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(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】2023-09-14
(45)【発行日】2023-09-25
(54)【発明の名称】電動自転車及び電動自転車の制御装置
(51)【国際特許分類】
B62M 6/50 20100101AFI20230915BHJP
【ＦＩ】
B62M6/50
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2019222938
(22)【出願日】2019-12-10
(65)【公開番号】P2021091291
(43)【公開日】2021-06-17
【審査請求日】2022-11-21
(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】山澤 貴史
【審査官】宇佐美 琴
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－０４２４３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／１７５５２９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－１５５９６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１２３１６２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／００８６４１７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６２Ｍ ６／４５－６／５０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電動モータと、車体への押力に、前記電動モータによる補助駆動力を付加して押し歩く、又は、前記補助駆動力を付加して自走させるモードを実行する制御部と、
前記モードの実行時に、前記車体の加速度に関する情報を出力する第１センサとを備え、
前記制御部は、前記モードの実行時に、
前記加速度に関する情報に基づく前記車体の加速度が第１閾値以上の場合に付加する単位時間あたりの前記補助駆動力の増加値を、前記車体の加速度が前記第１閾値未満の場合に付加する単位時間あたりの前記補助駆動力の増加値よりも小さくするように前記電動モータを制御し、
前記車体の加速度が前記第１閾値未満の場合に付加する単位時間あたりの前記補助駆動力の増加値を、前記車体の加速度が前記第１閾値以上の場合に付加する単位時間あたりの前記補助駆動力の増加値よりも大きくするように前記電動モータを制御する
電動自転車。
【請求項2】
前記制御部は、前記モードの実行時に、前記車体の前記加速度が前記第１閾値よりも大きい第２閾値以上となると、前記第１閾値以上前記第２閾値未満の場合に前記電動モータが前記車体に付与する前記補助駆動力よりも、前記電動モータの前記補助駆動力を小さくする、又は、前記電動モータを停止させる請求項１に記載の電動自転車。
【請求項3】
前記第１センサは、前記電動モータの単位時間当たりの回転数を検出し、モータ回転数情報を出力するホールＩＣセンサであり、前記モータ回転数情報は、前記車体の加速度に関する情報に含まれる
請求項１又は２に記載の電動自転車。
【請求項4】
前記第１センサは、前記車体の加速度を検出し、加速度情報を出力する加速度センサであり、前記加速度情報は、前記車体の加速度に関する情報に含まれる
請求項１又は２に記載の電動自転車。
【請求項5】
さらに、前記モードの実行時に、前記車体の速度を検出して出力する第２センサを備え、前記制御部は、前記モードの実行時に、前記第２センサが検出した前記車体の速度に基づいて、前記車体の加速度を補正する
請求項１～４のいずれか１項に記載の電動自転車。
【請求項6】
さらに、前記モードの実行時に、クランクの回転数を検出して出力する第３センサを備え、前記制御部は、前記モードの実行時に、前記第３センサが検出した前記クランクの回転数から算出した前記車体の速度に基づいて、前記車体の加速度を補正する
請求項１～４のいずれか１項に記載の電動自転車。
【請求項7】
車体への押力に、電動モータによる補助駆動力を付加して押し歩く、又は、前記補助駆動力を付加して自走させるモードを実行する制御部と、前記モードの実行時に、前記車体の加速度に関する情報を出力する出力部とを備え、
前記制御部は、前記モードの実行時に、
前記加速度に関する情報に基づく前記車体の加速度が第１閾値以上の場合に付加する単位時間あたりの前記補助駆動力の増加値を、前記車体の加速度が前記第１閾値未満の場合に付加する単位時間あたりの前記補助駆動力の増加値よりも小さくするように前記電動モータを制御し、
前記車体の加速度が前記第１閾値未満の場合に付加する単位時間あたりの前記補助駆動力の増加値を、前記車体の加速度が前記第１閾値以上の場合に付加する単位時間あたりの前記補助駆動力の増加値よりも大きくするように前記電動モータを制御する
電動自転車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電動自転車及び電動自転車の制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電動モータと、車体の押し歩き時に電動モータのアシスト動力発揮を可能にする押し歩き操作手段と、押し歩き操作手段の操作に応じて電動モータのアシスト動力を制御するコントローラとを備える電動自転車が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第４１１８９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば、従来の電動自転車では、力強く車体を押す場合等の高負荷が電動自転車に加えられると、電動モータの出力が十分に上昇する前に高負荷によって電動自転車が目標速度に到達してしまう。このため、電動モータの出力が不足するという懸念がある。そこで、電動モータの出力が不足しないように、電動モータの出力の上昇レートを上げることが考えられる。しかし、この場合、弱い力で押す場合等の低負荷が電動自転車に加わっても、急加速したり、急発進したりする等の目標速度に対するオーバーシュートが発生してしまうことがある。
【0005】
そこで、本開示は、電動自転車の押し歩き又は支え歩き時における電動モータの出力を適切にすることができる電動自転車及び電動自転車の制御装置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】
【0006】
上記目的を達成するため、本開示の一態様に係る電動自転車は、電動モータと、車体への押力に、前記電動モータによる補助駆動力を付加して押し歩く、又は、前記補助駆動力を付加して自走させるモードを実行する制御部と、前記モードの実行時に、前記車体の加速度に関する情報を出力する第１センサとを備え、前記制御部は、前記モードの実行時に、前記加速度に関する情報に基づく前記車体の加速度が第１閾値以上の場合に付加する単位時間あたりの前記補助駆動力の増加値を、前記車体の加速度が前記第１閾値未満の場合に付加する単位時間あたりの前記補助駆動力の増加値よりも小さくするように前記電動モータを制御し、前記車体の加速度が前記第１閾値未満の場合に付加する単位時間あたりの前記補助駆動力の増加値を、前記車体の加速度が前記第１閾値以上の場合に付加する単位時間あたりの前記補助駆動力の増加値よりも大きくするように前記電動モータを制御する。
【0007】
