(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】2022-12-15
(45)【発行日】2022-12-23
(54)【発明の名称】電動自転車及びその制御方法
(51)【国際特許分類】
B62M 6/50 20100101AFI20221216BHJP
B62M 6/55 20100101ALI20221216BHJP
B62J 45/40 20200101ALI20221216BHJP
B62J 1/08 20060101ALI20221216BHJP
【ＦＩ】
B62M6/50
B62M6/55
B62J45/40
B62J1/08 D
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2018007106
(22)【出願日】2018-01-19
(65)【公開番号】P2019123467
(43)【公開日】2019-07-25
【審査請求日】2020-12-17
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109210
【弁理士】
【氏名又は名称】新居 広守
(74)【代理人】
【識別番号】100137235
【弁理士】
【氏名又は名称】寺谷 英作
(74)【代理人】
【識別番号】100131417
【弁理士】
【氏名又は名称】道坂 伸一
(72)【発明者】
【氏名】海藤 稜馬
(72)【発明者】
【氏名】喜納 久行
【審査官】結城 健太郎
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－５９５５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／０５０６１０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１６－４１５７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－９３６７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－３０７６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平８－７２７７２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６２Ｍ ６／４０，
Ｂ６２Ｊ １／０８，４５／４０，９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電動モータを備える電動自転車であって、ペダルへの踏力に基づく人力駆動力に、前記電動モータによる第１補助駆動力を付加して走行する第１モードと、車体に、前記電動モータによる第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は前記第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードとを切り替えて実行する制御部と、
サドルにかかる荷重を検知する荷重センサと、
前記ペダルへの踏力を検知する踏力センサとを備え、
前記荷重センサは、前記サドルに連結されたシートポスト、又は、前記電動自転車の車体を構成するフレームに設けられ、
前記制御部は、
前記荷重センサによって検知された荷重が第１閾値より大きく、かつ、前記第２モードが実行中の場合に、前記第２補助駆動力を抑制するように調整し、
前記第２モードが実行中の場合に、前記荷重センサによって検知された荷重が前記第１閾値以下であり、かつ、前記踏力センサによって検知された踏力が第２閾値より大きいとき、前記第２補助駆動力を抑制するように調整する
電動自転車。
【請求項2】
前記シートポストは、前記サドルにかかる荷重を和らげる緩衝部材を備え、前記荷重センサは、前記緩衝部材に取り付けられている
請求項１に記載の電動自転車。
【請求項3】
電動モータを備える電動自転車であって、ペダルへの踏力に基づく人力駆動力に、前記電動モータによる第１補助駆動力を付加して走行する第１モードと、車体に、前記電動モータによる第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は前記第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードとを切り替えて実行する制御部と、
サドルにかかる荷重を検知する荷重センサとを備え、
前記荷重センサは、前記サドルにかかる荷重を和らげる緩衝部材に設けられ、
前記緩衝部材は、前記サドルに連結されたシートポストに備えられ、
前記制御部は、前記荷重センサによって検知された荷重が第１閾値より大きく、かつ、前記第２モードが実行されていない場合に、前記第２モードの実行を禁止する
電動自転車。
【請求項4】
前記緩衝部材は、スプリングであり、前記荷重センサは、前記スプリングの下端に設けられた押下式スイッチである
請求項２又は３に記載の電動自転車。
【請求項5】
前記緩衝部材は、スプリングであり、前記荷重センサは、前記スプリングの下端以外の部位の変位量を検出するストローク検出センサである
請求項２又は３に記載の電動自転車。
【請求項6】
前記荷重センサは、前記シートポストの上端に設けられた押下式スイッチである請求項１に記載の電動自転車。
【請求項7】
前記荷重センサは、前記フレームに設けられ、前記荷重による前記フレームの歪を検出する歪センサである請求項１に記載の電動自転車。
【請求項8】
前記制御部は、さらに、前記荷重センサによって検知された荷重が前記第１閾値より大きい場合に、前記第１モードを開始する請求項１～７のいずれか１項に記載の電動自転車。
【請求項9】
前記荷重センサ及び前記踏力センサの各々の検知結果と、前記サドルへの着座状態とを対応付けて履歴データとして蓄積する蓄積部とを備え、前記制御部は、さらに、前記蓄積部に蓄積された履歴データに基づいて前記第１閾値を決定する
請求項１、２、６及び７のいずれか１項に記載の電動自転車。
【請求項10】
ペダルへの踏力に基づく人力駆動力に、電動モータによる第１補助駆動力を付加して走行する第１モードと、車体に、前記電動モータによる第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は前記第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードとで走行可能な電動自転車であって、サドルにかかる荷重を検知する荷重センサと、
前記ペダルへの踏力を検知する踏力センサとを備え、
前記荷重センサは、前記サドルに連結されたシートポスト、又は、前記電動自転車の車体を構成するフレームに設けられ、
前記電動自転車は、
前記荷重センサによって検知された荷重が第１閾値より大きく、かつ、前記第２モードが実行中の場合に、前記第２補助駆動力を抑制するように調整し、
前記第２モードが実行中の場合に、前記荷重センサによって検知された荷重が前記第１閾値以下であり、かつ、前記踏力センサによって検知された踏力が第２閾値より大きいとき、前記第２補助駆動力を抑制するように調整するように制御される構成を有する
電動自転車。
【請求項11】
ペダルへの踏力に基づく人力駆動力に、電動モータによる第１補助駆動力を付加して走行する第１モードと、車体に、前記電動モータによる第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は前記第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードで走行可能な電動自転車であって、サドルにかかる荷重を検知する荷重センサを備え、
前記荷重センサは、前記サドルにかかる荷重を和らげる緩衝部材に設けられ、
前記緩衝部材は、前記サドルに連結されたシートポストに備えられ、
前記電動自転車は、前記荷重センサによって検知された荷重が第１閾値より大きく、かつ、前記第２モードが実行されていない場合に、前記第２モードの実行を禁止するように制御される構成を有する
電動自転車。
【請求項12】
ペダルへの踏力に基づく人力駆動力に、電動モータによる第１補助駆動力を付加して走行する第１モードと、車体に、前記電動モータによる第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は前記第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードとで走行可能な電動自転車の制御方法であって、前記電動自転車は、
サドルに連結されたシートポスト、又は、前記電動自転車の車体を構成するフレームに設けられ、前記サドルにかかる荷重を検知する荷重センサと、
