第２制御状態において、クランク１２の回転速度Ｎに代えてトルクＴＨに応じて時定数Ｋを決定するようにしてもよい。この場合、図３のクランク１２の回転速度ＮをトルクＴＨに置き換えた関係を第１制御状態および第２制御状態におけるトルクＴＨと時定数Ｋとの関係にしてもよい。
【0048】
第２の例では、制御部４２は、第１制御状態と第２制御状態とにおいて、人力駆動力Ｈに対するモータ３０によるアシスト力Ｍの比率Ａ、および、モータ３０の出力の最大値ＴＸの少なくとも一方が異なるようにモータ３０を制御する。この場合、制御部４２は、比率Ａを、クランク１２の回転速度Ｎに応じて変更する。
【0049】
第１制御状態と第２制御状態とにおいて、比率Ａが異なるようにモータ３０を制御する場合、制御部４２は、好ましくは、第１制御状態における比率Ａ１が、第２制御状態における比率Ａ２よりも大きくなるようにモータ３０を制御する。
【0050】
図４は、第１制御状態および第２制御状態におけるクランク１２の回転速度Ｎと比率Ａとの関係の一例を示す。図４の実線Ｌ２１は、第１制御状態におけるクランク１２の回転速度Ｎと比率Ａ１との関係の一例を示す。図４の二点鎖線Ｌ２２は、第２制御状態におけるクランク１２の回転速度Ｎと比率Ａ２との関係の一例を示す。
【0051】
第１制御状態と第２制御状態とにおいて、モータ３０の出力の最大値ＴＸの少なくとも一方が異なるようにモータ３０を制御する場合、制御部４２は、好ましくは、第１制御状態における最大値ＴＸ１が、第２制御状態における最大値ＴＸ２よりも大きくなるように、モータ３０を制御する。
【0052】
図５は、第１制御状態および第２制御状態におけるクランク１２の回転速度Ｎと最大値ＴＸとの関係の一例を示す。図５の実線Ｌ３１は、第１制御状態におけるクランク１２の回転速度Ｎと最大値ＴＸ１との関係の一例を示す。図５の例では、第１制御状態における最大値ＴＸ１は、クランク１２の回転速度Ｎが第３速度Ｎ３未満の範囲では一定値になり、第３速度Ｎ３に達すると、クランク１２の回転速度Ｎが大きくなるにつれて小さくなる。図５の二点鎖線Ｌ３２は、第２制御状態におけるクランク１２の回転速度Ｎと最大値ＴＸ２との関係の一例を示す。図５の例では、第２制御状態における最大値ＴＸ２は、クランク１２の回転速度Ｎが第３速度Ｎ３よりも大きい第４速度Ｎ４未満の範囲では一定値になり、第４速度Ｎ４に達すると、クランク１２の回転速度Ｎが大きくなるにつれて小さくなる。図５の例では、クランク１２の回転速度Ｎが第４速度Ｎ４以上の範囲において、最大値ＴＸ１と最大値ＴＸ２とは等しくなる。
【0053】
制御部４２は、好ましくは、第１制御状態と第２制御状態とを切り替え可能な第１モードと、第１制御状態と第２制御状態との少なくとも一方への切り替えを禁止する第２モードとで、モータ３０を制御するように構成される。一例では、制御部４２は、第２モードにおいて、第１制御状態への切り替えを禁止する。この場合、制御部４２は、第２モードが選択されている場合、第２制御状態でモータ３０を制御する。制御部４２は、第１制御状態および第２制御状態と異なる第３制御状態でモータ３０を制御するようにしてもよい。この場合、制御部４２は、第２モードが選択されている場合、第３制御状態でモータ３０を制御するようにしてもよい。第３制御状態において、制御部４２は、応答速度Ｘ、比率Ａ、および、モータ３０のトルクＴＭの最大値ＴＸの少なくとも１つが、第１制御状態および第２制御状態の少なくとも一方における応答速度Ｘ、比率Ａ、および、モータ３０のトルクＴＭの最大値ＴＸの少なくとも１つと異なるようにモータ３０を制御する。第３制御状態は、第１制御状態および第２制御状態の一方と同じであってもよい。制御部４２は、好ましくは、操作部３８の操作に応じて第１モードと第２モードと切り替えるように構成される。制御部４２は、操作部３８が操作されると、第１モードと第２モードとを切り替える。
【0054】
図６を参照して、第１モードと第２モード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２８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。
【0055】
制御部４２は、ステップＳ１１において、操作部３８が操作されたか否かを判定する。制御部４２は、操作部３８が操作されていない場合、処理を終了する。制御部４２は、ステップＳ１１において、操作部３８が操作された場合、ステップＳ１２に移行する。
【0056】
制御部４２は、ステップＳ１２において、第１モードか否かを判定する。具体的には、制御部４２は、第１モードでモータ３０を制御しているか否かを判定する。制御部４２は、第１モードの場合、ステップＳ１３に移行する。制御部４２は、ステップＳ１３において第２モードに切り替え、処理を終了する。