また、本開示の一態様に係る電動自転車の制御装置は、車体への押力に、電動モータによる補助駆動力を付加して押し歩く、又は、前記補助駆動力を付加して自走させるモードを実行する制御部と、前記モードの実行時に、前記車体の加速度に関する情報を出力する出力部とを備え、前記制御部は、前記モードの実行時に、前記加速度に関する情報に基づく前記車体の加速度が第１閾値以上の場合に付加する単位時間あたりの前記補助駆動力の増加値を、前記車体の加速度が前記第１閾値未満の場合に付加する単位時間あたりの前記補助駆動力の増加値よりも小さくするように前記電動モータを制御し、前記車体の前記加速度が前記第１閾値未満の場合に付加する単位時間あたりの前記補助駆動力の増加値を、前記車体の加速度が前記第１閾値以上の場合に付加する単位時間あたりの前記補助駆動力の増加値よりも大きくするように前記電動モータを制御する。
【発明の効果】
【0008】
本開示に係る電動自転車等によれば、電動自転車の押し歩き又は支え歩き時における電動モータの出力を適切にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下では、本開示の実施の形態について、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、いずれも本開示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、ステップの順序等は、一例であり、本開示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、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。
【0011】
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、各図において縮尺等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。
【0012】
以下、本実施の形態に係る電動自転車及び電動自転車の制御装置について説明する。
【0013】
【0014】
図１に示すように、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への人（ユーザ）の踏力に基づく電動自転車１の前進を補助する。第２モードには、例えば押し歩きモード及び自走モードの少なくとも一方が含まれる。押し歩きモードでは、ユーザが電動自転車１を押して歩くときに、ユーザによる車体１０を前へ押す力に基づいて、電動自転車１の前進が補助される。自走モードでは、人が電動自転車１を支えながら歩くときの電動自転車１の前進が補助される。
【0015】
図２は、実施の形態１に係る電動自転車１の構成を示すブロック図である。
【0016】
図１及び図２に示すように、電動自転車１は、車体１０と、操作部２１と、手動スイッチ２２と、クランク回転センサ３１と、モータ回転センサ３２と、踏力センサ３３と、車速センサ３４と、変速機計測部３５と、モータ駆動ユニット４０と、バッテリー５０と、前照灯６０と、変速機７０とを備える。
【0017】
［車体１０］
車体１０は、フレーム１１と、前輪１２と、後輪１３と、サドル１５と、ハンドル１４と、クランク１６と、ペダル１７と、図示しないスプロケットと、チェーン１９とを備える。
車体１０は、フレーム１１と、前輪１２と、後輪１３と、サドル１５と、ハンドル１４と、クランク１６と、ペダル１７と、図示しないスプロケットと、チェーン１９とを備える。
【0018】
フレーム１１は、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。
【0019】
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４０が取り付けられる。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４０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１であるが、センターユニット方式に限定されない。
【0020】
立パイプ１１３は、サドル１５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１５を支持するシートポスト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る。
【0021】
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が取り付けられる。
【0022】
チェーンステー１１５は、後輪１３を回転自在に支持する。
【0023】
サドル１５は、人が適切な姿勢で乗車した場合に、人が座る部分である。
【0024】
ハンドル１４には、一対のグリップ１４１、及び、一対のブレーキレバー１４２が左右に設けられる。
【0025】
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を押して又は支えて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知するグリップセンサが設けられてもよい。
【0026】
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、図示しないブレーキ装置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が駆動され、後輪１３に対して機械的な制動力を与える。
【0027】
ブレーキレバー１４２には、ブレーキセンサが設けられており、このブレーキセンサがブレーキレバー１４２に対する操作を検出するようになっている。
【0028】
クランク１６は、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スプロケット及びチェーン１９を介して後輪１３に伝達される。第１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４１による第１補助駆動力とが後輪１３に伝達される。
【0029】
［操作部２１］
図３は、実施の形態１に係る電動自転車１のハンドル及び操作部２１の斜視図である。
図３は、実施の形態１に係る電動自転車１のハンドル及び操作部２１の斜視図である。
【0030】
図２及び図３に示すように、操作部２１は、一対のブレーキレバー１４２の一方（本実施の形態では左側のブレーキレバー１４２）の近傍に設けられる。操作部２１は、前照灯６０を点灯させるライトスイッチ（図示省略）等を備えた端末装置である。操作部２１は、人による操作を受け付けるためボタン等を有する。ボタンは、タッチパネルディスプレイ、機械式のボタン等である。
【0031】
また、操作部２１は、例えば図１の後輪１３に空転が起こっていることを表示する表示部４４を備える。表示部４４は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等である。
【0032】
［手動スイッチ２２］
手動スイッチ２２は、第２モードを実行するための押し歩き操作又は自走させる操作を受け付ける機械式のスイッチである。手動スイッチ２２は、例えばモーメンタリ型のスイッチである。具体的には、人によって手動スイッチ２２が押下されている期間では、操作部２１は、第２モードを実行するための第２モードオン信号を制御装置４２（後述）に出力し続ける。一方、手動スイッチ２２が押下されていない期間には、操作部２１は、第２モードオン信号を制御装置４２に出力しない。