前記ペダルへの踏力を検知する踏力センサとを備え、
前記制御方法は、
前記荷重センサによって検知された荷重が第１閾値より大きく、かつ、前記第２モードが実行中の場合に、前記第２補助駆動力を抑制するように調整するステップと、
前記第２モードが実行中の場合に、前記荷重センサによって検知された荷重が前記第１閾値以下であり、かつ、前記踏力センサによって検知された踏力が第２閾値より大きいとき、前記第２補助駆動力を抑制するように調整するステップとを含む
電動自転車の制御方法。
【請求項13】
ペダルへの踏力に基づく人力駆動力に、電動モータによる第１補助駆動力を付加して走行する第１モードと、車体に、前記電動モータによる第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は前記第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードで走行可能な電動自転車の制御方法であって、前記電動自転車は、サドルにかかる荷重を和らげる緩衝部材に設けられ、前記サドルにかかる荷重を検知する荷重センサを備え、
前記緩衝部材は、前記サドルに連結されたシートポストに備えられ、
前記制御方法は、前記荷重センサによって検知された荷重が第１閾値より大きく、かつ、前記第２モードが実行されていない場合に、前記第２モードの実行を禁止するステップを含む
電動自転車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動自転車及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ペダルへの踏力などの人力駆動力に、電動モータによる補助駆動力を付加することで、楽に走行できる電動自転車（電動アシスト自転車とも称される）が知られている。また、電動自転車を押し歩く際に、車体に、電動モータによる補助駆動力を付加して自走させる技術も知られている（例えば、特許文献１～３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平９－１２３９８２号公報
【文献】特開平１１－５９５５７号公報
【文献】特開２０１２－３０７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
電動自転車においては、例えば乗車時などの押し歩きをしていない場合に、押し歩き用の補助駆動力が付加されることが好ましくない。このため、特許文献１～３ではそれぞれ、着座を検知するセンサがサドルに設けられている。
【0005】
しかしながら、着座を検知するセンサがサドルに設けられていることで、サドルを交換が難しくなる。具体的には、サドルに設けられたセンサを取り外し、取り外したセンサを交換対象のサドルに取り付けなくてはならず、困難な作業を強いられる。あるいは、交換対象のサドルによっては、センサの取り付け自体ができなくなる場合がある。
【0006】
そこで、本発明は、着座状態を判別することができ、かつ、容易にサドル交換が可能な電動自転車及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る電動自転車は、電動モータを備える電動自転車であって、ペダルへの踏力に基づく人力駆動力に、前記電動モータによる第１補助駆動力を付加して走行する第１モードと、車体に、前記電動モータによる第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は前記第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードとを切り替えて実行する制御部と、サドルにかかる荷重を検知する荷重センサとを備え、前記荷重センサは、前記サドルに連結されたシートポスト、又は、前記電動自転車の本体を構成するフレームに設けられ、前記制御部は、前記荷重センサによって検知された荷重が第１閾値より大きく、かつ、前記第２モードが実行中の場合に、前記第２補助駆動力を調整する。
【0008】
また、例えば、本発明の一態様に係る電動自転車は、電動モータを備える電動自転車であって、ペダルへの踏力に基づく人力駆動力に、前記電動モータによる第１補助駆動力を付加して走行する第１モードと、車体に、前記電動モータによる第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は前記第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードとを切り替えて実行する制御部と、サドルにかかる荷重を検知する荷重センサとを備え、前記荷重センサは、前記サドルに連結されたシートポスト、又は、前記電動自転車の車体を構成するフレームに設けられ、前記制御部は、前記荷重センサによって検知された荷重が第１閾値より大きく、かつ、前記第２モードが実行されていない場合に、前記第２モードの実行を禁止する。
【0009】
また、例えば、本発明の一態様に係る電動自転車は、ペダルへの踏力に基づく人力駆動力に、電動モータによる第１補助駆動力を付加して走行する第１モードと、車体に、前記電動モータによる第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は前記第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードとで走行可能な電動自転車であって、サドルにかかる荷重を検知する荷重センサを備え、前記荷重センサは、前記サドルに連結されたシートポスト、又は、前記電動自転車の車体を構成するフレームに設けられ、前記電動自転車は、前記荷重センサによって検知された荷重が第１閾値より大きく、かつ、前記第２モードが実行中の場合に、前記第２補助駆動力を調整するように制御される構成を有する。
【0010】
また、例えば、本発明の一態様に係る電動自転車は、ペダルへの踏力に基づく人力駆動力に、電動モータによる第１補助駆動力を付加して走行する第１モードと、車体に、前記電動モータによる第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は前記第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードで走行可能な電動自転車であって、サドルにかかる荷重を検知する荷重センサを備え、前記荷重センサは、前記サドルに連結されたシートポスト、又は、前記電動自転車の車体を構成するフレームに設けられ、前記電動自転車は、前記荷重センサによって検知された荷重が第１閾値より大きく、かつ、前記第２モードが実行されていない場合に、前記第２モードの実行を禁止するように制御される構成を有する。
【0011】
また、例えば、本発明の一態様に係る電動自転車の制御方法は、ペダルへの踏力に基づく人力駆動力に、電動モータによる第１補助駆動力を付加して走行する第１モードと、車体に、前記電動モータによる第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は前記第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードとで走行可能な電動自転車の制御方法であって、前記電動自転車は、サドルに連結されたシートポスト、又は、前記電動自転車の車体を構成するフレームに設けられ、前記サドルにかかる荷重を検知する荷重センサを備え、前記制御方法は、前記荷重センサによって検知された荷重が第１閾値より大きく、かつ、前記第２モードが実行中の場合に、前記第２補助駆動力を調整するステップを含む。
【0012】
また、例えば、本発明の一態様に係る電動自転車の制御方法は、ペダルへの踏力に基づく人力駆動力に、電動モータによる第１補助駆動力を付加して走行する第１モードと、車体に、前記電動モータによる第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は前記第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードで走行可能な電動自転車の制御方法であって、前記電動自転車は、サドルに連結されたシートポスト、又は、前記電動自転車の車体を構成するフレームに設けられ、前記サドルにかかる荷重を検知する荷重センサを備え、前記制御方法は、前記荷重センサによって検知された荷重が第１閾値より大きく、かつ、前記第２モードが実行されていない場合に、前記第２モードの実行を禁止するステップを含む。
【0013】