【0057】
制御部４２は、ステップＳ１２において、第１モードではないと判定した場合、ステップＳ１４に移行する。具体的には、制御部４２は、第２モードでモータ３０を制御している場合、ステップＳ１４に移行する。制御部４２は、ステップＳ１４において第１モードに切り替え、処理を終了する。
【0058】
図７を参照して、モータ３０を制御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２８から電力が供給されると、処理を開始して図７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。
【0059】
制御部４２は、ステップＳ２１において、第１パラメータＰが増加しているか否かを判定する。制御部４２は、第１パラメータＰが増加している場合、ステップＳ２２に移行する。制御部４２は、ステップＳ２２において、第１モードか否かを判定する。制御部４２は、第１モードの場合、ステップＳ２３に移行する。制御部４２は、ステップＳ２３において、第１制御状態でモータ３０を制御し、処理を終了する。具体的には、制御部４２は、応答速度Ｘを応答速度Ｘ１にする設定、比率Ａを比率Ａ１にする設定、および、最大値ＴＸを最大値ＴＸ１にする設定の少なくとも１つを行う。
【0060】
制御部４２は、ステップＳ２１において、第１パラメータＰが増加していないと判定した場合、ステップＳ２４に移行する。制御部４２は、ステップＳ２４において、第１パラメータＰが減少しているか否かを判定する。制御部４２は、第１パラメータＰが減少している場合、ステップＳ２５に移行する。制御部４２は、ステップＳ２５において、第２制御状態でモータ３０を制御し、処理を終了する。具体的には、制御部４２は、応答速度Ｘを応答速度Ｘ２にする設定、比率Ａを比率Ａ２にする設定、および、最大値ＴＸを最大値ＴＸ２にする設定の少なくとも１つを行う。
【0061】
制御部４２は、ステップＳ２２において、第１モードではないと判定した場合、ステップＳ２４に移行する。制御部４２は、第１モードではない場合、第１制御状態への切り替えが禁止される第２モードにおいてモータ３０を制御する。制御部４２は、ステップＳ２２において、否定判定された場合に、ステップＳ２３の処理を実行しないことによって、第１制御状態への切り替えを行わない。このため、第２モードの場合、制御部４２は第１制御状態でモータ３０を制御しない。
【0062】
制御部４２は、ステップＳ２４において、第１パラメータＰが減少していないと判定した場合、処理を終了する。この場合、制御部４２は、前回の処理において選択した第１制御状態または第２制御状態によるモータ３０の制御を継続してもよく、第３制御状態によってモータ３０を制御するようにしてもよい。
【0063】
例えば、搭乗者が人力駆動車１０の速度Ｖを増加またはトルクＴＨを増加させようとして第１パラメータＰが増加するような漕ぎ方をした場合、制御部４２は、第１パラメータＰが減少する場合よりもモータ３０の出力が大きくなるようにモータ３０を制御する。このため、制御部４２は、搭乗者の意思を反映したモータ３０の制御を行える。
【0064】
（第２実施形態）
図２および図８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に代えて第１パラメータＰに応じて変速機３４を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。
図２および図８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に代えて第１パラメータＰに応じて変速機３４を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。
【0065】
制御装置４０は、クランク１２および駆動輪１４を備える人力駆動車１０において、クランク１２の回転速度Ｎに対する駆動輪１４の回転速度の比率Ｒを変更するための変速機３４を制御する制御部４２を含む。
【0066】