手動スイッチ２２は、第２モードを実行するための押し歩き操作又は自走させる操作を受け付ける機械式のスイッチである。手動スイッチ２２は、例えばモーメンタリ型のスイッチである。具体的には、人によって手動スイッチ２２が押下されている期間では、操作部２１は、第２モードを実行するための第２モードオン信号を制御装置４２（後述）に出力し続ける。一方、手動スイッチ２２が押下されていない期間には、操作部２１は、第２モードオン信号を制御装置４２に出力しない。
【0033】
なお、手動スイッチ２２を１回押下した場合に、その後、手動スイッチ２２を押し続けなくても、第２モードが実行されてもよい。第２モードの実行中に、再び手動スイッチ２２を押下した場合に、第２モードが停止されてもよい。この場合、手動スイッチ２２を押し続けなくてよいので、人は、車体１０を押すことに専念する。
【0034】
また、手動スイッチ２２には、第２モードの押し歩きモードを実行するための押し歩きスイッチと、第２モードの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。この場合、制御部４３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。
【0035】
［クランク回転センサ３１］
図１及び図３に示すように、クランク回転センサ３１は、第１モード及び第２モードの実行時に、単位時間当たりのクランク１６の回転数を検出する。クランク回転センサ３１は、歯車状の回転体と、回転体の歯を挟むように配置された光出射部と受光部とを有する光検出器とを有することで実現する。クランク回転センサ３１は、検出したクランク１６の回転数を示すクランク回転数情報を制御装置４２に出力する。なお、クランク回転センサ３１は、クランク１６の回転数を検出することができればいかなる構成でもよい。クランク回転センサ３１は、第３センサの一例である。
図１及び図３に示すように、クランク回転センサ３１は、第１モード及び第２モードの実行時に、単位時間当たりのクランク１６の回転数を検出する。クランク回転センサ３１は、歯車状の回転体と、回転体の歯を挟むように配置された光出射部と受光部とを有する光検出器とを有することで実現する。クランク回転センサ３１は、検出したクランク１６の回転数を示すクランク回転数情報を制御装置４２に出力する。なお、クランク回転センサ３１は、クランク１６の回転数を検出することができればいかなる構成でもよい。クランク回転センサ３１は、第３センサの一例である。
【0036】
また、クランク回転センサ３１は、クランク軸１６１の近傍に配置される。
【0037】
［モータ回転センサ３２］
モータ回転センサ３２は、電動モータ４１の回転軸の近傍に配置される。モータ回転センサ３２は、第１モード及び第２モードの実行時に、電動自転車１の加速度に関する情報を出力する。モータ回転センサ３２は、電動モータ４１の単位時間当たりの回転数を検出し、モータ回転数情報を出力するホールＩＣセンサである。モータ回転数情報は、電動モータ４１の単位時間当たりの回転数に基づいて電動自転車１の加速度を算出することができる情報であり、電動自転車１の加速度に関する情報に含まれる。本実施の形態では、電動自転車１の加速度とは、主に第２モード実行時における車体１０の加速度である。モータ回転センサ３２は、第１センサの一例であり、出力部の一例でもある。
モータ回転センサ３２は、電動モータ４１の回転軸の近傍に配置される。モータ回転センサ３２は、第１モード及び第２モードの実行時に、電動自転車１の加速度に関する情報を出力する。モータ回転センサ３２は、電動モータ４１の単位時間当たりの回転数を検出し、モータ回転数情報を出力するホールＩＣセンサである。モータ回転数情報は、電動モータ４１の単位時間当たりの回転数に基づいて電動自転車１の加速度を算出することができる情報であり、電動自転車１の加速度に関する情報に含まれる。本実施の形態では、電動自転車１の加速度とは、主に第２モード実行時における車体１０の加速度である。モータ回転センサ３２は、第１センサの一例であり、出力部の一例でもある。
【0038】
具体的には、モータ回転センサ３２は、電動モータ４１の回転軸と一体的に回転する磁石と、ホールＩＣとを有する。ホールＩＣは、磁石の回転に応じて変化する磁界の変化を検出することで、単位時間当たりの磁石の回転数、すなわち、電動モータ４１の回転数を検出する。なお、モータ回転センサ３２は、電動モータ４１の回転数を検出することができればいかなる構成でもよい。モータ回転センサ３２は、電動モータ４１の回転数を示すモータ回転数情報を制御装置４２に出力する。
【0039】
［踏力センサ３３］
踏力センサ３３は、磁歪式のトルクセンサであり、ペダル１７への人力駆動力に基づいてクランク軸１６１が回転することにより発生する人力駆動力を検出する。踏力センサ３３は、コイルと、磁歪発生部とを有する。例えば、ペダル１７に踏力が加えられて人力駆動力が発生した場合に、磁歪発生部に歪みが発生する。磁歪発生部には、透磁率が増加する部位と減少する部位とが発生する。踏力センサ３３は、このコイルのインダクタンス差を検出することで、人力駆動力を検出する。踏力センサ３３は、検出した人力駆動力を示す踏力情報を制御装置４２に出力する。なお、踏力センサ３３の構成は特に限定されず、ペダル１７への人力駆動力が検出できればいかなる構成でもよい。
踏力センサ３３は、磁歪式のトルクセンサであり、ペダル１７への人力駆動力に基づいてクランク軸１６１が回転することにより発生する人力駆動力を検出する。踏力センサ３３は、コイルと、磁歪発生部とを有する。例えば、ペダル１７に踏力が加えられて人力駆動力が発生した場合に、磁歪発生部に歪みが発生する。磁歪発生部には、透磁率が増加する部位と減少する部位とが発生する。踏力センサ３３は、このコイルのインダクタンス差を検出することで、人力駆動力を検出する。踏力センサ３３は、検出した人力駆動力を示す踏力情報を制御装置４２に出力する。なお、踏力センサ３３の構成は特に限定されず、ペダル１７への人力駆動力が検出できればいかなる構成でもよい。
【0040】
また、踏力センサ３３は、クランク軸１６１の近傍に配置される。
【0041】
［車速センサ３４］
車速センサ３４は、第１モード及び第２モードの実行時に、電動自転車１の速度を検出する。車速センサ３４は、検出した電動自転車１の速度を示す速度情報を制御装置４２に出力する。例えば車速センサ３４は、前輪１２又は後輪１３の回転から電動自転車１の速度を検出し、速度を示す速度情報を制御装置４２に出力するホイルセンサ等の速度センサである。車速センサ３４は、第２センサの一例である。
車速センサ３４は、第１モード及び第２モードの実行時に、電動自転車１の速度を検出する。車速センサ３４は、検出した電動自転車１の速度を示す速度情報を制御装置４２に出力する。例えば車速センサ３４は、前輪１２又は後輪１３の回転から電動自転車１の速度を検出し、速度を示す速度情報を制御装置４２に出力するホイルセンサ等の速度センサである。車速センサ３４は、第２センサの一例である。
【0042】
なお、車速センサ３４は、ホイルセンサ、マグネットセンサ等であってもよいが、対地速度により算出するサイクルコンピュータであってもよく、電動自転車１の速度を検知することができればいかなる構成でもよい。
【0043】
車速センサ３４は、例えば、フォーク１１４の下端部に設けられ、速度を測定し易い位置に配置される。
【0044】
［変速機計測部３５］
変速機計測部３５は、後輪１３の変速機７０の段を計測し、変速機７０の段を示す情報を制御装置４２へ送信する。変速機７０の段の計測は、例えば、変速機切替装置が出力する変速機７０の段を示す情報を制御装置４２に出力することで実現してもよい。
変速機計測部３５は、後輪１３の変速機７０の段を計測し、変速機７０の段を示す情報を制御装置４２へ送信する。変速機７０の段の計測は、例えば、変速機切替装置が出力する変速機７０の段を示す情報を制御装置４２に出力することで実現してもよい。
【0045】
［モータ駆動ユニット４０］