また、本発明の一態様は、上記電動自転車の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することができる。あるいは、当該プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現することもできる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、着座状態を判別することができ、かつ、容易にサドル交換が可能な電動自転車及びその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下では、本発明の実施の形態に係る電動自転車及びその制御方法について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【0017】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【0018】
また、以下の説明において、「前方」とは、電動自転車の走行時の進行方向であり、「後方」とはその反対方向である。具体的には、電動自転車のサドルに対してハンドル側が「前方」である。「左右方向」は、前後方向に対して直交する方向であり、前方を向いたときの左側が「左方向」であり、右側が「右方向」である。
【0019】
【0020】
本実施の形態に係る電動自転車１は、第１モードと、第２モードとを有する。第１モードは、例えばアシストモードであり、ペダル１７への踏力に基づく車体１０の前進が補助（アシスト）される。第２モードには、例えば押し歩きモード又は自走モードが含まれる。押し歩きモードでは、電動自転車１を押して歩くときの車体１０を前へ押す力に基づく車体１０の前進が補助される。自走モードでは、電動自転車１を支えながら進むときの車体１０の前進が補助される。各モードの詳細については、後で説明する。
【0021】
図１に示されるように、電動自転車１は、車体１０と、車体１０に取り付けられたモータ駆動ユニット２０、操作部４０、バッテリー５０、前照灯６０及び押下式スイッチ７０とを備える。車体１０は、フレーム１１と、前輪１２と、後輪１３と、ハンドル１４と、サドル１５ａと、シートポスト１５ｂと、クランク１６と、ペダル１７と、駆動スプロケット１８と、チェーン１９とを備える。モータ駆動ユニット２０は、電動モータ２１と、電動モータ２１を制御する制御装置２２とを備える。また、図１には示していないが、電動自転車１は、クランク回転センサ３１と、踏力センサ３３とを備える（図３を参照）。
【0022】
フレーム１１は、図１に示されるように、ヘッドパイプ１１１と、メインフレーム１１２と、立パイプ１１３と、フォーク１１４と、チェーンステー１１５とを備える。ヘッドパイプ１１１は、前輪１２を支持するフォーク１１４及びハンドル１４を、ヘッドパイプ１１１の軸を中心に回転自在に支持する。ハンドル１４を左右に回すことで、フォーク１１４に支持された前輪１２の向きを左右に回転させることができる。
【0023】
メインフレーム１１２は、ヘッドパイプ１１１と立パイプ１１３とを連結する部分である。メインフレーム１１２の下端部には、クランク１６及びモータ駆動ユニット２０が取り付けられている。本実施の形態に係る電動自転車１は、クランク１６とモータ駆動ユニット２０とが一体化された、いわゆるセンターユニット方式の電動自転車である。
【0024】
立パイプ１１３は、サドル１５ａを着脱可能に支持する。具体的には、立パイプ１１３には、サドル１５ａを支持するシートポスト１５ｂが挿入されて固定される。本実施の形態では、立パイプ１１３に、バッテリー５０が着脱可能に取り付けられている。
【0025】
フォーク１１４は、前輪１２を回転自在に支持する。前輪１２を支持するフォーク１１４には、前照灯６０が取り付けられている。チェーンステー１１５は、後輪１３を回転自在に支持する。
【0026】
【0027】
一対のグリップ１４１は、適切な姿勢で乗車された場合に、手で握られる部分である。また、一対のグリップ１４１は、電動自転車１を押し歩く際にも手で握られて、前方への押力を受ける。一対のグリップ１４１の少なくとも一方には、握る力又は押力を検出するグリップセンサが設けられていてもよい。
【0028】
一対のブレーキレバー１４２は、前輪１２及び後輪１３の各々に取り付けられたブレーキ装置（図示せず）の動作レバーである。一方のブレーキレバー１４２を操作することで、前輪１２に取り付けられたブレーキ装置（図示せず）が駆動され、前輪１２に対して機械的な制動力を与える。他方のブレーキレバー１４２を操作することで、後輪１３に取り付けられたブレーキ装置（図示せず）が駆動され、後輪１３に対して機械的な制動力を与える。
【0029】
サドル１５ａは、適切な姿勢で乗車された場合に、人が座る部分である。サドル１５ａは、シートポスト１５ｂに連結されている。シートポスト１５ｂは、立パイプ１１３に挿入され、シートクランプ（図示せず）で締められて固定される。本実施の形態では、シートポスト１５ｂには、荷重センサの一例である押下式スイッチ７０が設けられている。サドル１５ａ及びシートポスト１５ｂの具体的な構成については、図５を用いて後で説明する。
【0030】
クランク１６は、図１に示されるように、クランク軸１６１と、一対のクランクアーム１６２とを有する。クランクアーム１６２は、メインフレーム１１２の両側に１つずつ設けられており、左右方向に延びるクランク軸１６１の両端に固定されている。クランクアーム１６２の一方端がクランク軸１６１に固定され、他方端には、ペダル１７が回転自在に固定されている。ペダル１７に踏力が加えられた場合、クランクアーム１６２がクランク軸１６１を中心に回転し、当該回転による人力駆動力が駆動スプロケット１８及びチェーン１９を介して後輪１３に伝達される。アシストモードで動作する場合には、踏力に基づく人力駆動力と、当該人力駆動力に付加された電動モータ２１による補助駆動力とが後輪１３に伝達される。
【0031】
モータ駆動ユニット２０は、電動モータ２１及び制御装置２２が、樹脂製又は金属製の筐体に収納されてユニット化されている。また、当該筐体には、クランク回転センサ３１及び踏力センサ３３（図３を参照）も収納されている。
【0032】
電動モータ２１は、制御装置２２による制御に基づいて、バッテリー５０からの電力を受けて駆動する。電動モータ２１の回転トルク（すなわち、補助駆動力）は、駆動スプロケット１８に伝達されて、駆動スプロケット１８が回転する。これにより、後輪１３を回転させることができる。
【0033】
制御装置２２は、クランク回転センサ３１、踏力センサ３３及び押下式スイッチ７０などのセンサによる検出結果に基づいて、電動モータ２１の動作を制御する。本実施の形態では、制御装置２２は、モータ駆動ユニット２０の筐体の内部に収納されているが、これに限らない。制御装置２２は、モータ駆動ユニット２０とは別体で設けられていてもよい。
【0034】
【0035】
図３に示されるように、電動自転車１の制御装置２２は、制御部２２１を有する。制御装置２２は、例えば、マイコン（マイクロコントローラ）などで実現され、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどで構成されている。あるいは、制御装置２２は、専用の電子回路で実現されてもよい。
【0036】
制御装置２２には、図３に示されるように、電源スイッチ４１、手動スイッチ４２、ライトスイッチ４３、クランク回転センサ３１、踏力センサ３３及び押下式スイッチ７０が接続されている。制御装置２２には、各スイッチに対する操作信号（具体的には、押下の有無）、及び、各センサによる検出結果が入力される。
【0037】
また、制御装置２２には、バッテリー５０と、電動モータ２１、表示部４４及び前照灯６０とが接続されている。制御装置２２は、バッテリー５０から供給される電力を、電動モータ２１、表示部４４及び前照灯６０に供給する。
【0038】
制御部２２１は、電動自転車１の動作モードに応じて、電動モータ２１を駆動する。具体的には、制御部２２１は、第１モードと第２モードとを切り替えて実行する。
【0039】
第１モードの一例であるアシストモードは、ペダル１７への踏力に基づく人力駆動力に、電動モータ２１による第１補助駆動力を付加して走行するモードである。アシストモードは、電源スイッチ４１が押下されて電源がオンされた後、人が電動自転車１に乗車している場合に実行される。具体的には、アシストモードは、ペダル１７への踏力が第２閾値Ｔｈ２より大きい場合に実行される。
【0040】
第２モードの一例である押し歩きモードは、電動自転車１を人が押して歩くときに、車体１０に、電動モータ２１による第２補助駆動力を付加して押し歩くモードである。押し歩きモードは、人が電動自転車１に乗車しておらず、電動自転車１の車体１０を押しながら歩く場合に実行される。
【0041】
第２モードの一例である自走モードは、電動自転車１を人が支えた状態で、車体１０に、電動モータ２１による第２補助駆動力を付加して自走させるモードである。自走モードは、押し歩きモードと同様に、人が電動自転車１に乗車しておらず、電動自転車１の車体１０を支えながら歩く場合に実行される。自走モードにおいて、人は、車体１０を前方に押す力を加えていない。
