(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】2023-03-13
(45)【発行日】2023-03-22
(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 20100101AFI20230314BHJP
【ＦＩ】
B62M6/45
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2018180116
(22)【出願日】2018-09-26
(65)【公開番号】P2020050084
(43)【公開日】2020-04-02
【審査請求日】2021-06-16
(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】特開平０８－０８０８８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－０５９２６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－２０７８６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－０２９０８７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６２Ｍ ６／４０－ ６／７５
Ｂ６０Ｌ １／００－ ３／１２， ７／００
－１３／００，１５／００－５８／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
クランクを有する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、
前記クランクに入力される人力駆動力と、前記クランクの回転速度とに応じて、前記モータを制御し、
前記クランクに入力される前記人力駆動力が第１所定範囲内であり、かつ、前記クランクの回転速度が第２所定範囲内であり、さらに、前記人力駆動車が第１走行速度状態にある場合、前記クランクに入力される前記人力駆動力に対する前記モータの駆動力のアシスト比率および前記モータの駆動力の最大値の少なくとも一方が第１値になるように前記モータを制御し、
前記クランクに入力される前記人力駆動力が前記第１所定範囲内であり、かつ、前記クランクの回転速度が前記第２所定範囲内であり、さらに、前記人力駆動車が、前記第１走行速度状態とは異なる第２走行速度状態にある場合、前記アシスト比率および前記モータの駆動力の最大値の少なくとも一方が第２値になるように前記モータを制御し、
前記第１値は前記第２値とは異なり、
前記第１値は、前記第２値よりも大きく、
前記第１走行速度状態において、前記人力駆動車は第１速度範囲で走行し、
前記第２走行速度状態において、前記人力駆動車は第２速度範囲で走行し、
前記第１速度範囲の下限値は、前記第２速度範囲の上限値よりも大きい、人力駆動車用制御装置。
【請求項2】
前記第１走行速度状態において、前記人力駆動車は前記第１速度範囲で走行し、前記第２走行速度状態において、前記人力駆動車は前記第２速度範囲で走行し、
前記第１速度範囲、および、前記第２速度範囲の少なくとも一方は変更可能である、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速度範囲、および、前記第２速度範囲の少なくとも一方は、走行状況および走行抵抗の少なくとも一方に応じて変更される、請求項２に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項4】
クランクを有する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、
前記クランクに入力される人力駆動力と、前記クランクの回転速度とに応じて、前記モータを制御し、
前記クランクに入力される前記人力駆動力が第１所定範囲内であり、かつ、前記クランクの回転速度が第２所定範囲内であり、さらに、前記人力駆動車が第１走行速度状態にある場合、前記クランクに入力される前記人力駆動力に対する前記モータの駆動力のアシスト比率および前記モータの駆動力の最大値の少なくとも一方が第１値になるように前記モータを制御し、
前記クランクに入力される前記人力駆動力が前記第１所定範囲内であり、かつ、前記クランクの回転速度が前記第２所定範囲内であり、さらに、前記人力駆動車が、前記第１走行速度状態とは異なる第２走行速度状態にある場合、前記アシスト比率および前記モータの駆動力の最大値の少なくとも一方が第２値になるように前記モータを制御し、
前記第１値は前記第２値とは異なり、
前記第１走行速度状態において、前記人力駆動車は第１速度範囲で走行し、
前記第２走行速度状態において、前記人力駆動車は第２速度範囲で走行し、
前記第１速度範囲、および、前記第２速度範囲の少なくとも一方は変更可能であり、
前記第１速度範囲、および、前記第２速度範囲の少なくとも一方は、走行状況および走行抵抗の少なくとも一方に応じて変更される、人力駆動車用制御装置。
【請求項5】
前記第１所定範囲は、１０Ｎｍ以下の範囲である、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】
クランクを有する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、
前記クランクに入力される人力駆動力と、前記クランクの回転速度とに応じて、前記モータを制御し、
前記クランクに入力される前記人力駆動力が第１所定範囲内であり、かつ、前記クランクの回転速度が第２所定範囲内であり、さらに、前記人力駆動車が第１走行速度状態にある場合、前記クランクに入力される前記人力駆動力に対する前記モータの駆動力のアシスト比率および前記モータの駆動力の最大値の少なくとも一方が第１値になるように前記モータを制御し、
前記クランクに入力される前記人力駆動力が前記第１所定範囲内であり、かつ、前記クランクの回転速度が前記第２所定範囲内であり、さらに、前記人力駆動車が、前記第１走行速度状態とは異なる第２走行速度状態にある場合、前記アシスト比率および前記モータの駆動力の最大値の少なくとも一方が第２値になるように前記モータを制御し、
前記第１値は前記第２値とは異なり、
前記第１所定範囲は、１０Ｎｍ以下の範囲である、人力駆動車用制御装置。
【請求項7】
前記第１走行速度状態において、前記人力駆動車は第１速度範囲で走行し、前記第２走行速度状態において、前記人力駆動車は第２速度範囲で走行し、
前記第１速度範囲の下限値は、前記第２速度範囲の上限値よりも大きい、請求項４または６に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項8】
前記第２所定範囲は、５０ｒｐｍ以下の範囲である、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、前記人力駆動力が所定駆動力範囲に含まれている場合、前記人力駆動力の増加に応じて前記アシスト比率および前記モータの駆動力の最大値の少なくとも一方を大きくする、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。
【請求項10】