モータ駆動ユニット４０は、車体１０に取り付けられ、電動モータ４１と、制御装置４２とを有する。モータ駆動ユニット４０は、電動モータ４１及び制御装置４２を、樹脂製又は金属製の筐体に収納してユニット化される。筐体の内部には、クランク回転センサ３１、モータ回転センサ３２及び踏力センサ３３等が設けられる。
モータ駆動ユニット４０は、車体１０に取り付けられ、電動モータ４１と、制御装置４２とを有する。モータ駆動ユニット４０は、電動モータ４１及び制御装置４２を、樹脂製又は金属製の筐体に収納してユニット化される。筐体の内部には、クランク回転センサ３１、モータ回転センサ３２及び踏力センサ３３等が設けられる。
【0046】
電動モータ４１は、制御装置４２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４１の回転トルクは後輪１３のスプロケットに伝達されて、後輪１３が回転する。回転トルクは、第１補助駆動力及び第２補助駆動力を意味する。
【0047】
電動モータ４１は、第１補助駆動力及び第２補助駆動力となるモータである。電動モータ４１は、第１モードを実行中に、ペダル１７への踏力に基づく人力駆動力に、第１補助駆動力を付加する。また、電動モータ４１は、第２モードを実行中に、電動自転車１に対する押し歩く力に、第２補助駆動力を付加する。また、電動モータ４１は、第２モードを実行中に、電動自転車１が人に支えられながら自走する第２補助駆動力を付加する。
【0048】
図２に示すように、制御装置４２には、電動モータ４１、クランク回転センサ３１、モータ回転センサ３２、踏力センサ３３、車速センサ３４、変速機計測部３５、手動スイッチ２２、操作部２１、バッテリー５０及び前照灯６０が電気的に接続される。制御装置４２は、クランク回転センサ３１、踏力センサ３３、モータ回転センサ３２、車速センサ３４、変速機計測部３５等のセンサによるセンシング情報に基づいて、電動モータ４１の動作を制御する。また、制御装置４２には、操作部２１及び手動スイッチ２２による操作信号、及び、各センサによる検知結果であるセンシング情報が入力される。センシング情報は、クランク回転数情報、モータ回転数情報、踏力情報、速度情報、及び、変速機７０の段を示す情報を含む総称である。
【0049】
制御装置４２は、制御部４３を有する。制御部４３は、電動自転車１の動作モードに応じて、電動モータ４１を駆動する。具体的には、制御部４３は、第１モードと第２モードとを有し、第１モードと第２モードとを切り替えてそれぞれのモードを実行する。例えば、制御部４３は、第２モードが停止された後、踏力センサ３３によってペダル１７への踏力が検出されない場合、再度第２モードを開始する指示を受け付けたときに、第２モードを再開する。具体的には、制御部４３は、第２モードが停止された後、手動スイッチ２２が押下されたとき、第２モードを再開する。また、制御部４３は、踏力センサ３３によってペダル１７への踏力が検出された場合、手動スイッチ２２が押下されても第２モードを再開しない。
【0050】
第１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４１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である。第１モードは、手動スイッチ２２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、第１モードは、踏力センサ３３で検知したペダル１７への踏力が所定値より大きい場合に実行される。
【0051】
制御部４３は、第１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４１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による検知結果から得られる。例えば、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る、又は、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。
【0052】
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４２のメモリに記憶されていてもよい。制御部４３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。
【0053】
第１モードにおける第１補助駆動力は、電動自転車１の走行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４３は、電動自転車１の走行速度が時速１０ｋｍ未満の場合に、電動モータ４１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４３は、速度が時速２４ｋｍ以上の場合は、電動モータ４１に第１補助駆動力を発生させない。制御部４３は、速度が時速１０ｋｍ以上２４ｋｍ未満の場合には、電動モータ４１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。
【0054】
第２モードは、車体１０を押力に電動モータ４１による第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は、支えられた車体１０に第２補助駆動力を付加して自走させる（支え歩く）モード（押し歩きモード又は自走モード）である。第２モードは、モードの一例である。
【0055】
押し歩きモードは、電源がオン状態で、人が電動自転車１の車体１０を押し歩く際に、電動モータ４１による第２補助駆動力を車体１０に付加するモードである。押し歩きモードは、人が電動自転車１に乗車しておらず、車体１０を押しながら歩く場合に実行される。
【0056】
自走モードは、電動自転車１を人が支えた状態で、電動モータ４１による第２補助駆動力を車体１０に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。
【0057】
制御部４３は、車体１０に対する前方への押す力の有無によって、押し歩きモード及び自走モードのいずれのモードを実行するか判別可能である。例えば、制御部４３は、グリップ１４１等に設けられたグリップセンサ等によって車体１０を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４３は、押し歩きモードか自走モードかを判別することなく、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。また、制御部４３は、人による手動スイッチ２２の操作によって、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。
【0058】
本実施の形態では、押し歩きモード及び自走モードのそれぞれは、手動スイッチ２２が押下されている期間に実行される。押し歩きモード及び自走モードのそれぞれは、ペダル１７への踏力が所定値より大きい場合には実行されなくてもよい。つまり、第１モードと第２モードとは排他的に実行される。また、押し歩きモードと自走モードとも排他的に実行される。
【0059】
また、制御部４３は、第２モードの実行時において、電動自転車１の加速度に関する情報をモータ回転センサ３２から取得する。電動自転車１の加速度に関する情報は、電動自転車１の加速度を算出可能な電動モータ４１の回転数を示すモータ回転数情報等を含む。本実施の形態では、制御部４３は、電動自転車１の加速度に関する情報として、モータ回転数情報をモータ回転センサ３２から取得する。
【0060】
また、制御部４３は、第２モードの実行時において、モータ回転センサ３２からモータ回転数情報を取得すると、モータ回転数情報から電動自転車１の加速度を算出する。例えば、制御部４３は、電動モータ４１の単位時間当たりの回転数の増加値から、電動自転車１の加速度を算出する。