【0042】
なお、押し歩きモードと自走モードとは、車体１０に対する前方への押す力の有無によって判別可能である。制御部２２１は、例えば、グリップ１４１などに設けられたグリップセンサなどによって前方への押す力の有無を検知し、検知結果に応じて押し歩きモードと自走モードとを切り替えて実行してもよい。あるいは、制御部２２１は、押し歩きモードと自走モードと判別することなく、第２補助駆動力を付加する第２モードとして実行してもよい。
【0043】
本実施の形態では、押し歩きモード又は自走モードは、手動スイッチ４２が押下されている期間に実行される。なお、押し歩きモード又は自走モードは、ペダル１７への踏力が第２閾値Ｔｈ２より大きい場合には実行されない。つまり、アシストモード（第１モード）と押し歩きモード又は自走モード（第２モード）とは、排他的に実行される。
【0044】
制御部２２１は、アシストモードを実行する場合、ペダル１７への踏力と電動自転車１の速度とに基づいて、電動モータ２１が生成する第１補助駆動力の大きさを決定する。ペダル１７への踏力は、踏力センサ３３による検出結果から得られる。電動自転車１の速度は、後輪１３の単位時間当たりの回転数と、後輪１３の大きさとに基づいて算出される。なお、電動自転車１の速度は、前輪１２の単位時間当たりの回転数と前輪１２の大きさとに基づいて算出されてもよい。例えば、ホールＩＣなどの車速を検知するセンサが前輪１２又は後輪１３に取り付けられている。車速の検知手段は、特に限定されない。
【0045】
なお、前輪１２又は後輪１３の単位時間当たりの回転数と電動自転車１の速度とを予め対応付けたテーブルが、制御装置２２のメモリに記憶されていてもよい。制御部２２１は、当該テーブルを参照することで、前輪１２又は後輪１３の回転数から電動自転車１の速度を決定してもよい。
【0046】
アシストモードにおける第１補助駆動力は、走行時の速度に応じて異なるが、例えば、ペダル１７への踏力の２倍以下の大きさである。例えば、制御部２２１は、速度が時速１０ｋｍ未満の場合に、電動モータ２１を駆動することで、ペダル１７への踏力の２倍以下の第１補助駆動力を発生させる。制御部２２１は、速度が時速２４ｋｍ以上の場合は、電動モータ２１に第１補助駆動力を発生させない。制御部２２１は、速度が時速１０ｋｍ以上２４ｋｍ未満の場合には、電動モータ２１を駆動することで、速度に応じて定められた第１補助駆動力を発生させる。
【0047】
制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モードを実行する場合、電動自転車１の自走の速度が予め定められた上限値を超えないように、電動モータ２１に第２補助駆動力を生成させる。押し歩きモード又は自走モードにおける第２補助駆動力は、例えば、自走の速度が時速６ｋｍ未満になる大きさである。ここでは、自走の速度の上限値が時速６ｋｍとしたが、３ｋｍでもよく、特に限定されない。
【0048】
本実施の形態では、制御部２２１は、押下式スイッチ７０による検知結果に基づいて、第２補助駆動力を調整する。具体的には、制御部２２１は、サドル１５ａへの荷重が第１閾値Ｔｈ１より大きく、かつ、押し歩きモード又は自走モードが実行中の場合に、第２補助駆動力を調整する。ここで、調整とは、第２補助駆動力を抑制するように調整することである。具体的には、制御部２２１は、第２補助駆動力を低下させ、又は、第２補助駆動力の付加を停止させる。あるいは、制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モードを停止する。また、例えば、制御部２２１は、サドル１５ａへの荷重が第１閾値Ｔｈ１より大きく、かつ、押し歩きモード又は自走モードが実行されていない場合に、押し歩きモード及び自走モードの実行を禁止する。
【0049】
第１閾値Ｔｈ１は、サドル１５ａに対する着座状態（すなわち、乗車状態）及び非着座状態（すなわち、非乗車状態）を判断するための閾値である。サドル１５ａへの荷重が第１閾値Ｔｈ１より大きい場合、制御部２２１は、着座状態であると判断し、第２補助駆動力を調整し、又は、押し歩きモード若しくは自走モードの実行を禁止する。サドル１５ａへの荷重が第１閾値Ｔｈ１以下である場合、制御部２２１は、非着座状態であると判断し、押し歩きモード又は自走モードの実行を許可する。
【0050】
押下式スイッチ７０は、サドル１５ａへの荷重が第１閾値Ｔｈ１より大きい場合に押下される。押下式スイッチ７０が押下された時、押下式スイッチ７０は、押下信号を出力する。制御部２２１は、押下信号を受信した場合に、第２補助駆動力を調整し、又は、押し歩きモード若しくは自走モードの実行を禁止する。具体的には、制御部２２１は、電動モータ２１の駆動を停止する。
【0051】
【0052】
【0053】
電源スイッチ４１は、電源のオン及びオフを切り替えるスイッチである。具体的には、電源スイッチ４１は、バッテリー５０から電動モータ２１への電力供給の許可及び停止を切り替える。
【0054】
例えば、電源がオフされている状態（電源オフ状態）で電源スイッチ４１が押下されたとき、バッテリー５０から電動モータ２１への電力供給が可能になる（電源オン状態）。このため、制御部２２１は、アシストモード、及び、押し歩きモード又は自走モードを実行可能になる。また、電源オン状態で電源スイッチ４１が押下されたとき、バッテリー５０から電動モータ２１への電力供給が停止される。このため、制御部２２１は、アシストモード、押し歩きモード及び自走モードのいずれも実行不可能になる。
【0055】
手動スイッチ４２は、押し歩きモード又は自走モードを開始する指示を受け付ける入力部の一例である。本実施の形態では、制御部２２１は、手動スイッチ４２が押下されている期間のみ、押し歩きモード又は自走モードを実行する。つまり、手動スイッチ４２を押し続けながら車体１０を押して又は支えて歩くことで、押し歩きモード又は自走モードが実行される。これにより、電動モータ２１による第２補助駆動力が発生し、押し歩き又は自走を補助することができる。手動スイッチ４２の押下を止めた場合、電動モータ２１の駆動が停止され、第２補助駆動力も発生しなくなる。
【0056】
なお、手動スイッチ４２を１回押下した場合に、その後、手動スイッチ４２を押し続けなくても、押し歩きモード又は自走モードが実行されてもよい。押し歩きモード又は自走モードの実行中に、再び手動スイッチ４２を押下した場合に、押し歩きモード又は自走モードが停止されてもよい。この場合、押し歩きの際に、手動スイッチ４２を押し続けなくてよいので、車体１０を押すことに専念することができる。つまり、押し歩きの際にバランスを崩しにくくなり、転倒などの危険性を低下させることができる。
【0057】
また、手動スイッチ４２には、押し歩きモードを実行するための押し歩きスイッチと、自走モードを実行するための自走スイッチとの２つの異なるスイッチが含まれてもよい。制御部２２１は、押し歩きスイッチが押下されたとき、押し歩きモードを実行し、自走スイッチが押下されたとき、自走モードを実行してもよい。
【0058】
ライトスイッチ４３は、前照灯６０の点灯及び消灯を切り替えるスイッチである。表示部４４は、バッテリー５０の残量を表示する。
【0059】
電源スイッチ４１、手動スイッチ４２及びライトスイッチ４３はそれぞれ、物理的に押下可能な機械式のスイッチであるが、これに限らない。操作部４０は、例えば、タッチパネルディスプレイなどであってもよい。電源スイッチ４１、手動スイッチ４２及びライトスイッチ４３の少なくとも１つは、ディスプレイに表示されるＧＵＩ（Graphical User Interface）などで実現されてもよい。
【0060】
また、操作部４０には、他に、アシストモード、押し歩きモード及び自走モードの動作の強弱を切り替えるモードスイッチなどが設けられていてもよい。また、操作部４０の各スイッチ及び表示部４４のレイアウトは、図４に示した例には限定されない。例えば、ライトスイッチ４３及び表示部４４は設けられていなくてもよい。
【0061】
バッテリー５０は、電動モータ２１の駆動用の電力を貯める蓄電池である。バッテリー５０は、例えば、二次電池であるが、キャパシタなどであってもよい。
【0062】
押下式スイッチ７０は、サドル１５ａにかかる荷重を検知する荷重センサの一例である。本実施の形態では、押下式スイッチ７０は、シートポスト１５ｂに設けられている。以下では、図５を用いて、サドル１５ａ及びシートポスト１５ｂの具体的な構成を説明しながら、押下式スイッチ７０の配置位置について説明する。
【0063】