前記制御部は、前記人力駆動車が前記第１走行速度状態または前記第２走行速度状態にある場合、前記人力駆動力の増加に応じて前記アシスト比率および前記モータの駆動力の最大値の少なくとも一方を大きくする、請求項９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、人力駆動車両に入力される人力駆動力に対するモータの出力の比率が所定の比率になるようにモータを制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平１０－５９２６０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、モータを好適に制御できる人力駆動車両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、クランクを有する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、前記クランクに入力される人力駆動力と、前記クランクの回転速度とに応じて、前記モータを制御し、前記クランクに入力される前記人力駆動力が第１所定値であり、かつ、前記クランクの回転速度が第２所定値であり、さらに、前記人力駆動車が第１走行速度状態にある場合、前記クランクに入力される前記人力駆動力に対する前記モータの駆動力のアシスト比率および前記モータの駆動力の最大値の少なくとも一方が第１値になるように前記モータを制御し、前記クランクに入力される前記人力駆動力が前記第１所定値であり、かつ、前記クランクの回転速度が前記第２所定値であり、さらに、前記人力駆動車が、前記第１走行速度状態とは異なる第２走行速度状態にある場合、前記アシスト比率および前記モータの駆動力の最大値の少なくとも一方が第２値になるように前記モータを制御し、前記第１値は前記第２値とは異なる。
上記第１側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１走行速度状態と第２走行速度状態のそれぞれの場合に応じてモータを好適に制御できる。
上記第１側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１走行速度状態と第２走行速度状態のそれぞれの場合に応じてモータ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、前記第１走行速度状態において、前記人力駆動車は第１速度で走行し、前記第２走行速度状態において、前記人力駆動車は第２速度で走行し、前記第１速度は、前記第２速度よりも大きい。
上記第２側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車が第１速度で走行する場合と、第２速度で走行する場合のそれぞれに好適なモータの制御を行える。
上記第２側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車が第１速度で走行する場合と、第２速度で走行する場合のそれぞれに好適なモータの制御を行える。
【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、前記第１値は、前記第２値よりも大きい。
上記第３側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１走行速度状態の場合の第１値を第２走行速度状態の場合の第２値よりも大きくできる。
上記第３側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１走行速度状態の場合の第１値を第２走行速度状態の場合の第２値よりも大きくできる。
【0008】
前記第１～第３側面のいずれか１つに従う第４側面の人力駆動車用制御装置において、前記第１走行速度状態において、前記人力駆動車は第１速度範囲で走行し、前記第２走行速度状態において、前記人力駆動車は第２速度範囲で走行し、前記第１速度範囲、および、前記第２速度範囲の少なくとも一方は変更可能である。
上記第４側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１速度範囲および第２速度範囲の少なくとも一方を変更できる。
上記第４側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１速度範囲および第２速度範囲の少なくとも一方を変更できる。
【0009】
前記第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１速度範囲、および、前記第２速度範囲の少なくとも一方は、走行状況および走行抵抗の少なくとも一方に応じて変更される。
上記第５側面の人力駆動車用制御装置によれば、走行状況および走行抵抗の少なくとも一方に適したモータの制御を行える。
上記第５側面の人力駆動車用制御装置によれば、走行状況および走行抵抗の少なくとも一方に適したモータの制御を行える。
【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、前記人力駆動力が所定駆動力範囲に含まれている場合、前記人力駆動力の増加に応じて前記アシスト比率および前記モータの駆動力の最大値の少なくとも一方を大きくする。
上記第６側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動力が所定駆動力範囲に含まれている場合、人力駆動力が増加するとアシスト比率およびモータの駆動力の最大値の少なくとも一方を大きくできる。
上記第６側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動力が所定駆動力範囲に含まれている場合、人力駆動力が増加するとアシスト比率およびモータの駆動力の最大値の少なくとも一方を大きくできる。
【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、前記人力駆動車が前記第１走行速度状態または前記第２走行速度状態にある場合、前記人力駆動力の増加に応じて前記アシスト比率および前記モータの駆動力の最大値の少なくとも一方を大きくする。
上記第７側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動力が第１走行速度状態または第２走行速度状態にある場合、人力駆動力が増加するとアシスト比率およびモータの駆動力の最大値の少なくとも一方を大きくできる。
上記第７側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動力が第１走行速度状態または第２走行速度状態にある場合、人力駆動力が増加するとアシスト比率およびモータの駆動力の最大値の少なくとも一方を大きくできる。
【0012】
前記第１～第７側面のいずれか１つに従う第８側面の人力駆動車用制御装置において、前記第１所定値は、１０Ｎｍ以下の値である。
上記第８側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動力が１０Ｎｍの場合、第１走行速度状態と第２走行速度状態のそれぞれの場合に応じてモータを好適に制御できる。
上記第８側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動力が１０Ｎｍの場合、第１走行速度状態と第２走行速度状態のそれぞれの場合に応じてモータを好適に制御できる。
【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、前記第２所定値は、５０ｒｐｍ以下の値である。
上記第９側面の人力駆動車用制御装置によれば、クランクの回転速度が５０ｒｐｍの場合、第１走行速度状態と第２走行速度状態のそれぞれの場合に応じてモータを好適に制御できる。