【0061】
制御部４３が第２モードを実行する場合において、電動自転車１が平地を走行する場合と、坂道を下る場合と、坂道を上る場合とでは、電動モータ４１に加わる負荷が異なる。このため、制御部４３が第２モードを実行する場合、電動自転車１を人が押し歩く場所に応じて、電動モータ４１が車体１０に付与する第２補助駆動力を制御する必要がある。本実施の形態では、制御部４３は、加速度に応じて電動モータ４１の出力を制御する。
【0062】
具体的には、制御部４３は、第２モードの実行時において、算出した電動自転車１の加速度が第１閾値以上であるかどうかを判定する。制御部４３は、第２モードの実行時に、加速度に関する情報に基づく電動自転車１の加速度が第１閾値以上となると、第２補助駆動力の増加値を小さくするように電動モータ４１を制御する。電動自転車１の加速度が上昇し過ぎれば、例えば、電動自転車１が平地で力強く押されている場合と考えられる。例えば、第２モードで人が電動自転車１を押し歩いて平地を移動する場合では、人が電動自転車１を押し歩いて坂道を上る場合に比べて、電動自転車１の加速度は大きくなり易い。このように電動自転車１の加速度が大きくなりすぎることを抑制するため、制御部４３は、電動自転車１の加速度が第１閾値以上のときに付加する電動モータ４１による第２補助駆動力の増加値を、第１閾値未満時に電動モータ４１が付加する第２補助駆動力の増加値よりも小さくする。ここで、第２補助駆動力の増加値は、第２補助駆動力の増加量又は第２補助駆動力の増加率を含む。
【0063】
ここで、第１閾値は、人の歩行速度の加速度に合わせあらかじめ設定された値である。第１閾値は、１．５ｍ／ｓ２以上４.０ｍ／ｓ２未満の範囲で設定され、例えば２．０ｍ／ｓ２が設定される。
【0064】
また、制御部４３は、第２モードの実行時に、電動自転車１の加速度が第１閾値よりも大きい第２閾値以上であるかどうかを判定する。第２閾値は、例えば３．５ｍ／ｓ２以上５．５ｍ／ｓ２以下の範囲で設定され、例えば４．０ｍ／ｓ２が設定される。制御部４３は、第２モードの実行時に、電動自転車１の加速度が第１閾値よりも大きい第２閾値以上となると、電動モータ４１の第２補助駆動力を大幅に弱める、又は、電動モータ４１を停止させる。電動自転車１の加速度が異常に上昇し過ぎれば、例えば、電動自転車１が空転したり、坂道を下ったりしている場合と考えられる。第２モードで人が電動自転車１を押し歩いて坂道を下る場合では、人が電動自転車１を押し歩いて平地を移動する場合に比べて、電動自転車１の加速度は大きくなる。このため、制御部４３は、第１閾値以上第２閾値未満の場合に電動モータ４１が車体１０に付与する第２補助駆動力よりも、第２閾値以上の場合に電動モータ４１が車体１０に付与する第２補助駆動力を小さくする。例えば、制御部４３は、人が電動自転車１を押し歩いて平地を移動する場合の第２補助駆動力よりも、人が電動自転車１を押し歩いて坂道を下る場合の電動モータ４１の第２補助駆動力を小さくする。第２閾値以上の場合に車体１０に付与する第２補助駆動力は、第１閾値以上第２閾値未満の場合に車体１０に付与する第２補助駆動力よりも小さい。
【0065】
また、制御部４３は、第２モードの実行時に、電動自転車１の加速度が第１閾値未満となると、第２補助駆動力の増加値を大きくするように電動モータ４１を制御する。電動自転車１の加速度の増加値が小さければ、例えば、電動自転車１が坂道を上っている場合と考えられる。第２モードで人が電動自転車１を押し歩いて坂道を上る場合では、人が電動自転車１を押し歩いて平地を移動する場合に比べて、電動自転車１の加速度は小さくなる。このため、制御部４３は、電動自転車１の加速度が第１閾値未満のときに付加する電動モータ４１による第２補助駆動力の増加値を、電動自転車１の加速度が第１閾値以上第２閾値未満の場合に電動モータ４１が付加する第２補助駆動力の増加値よりも大きくする。
【0066】
また、制御部４３は、車速センサ３４から速度情報を取得すると、第２モードの実行時に、電動自転車１の加速度を補正する。
【0067】
例えば、制御部４３は、第２モードの実行時に、車速センサ３４から速度情報を取得すると、速度情報に示される速度に基づいて電動自転車１の加速度を補正する。制御部４３は、モータ回転センサ３２が検知した回転情報に基づいて算出した電動自転車１の加速度が正確でない場合があるため、より精度の高い速度情報に基づいて、電動自転車１の加速度を補正する。
【0068】
また、制御部４３は、第２モードの実行時に、クランク回転センサ３１からクランク回転数情報を取得すると、クランク回転数情報から電動自転車１の速度を算出し、算出した電動自転車１の速度に基づいて電動自転車１の加速度を補正することもできる。つまり、制御部４３は、モータ回転センサ３２が検知した回転情報に基づいて算出した電動自転車１の加速度が正確でない場合があるため、クランク回転数情報から算出した電動自転車１の速度に基づいて、電動自転車１の加速度を補正することもできる。
【0069】
また、制御部４３は、第２モードを実行する場合、電動自転車１の走行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４１に第２補助駆動力を生成させる。第２モードにおける第２補助駆動力は、例えば、電動自転車１の速度が時速６ｋｍ未満になる大きさである。本実施の形態では、第２モードを実行する場合、電動自転車１の速度の上限値が時速６ｋｍとしたが、時速３～４ｋｍでもよく、特に限定されない。
【0070】
制御装置４２は、バッテリー５０から供給される電力を、電動モータ４１及び前照灯６０等に供給する。
【0071】
制御装置４２は、例えば、マイコン（マイクロコントローラ）等で実現され、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等で構成される。なお、制御装置４２は、専用の電子回路で実現されてもよい。
【0072】
本実施の形態では、制御装置４２は、モータ駆動ユニット４０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４２は、モータ駆動ユニット４０とは別体で設けられていてもよい。
【0073】
［バッテリー５０］
バッテリー５０は、電動モータ４１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、キャパシタ等であってもよい。バッテリー５０は、電動モータ４１に電気的に接続されている。具体的には、バッテリー５０は電動モータ４１に対して電力を供給する。
バッテリー５０は、電動モータ４１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、キャパシタ等であってもよい。バッテリー５０は、電動モータ４１に電気的に接続されている。具体的には、バッテリー５０は電動モータ４１に対して電力を供給する。
【0074】
［前照灯６０］
前照灯６０は、バッテリー５０から供給される電力によって、電動自転車１の進行方向に向けて光を発する照明装置である。前照灯６０は、操作部２１を介して、人による操作を受け付けることで点灯したり消灯したりする。前照灯６０は、操作部２１のライトスイッチによって、点灯と消灯とが切り替えられる。
前照灯６０は、バッテリー５０から供給される電力によって、電動自転車１の進行方向に向けて光を発する照明装置である。前照灯６０は、操作部２１を介して、人による操作を受け付けることで点灯したり消灯したりする。前照灯６０は、操作部２１のライトスイッチによって、点灯と消灯とが切り替えられる。
【0075】
［変速機７０］