図５は、本実施の形態に係る電動自転車１の荷重センサの配置を説明するための、シートポスト１５ｂ及び立パイプ１１３の断面図である。本実施の形態に係るシートポスト１５ｂは、サスペンション付きシートポストである。
【0064】
図５に示されるように、シートポスト１５ｂは、外筒１５１ｂと、内筒１５２ｂと、スプリング（バネ）１５３ｂとを有する。外筒１５１ｂは、有底円筒状の部材である。外筒１５１ｂの内部に、スプリング１５３ｂと、押下式スイッチ７０とが収納されている。
【0065】
内筒１５２ｂの上端には、サドルクランプ１５４ｂが設けられている。サドルクランプ１５４ｂは、サドル１５ａのシートレール１５２ａを挟んで保持する。内筒１５２ｂの下端は、外筒１５１ｂの内部に挿入されており、スプリング１５３ｂと接触している。なお、サドル１５ａは、シート１５１ａと、シートレール１５２ａとを有する。
【0066】
スプリング１５３ｂは、サドル１５ａにかかる荷重を和らげる緩衝部材の一例である。スプリング１５３ｂの上端は、内筒１５２ｂの下端に固定されている。スプリング１５３ｂの下端は、押下式スイッチ７０を挟んで外筒１５１ｂの底面に固定されている。
【0067】
サドル１５ａに荷重がかかった場合、荷重によって内筒１５２ｂが沈み込み、スプリング１５３ｂを押し込む。押し込まれたスプリング１５３ｂは、荷重を吸収するように収縮する。第１閾値Ｔｈ１より大きい荷重がサドル１５ａにかかった場合、スプリング１５３ｂの下端が押下式スイッチ７０を押す。これにより、押下式スイッチ７０によってサドル１５ａにかかった荷重を検知することができる。
【0068】
外筒１５１ｂの底面には、貫通孔１５５ｂが設けられている。貫通孔１５５ｂを通して、配線７１が外筒１５１ｂの内部に挿入されている。配線７１は、押下式スイッチ７０と制御装置２２とを電気的に接続している。押下式スイッチ７０が押下されたことを示す電気信号（すなわち、押下信号）が、配線７１を介して制御装置２２に送信される。
【0069】
なお、図示しないが、例えば、配線７１の先端には、コネクタが設けられている。制御装置２２に接続された配線の先端にもコネクタが設けられており、配線７１のコネクタを、制御装置２２側の配線のコネクタに接続することで、押下式スイッチ７０と制御装置２２とを電気的に接続することができる。
【0070】
［電動モータの制御動作］
次に、本実施の形態に係る電動自転車１の制御装置２２による電動モータ２１の制御動作について、図６～図８を用いて説明する。図６は、本実施の形態に係る電動自転車１の電動モータ２１の制御動作を示すフローチャートである。
次に、本実施の形態に係る電動自転車１の制御装置２２による電動モータ２１の制御動作について、図６～図８を用いて説明する。図６は、本実施の形態に係る電動自転車１の電動モータ２１の制御動作を示すフローチャートである。
【0071】
図６に示されるように、まず、制御装置２２の制御部２２１は、電源スイッチ４１がオンされた場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、アシストモード、押し歩きモード及び自走モードを実行可能な状態になる。なお、電源スイッチ４１がオンされない限り（Ｓ１１でＮｏ）、制御部２２１は、電動モータ２１を動作させない。
【0072】
次に、制御部２２１は、サドル１５ａにかかる荷重が第１閾値Ｔｈ１より大きい場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、押し歩きモード又は自走モードの実行を禁止する（Ｓ１３）。サドル１５ａにかかる荷重が第１閾値Ｔｈ１以下である場合（Ｓ１２でＮｏ）、制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モードの実行を禁止しない。
【0073】
次に、制御部２２１は、手動スイッチ４２が押されているか否かを判定する（Ｓ１４）。手動スイッチ４２が押されている場合で（Ｓ１４でＹｅｓ）、踏力センサ３３によって検出されたペダル１７への踏力が第２閾値Ｔｈ２以下のとき（Ｓ１５でＹｅｓ）、かつ、押し歩きモード又は自走モードの実行が禁止されていないとき（Ｓ１６でＮｏ）、制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モードを実行する（Ｓ１７）。
【0074】
また、手動スイッチ４２が押されている場合で（Ｓ１４でＹｅｓ）、踏力センサ３３によって検出されたペダル１７への踏力が第２閾値Ｔｈ２以下のとき（Ｓ１５でＹｅｓ）、かつ、押し歩きモード又は自走モードの実行が禁止されているとき（Ｓ１６でＹｅｓ）、制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モードを実行せず、ステップＳ１２に戻る。すなわち、制御部２２１は、第２補助駆動力を発生させない。
【0075】
ペダル１７への踏力が第２閾値Ｔｈ２より大きい場合（Ｓ１５でＮｏ）、制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モードを実行しない。なお、踏力が第２閾値Ｔｈ２を超えた場合、制御部２２１は、アシストモードを実行してもよい。
【0076】
なお、第２閾値Ｔｈ２は、ペダル１７に足を置いているだけの状態で、ペダル１７にかかる踏力よりも低い値である。あるいは、第２閾値Ｔｈ２は、例えば、０でもよい。この場合、ペダル１７への踏力が検知されない場合のみ、押し歩きモード又は自走モードが実行可能になる。
【0077】
電源スイッチ４１がオンされた状態において、手動スイッチ４２が押されていない場合（Ｓ１４でＮｏ）、制御部２２１は、アシストモードを実行する（Ｓ１８）。具体的には、制御部２２１は、ペダル１７への踏力に基づいて電動モータ２１に生成させるべき第１補助駆動力の大きさを決定し、電動モータ２１にバッテリー５０からの電力を供給することで、決定した第１補助駆動力を発生させる。
【0078】
図７は、本実施の形態に係る電動自転車１の押し歩きモード又は自走モードにおける電動モータ２１の制御動作を示すフローチャートである。
【0079】
図７に示されるように、ペダル１７への踏力が第２閾値Ｔｈ２以下ではあり（Ｓ２１でＮｏ）、サドル１５ａにかかる荷重が第１閾値Ｔｈ１より大きい場合（Ｓ２２でＹｅｓ）、補助駆動力を調整する（Ｓ２３）。具体的には、制御部２２１は、押下式スイッチ７０から出力された押下信号を受信した場合に、荷重が第１閾値Ｔｈ１より大きいと判断し、電動モータ２１の補助駆動力を停止する。
【0080】
サドル１５ａにかかる荷重が第１閾値Ｔｈ１以下である場合（Ｓ２２でＮｏ）、制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モードを継続し、補助駆動力を維持する（Ｓ２４）。具体的には、制御部２２１は、押下式スイッチ７０からの押下信号を受信しない場合に、荷重が第１閾値Ｔｈ１以下であると判断し、電動モータ２１を制御することで、補助駆動力を発生させる。
【0081】
なお、第１閾値Ｔｈ１は、人がサドル１５ａに座った状態で、サドル１５ａにかかる荷重よりも低い値である。本実施の形態では、押下式スイッチ７０は、第１閾値Ｔｈ１より重い体重の人がサドル１５ａに座った場合に押下されるように配置されている。なお、第１閾値Ｔｈ１の値を調整することで、サドル１５ａに荷物を置いた状態でも電動モータ２１による補助駆動力を発生させることができる。
【0082】
例えば、第１閾値Ｔｈ１が１０ｋｇである場合、１０ｋｇ以下の荷物をサドル１５ａに置いたとしても押下式スイッチ７０は押下されない。このため、押し歩きモード又は自走モードが維持されるので、サドル１５ａに荷物を置いた状態でも、電動自転車１の押し歩き又は自走が補助される。
【0083】
なお、第１閾値Ｔｈ１は、例えば０ｋｇであってもよい。この場合、サドル１５ａへの荷重が検知されない場合のみ、押し歩きモード又は自走モードが実行可能になる。
【0084】
踏力センサ３３によって検出されたペダル１７への踏力が第２閾値Ｔｈ２より大きい場合（Ｓ２１でＮｏ）、制御部２２１は、補助駆動力を調整する（Ｓ２３）。
【0085】
図７に示されるステップＳ２１～Ｓ２４の処理は、押し歩きモードを実行中に、押し歩きモードの実行が禁止されない限り、繰り返し行われる。押し歩きモードを実行中は、サドル１５ａへの荷重又はペダル１７への踏力が検知された場合は、直ちに押し歩きモードの実行が禁止される。
【0086】
なお、サドル１５ａへの荷重が第１閾値Ｔｈ１より大きい場合（Ｓ２２でＹｅｓ）、図８のステップＳ２３ａに示されるように、制御部２２１は、アシストモードを開始してもよい。図８は、本実施の形態に係る電動自転車１の押し歩きモード又は自走モードにおける電動モータ２１の制御動作の別の一例を示すフローチャートである。
【0087】
［効果など］