上記第９側面の人力駆動車用制御装置によれば、クランクの回転速度が５０ｒｐｍの場合、第１走行速度状態と第２走行速度状態のそれぞれの場合に応じてモータを好適に制御できる。
【発明の効果】
【0014】
本開示の人力駆動車両用制御装置は、モータを好適に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図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】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】実施形態において、クランクの回転速度が第２所定値の場合の人力駆動力とアシスト比率との関係を示すグラフ。
【図4】実施形態において、人力駆動力が第１所定値の場合のクランクの回転速度とアシスト比率との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図１～図６を参照して、実施形態の人力駆動車用制御装置５０について説明する。以後、人力駆動車用制御装置５０を、単に制御装置５０と記載する。制御装置５０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Ｈ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、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を含む。自転車は、電気モータによって駆動力が与えられる電動自転車（Ｅ－ｂｉｋｅ）を含む。電動自転車は、電動モータによって車両の推進を補助する電動アシスト自転車を含む。電動自転車は、電気モータによって推進が補助される電動アシスト自転車を含む。以下、実施の形態において、人力駆動車１０を、２つの車輪を有する自転車として説明する。
【0017】
人力駆動車１０は、ホイール１２、クランク１４、および、車体１６を有する。車体１６は、フレーム１８およびシートポスト２０を含む。クランク１４には、人力駆動力Ｈが入力される。クランク１４は、フレーム１８に対して回転可能なクランク軸１４Ａと、クランク軸１４Ａの軸方向の端部にそれぞれ設けられるクランクアーム１４Ｂとを含む。各クランクアーム１４Ｂには、一対のペダル２２が個別に連結される。ホイール１２は、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂを含む。駆動輪１２Ｂは、クランク１４が回転することによって駆動される。駆動輪１２Ｂは、フレーム１８に支持される。クランク１４と駆動輪１２Ｂとは、駆動機構２４によって連結される。駆動機構２４は、クランク軸１４Ａに結合される第１回転体２６を含む。クランク軸１４Ａと第１回転体２６とは、一体に回転するように結合されていてもよく、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１４が前転した場合に、第１回転体２６を前転させ、クランク１４が後転した場合に、第１回転体２６を後転させないように構成される。第１回転体２６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２４は、第２回転体２８と、連結部材３０とをさらに含む。連結部材３０は、第１回転体２６の回転力を第２回転体２８に伝達する。連結部材３０は、例えば、チェーン、ベルト、または、シャフトを含む。
【0018】
第２回転体２８は、駆動輪１２Ｂに連結される。第２回転体２８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２８と駆動輪１２Ｂ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２８が前転した場合に、駆動輪１２Ｂを前転させ、第２回転体２８が後転した場合に、駆動輪１２Ｂを後転させないように構成される。人力駆動車１０は、クランク軸１４Ａの回転速度に対する駆動輪１２Ｂの回転速度の変速比率Ｂを変更するために用いられる変速機４６を含んでいてもよい。変速機４６は、例えばフロントディレイラ、リアディレイラおよび内装変速機の少なくとも１つを含む。変速機４６は、フロントディレイラのみ、リアディレイラのみ、内装変速機のみ、または、フロントディレイラ、リアディレイラおよび内装変速機のうちの任意の組合せを含んでいてもよい。本実施形態では、第１回転体２６および第２回転体２８の少なくとも一方は、複数のスプロケットを含む。第１回転体２６のみ、第２回転体２８のみ、または、第１回転体２６および第２回転体２８の両方が、複数のスプロケットを含んでいてもよい。本実施形態では、第１回転体２６は、１枚のスプロケットを含み、第２回転体２８は、複数のスプロケットを含む。ディレイラは、第１回転体２６が複数のフロントスプロケットを含む場合、フロントディレイラを含み、第２回転体２８が複数のフロントスプロケットを含む場合、リアディレイラを含む。変速機４６が内装変速機を含む場合、内装変速機は、例えば、駆動輪１２Ｂのハブに設けられる。
【0019】
人力駆動車１０は、前輪および後輪を含む。フレーム１８には、フロントフォーク３２を介して前輪が取り付けられている。フロントフォーク３２にはハンドル部３４が取り付けられている。ハンドル部３４は、ステム３６およびハンドルバー３８を含む。フロントフォーク３２には、ハンドルバー３８がステム３６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１２Ｂとして説明するが、前輪が駆動輪１２Ｂであってもよい。
【0020】
シートポスト２０は、シートポスト２０の高さを変更可能に構成されることが好ましい。シートポスト２０は、シートポスト２０の高さを変更するための電動アクチュエータを含むことが好ましい。電動アクチュエータは、油圧または空気を用いて伸長する電動シートポストのバルブをコントロールしてもよい。電動アクチュエータは、電気モータおよびソレノイドの少なくとも一方を含む。シートポスト２０は、機械式ケーブルまたはレバーによってシートポスト２０の高さを変更可能に構成されてもよい。
【0021】
人力駆動車１０は、サスペンション４８を含むことが好ましい。サスペンション４８は、リアサスペンション４８Ａおよびフロントサスペンション４８Ｂの少なくとも一方を含む。サスペンション４８は、車輪に加えられる衝撃を吸収する。
【0022】
リアサスペンション４８Ａは、人力駆動車１０のフレーム１８と後輪との間に設けられるように構成される。より具体的には、リアサスペンション４８Ａは、フレーム１８と後輪を支持するスイングアームとの間に設けられる。リアサスペンション４８Ａは、後輪に加えられる衝撃を吸収する。リアサスペンション４８Ａは、油圧サスペンションであってもよく、エアサスペンションであってもよい。
【0023】
リアサスペンション４８Ａは、第１部分と、第１部分に嵌め込まれて第１部分と相対移動可能な第２部分とを含む。リアサスペンション４８Ａの動作状態は、第１部分と第２部分との相対移動が規制されるロック状態と、第１部分と第２部分との相対移動が許容されるロック解除状態とを含む。リアサスペンション４８Ａは、アクチュエータをさらに含むことが好ましい。アクチュエータは、例えば、電気モータを含む。アクチュエータは、リアサスペンション４８Ａの動作状態を切り替える。なお、リアサスペンション４８Ａのロック状態は、後輪に強い力が加えられた場合に、第１部分と第２部分とがわずかに相対移動する状態を含み得る。
【0024】