変速機７０は、互いにギア比の異なる複数の駆動力伝達経路を有する遊星ギア、多段ギア等の周知の変速機構で構成されている。変速機７０は、駆動力伝達経路を切り換えることで、例えば、低速段（Ｌｏｗギア）、中速段（Ｍｉｄｄｌｅギア）、高速段（Ｔｏｐギア）等に変速可能である。
変速機７０は、互いにギア比の異なる複数の駆動力伝達経路を有する遊星ギア、多段ギア等の周知の変速機構で構成されている。変速機７０は、駆動力伝達経路を切り換えることで、例えば、低速段（Ｌｏｗギア）、中速段（Ｍｉｄｄｌｅギア）、高速段（Ｔｏｐギア）等に変速可能である。
【0076】
＜動作＞
ここでは、予め手動スイッチ２２がオンされる場合を想定した、電動自転車１の制御処理について、図４を用いて説明する。また、以下の説明では、主に電動自転車１を押し歩く場合を想定するが、電動自転車１が自走する場合も同様であるため、その説明を省略する。
ここでは、予め手動スイッチ２２がオンされる場合を想定した、電動自転車１の制御処理について、図４を用いて説明する。また、以下の説明では、主に電動自転車１を押し歩く場合を想定するが、電動自転車１が自走する場合も同様であるため、その説明を省略する。
【0077】
図４は、実施の形態１に係る電動自転車１が第２モードで動作する場合を示すフローチャートである。
【0078】
図４に示すように、まず、モータ回転センサ３２は、第２モードの実行時に、単位時間当たりの電動モータ４１の回転数を検出し（Ｓ１１）、検出した電動モータ４１の回転数を示すモータ回転数情報を制御装置４２に出力する。
【0079】
制御装置４２の制御部４３は、モータ回転数情報を取得すると、モータ回転数情報に示されるモータ回転数から電動自転車１の加速度を算出する（Ｓ１２）。
【0080】
また、車速センサ３４は、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度を検出し（Ｓ１３）、検出した電動自転車１の速度を示す速度情報を制御装置４２に出力する。
【0081】
制御装置４２の制御部４３は、車速センサ３４から速度情報を取得すると、第２モードの実行時に、電動自転車１の加速度を補正する（Ｓ１４）。
【0082】
なお、ステップＳ１３、Ｓ１４は省略してもよい。この場合、車速センサ３４も電動自転車１に搭載されていなくてもよく、車速センサ３４は必須の構成要件ではない。
【0083】
制御部４３は、第２モードの実行時において、算出した電動自転車１の加速度が第１閾値以上であるかどうかを判定する（Ｓ１５）。
【0084】
電動自転車１の加速度が第１閾値未満である場合（Ｓ１５でＮｏ）は、例えば電動自転車１が上り坂を上っている場合又は押し歩きを開始した直後の場合であるため、電動自転車１の加速度は小さい。このため、制御部４３は、電動自転車１の加速度が第１閾値未満のときに付加する電動モータ４１による第２補助駆動力の増加値（以下、第１増加値という）を大きくする（Ｓ１６）。制御部４３は、第１増加値の第２補助駆動力で電動モータ４１を制御するそして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
【0085】
図５は、電動自転車１の速度（車速）と時間との関係、及び、電動モータ４１の出力と時間との関係を示す図である。図５では、平地での車速を実線で示し、平地での電動モータ４１の出力を破線で示し、登坂時の車速を一点鎖線で示し、登坂時の電動モータ４１の出力を二点鎖線で示す。
【0086】
具体的には、図５では、二点鎖線の直線Ａは電動自転車１の加速度が第１閾値未満のときの接線であり、二点鎖線の直線Ｂは電動自転車１の加速度が第１閾値以上第２閾値未満のときの接線である。直線Ａの傾きは、電動自転車１の加速度が第１閾値未満のときの電動自転車１の加速度を示し、直線Ｂの傾きは、電動自転車１の加速度が第１閾値以上第２閾値未満のときの電動自転車１の加速度を示す。制御部４３は、電動自転車１の加速度が第１閾値未満の場合に、直線Ａの傾きが直線Ｂの傾きよりも大きくなるように、第２補助駆動力の第１増加値を大きくする。
【0087】
このように、電動自転車１の加速度が第１閾値未満の間は、第１増加値で電動自転車１に対する押し歩く力に第２補助駆動力を車体１０に付与することで、人が押し歩き時に電動自転車１に加える力を軽減させる。このため、人が第２モード時に電動自転車１に加える力が小さくても、短時間で電動自転車１が目標速度に到達する。目標速度は、予め設定された速度であり、本実施の形態では最大時速６ｋｍである。また、人が電動自転車１を押し歩く又は自走させるときの速さは個人差があるため、目標速度は時速６ｋｍ以下となる場合がある。なお、同様の路面状況を電動自転車１が走行し続けた状態での、最高車体速度と最低車体速度との中間速度が、目標速度と推定することができる。
【0088】
図４に示すように、制御部４３は、電動自転車１の加速度が第１閾値以上である場合（Ｓ１５でＹｅｓ）、電動自転車１の加速度が第１閾値よりも大きい第２閾値以上であるかどうかを判定する（Ｓ１７）。
【0089】
図４及び図５に示すように、電動自転車１の加速度が第２閾値以上でない場合（Ｓ１７でＮｏ）、例えば、電動自転車１の速度が目標速度に到達又は近接している場合であり、一定の歩行速度で電動自転車１を押し歩いている。このため、制御部４３は、電動自転車１の加速度が第１閾値以上第２閾値未満の場合に電動モータ４１が付加する第２補助駆動力の増加値（以下、第２増加値という）を小さくする。制御部４３は、第２増加値の第２補助駆動力で電動モータ４１を制御する（Ｓ１８）。また、制御部４３は、目標速度を超えると、第２補助駆動力の第２増加値を０又は実質的に０にするように電動モータ４１を制御してもよい。つまり、制御部４３は、電動自転車１の速度が目標速度に到達する又は目標速度の近傍になると、一定の第２補助駆動力だけを車体１０に付与することに留める。具体的には、目標速度が時速３．６ｋｍである場合、第２補助駆動力により付加される第２補助駆動力相当の速度は、時速１ｋｍ～２．４ｋｍである。例えば、電動モータ４１による第２補助駆動力相当の速度は、目標速度の約３０％～７０％に相当する。また、制御部４３は、目標速度時に制御する電動モータ４１の目標出力を基準として制御する。このとき電動モータ４１の出力は、電動モータ４１の出力電流を検出することにより観察できる。なお、目標出力は、坂道を上る場合、平地を移動する場合、坂道を下る場合等によって異なる。そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
【0090】
図４に示すように、電動自転車１の加速度が第２閾値以上である場合（Ｓ１７でＹｅｓ）、例えば電動自転車１が空転したり、坂道を下ったりしている場合であるため、電動自転車１の加速度が異常に上昇している。このため、制御部４３は、電動モータ４１の第２補助駆動力を大幅に弱める、又は、電動モータ４１を停止させる。なお、電動自転車1の車速が目標速度に到達していなかったとしても、電動自転車１の加速度が第２閾値以上である場合、同様に制御部４３は、電動モータ４１の第２補助駆動力を大幅に弱める、又は、電動モータ４１を停止させる（Ｓ１９）。そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
【0091】
＜比較例＞
図６は、比較例における電動自転車において、電動モータの出力を平地に設定した場合の、電動自転車の速度（車速）と時間との関係、及び、電動モータの出力と時間との関係を示す図である。
図６は、比較例における電動自転車において、電動モータの出力を平地に設定した場合の、電動自転車の速度（車速）と時間との関係、及び、電動モータの出力と時間との関係を示す図である。
【0092】
図６に示すように、電動モータの出力を平地の設定に合わせた場合、一点鎖線で示す登坂時の車速は、平地で目標速度に到達する第１時間ｔ１よりも目標速度に到達するまでの第２時間ｔ２の方が長くなる（例えば、第１時間ｔ１は、第２時間ｔ２の半分以下の時間である）。