以上のように、本実施の形態に係る電動自転車１は、電動モータ２１を備える電動自転車であって、ペダル１７への踏力に基づく人力駆動力に、電動モータ２１による第１補助駆動力を付加して走行するアシストモード（第１モード）と、車体１０に、電動モータ２１による第２補助駆動力を付加して押し歩く押し歩きモード又は第２補助駆動力を付加して自走させる自走モード（第２モード）とを切り替えて実行する制御部２２１と、サドル１５ａにかかる荷重を検知する荷重センサの一例である押下式スイッチ７０とを備える。押下式スイッチ７０は、サドル１５ａに連結されたシートポスト１５ｂに設けられている。制御部２２１は、押下式スイッチ７０によって検知された荷重が第１閾値Ｔｈ１より大きく、かつ、第２モードが実行中の場合に、第２補助駆動力を調整する。
以上のように、本実施の形態に係る電動自転車１は、電動モータ２１を備える電動自転車であって、ペダル１７への踏力に基づく人力駆動力に、電動モータ２１による第１補助駆動力を付加して走行するアシストモード（第１モード）と、車体１０に、電動モータ２１による第２補助駆動力を付加して押し歩く押し歩きモード又は第２補助駆動力を付加して自走させる自走モード（第２モード）とを切り替えて実行する制御部２２１と、サドル１５ａにかかる荷重を検知する荷重センサの一例である押下式スイッチ７０とを備える。押下式スイッチ７０は、サドル１５ａに連結されたシートポスト１５ｂに設けられている。制御部２２１は、押下式スイッチ７０によって検知された荷重が第１閾値Ｔｈ１より大きく、かつ、第２モードが実行中の場合に、第２補助駆動力を調整する。
【0088】
また、例えば、電動自転車１では、制御部２２１は、押下式スイッチ７０によって検知された荷重が第１閾値Ｔｈ１より大きく、かつ、第２モードが実行されていない場合に、押し歩きモード又は自走モードの実行を禁止する。
【0089】
このように、荷重を検知する荷重センサの一例である押下式スイッチ７０がシートポスト１５ｂに設けられているので、サドル交換が容易になる。また、押下式スイッチ７０の検知結果に基づいて、人がサドル１５ａに着座しているか否かを判定することができる。このように、本実施の形態によれば、着座状態を判別することができ、かつ、容易にサドル交換が可能な電動自転車１を提供することができる。
【0090】
また、例えば、シートポスト１５ｂは、サドル１５ａにかかる荷重を和らげる緩衝部材を備える。押下式スイッチ７０は、緩衝部材に取り付けられている。
【0091】
これにより、サドル１５ａに人が座った場合、サドル１５ａにかかる荷重によってスプリング１５３ｂが変形する。押下式スイッチ７０がスプリング１５３ｂに取り付けられているので、スプリング１５３ｂの変形を検出することで、サドル１５ａへの荷重を検出することができる。
【0092】
また、例えば、緩衝部材は、スプリング１５３ｂである。押下式スイッチ７０は、スプリング１５３ｂの下端に設けられている。
【0093】
これにより、押下式スイッチ７０を荷重センサとして用いるので、サドル１５ａに対する荷重の有無を検出することができる。また、押下式スイッチ７０は、シートポスト１５ｂのスプリング１５３ｂの下端に設けられているので、立パイプ１１３の内部に配置される。このため、押下式スイッチ７０と制御装置２２とを接続する配線７１を、立パイプ１１３の内部に設けることができる。押下式スイッチ７０及び配線７１が外部に露出しないので、外部からの衝撃による押下式スイッチ７０の故障及び配線７１の断線などを抑制することができる。また、押下式スイッチ７０及び配線７１が外部に露出しないので、電動自転車１の美観も高めることができる。
【0094】
また、サドル１５ａに荷重センサが設けられている場合に比べて、制御装置２２と押下式スイッチ７０との距離が短くなる。このため、配線７１を短くすることができるので、軽量化及びコストの削減などを実現することができる。
【0095】
また、例えば、電動自転車１は、さらに、ペダル１７への踏力を検知する踏力センサ３３を備える。制御部２２１は、押し歩きモード又は自走モードが実行中である場合に、さらに、押下式スイッチ７０によって検知された荷重が第１閾値Ｔｈ１以下であり、かつ、踏力センサ３３によって検知された踏力が第２閾値Ｔｈ２より大きいとき、第２補助駆動力を調整する。
【0096】
これにより、押下式スイッチ７０の検出結果によらず、踏力が大きい場合には、第２補助駆動力を抑制するように調整することができる。ペダル１７への踏力が加わった場合、押し歩きが適切には行われていないことになる。例えば、電動自転車１に立ち乗りをし、サドル１５ａに座っていない場合であっても、第２補助駆動力を発生させないようにすることができる。
【0097】
また、例えば、制御部２２１は、さらに、押下式スイッチ７０によって検知された荷重が第１閾値Ｔｈ１より大きい場合に、アシストモードを開始してもよい。
【0098】
これにより、押下式スイッチ７０によってサドル１５ａへの荷重が検知された場合、人が乗車したと判断し、アシストモードを開始することで、スムーズに走行時のアシストを行うことができる。
【0099】
［変形例］
続いて、上述した実施の形態１に係る電動自転車１の変形例１～３について説明する。
続いて、上述した実施の形態１に係る電動自転車１の変形例１～３について説明する。
【0100】
以下に示す変形例１～３はいずれも、荷重センサの構成又は配置が実施の形態１とは相違する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
【0101】
［変形例１］
まず、変形例１に係る電動自転車について説明する。
まず、変形例１に係る電動自転車について説明する。
【0102】
【0103】
図９に示されるように、本変形例では、荷重センサとして、ストローク検出センサ７０ａがシートポスト１５ｂに設けられている。ストローク検出センサ７０ａは、スプリング１５３ｂの下端以外の部位の変位量を検出するセンサである。例えば、ストローク検出センサ７０ａは、磁気式リニアエンコーダなどであるが、これに限定されない。
【0104】
本変形例では、ストローク検出センサ７０ａは、磁石７２と、ガイドポスト７３とを有する。磁石７２は、例えば、リング状に構成されており、中央の孔にガイドポスト７３が挿入されている。ガイドポスト７３は、スプリング１５３ｂの収縮方向に長尺の柱体であり、スプリング１５３ｂの内側に挿入されている。磁石７２は、ガイドポスト７３に沿って移動可能である。磁石７２は、スプリング１５３ｂの中央部分に設けられている。
【0105】
サドル１５ａにかかる荷重によってスプリング１５３ｂが変形した場合、スプリング１５３ｂの収縮に合わせて磁石７２が移動する。ストローク検出センサ７０ａは、磁石７２の移動による磁界の変化を検出することで、磁石７２の移動量を算出する。
【0106】
磁石７２の移動量は、サドル１５ａにかかる荷重に応じて変化する。具体的には、サドル１５ａにかかる荷重が大きい程、磁石７２の移動量も大きくなる。このため、制御部２２１は、磁石７２の移動量に基づいて、サドル１５ａにかかる荷重を検出することができる。本変形例では、制御部２２１は、荷重の有無だけでなく、荷重の大きさを算出することができる。
【0107】
なお、磁石７２の移動量とサドル１５ａにかかる荷重とを予め対応付けたテーブルが、制御装置２２のメモリに記憶されていてもよい。制御部２２１は、当該テーブルを参照することで、磁石７２の移動量からサドル１５ａにかかる荷重を決定してもよい。
【0108】
以上のように、本変形例に係る電動自転車では、例えば、ストローク検出センサ７０ａは、スプリング１５３ｂの下端以外の部位の変位量を検出する。
【0109】
これにより、ストローク検出センサ７０ａを荷重センサとして用いるので、サドル１５ａに対する荷重の有無だけでなく、荷重の大きさも検出することができる。本変形例においても、ストローク検出センサ７０ａはシートポスト１５ｂに設けられているので、サドル交換が容易である。
【0110】
また、ストローク検出センサ７０ａは、シートポスト１５ｂのスプリング１５３ｂに設けられているので、立パイプ１１３の内部に配置される。このため、ストローク検出センサ７０ａと制御装置２２とを接続する配線７１を、立パイプ１１３の内部に設けることができる。ストローク検出センサ７０ａ及び配線７１が外部に露出しないので、外部からの衝撃によるストローク検出センサ７０ａの故障及び配線７１の断線などを抑制することができる。また、ストローク検出センサ７０ａ及び配線７１が外部に露出しないので、電動自転車１の美観も高めることができる。
【0111】
［変形例２］
次に、変形例２に係る電動自転車について説明する。
次に、変形例２に係る電動自転車について説明する。
【0112】