フロントサスペンション４８Ｂは、人力駆動車１０のフレーム１８と前輪との間に設けられるように構成される。より具体的には、フロントサスペンション４８Ｂは、フロントフォーク３２に設けられる。フロントサスペンション４８Ｂは、前輪に加えられる衝撃を吸収する。フロントサスペンション４８Ｂは、油圧サスペンションであってもよく、エアサスペンションであってもよい。
【0025】
フロントサスペンション４８Ｂは、第１部分と、第１部分に嵌め込まれて第１部分と相対移動可能な第２部分とを含む。フロントサスペンション４８Ｂの動作状態は、第１部分と第２部分との相対移動が規制されるロック状態と、第１部分と第２部分との相対移動が許容されるロック解除状態とを含む。フロントサスペンション４８Ｂは、アクチュエータをさらに含むことが好ましい。アクチュエータは、例えば、電気モータを含む。アクチュエータは、フロントサスペンション４８Ｂの動作状態を切り替える。なお、フロントサスペンション４８Ｂのロック状態は、前輪に強い力が加えられた場合に、第１部分と第２部分とがわずかに相対移動する状態を含み得る。
【0026】
人力駆動車１０は、バッテリ４０をさらに含む。バッテリ４０は、１または複数のバッテリセルを含む。バッテリセルは、充電池を含む。バッテリ４０は、人力駆動車１０に設けられ、バッテリ４０と電気的に接続されている他の電気部品、例えば、人力駆動車用制御装置５０に電力を供給する。バッテリ４０は、人力駆動車用制御装置５０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４０は、例えば電力線通信（ＰＬＣ；power line communication）によって人力駆動車用制御装置５０と通信可能である。バッテリ４０は、フレーム１８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１８の内部に収容されてもよい。
【0027】
人力駆動車１０は、人力駆動車１０の推進をアシストするように構成されるモータ４２を含む。人力駆動車１０は、駆動回路４４をさらに含む。駆動回路４４は、インバータ回路を含む。モータ４２は、駆動回路と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４４は、バッテリ４０からモータ４２に供給される電力を制御する。駆動回路４４は、人力駆動車用制御装置５０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４４は、例えばシリアル通信によって人力駆動車用制御装置５０の制御部５２と通信可能である。駆動回路４４は、人力駆動車用制御装置５０に含まれていてもよい。駆動回路４４は、制御部５２からの制御信号に応じてモータ４２を駆動させる。
【0028】
モータ４２は、電気モータを含む。モータ４２は、ペダル２２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４２は、人力駆動車１０のフレーム１８、後輪、または、前輪に設けられる。本実施形態では、モータ４２は、クランク軸１４Ａから第１回転体２６までの動力伝達経路に結合される。モータ４２とクランク軸１４Ａとの間の動力伝達経路には、クランク軸１４Ａ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１４の回転力によってモータ４２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４２および駆動回路４４が設けられるハウジングには、モータ４２および駆動回路４４以外の構成が設けられてもよく、例えばモータ４２の回転を減速して出力する減速機が設けられてもよい。
【0029】
人力駆動車用制御装置５０は、制御部５２を含む。制御部５２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５２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５２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。人力駆動車用制御装置５０は、記憶部５４をさらに含む。記憶部５４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５４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５２および記憶部５４は、例えばモータ４２が設けられるハウジングに設けられる。
【0030】
人力駆動車用制御装置５０は、好ましくは、クランク回転センサ５６、車速センサ５８、および、トルクセンサ６０をさらに含む。クランク回転センサ５６、車速センサ５８、および、トルクセンサ６０は、モータ４２が設けられるハウジングの内部に設けられてもよく、外部に設けられてもよい。クランク回転センサ５６、車速センサ５８、および、トルクセンサ６０の少なくとも１つは、人力駆動車用制御装置５０に含まれなくてもよい。
【0031】
クランク回転センサ５６は、人力駆動車１０のクランク１４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５６は、例えば人力駆動車１０のフレーム１８またはモータ４２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５６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１４Ａまたはクランク軸１４Ａから第１回転体２６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５６は、制御部５２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５６は、クランク１４の回転速度Ｎに応じた信号を制御部５２に出力する。クランク回転センサ５６は、クランク軸１４Ａから第１回転体２６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１４Ａ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５６は、クランク軸１４Ａと第１回転体２６との間に第１ワンウェイクラッチが設けられない場合、第１回転体２６に設けられてもよい。クランク回転センサ５６は、人力駆動車１０の走行速度Ｖを検出するために用いられてもよい。この場合、制御部５２は、クランク回転センサ５６によって検出されるクランク１４の回転速度Ｎと、変速比率Ｂとに応じて、駆動輪１２Ｂの回転速度を演算して、人力駆動車１０の走行速度Ｖを検出する。変速比率Ｂに関する情報は、記憶部５４に予め記憶されている。
【0032】
人力駆動車１０に変速比率Ｂを変更するための変速機４６が設けられる場合、制御部５２は、人力駆動車１０の走行速度Ｖと、クランク１４の回転速度Ｎとに応じて、変速比率Ｂを演算してもよい。この場合、駆動輪１２Ｂの周長、駆動輪１２Ｂの直径、または、駆動輪１２Ｂの半径に関する情報が記憶部５４に予め記憶されている。人力駆動車用制御装置５０は、変速センサを含んでいてもよい。変速センサは、例えば、変速機４６に設けられる。変速センサは、変速機４６の現在の変速ステージを検出する。変速センサは、制御部５２に電気的に接続されている。変速ステージと変速比率Ｂとの関係は、記憶部５４に予め記憶されている。制御部５２は、変速センサの検出結果から、現在の変速比率Ｂを検出することができる。制御部５２は、駆動輪１２Ｂの回転速度を変速比率Ｂで除算することによって、クランク１４の回転速度Ｎを演算できる。この場合、車速センサ５８および変速センサをクランク回転センサ５６として用いてもよい。変速センサは、変速機４６ではなく、変速操作部に設けられてもよく、変速ワイヤに設けられてもよい。