【0093】
このように、押し歩きを開始した直後では、二点鎖線で示す登坂時の電動モータの出力が足りておらず、例えば人が電動自転車を押し歩いて坂を上る場合、人に大きな負担が加わる。
【0094】
図７は、比較例における電動自転車において、電動モータの出力を登坂時に設定した場合の、電動自転車の速度（車速）と時間との関係、及び、電動モータの出力と時間との関係を示す図である。
【0095】
図７に示すように、電動モータの出力を登坂時の設定に合わせた場合、押し歩きを開始した直後では、破線で示す平地での電動モータの出力が大きすぎて、実線で示す平地での車速が目標速度を大きく超えてしまう。
【0096】
このように、押し歩きを開始した直後では、二点鎖線で示す平地での電動モータの出力が大きすぎて、電動自転車が急加速による飛び出しをしてしまう可能性がある。比較例の電動自転車では、急加速したり、急発進したりする等の目標速度に対するオーバーシュートが発生してしまうことがある。
【0097】
［作用効果］
次に、本実施の形態における電動自転車１および電動自転車１の制御装置４２の作用効果について説明する。
次に、本実施の形態における電動自転車１および電動自転車１の制御装置４２の作用効果について説明する。
【0098】
上述したように、本実施の形態に係る電動自転車１は、電動モータ４１と、車体１０への押力に、電動モータ４１による第２補助駆動力（補助駆動力）を付加して押し歩く、又は、第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードを実行する制御部４３と、第２モードの実行時に、電動自転車１の加速度に関する情報を出力するモータ回転センサ３２とを備える。そして、制御部４３は、第２モードの実行時に、加速度に関する情報に基づく電動自転車１の加速度が第１閾値以上となると、第２補助駆動力の増加値を小さくするように電動モータ４１を制御し、電動自転車１の加速度が第１閾値未満となると、第２補助駆動力の増加値を大きくするように電動モータ４１を制御する。
【0099】
これによれば、制御部４３は、電動自転車１の加速度が第１閾値未満であれば、第２補助駆動力の増加値を大きくすることで、例えば電動自転車１を押し歩いて坂を上る場合、人に加わる負担を抑制することができる。特に、第２補助駆動力の増加値を大きくするため、電動自転車１の押し歩きを開始した直後に増加値が大きい第２補助駆動力が電動自転車１に付与されるため、電動自転車１を押し歩く場合に、目標速度に到達する時間を短くすることができる。
【0100】
また、制御部４３は、電動自転車１の加速度が第１閾値以上であれば、第２補助駆動力の増加値を小さくすることで、例えば電動自転車１を押し歩いて平地を移動する場合、急加速したり、急発進したりする等が抑制される。
【0101】
したがって、電動自転車１は、電動自転車１の押し歩き又は支え歩き時における電動モータ４１の出力を適切にすることができる。
【0102】
特に、新たにセンサを設けなくても既存のセンサであるモータ回転センサ３２を用いることで、電動自転車１の加速度を得ることができるため、この電動自転車１では、製造コストが高騰化し難い。
【0103】
また、この電動自転車１では、第２モードの実行時に、坂を上る場合でも平地を移動する場合でも、従来の電動自転車に比べて早く目標速度に到達することができるため、電動自転車１を快適に押し歩くことができる。
【0104】
また、本実施の形態に係る電動自転車１の制御装置４２は、車体１０への押力に、電動モータ４１による第２補助駆動力を付加して押し歩く、又は、第２補助駆動力を付加して自走させる第２モードを実行する制御部４３と、第２モードの実行時に、電動自転車１の加速度に関する情報を出力する出力部とを備える。制御部４３は、第２モードの実行時に、加速度に関する情報に基づく電動自転車１の加速度が第１閾値以上となると、第２補助駆動力の増加値を小さくするように電動モータ４１を制御し、電動自転車１の加速度が第１閾値未満となると、第２補助駆動力の増加値を大きくするように電動モータ４１を制御する。
【0105】
この制御装置においても、上述と同様の作用効果を奏する。
【0106】
また、本実施の形態に係る電動自転車１において、制御部４３は、第２モードの実行時に、電動自転車１の加速度が第１閾値よりも大きい第２閾値以上となると、第１閾値以上第２閾値未満の場合に電動モータ４１が車体１０に付与する第２補助駆動力よりも、電動モータ４１の第２補助駆動力を小さくする、又は、電動モータ４１を停止させる。
【0107】
これによれば、制御部４３は、電動自転車１の加速度が第２閾値以上であれば、例えば電動自転車１が空転したり、下り坂を下ったりしている場合である。このため、電動自転車１の速度が大きくなり過ぎないように、第２補助駆動力を小さくする、又は、電動モータ４１を停止させることで、電動自転車１の安全性が低下することを抑制することができる。
【0108】
また、本実施の形態に係る電動自転車１において、モータ回転センサ３２は、電動モータ４１の単位時間当たりの回転数を検出し、モータ回転数情報を出力するホールＩＣセンサである。そして、モータ回転数情報は、電動自転車１の加速度に関する情報に含まれる。
【0109】
これによれば、押し歩きの開始時点からの電動モータ４１の単位時間当たりの回転数を検出することができるため、電動自転車１の加速度を精度よく算出することができる。このため、押し歩きを開始した直後に、第２補助駆動力を電動自転車１に車体１０に付与することができるため、人が電動自転車１を押し歩く際の負担の増大を抑制することができる。
【0110】
また、本実施の形態に係る電動自転車１は、さらに、第２モードの実行時に、電動自転車１の速度を検出して出力する車速センサ３４を備える。そして、制御部４３は、第２モードの実行時に、車速センサ３４が検出した電動自転車１の速度に基づいて、電動自転車１の加速度を補正する。
【0111】
これによれば、車速センサ３４が測定した速度から電動自転車１の加速度を補正することで、電動自転車１の加速度の増加値をより精度よく算出することができる。
【0112】
また、本実施の形態に係る電動自転車１は、さらに、第２モードの実行時に、クランク１６の回転数を検出して出力するクランク回転センサ３１を備える。そして、制御部４３は、第２モードの実行時に、クランク回転センサ３１が検出したクランク１６の回転数から算出した電動自転車１の速度に基づいて、電動自転車１の加速度を補正する。
【0113】
これによれば、クランク１６の回転数に基づく速度から電動自転車１の加速度を補正することで、電動自転車１の加速度の増加値をより精度よく算出することができる。
【0114】
【0115】
図８は、実施の形態２に係る電動自転車２の構成を示すブロック図である。
【0116】
実施の形態２では、電動自転車２は、さらに加速度センサ３６を有している点で、実施の形態１と相違する。本実施の形態における他の構成は、特に明記しない場合は、実施の形態１と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
【0117】
［加速度センサ３６］
図８に示すように、加速度センサ３６は、第１モード及び第２モードの実行時に、電動自転車２の加速度を検出する。加速度センサ３６は、検出した電動自転車２の加速度を示す加速度情報を制御装置４２に出力する。例えば加速度センサ３６は、歪抵抗方式としてピエゾ抵抗を用い、加速時に加わるピエゾ抵抗の変化に応じて、電動自転車２の加速度を検出し、加速度を示す加速度情報を制御装置４２に出力する。加速度センサ３６は、第１センサの一例である。なお、加速度センサ３６は、電動自転車２の加速度を検知することができればいかなる構成でもよい。