図１０は、本変形例に係る電動自転車の荷重センサの配置を説明するための、サドル１５ａ及びシートポスト１５ｂの側面図である。なお、図１０に示すサドル１５ａ及びシートポスト１５ｂの外観は、実施の形態１及び変形例１に係るサドル１５ａ及びシートポスト１５ｂの外観とは異なっている。これは、荷重センサの一例である押下式スイッチ７０ｂの位置を分かりやすくするためであり、サドル１５ａ及びシートポスト１５ｂの外観には何ら限定されない。
【0113】
図１０に示されるように、本変形例では、押下式スイッチ７０ｂがシートポスト１５ｂの上端に設けられている。具体的には、押下式スイッチ７０ｂは、シートポスト１５ｂの上端とサドル１５ａの下面との間に設けられている。例えば、押下式スイッチ７０ｂの被押下部は、サドル１５ａの下面に接触している。サドル１５ａに荷重がかかった場合、サドル１５ａの沈み込みにより、押下式スイッチ７０ｂが押下される。このとき、押下式スイッチ７０ｂは押下信号を、配線７１を介して出力する。なお、本変形例に係る押下式スイッチ７０ｂは、例えば、実施の形態１に係る押下式スイッチ７０と同じ構成を有する。
【0114】
以上のように、本変形例に係る電動自転車では、例えば、押下式スイッチ７０ｂは、シートポスト１５ｂの上端に設けられている。
【0115】
これにより、押下式スイッチ７０ｂを荷重センサとして用いるので、サドル１５ａに対する荷重の有無を検出することができる。本変形例においても、押下式スイッチ７０ｂはシートポスト１５ｂに設けられているので、サドル交換が容易である。また、押下式スイッチ７０ｂがシートポスト１５ｂの上端に設けられているので、荷重によるサドル１５ａの変形を直接的に検知することができる。
【0116】
なお、本変形例に係るシートポスト１５ｂは、サスペンション付きシートポストでなくてもよい。つまり、シートポスト１５ｂは、緩衝部材を備えなくてもよい。続いて説明する変形例３についても同様である。
【0117】
［変形例３］
次に、変形例３に係る電動自転車について説明する。
次に、変形例３に係る電動自転車について説明する。
【0118】
図１１は、本変形例に係る電動自転車の荷重センサの配置を説明するための、電動自転車１の側面図である。
【0119】
図１１に示されるように、本変形例では、荷重センサとして、歪センサ７０ｃがフレーム１１に設けられている。例えば、歪センサ７０ｃは、立パイプ１１３の外表面に取り付けられているが、これに限らない。歪センサ７０ｃは、ヘッドパイプ１１１又はメインフレーム１１２などに取り付けられていてもよい。また、歪センサ７０ｃは、立パイプ１１３の外表面ではなく、内表面に取り付けられていてもよい。あるいは、歪センサ７０ｃは、シートポスト１５ｂに取り付けられていてもよい。
【0120】
歪センサ７０ｃは、シート状に構成されており、立パイプ１１３に生じる歪を検出する。例えば、サドル１５ａに荷重がかかった場合、サドル１５ａを支える立パイプ１１３には荷重に基づく歪が発生する。歪センサ７０ｃは、この歪を検出する。歪の大きさは、荷重の大きさに依存する。したがって、制御部２２１は、歪センサ７０ｃによって検出された歪の大きさに基づいて、荷重の有無だけでなく、荷重の大きさを算出することができる。
【0121】
なお、歪の大きさとサドル１５ａにかかる荷重とを予め対応付けたテーブルが、制御装置２２のメモリに記憶されていてもよい。制御部２２１は、当該テーブルを参照することで、歪の大きさからサドル１５ａにかかる荷重を決定してもよい。
【0122】
以上のように、本変形例に係る電動自転車では、例えば、荷重によるフレーム１１の歪を検出する歪センサ７０ｃが、電動自転車１の車体１０を構成するフレーム１１に設けられている。
【0123】
これにより、歪センサ７０ｃを荷重センサとして用いるので、サドル１５ａにかかる荷重によるフレーム１１の歪を検出することで、荷重の有無及び大きさを検出することができる。また、本変形例では、荷重センサがフレーム１１に取り付けられているので、サドル交換の際に、シートポスト１５ｂとセットで交換することができる。つまり、立パイプ１１３からシートポスト１５ｂごと、サドル１５ａを引き抜けばよいので、サドル交換がより容易になる。
【0124】
（実施の形態２）
続いて、実施の形態２について説明する。
続いて、実施の形態２について説明する。
【0125】
実施の形態２では、着座状態及び非着座状態を判定する閾値である荷重の第１閾値Ｔｈ１が、過去の履歴データに基づいて更新される。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
【0126】
図１２は、本実施の形態に係る電動自転車の構成を示すブロック図である。
【0127】
図１２に示されるように、本実施の形態に係る電動自転車は、図３に示す構成と比較して、制御装置２２の代わりに制御装置２２ａを備える。また、電動自転車は、実施の形態１の変形例１と同様に、ストローク検出センサ７０ａを荷重センサとして備える。なお、ストローク検出センサ７０ａの代わりに、歪センサ７０ｃを備えてもよい。本実施の形態では、荷重センサとして、荷重の有無だけでなく、荷重の大きさを検知するセンサを利用する。
【0128】
図１２に示されるように、制御装置２２ａは、制御部２２１ａと、蓄積部２２２とを有する。
【0129】
蓄積部２２２は、ストローク検出センサ７０ａ及び踏力センサ３３の各々の検知結果と、サドル１５ａへの着座状態とを対応付けて履歴データとして蓄積する。履歴データは、制御装置２２が備える不揮発性メモリなどのメモリに記憶されている。
【0130】
図１３は、本実施の形態に係る電動自転車の蓄積部２２２が蓄積する履歴データの一例を示す図である。図１３に示されるように、履歴データでは、時刻情報と、荷重センサによる検出結果と、踏力センサによる検出結果と、着座状態とが対応付けられている。
【0131】
時刻情報は、荷重センサ及び踏力センサによる検出が行われた時刻を示す。荷重センサによる検出結果は、例えば、サドル１５ａにかかる荷重の大きさを示す。踏力センサ３３による検出結果は、例えば、ペダル１７への踏力の大きさを示す。着座状態は、対応する時刻において人が実際に着座（乗車）しているか、着座していないかを示す。着座状態は、例えば、機械学習などにより判別されてもよく、あるいは、人からの入力によって判別されてもよい。例えば、実際に着座していることが明らかな場合に検知された荷重及び踏力と、着座していないことが明らかな場合に検知された荷重及び踏力とに基づいて、着座及び非着座を判別することができる。
【0132】
制御部２２１ａは、蓄積部２２２に蓄積された履歴データに基づいて第１閾値Ｔｈ１を決定する。例えば、制御部２２１ａは、履歴データに基づいて着座状態と判別された荷重の平均値と、非着座状態と判別された荷重の平均値との中間値を第１閾値Ｔｈ１として決定する。これにより、着座状態と非着座状態とを精度良く判別することができる。
【0133】
以上のように、本実施の形態に係る電動自転車では、例えば、さらに、ペダル１７への踏力を検知する踏力センサ３３と、ストローク検出センサ７０ａ及び踏力センサ３３の各々の検知結果と、サドル１５ａへの着座状態とを対応付けて履歴データとして蓄積する蓄積部２２２とを備える。制御部２２１ａは、さらに、蓄積部２２２に蓄積された履歴データに基づいて第１閾値Ｔｈ１を決定する。
【0134】
これにより、閾値が可変になるので、着座状態の判別精度を高めることができる。例えば、サドル１５ａに手を置いて押し歩きしている場合も、押し歩き状態（すなわち、非着座状態）であると正しく判別することができる。あるいは、サドル１５ａに荷物を置いて押し歩きしている場合も、押し歩き状態（すなわち、非着座状態）であると正しく判別することができる。
【0135】
なお、制御部２２１ａは、ＧＰＳ（Global Positioning System）などによる位置情報と、地図情報とをさらに取得してもよい。位置情報は、例えば、電動自転車の現在位置を示す情報である。地図情報は、緯度及び経度などで示される道路毎に、例えば、アスファルト、土、砂利などの道路の材質を示す材質情報、及び、水平、上り坂、下り坂などの道路の傾斜を示す傾斜情報などが含まれる。蓄積部２２２は、位置情報が示す道路の材質情報及び傾斜情報などを取得し、検出された荷重と対応付けてメモリに蓄積する。
【0136】
例えば、人が電動自転車に着座している場合において、走行中の地面が水平な地面、上り坂及び下り坂などのいずれであるかに応じて、サドル１５ａにかかる荷重が変化する。また、走行中の地面がアスファルト及び土などのいずれであるかに応じて、サドル１５ａにかかる荷重が変化する。
【0137】
したがって、地図情報を利用することで、着座状態及び非着座状態の判別の精度を高めることができる。
【0138】
また、履歴データは、例えば、電動自転車に乗車する人毎に、管理されてもよい。荷重は、着座する人の体重に大きく影響する。このため、例えば、子供が着座する場合と、大人が着座する場合とでは、着座状態における荷重が大きく異なる。人毎に管理することで、着座状態及び非着座状態の判別を精度良く行うことができる。