【0033】
車速センサ５８は、ホイール１２の回転速度を検出するために用いられる。車速センサ５８は、有線または無線によって制御部５２と電気的に接続されている。車速センサ５８は、制御部５２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５８は、ホイール１２の回転速度に応じた信号を制御部５２に出力する。制御部５２は、ホイール１２の回転速度に基づいて人力駆動車１０の走行速度Ｖを演算する。制御部５２は、走行速度Ｖが所定値以上になると、モータ４２を停止する。所定値は、例えば時速２５Ｋｍ、または、時速４５Ｋｍである。車速センサは、例えば、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。車速センサ５８は、フレーム１８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３２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。別の例では、車速センサ５８は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部を含む。制御部５２は、ＧＰＳ受信部によって取得したＧＰＳ情報と、記憶部５４に予め記録されている地図情報と、時間とに応じて、人力駆動車１０の走行速度Ｖを検出してもよい。制御部５２は、時間を計るためのタイマを含むことが好ましい。
【0034】
トルクセンサ６０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。トルクセンサ６０は、例えば、モータ４２が設けられるハウジングに設けられる。トルクセンサ６０は、クランク１４に入力される人力駆動力ＨのトルクＴＨを検出する。トルクセンサ６０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６０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６０が歪センサを含む場合、歪センサは、好ましくは、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６０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６０の通信部は、制御部５２と通信可能に構成される。
【0035】
制御部５２は、例えば、人力駆動力Ｈに対するモータ４２の駆動力が所定のアシスト比率Ａになるように、モータ４２を制御する。制御部５２は、例えば、人力駆動車１０の人力駆動力ＨのトルクＴＨに対する、モータ４２によるモータ４２の駆動力の出力トルクＴＭが所定のアシスト比率Ａになるように、モータ４２を制御してもよい。制御部５２は、例えば、人力駆動力Ｈに対するモータ４２の駆動力のアシスト比率Ａの異なる複数の制御モードから選択される１つの制御モードでモータ４２を制御する。人力駆動車１０の人力駆動力ＨのトルクＴＨに対するモータ４２の出力トルクＴＭのトルク比率ＡＴを、アシスト比率Ａと記載する場合がある。制御部５２は、例えば、人力駆動力Ｈの仕事率ＷＨ（ワット）に対して、モータ４２の仕事率ＷＸ（ワット）が所定のアシスト比率Ａになるように、モータ４２を制御してもよい。人力駆動車１０の人力駆動力Ｈの仕事率ＷＨに対するモータ４２の駆動力の仕事率ＷＸの比率ＡＷを、アシスト比率Ａと記載する場合がある。人力駆動力Ｈの仕事率ＷＨは、人力駆動力Ｈとクランク１４の回転速度Ｎとの乗算によって算出される。モータ４２の出力が減速機を介して人力駆動力Ｈの動力経路に入力される場合は、減速機の出力を、モータ４２の駆動力とする。制御部５２は、人力駆動力Ｈの仕事率ＷＨまたはトルクＴＨに応じて、制御指令をモータ４２の駆動回路４４に出力する。制御指令は、例えばトルク指令値を含む。
【0036】
制御部５２は、モータ４２の駆動力の最大値が所定値以下になるようにモータ４２を制御する。制御部５２は、例えば、最大値の異なる複数の制御モードから選択される１つの制御モードでモータ４２を制御する。モータ４２の駆動力は、モータ４２の出力トルクＴＭを含む。モータ４２の駆動力は、モータ４２の仕事率ＷＸを含んでいてもよい。この場合、制御部５２は、モータ４２の仕事率ＷＸの最大値が所定値ＷＸ１以下になるようにモータ４２を制御する。所定値ＷＸ１は、一例では、５００ワットである。所定値ＷＸ１は、別の例では、３００ワットである。制御部５２は、トルク比率ＡＴが所定トルク比率ＡＴ１以下になるようにモータ４２を制御してもよい。所定トルク比率ＡＴ１は、一例では、３００％である。所定トルク比率ＡＴ１は、別例では、２００％である。
【0037】
複数の制御モードのそれぞれにおいて、アシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の最大値の少なくとも一方が異なっていてもよい。複数の制御モードのそれぞれにおいて、アシスト比率Ａのみ、最大値のみ、または、アシスト比率Ａおよび最大値の両方が異なっていてもよい。この場合、制御部５２は、モータ４２の駆動力が選択されているモータ４２の制御モードにおいて規定されるアシスト比率Ａ以下、かつ、最大値が所定値以下になるようにモータ４２を制御する。
【0038】
制御装置５０は、クランク１４を有する人力駆動車１０の推進をアシストするモータ４２を制御する制御部５２を含む。制御部５２は、クランク１４に入力される人力駆動力Ｈと、クランク１４の回転速度Ｎに応じて、モータ４２を制御する。制御部５２は、クランク１４に入力される人力駆動力Ｈが第１所定値ＨＸであり、かつ、クランク１４の回転速度Ｎが第２所定値ＮＸであり、さらに、人力駆動車１０が第１走行速度状態にある場合、クランク１４に入力される人力駆動力Ｈに対するモータ４２の駆動力のアシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の最大値の少なくとも一方が第１値Ａ１になるようにモータ４２を制御する。制御部５２は、クランク１４に入力される人力駆動力Ｈが第１所定値ＨＸであり、かつ、クランク１４の回転速度Ｎが第２所定値ＮＸであり、さらに、人力駆動車１０が、第１走行速度状態とは異なる第２走行速度状態にある場合、アシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の最大値の少なくとも一方が第２値Ａ２になるようにモータ４２を制御する。第１値Ａ１は、第２値Ａ２とは異なる。
【0039】
第１値Ａ１は、第２値Ａ２よりも大きいことが好ましい。一例では、第１値Ａ１および第２値Ａ２の両方は、制御モードごとに予め定められるアシスト比率Ａまたはモータ４２の駆動力の最大値とは異なる値である。第１走行速度状態ではなくかつ第２走行速度状態ではない場合、制御部５２は、制御モードごとに予め定められるアシスト比率Ａまたはモータ４２の駆動力の最大値でモータ４２を制御する。この場合、第１値Ａ１および第２値Ａ２の両方を、制御モードごとに定められるアシスト比率Ａまたはモータ４２の駆動力の最大値よりも小さくすることが好ましい。また、第１値Ａ１は、制御モードごとに予め定められるアシスト比率Ａまたはモータ４２の駆動力の最大値よりも大きく、第２値Ａ２は、制御モードごとに予め定められるアシスト比率Ａまたはモータ４２の駆動力の最大値よりも小さくしてもよい。別例では、第１値Ａ１は、第２値Ａ２と対応する制御モードよりも１段階大きい制御モードと対応するアシスト比率Ａまたはモータ４２の駆動力の最大値である。この場合、制御部５２は、クランク１４に入力される人力駆動力Ｈが第１所定値ＨＸであり、かつ、クランク１４の回転速度Ｎが第２所定値ＮＸである場合、第１走行速度状態と第２走行速度状態とが切り替わると、制御モードを変更する。さらに別例では、第１値Ａ１および第２値Ａ２の一方は制御モードごとに予め定められるアシスト比率Ａまたはモータ４２の駆動力の最大値であり、第１値Ａ１および第２値Ａ２の他方は、制御モードごとに予め定められるアシスト比率Ａまたはモータ４２の駆動力の最大値とは異なる値である。この場合、制御部５２は、クランク１４に入力される人力駆動力Ｈが第１所定値ＨＸであり、かつ、クランク１４の回転速度Ｎが第２所定値ＮＸである場合、第１走行速度状態と第２走行速度状態とが切り替わると、制御モードは変更せずに、アシスト比率Ａまたはモータ４２の駆動力の最大値を第１値Ａ１と第２値Ａ２との間で変更することが好ましい。