制御部４２は、第１パラメータＰに応じて変速機３４を制御する。制御部４２は、第１パラメータＰが増加する場合は、人力駆動車１０の走行状態に関する第２パラメータＱと、第２パラメータＱに対して設定される第１変速閾値Ｑ１と、に応じて比率Ｒを予め定める第１比率Ｒ１と、予め定める第２比率Ｒ２と、の間で切り替えるように変速機３４を制御する。第１パラメータＰは、人力駆動車１０に入力される人力駆動力ＨのトルクＴＨ、人力駆動車１０に入力される人力駆動力Ｈの仕事率ＷＨ、人力駆動車１０の加速度Ｇ、人力駆動車１０の躍度Ｊ、および、人力駆動車１０の傾斜角度Ｄの少なくとも１つを含む。制御部４２は、第１パラメータＰが減少する場合は、第２パラメータＱと、第２パラメータＱに対して設けられ、かつ、第１変速閾値Ｑ１とは異なる第２変速閾値Ｑ２と、に応じて、比率Ｒを予め定める第１比率Ｒ１と、予め定める第２比率Ｒ２との間で切り替えるように変速機３４を制御する。
【0067】
第２パラメータＱは、クランク１２の回転速度Ｎ、人力駆動車１０のトルクＴＨ、人力駆動車１０に入力される人力駆動力Ｈの仕事率ＷＨ、人力駆動車１０の速度Ｖ、人力駆動車１０の加速度Ｇ、人力駆動車１０の躍度Ｊ、および、人力駆動車１０の傾斜角度Ｄの少なくとも１つを含む。
【0068】
第１変速閾値Ｑ１は、好ましくは、第２変速閾値Ｑ２よりも小さい。一例では、第１変速閾値Ｑ１は、第１上限閾値Ｑ１１から第１下限閾値Ｑ１２までの範囲を含む。一例では、第２変速閾値Ｑ２は、第２上限閾値Ｑ２１から第２下限閾値Ｑ２２までの範囲を含む。第１上限閾値Ｑ１１は、第２上限閾値Ｑ２１よりも小さいことが好ましい。第１下限閾値Ｑ１２は、第２下限閾値Ｑ２２よりも小さいことが好ましい。第１変速閾値Ｑ１が第１上限閾値Ｑ１１のみを含み、かつ、第２変速閾値Ｑ２が第２上限閾値Ｑ２１のみを含んでいてもよい。第１変速閾値Ｑ１が第１下限閾値Ｑ１２のみを含み、かつ、第２変速閾値Ｑ２が第２下限閾値Ｑ２２のみを含んでいてもよい。
【0069】
図８を参照して、変速機３４を制御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２８から電力が供給されると、処理を開始して図８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。
【0070】
制御部４２は、ステップＳ３１において、第１パラメータＰが増加しているか否かを判定する。制御部４２は、第１パラメータＰが増加している場合、ステップＳ３２に移行する。制御部４２は、ステップＳ３２において、第２パラメータＱが第１変速閾値Ｑ１の範囲内か否かを判定する。制御部４２は、第２パラメータＱが第１変速閾値Ｑ１の範囲内の場合、処理を終了する。制御部４２は、第２パラメータＱが第１変速閾値Ｑ１の範囲内でない場合、ステップＳ３３に移行する。
【0071】
制御部４２は、ステップＳ３３において、変速機３４を制御して処理を終了する。例えば、制御部４２は、第２パラメータＱが第１上限閾値Ｑ１１よりも大きくなった場合、比率Ｒを予め定める第１比率Ｒ１１から予め定める第２比率Ｒ１２に切り替えるように変速機３４を制御する。この場合、予め定める第２比率Ｒ１２は予め定める第１比率Ｒ１１よりも小さいことが好ましい。制御部４２は、第２パラメータＱが第１上限閾値Ｑ１１よりも大きくなった場合、かつ、比率Ｒが最小の比率Ｒではない場合、比率Ｒが１段階小さくなるように変速機３４を制御してもよい。また、例えば、制御部４２は、第２パラメータＱが第１下限閾値Ｑ１２よりも小さくなった場合、比率Ｒを予め定める第１比率Ｒ１１から予め定める第２比率Ｒ１２に切り替えるように変速機３４を制御してもよい。この場合、予め定める第２比率Ｒ１２は予め定める第１比率Ｒ１１よりも大きいことが好ましい。制御部４２は、第２パラメータＱが第１下限閾値Ｑ１２よりも小さくなった場合、かつ、比率Ｒが最大の比率Ｒではない場合、比率Ｒが１段階大きくなるように変速機３４を制御してもよい。
【0072】
制御部４２は、ステップＳ３１において、第１パラメータＰが増加していない場合、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１パラメータＰが減少しているか否かを判定する。制御部４２は、第１パラメータＰが減少している場合、ステップＳ３５に移行する。制御部４２は、ステップＳ３５において、第２パラメータＱが第２変速閾値Ｑ２の範囲内か否かを判定する。制御部４２は、第２パラメータＱが第２変速閾値Ｑ２の範囲内の場合、処理を終了する。制御部４２は、第２パラメータＱが第２変速閾値Ｑ２の範囲内でない場合、ステップＳ３６に移行する。
【0073】