【0139】
なお、本実施の形態では、荷重センサは、サドル１５ａに設けられていてもよい。
【0140】
（その他）
以上、本発明に係る電動自転車及びその制御方法について、上記の実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
以上、本発明に係る電動自転車及びその制御方法について、上記の実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【0141】
例えば、上記の実施の形態では、シートポスト１５ｂに設けられた緩衝部材がスプリング１５３ｂである例を示したが、これに限らない。緩衝部材は、クッション性及び弾性を有する部材であればよく、ゴムなどの樹脂材料を用いて形成されていてもよい。
【0142】
また、例えば、上記の実施の形態では、第２モードを開始する指示を受け付ける入力部の一例として、手動スイッチ４２を備える例を示したが、これに限らない。例えば、手動スイッチ４２の代わりに、ハンドル１４のグリップ１４１に設けられたグリップセンサを備えてもよい。グリップセンサが前方への押力を検出した場合に、制御部２２１は、押し歩きモードを実行してもよい。グリップセンサが前方への押力を検出しない場合に、制御部２２１は、押し歩きモードを停止してもよい。
【0143】
また、例えば、電動自転車は、ネットワークを介して外部からの指示に基づいて制御されてもよい。具体的には、図１４に示されるように、電動自転車は、通信部９０を備えてもよい。ここで、図１４は、実施の形態の変形例に係る電動自転車の構成を示すブロック図である。
【0144】
【0145】
通信部９０は、電動自転車１とは別体で設けられた外部の制御端末（図示せず）と通信する。通信部９０は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）などの所定の通信規格に基づく無線通信を行う。なお、無線（電波）による通信規格は、特に限定されない。
【0146】
具体的には、通信部９０は、クランク回転センサ３１、踏力センサ３３及び押下式スイッチ７０による検出結果を制御端末に送信する。制御端末は、例えば、図３に示される制御部２２１を備え、制御装置２２と同様に、電動モータ２１に対する制御信号を生成する。制御端末は、生成した制御信号を通信部９０に送信する。通信部９０は、制御端末から送信される制御信号を受信する。制御装置２２ｂは、通信部９０によって受信された制御信号を電動モータ２１に出力する。
【0147】
このように、変形例に係る電動自転車は、ペダル１７への踏力に基づく人力駆動力に、電動モータ２１による第１補助駆動力を付加して走行するアシストモードと、車体１０に、電動モータ２１による第２補助駆動力を付加して押し歩く押し歩きモード又は第２補助駆動力を付加して自走させる自走モードとで走行可能な電動自転車であって、サドル１５ａにかかる荷重を検知する荷重センサを備える。荷重センサは、サドル１５ａに連結されたシートポスト１５ｂ、又は、電動自転車の車体１０を構成するフレーム１１に設けられ、電動自転車は、荷重センサによって検知された荷重が第１閾値Ｔｈ１より大きく、かつ、押し歩きモード又は自走モードが実行中の場合に、第２補助駆動力を調整するように制御される構成を有してもよい。
【0148】
あるいは、変形例に係る電動自転車は、荷重センサによって検知された荷重が第１閾値Ｔｈ１より大きく、かつ、押し歩きモード又は自走モードが実行されていない場合に、押し歩きモード又は自走モードの実行を禁止するように制御される構成を有してもよい。
【0149】
また、例えば、上記の実施の形態では、電動モータ２１がクランク１６と一体化されて設けられている例を示したが、前輪１２又は後輪１３に設けられていてもよい。
【0150】
また、例えば、上記の実施の形態では、電動自転車１が二輪自転車である例について示したが、これに限らない。電動自転車１は、前輪及び後輪のいずれか一方が２つの三輪自転車でもよく、四輪自転車でもよい。
【0151】
また、上記実施の形態において、制御装置２２の特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよく、あるいは、複数の処理が並行して実行されてもよい。
【0152】
また、制御装置２２が備える構成要素を他の装置が備えてもよい。例えば、制御装置２２が行う処理は、単一の装置（システム）を用いて集中処理することによって実現してもよく、又は、複数の装置を用いて分散処理することによって実現してもよい。また、上記プログラムを実行するプロセッサは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、又は分散処理を行ってもよい。
【0153】
また、上記実施の形態において、制御装置２２の構成要素の全部又は一部は、専用のハードウェアで構成されてもよく、あるいは、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【0154】
また、制御装置２２の構成要素は、１つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。１つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。
【0155】
１つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、ＩＣ（Integrated Circuit）又はＬＳＩ（Large Scale Integration）などが含まれてもよい。ＩＣ又はＬＳＩは、１つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、ＩＣ又はＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又は、ＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれるかもしれない。また、ＬＳＩの製造後にプログラムされるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）も同じ目的で使うことができる。
【0156】
また、本発明の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路又はコンピュータプログラムで実現されてもよい。あるいは、当該コンピュータプログラムが記憶された光学ディスク、ＨＤＤ若しくは半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【0157】
例えば、本発明の一態様に係る電動自転車の制御方法は、ペダル１７への踏力に基づく人力駆動力に、電動モータ２１による第１補助駆動力を付加して走行するアシストモードと、車体１０に、電動モータ２１による第２補助駆動力を付加して押し歩く押し歩きモード又は第２補助駆動力を付加して自走させる自走モードとで走行可能な電動自転車の制御方法であって、荷重センサによって検知された荷重が第１閾値Ｔｈ１より大きく、かつ、アシストモード又は自走モードが実行中の場合に、第２補助駆動力を調整するステップを含んでもよい。
【0158】
あるいは、本発明の一態様に係る電動自転車の制御方法は、荷重センサによって検知された荷重が第１閾値Ｔｈ１より大きく、かつ、押し歩きモード又は自走モードが実行されていない場合に、押し歩きモード又は自走モードの実行を禁止するステップを含んでもよい。
【0159】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【0160】
１ 電動自転車
１０ 車体
１１ フレーム
１５ａ サドル
１５ｂ シートポスト
１７ ペダル
２１ 電動モータ
３１ クランク回転センサ
３３ 踏力センサ
４２ 手動スイッチ（入力部）
７０、７０ｂ 押下式スイッチ（荷重センサ）
７０ａ ストローク検出センサ（荷重センサ）
７０ｃ 歪センサ（荷重センサ）
１５３ｂ スプリング（緩衝部材）
２２１、２２１ａ 制御部
２２２ 蓄積部
１０ 車体
１１ フレーム
１５ａ サドル
１５ｂ シートポスト
１７ ペダル
２１ 電動モータ
３１ クランク回転センサ
３３ 踏力センサ
４２ 手動スイッチ（入力部）
７０、７０ｂ 押下式スイッチ（荷重センサ）
７０ａ ストローク検出センサ（荷重センサ）
７０ｃ 歪センサ（荷重センサ）
１５３ｂ スプリング（緩衝部材）
２２１、２２１ａ 制御部
２２２ 蓄積部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】