【0040】
第１所定値ＨＸは、１０Ｎｍ以下の値であることが好ましい。具体的には、第１所定値ＨＸは、１０Ｎｍ以下の全ての値であることが好ましい。第２所定値ＮＸは、５０ｒｐｍ以下の値であることが好ましい。具体的には、第２所定値ＮＸは、５０ｒｐｍ以下の全ての値であることが好ましい。制御部５２は、人力駆動力Ｈが０Ｎｍ以上かつ１０Ｎｍ以下であり、かつ、クランク１４の回転速度Ｎが０ｒｐｍ以上かつ５０ｒｐｍ以下であり、さらに、人力駆動車１０が第１走行速度状態にある場合、アシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の最大値の少なくとも一方が第１値Ａ１になるようにモータ４２を制御する。制御部５２は、人力駆動力Ｈが０Ｎｍ以上かつ１０Ｎｍ以下であり、かつ、クランク１４の回転速度Ｎが０ｒｐｍ以上かつ５０ｒｐｍ以下であり、さらに、人力駆動車１０が第２走行速度状態にある場合、アシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の最大値の少なくとも一方が第２値Ａ２になるようにモータ４２を制御する。
【0041】
一例では、第１走行速度状態において、人力駆動車１０は第１速度Ｖ１で走行し、第２走行速度状態において、人力駆動車１０は第２速度Ｖ２で走行し、第１速度Ｖ１は、第２速度Ｖ２よりも大きい。第１速度Ｖ１は、時速２５ｋｍ以下であることが好ましい。第１速度Ｖ１は、時速１２ｋｍ以下であることがより好ましい。第１速度Ｖ１は、８ｋｍ以下であってもよく、５ｋｍ以下であってもよい。第１走行速度状態において、人力駆動車１０は第１速度範囲ＤＶ１で走行し、第２走行速度状態において、人力駆動車１０は第２速度範囲ＤＶ２で走行する。第１速度Ｖ１は、第１速度範囲ＤＶ１の全ての値を含む。第２速度Ｖ２は、第２速度範囲ＤＶ２の全ての値を含む。第１速度範囲ＤＶ１と、第２速度範囲ＤＶ２とは重複しないことが好ましい。第１速度範囲ＤＶ１の下限値は、第２速度範囲ＤＶ２の上限値より大きい。第１速度範囲ＤＶ１は上限値を有しなくてもよい。第２速度範囲ＤＶ２は、下限値が０であるか、下限値を有しないことが好ましい。第１速度範囲ＤＶ１および第２速度範囲ＤＶ２が連続し、かつ、人力駆動車１０の走行速度Ｖが第１速度範囲ＤＶ１および第２速度範囲ＤＶ２の一方に含まれる場合、人力駆動車１０は、クランク１４に入力される人力駆動力Ｈが第１所定値ＨＸであり、かつ、クランク１４の回転速度Ｎが第２所定値ＮＸである場合、第１走行速度状態および第２走行速度状態の一方で走行する。
【0042】
図３は、クランク１４の回転速度Ｎが第２所定値ＮＸの場合の人力駆動力Ｈとアシスト比率Ａとの関係を示す。クランク１４の回転速度Ｎが第２所定値ＮＸの場合の人力駆動力Ｈとモータ４２の駆動力の最大値との関係は、図３のアシスト比率Ａをモータ４２の駆動力の最大値に置き換えた関係に相当する。
【0043】
制御部５２は、人力駆動力Ｈに応じてアシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の最大値の少なくとも一方を変更することが好ましい。制御部５２は、人力駆動力Ｈが所定駆動力範囲ＤＨに含まれている場合、人力駆動力Ｈの増加に応じてアシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の最大値の少なくとも一方を大きくすることが好ましい。制御部５２は、人力駆動車１０が第１走行速度状態または第２走行速度状態にある場合、人力駆動力Ｈの増加に応じてアシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の最大値の少なくとも一方を大きくすることが好ましい。図３の実線は、クランク１４の回転速度Ｎが第２所定値ＮＸの場合の、人力駆動力Ｈと第１値Ａ１との関係を示す。図３の二点鎖線は、クランク１４の回転速度Ｎが第２所定値ＮＸの場合の、人力駆動力Ｈと第２値Ａ２との関係を示す。制御部５２は、人力駆動力Ｈが所定駆動力範囲ＤＨにある場合、人力駆動力Ｈが大きくなるにつれて第１値Ａ１が大きくなるようにモータ４２を制御する。制御部５２は、人力駆動力Ｈが所定駆動力範囲ＤＨにある場合、人力駆動力Ｈが大きくなるにつれて第２値Ａ２が大きくなるようにモータ４２を制御する。
【0044】
制御部５２は、例えば、記憶部５４に記憶される人力駆動力Ｈ、クランク１４の回転速度Ｎ、および、補正係数との関係を規定した情報に応じて第１値Ａ１および第２値Ａ２を算出することが好ましい。人力駆動力Ｈ、クランク１４の回転速度Ｎ、および、補正係数との関係を規定した情報は、例えば、マップ、関係式、および、テーブルの少なくとも１つを含む。記憶部５４は、例えば、人力駆動力Ｈと第１値Ａ１を算出するための第１係数との関係とを規定した情報、および、クランク１４の回転速度Ｎと第１値Ａ１を算出するための第２係数との関係とを規定した情報を記憶する。制御部５２は、例えば、第１走行速度状態にある場合、制御モードごとに定められるアシスト比率Ａまたは最大値に第１の係数および第２の係数を乗算することによって、第１値Ａ１を算出する。記憶部５４は、例えば、人力駆動力Ｈと第２値Ａ２を算出するための第３係数との関係とを規定した情報、および、クランク１４の回転速度Ｎと第１値Ａ１を算出するための第４係数との関係とを規定した情報を記憶する。制御部５２は、例えば、第２走行速度状態にある場合、制御モードごとに定められるアシスト比率Ａまたは最大値に第３の係数および第４の係数を乗算することによって、第２値Ａ２を算出する。
【0045】
図４は、人力駆動力Ｈが第１所定値ＨＸの場合のクランク１４の回転速度Ｎとアシスト比率Ａとの関係を示す。人力駆動力Ｈが第１所定値ＨＸの場合のクランク１４の回転速度Ｎとモータ４２の駆動力の最大値との関係は、図４のアシスト比率Ａをモータ４２の駆動力の最大値に置き換えた関係に相当する。
【0046】
制御部５２は、クランク１４の回転速度Ｎに応じてアシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の最大値の少なくとも一方を変更することが好ましい。制御部５２は、クランク１４の回転速度Ｎが所定回転速度範囲ＤＮに含まれている場合、クランク１４の回転速度Ｎの増加に応じてアシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の最大値の少なくとも一方を小さくすることが好ましい。制御部５２は、人力駆動車１０が第１走行速度状態または第２走行速度状態にある場合、クランク１４の回転速度Ｎの増加に応じてアシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の最大値の少なくとも一方を小さくすることが好ましい。図４の実線は、人力駆動力Ｈが第１所定値ＨＸの場合の、クランク１４の回転速度Ｎと第１値Ａ１との関係を示す。図４の二点鎖線は、人力駆動力Ｈが第１所定値ＨＸの場合の、クランク１４の回転速度Ｎと第２値Ａ２との関係を示す。制御部５２は、クランク１４の回転速度Ｎが所定回転速度範囲ＤＮにある場合、クランク１４の回転速度Ｎが大きくなるにつれて第１値Ａ１が小さくなるようにモータ４２を制御する。制御部５２は、クランク１４の回転速度Ｎが所定回転速度範囲ＤＮにある場合、クランク１４の回転速度Ｎが大きくなるにつれて第２値Ａ２が小さくなるようにモータ４２を制御する。