制御部４２は、ステップＳ３６において、変速機３４を制御して処理を終了する。例えば、制御部４２は、第２パラメータＱが第２上限閾値Ｑ２１よりも大きくなった場合、比率Ｒを予め定める第１比率Ｒ２１から予め定める第２比率Ｒ２２に切り替えるように変速機３４を制御する。この場合、予め定める第２比率Ｒ２２は予め定める第１比率Ｒ２１よりも小さいことが好ましい。制御部４２は、第２パラメータＱが第２上限閾値Ｑ２１よりも大きくなった場合、かつ、比率Ｒが最小の比率Ｒではない場合、比率Ｒが１段階小さくなるように変速機３４を制御してもよい。また、例えば、制御部４２は、第２パラメータＱが第２下限閾値Ｑ２２よりも小さくなった場合、比率Ｒを予め定める第１比率Ｒ２１から予め定める第２比率Ｒ２２に切り替えるように変速機３４を制御してもよい。この場合、予め定める第２比率Ｒ２２は予め定める第１比率Ｒ２１よりも大きいことが好ましい。制御部４２は、第２パラメータＱが第２下限閾値Ｑ２２よりも小さくなった場合、かつ、比率Ｒが最大の比率Ｒではない場合、比率Ｒが１段階大きくなるように変速機３４を制御してもよい。
【0074】
制御部４２は、ステップＳ３４において、第１パラメータＰが減少していない場合、処理を終了する。この場合、制御部４２は、前回の処理において選択した第１制御状態または第２制御状態によるモータ３０の制御を継続してもよく、第１制御状態および第２制御状態とは異なる制御状態によって変速機３４を制御するようにしてもよい。
【0075】
例えば、搭乗者が人力駆動車１０の速度Ｖを増加またはトルクＴＨを増加させようとして第１パラメータＰが増加するような漕ぎ方をした場合、第２変速閾値Ｑ２よりも小さい第１変速閾値Ｑ１に応じて比率Ｒが変更されるようになる。このため、第２パラメータＱの増加に対して比率Ｒが小さくなりやすい。このため、制御部４２は、搭乗者の意思を反映した変速機３４の制御を行える。
【0076】
（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。
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。
【0077】
・第１実施形態の制御部４２は、第２モードにおいて、第２制御状態への切り替えを禁止するようにしてもよい。この場合、図７の処理順序を図９に示す処理順序に変更してもよい。なお、図９の各ステップでは、各ステップの処理順序が異なる以外は、図７の対応する各ステップと同様の処理が実行される。制御部４２は、ステップＳ４１において、第１パラメータＰが増加しているか否かを判定する。制御部４２は、第１パラメータＰが増加している場合、ステップＳ４２に移行する。制御部４２は、ステップＳ４２において、第１制御状態でモータ３０を制御し、処理を終了する。制御部４２は、ステップＳ４１において、第１パラメータＰが増加していないと判定した場合、ステップＳ４３に移行する。制御部４２は、ステップＳ４３において、第１モードか否かを判定する。制御部４２は、第１モードではない場合、ステップＳ４２に移行する。制御部４２は、第１モードの場合、ステップＳ４４に移行する。制御部４２は、ステップＳ４４において、第１パラメータＰが減少しているか否かを判定する。制御部４２は、第１パラメータＰが減少している場合、ステップＳ４５に移行する。制御部４２は、ステップＳ４５において、第２制御状態でモータ３０を制御し、処理を終了する。制御部４２は、ステップＳ４４において、第１パラメータＰが減少していないと判定した場合、処理を終了する。制御部４２は、ステップＳ４３において、第１モードではないと判定した場合、ステップＳ４５の処理を実行しない。このため、第２モードの場合、制御部４２は第２制御状態でモータ３０を制御しない。
【0078】
・第１実施形態から図６に示す処理を省略してもよい。この場合、制御部４２は、第１モードの場合と同様にモータ３０を制御する。この場合、制御部４２は、図７からステップＳ２２の処理を省略できる。また、この場合、人力駆動車１０から操作部３８を省略してもよい。
【0079】
・第１実施形態において、制御部４２は、操作部３８の操作に代えてまたは加えて人力駆動車１０の走行状態に応じて第１モードと第２モードとを切り替えるようにしてもよい。
【0080】
・第２実施形態において、制御部４２は、第１制御状態と第２制御状態とを切り替え可能な第１モードと、第１制御状態と第２制御状態との少なくとも一方への切り替えを禁止する第２モードとで、変速機３４を制御するように構成してもよい。この場合、制御部４２は、第１実施形態の図６と同様の処理を実行してもよい。また、この場合、図８の処理において、第２モードの場合に、第１制御状態と第２制御状態との少なくとも一方への切り替えを禁止する処理を追加してもよい。
【符号の説明】
【0081】
１０…人力駆動車、１２…クランク、１４…駆動輪、３０…モータ、３４…変速機、３８…操作部、４０…人力駆動車用制御装置、４２…制御部、５２…検出部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