【0047】
制御部５２は、人力駆動力Ｈが第１所定値ＨＸであり、かつ、クランク１４の回転速度Ｎが第２所定値ＮＸである場合、走行速度Ｖが第１速度範囲ＤＶ１に含まれる場合のアシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の最大値の少なくとも一方よりも、第２速度範囲ＤＶ２に含まれる場合のアシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の最大値の少なくとも一方を小さくする。このため、ライダが低速でゆっくり走りたい場合に、モータ４２の駆動力が大きくなることを抑制できる。
【0048】
図５を参照して、モータ４２を制御する処理について説明する。制御部５２は、制御部５２に電力が供給されると、処理を開始して図５に示すフローチャートのステップＳ１１に移行する。制御部５２は、図５のフローチャートが終了すると、電力の供給が停止されるまでは、所定周期後にステップＳ１１からの処理を繰り返す。
【0049】
制御部５２は、ステップＳ１１において、人力駆動力Ｈが第１所定値ＨＸ、かつ、クランク１４の回転速度Ｎが第２所定値ＮＸか否かを判定する。制御部５２は、人力駆動力Ｈが第１所定値ＨＸではない場合、および、クランク１４の回転速度Ｎが第２所定値ＮＸではない場合、処理を終了する。制御部５２は、人力駆動力Ｈが第１所定値ＨＸ、かつ、クランク１４の回転速度Ｎが第２所定値ＮＸの場合、ステップＳ１２に移行する。
【0050】
制御部５２は、ステップＳ１２において、第１走行速度状態か否かを判定する。制御部５２は、第１走行速度状態の場合、ステップＳ１３に移行する。制御部５２は、ステップＳ１３において、アシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の少なくとも一方が第１値Ａ１になるようにモータ４２を制御し、処理を終了する。
【0051】
制御部５２は、ステップＳ１２において、第１走行速度状態ではない場合、ステップＳ１４に移行する。第２走行速度状態における第２速度範囲ＤＶ２が、第１走行速度状態における第１速度範囲ＤＶ１と重複しない場合、制御部５２は、ステップＳ１２において第２走行速度状態の場合、ステップＳ１４に移行する。制御部５２は、ステップＳ１４において、アシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の少なくとも一方が第２値Ａ２になるようにモータ４２を制御し、処理を終了する。
【0052】
制御部５２は、ステップＳ１１において、否定判定した場合、人力駆動力Ｈ、クランク１４の回転速度Ｎ、および、他のパラメータの少なくとも１つに応じてモータ４２を制御することが好ましい。制御部５２は、第１値Ａ１および第２値Ａ２が、制御モードごとに設定されているアシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の最大値ではない場合、ステップＳ１１において、否定判定した場合、選択されている制御モードに設定されているアシスト比率Ａおよびモータ４２の駆動力の最大値になるようにモータ４２を制御することが好ましい。
【0053】
第１走行速度状態において、人力駆動車１０は第１速度範囲ＤＶ１で走行し、第２走行速度状態において、人力駆動車１０は第２速度範囲ＤＶ２で走行し、第１速度範囲ＤＶ１、および、第２速度範囲ＤＶ２の少なくとも一方は変更可能であることが好ましい。第１速度範囲ＤＶ１が変更可能な場合、第１速度範囲ＤＶ１の上限値および下限値の少なくとも一方が変更可能であることが好ましい。第２速度範囲ＤＶ２が変更可能である場合、第２速度範囲ＤＶ２の上限値および下限値の少なくとも一方が変更可能であることが好ましい。第１速度範囲ＤＶ１および第２速度範囲ＤＶ２が連続している場合、第１速度範囲ＤＶ１の下限値と第２速度範囲ＤＶ２の上限値とは、同時に変更されることが好ましい。
【0054】
第１速度範囲ＤＶ１、および、第２速度範囲ＤＶ２の少なくとも一方は、走行状況および走行抵抗の少なくとも一方に応じて変更されることが好ましい。走行状況は、人力駆動車１０の傾き、サスペンション４８の状態、および、シートポスト２０の状態の少なくとも１つを含む。人力駆動車１０の傾きは、人力駆動車１０のピッチ角度を含むことが好ましい。走行抵抗は、人力駆動車１０の走行する走行路の路面抵抗、路面の勾配抵抗、および、風の少なくとも１つを含む。
【0055】
制御装置５０は、走行状況に応じて第１速度範囲ＤＶ１および第２速度範囲ＤＶ２の少なくとも一方を変更する場合、走行状況を検出する第１検出部６２を含むことが好ましい。
【0056】
走行状況が人力駆動車１０の傾きを含む場合、第１検出部６２は、例えば、傾斜センサを含む。傾斜センサは、車体１６の傾斜角度を検出する。傾斜センサは、例えば、ジャイロセンサを含む。ジャイロセンサは、好ましくは、３軸ジャイロセンサを含む。ジャイロセンサは、好ましくは、車体１６のヨー角度、車体１６のロール角度、および、車体１６のピッチ角度を検出可能に構成される。ジャイロセンサの３軸は、好ましくは、人力駆動車１０を水平面に前輪および後輪を接地させて直立させた状態における人力駆動車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。第１検出部６２は、加速度センサを含んでいてもよい。加速度センサは、人力駆動車１０を水平面に直立させた状態における人力駆動車１０の前後方向、左右方向、および、上下方向の少なくとも１つの加速度を検出する。
【0057】
制御部５２は、人力駆動車１０の傾きに応じて第１速度範囲ＤＶ１および第２速度範囲ＤＶ２の少なくとも一方を変更する場合、例えば、人力駆動車１０のピッチ角度が上り坂に対応する所定角度以上の場合、所定角度未満の場合よりも、第１速度範囲ＤＶ１の下限値を低くし、第２速度範囲ＤＶ２の上限値を低くする。この場合、所定角度以上の上り坂において、走行速度Ｖが低い場合にモータ４２の駆動力が上がりにくいことを抑制できる。
【0058】
走行状況がサスペンション４８の状態を含む場合、第１検出部６２は、例えば、サスペンション４８の動作状態およびストローク長の少なくとも一方を検出する。この場合、第１検出部６２は、サスペンション４８に設けられてサスペンション４８の状態を検出してもよく、サスペンション４８を操作する操作装置に設けられて操作装置の操作状態に応じてサスペンション４８の状態を検出してもよい。
【0059】
制御部５２は、サスペンション４８の動作状態に応じて第１速度範囲ＤＶ１および第２速度範囲ＤＶ２の少なくとも一方を変更する場合、例えば、解除状態にある場合、ロック状態にある場合よりも第１速度範囲ＤＶ１の下限値を低くし、第２速度範囲ＤＶ２の上限値を低くする。この場合、サスペンション４８の解除状態において、走行速度Ｖが低い場合にモータ４２の駆動力が上がりにくいことを抑制できる。このため、サスペンション４８を解除状態にして、凹凸の大きい路面を走行する場合に障害物を乗り越えやすくなる。
【0060】
制御部５２は、サスペンション４８のストローク長に応じて第１速度範囲ＤＶ１および第２速度範囲ＤＶ２の少なくとも一方を変更する場合、例えば、ストローク長の変動が大きい場合、ストローク長の変動が小さい場合よりも第１速度範囲ＤＶ１の下限値を低くし、第２速度範囲ＤＶ２の上限値を低くする。この場合、サスペンション４８のストローク長の変動が大きいような凹凸の大きい路面において、走行速度Ｖが低い場合にモータ４２の駆動力が上がりにくいことを抑制できる。このため、凹凸の大きい路面を走行する場合に障害物を乗り越えやすくなる。
【0061】
走行状況がシートポスト２０の状態を含む場合、第１検出部６２は、例えば、シートポスト２０の高さを検出する。この場合、第１検出部６２は、シートポスト２０に設けられてシートポスト２０の状態を検出してもよく、シートポスト２０を操作する操作装置に設けられて操作装置の操作状態に応じてシートポスト２０の状態を検出してもよい。
【0062】
制御部５２は、シートポスト２０の高さに応じて第１速度範囲ＤＶ１および第２速度範囲ＤＶ２の少なくとも一方を変更する場合、例えば、シートポスト２０の高さが所定の高さ以下の場合、所定の高さよりも高い場合よりも第１速度範囲ＤＶ１の下限値を低くし、第２速度範囲ＤＶ２の上限値を低くする。この場合、ライダがシートポスト２０を下げた状態において、走行速度Ｖが低い場合にモータ４２が上がりにくいことを抑制できる。このため、ライダがシートポスト２０を下げて立ち漕ぎで走行する場合、モータ４２の駆動力が上がりにくいことを抑制できる。
【0063】
制御装置５０は、走行抵抗に応じて第１速度範囲ＤＶ１および第２速度範囲ＤＶ２の少なくとも一方を変更する場合、走行抵抗を検出する第２検出部６４を含むことが好ましい。
【0064】
走行抵抗が走行路の路面抵抗を含む場合、第２検出部６４は、例えば、路面状態を検出するカメラ、路面の乾燥状態を検出する湿度計、および、路面の凹凸を検出する振動センサの少なくとも１つを含む。振動センサは、第１検出部６２の傾斜センサと同様に構成される。第１検出部６２の傾斜センサを振動センサとして用いることができるが、振動センサは、第１検出部６２の傾斜センサと各別に構成されてもよい。
【0065】
制御部５２は、人力駆動車１０の走行路の路面抵抗に応じて第１速度範囲ＤＶ１および第２速度範囲ＤＶ２の少なくとも一方を変更する場合、例えば、路面抵抗が所定値以上の場合、所定値未満の場合よりも、第１速度範囲ＤＶ１の下限値を低くし、第２速度範囲ＤＶ２の上限値を低くする。この場合、路面抵抗が大きい状態において、走行速度Ｖが低い場合にモータ４２の駆動力が上がりにくいことを抑制できる。
【0066】
走行抵抗が路面の勾配抵抗を含む場合、第２検出部６４は、例えば、傾斜センサを含む。第２検出部６４の傾斜センサは、第１検出部６２の傾斜センサと同様に構成される。第１検出部６２の傾斜センサを第２検出部６４の傾斜センサとして用いることができるが、第２検出部６４の傾斜センサは、第１検出部６２の傾斜センサと各別に構成されてもよい。
【0067】
制御部５２は、人力駆動車１０の路面の勾配抵抗に応じて第１速度範囲ＤＶ１および第２速度範囲ＤＶ２の少なくとも一方を変更する場合、例えば、人力駆動車１０のピッチ角度が上り坂に対応する所定角度以上の場合、所定角度未満の場合よりも、第１速度範囲ＤＶ１の下限値を低くし、第２速度範囲ＤＶ２の上限値を低くする。この場合、所定角度以上の上り坂において、走行速度Ｖが低い場合にモータ４２の駆動力が上がりにくいことを抑制できる。
【0068】
走行抵抗が風を含む場合、第２検出部６４は、例えば、風速および風圧の少なくとも一方を検出する風センサを含む。風センサは、風速センサおよび風圧センサの少なくとも一方を含む。風センサは、例えば、人力駆動車１０のハンドルバー３８に設けられる。風センサは、人力駆動車１０が前方に走行する場合の向かい風および追い風の少なくとも一方を検出可能に構成されることが好ましい。
【0069】
制御部５２は、人力駆動車１０の風速および風圧の少なくとも一方に応じて第１速度範囲ＤＶ１および第２速度範囲ＤＶ２の少なくとも一方を変更する場合、例えば、人力駆動車１０の風速および風圧の少なくとも一方が所定値以上の場合、所定値未満の場合よりも、第１速度範囲ＤＶ１の下限値を低くし、第２速度範囲ＤＶ２の上限値を低くする。この場合、風速および風圧の少なくとも一方が大きい状態において、走行速度Ｖが低い場合にモータ４２の駆動力が上がりにくいことを抑制できる。
【0070】
図６を参照して、速度範囲を変更する処理について説明する。制御部５２は、制御部５２に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Ｓ２１に移行する。制御部５２は、図６のフローチャートが終了すると、電力の供給が停止されるまでは、所定周期後にステップＳ２１からの処理を繰り返す。
【0071】
制御部５２は、ステップＳ２１において、速度範囲の変更条件が成立したか否かを判定する。制御部５２は、人力駆動車１０の走行状況および走行抵抗の変化に応じて速度範囲の変更条件が成立したと判定する。制御部５２は、速度範囲の変更条件が成立していない場合、処理を終了する。制御部５２は、速度範囲の変更条件が成立している場合、ステップＳ２２に移行する。
【0072】
制御部５２は、ステップＳ２２において、速度範囲を変更し、処理を終了する。具体的には、制御部５２は、第１速度範囲ＤＶ１および第２速度範囲ＤＶ２の少なくとも一方を、人力駆動車１０の走行状況および走行抵抗の少なくとも一方に応じて変更する。
【0073】
（変形例）
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。
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。
【0074】
・操作装置で第１速度範囲ＤＶ１および第２速度範囲ＤＶ２の少なくとも一方を変更可能に構成してもよい。操作装置は、人力駆動車１０に設けられてもよく、外部装置であってもよい。
【0075】
・第１走行速度状態と、第２走行速度状態とは、人力駆動力Ｈおよびクランク１４の回転速度Ｎの少なくとも一方が異なっていてもよい。
【0076】
・図５の処理において、ステップＳ１１の処理を省略することもできる。この場合、人力駆動力Ｈおよびクランク１４の回転速度Ｎに関わらず、制御部５２は、第１走行速度状態にある場合、アシスト比率Ａおよび最大値の少なくとも一方が第１値Ａ１になるようにモータ４２を制御し、第２走行速度状態にある場合、アシスト比率Ａおよび最大値の少なくとも一方が第２値Ａ２になるようにモータ４２を制御する。この場合、例えば、人力駆動力Ｈおよびクランク１４の回転速度Ｎと第１値Ａ１を算出するための補正係数との関係を規定した情報と、人力駆動力Ｈおよびクランク１４の回転速度Ｎと第２値Ａ２を算出するための補正係数との関係を規定した情報と、を異ならせる。これによって、人力駆動力Ｈが第１所定値ＨＸであり、かつ、クランク１４の回転速度Ｎが第２所定値ＮＸであり、さらに、人力駆動車１０が第１走行速度状態にある場合、と、人力駆動力Ｈが第１所定値ＨＸであり、かつ、クランク１４の回転速度Ｎが第２所定値ＮＸであり、さらに、人力駆動車１０が第２走行速度状態にある場合、と、におけるアシスト比率Ａと最大値の少なくとも一方を異ならせることができる。
【符号の説明】
【0077】
１０…人力駆動車、１４…クランク、４２…モータ、５０…人力駆動車用制御装置、５２…制御部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】