図８に示すように、加速度センサ３６は、第１モード及び第２モードの実行時に、電動自転車２の加速度を検出する。加速度センサ３６は、検出した電動自転車２の加速度を示す加速度情報を制御装置４２に出力する。例えば加速度センサ３６は、歪抵抗方式としてピエゾ抵抗を用い、加速時に加わるピエゾ抵抗の変化に応じて、電動自転車２の加速度を検出し、加速度を示す加速度情報を制御装置４２に出力する。加速度センサ３６は、第１センサの一例である。なお、加速度センサ３６は、電動自転車２の加速度を検知することができればいかなる構成でもよい。
【0118】
加速度センサ３６は、例えば、メインフレーム１１２、立パイプ１１３等に設けられ、電動自転車２の加速度を測定し易い位置に配置される。
【0119】
［制御装置４２］
制御装置４２の制御部４３は、第２モードの実行時において、加速度センサ３６から電動自転車２の加速度に関する情報を取得する。電動自転車２の加速度に関する情報は、情報に基づいて電動自転車２の加速度を算出可能な電動モータ４１の回転数を示すモータ回転数情報の他に、電動自転車２の実際の加速度を示す加速度情報等を含む。
制御装置４２の制御部４３は、第２モードの実行時において、加速度センサ３６から電動自転車２の加速度に関する情報を取得する。電動自転車２の加速度に関する情報は、情報に基づいて電動自転車２の加速度を算出可能な電動モータ４１の回転数を示すモータ回転数情報の他に、電動自転車２の実際の加速度を示す加速度情報等を含む。
【0120】
また、制御部４３は、第２モードの実行時において、加速度情報を取得すると、車速センサ３４から速度情報を取得したり、クランク回転センサ３１からクランク回転数情報を取得してクランク回転数情報から電動自転車２の速度を算出したりする。制御部４３は、第２モードの実行時に、電動自転車２の速度に基づいて電動自転車２の加速度を補正する。
【0121】
＜動作＞
ここでは、予め手動スイッチ２２がオンされる場合を想定した、電動自転車２の制御処理について、図９を用いて説明する。
ここでは、予め手動スイッチ２２がオンされる場合を想定した、電動自転車２の制御処理について、図９を用いて説明する。
【0122】
図９は、実施の形態２に係る電動自転車２が第２モードで動作する場合を示すフローチャートである。
【0123】
実施の形態１の図４と同様の処理については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【0124】
加速度センサ３６は、第２モードの実行時に、電動自転車２の加速度を検出する（Ｓ２１）。加速度センサ３６は、検出した電動自転車２の加速度を示す加速度情報を制御装置４２に出力する。
【0125】
制御装置４２の制御部４３は、加速度センサ３６から加速度情報を取得すると、電動自転車２の速度を検出する（Ｓ１３）、検出した電動自転車２の速度を示す速度情報を制御装置４２に出力する。そして、ステップＳ１４からＳ１９までの処理を行う。そして、制御部４３は、処理を終了し、同様の処理を繰り返す。
【0126】
［作用効果］
次に、本実施の形態における電動自転車２および電動自転車２の制御装置４２の作用効果について説明する。
次に、本実施の形態における電動自転車２および電動自転車２の制御装置４２の作用効果について説明する。
【0127】
上述したように、本実施の形態に係る電動自転車２において、第１センサは、電動自転車２の加速度を検出し、加速度情報を出力する加速度センサ３６である。そして、加速度情報は、電動自転車２の加速度に関する情報に含まれる。
【0128】
これによれば、電動自転車２の加速度を精度よく検知することができる。
【0129】
また、本実施の形態において、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。
【0130】
（その他変形例等）
以上、本開示について、実施の形態１、２に基づいて説明したが、本開示は、これら実施の形態１、２等に限定されるものではない。
以上、本開示について、実施の形態１、２に基づいて説明したが、本開示は、これら実施の形態１、２等に限定されるものではない。
【0131】
例えば、上記の実施の形態１、２では、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として、手動スイッチを備える例を示したが、これに限らない。例えば、手動スイッチの代わりに、ハンドルのグリップ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、制御部は、押し歩きモード又は自走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、制御部は、押し歩きモード又は自走モードを停止してもよい。
【0132】
また、上記各実施の形態１、２に係る電動自転車１の制御装置において、制御装置とモータ回転センサとを電気的に接続するための出力インターフェイス（不図示）が出力部の一例であってもよい。出力インターフェイスは、例えば、制御装置に搭載される。
【0133】
また、上記各実施の形態１、２に係る電動自転車１の制御装置は、コンピュータを用いたプログラムによって実現され、このようなプログラムは、記憶装置に記憶されてもよい。
【0134】
また、上記各実施の形態１、２に係る電動自転車及び電動自転車の制御装置に含まれる各処理部は、典型的に集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。
【0135】
また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【0136】
なお、上記各実施の形態１、２において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、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又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスク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。
【0137】
また、上記で用いた数字は、全て本開示を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の実施の形態１、２は例示された数字に制限されない。
【0138】
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
【0139】
また、フローチャートにおける各ステップが実行される順序は、本開示を具体的に説明するために例示するためであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。
【0140】
その他、実施の形態１、２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、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態１、２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開示に含まれる。
【符号の説明】
【0141】
１、２ 電動自転車
１０ 車体
１６ クランク
３１ クランク回転センサ（第３センサ）
３２ モータ回転センサ（第１センサ、出力部）
３４ 車速センサ（第２センサ）
３６ 加速度センサ（第１センサ）
４１ 電動モータ
４２ 制御装置
４３ 制御部
１０ 車体
１６ クランク
３１ クランク回転センサ（第３センサ）
３２ モータ回転センサ（第１センサ、出力部）
３４ 車速センサ（第２センサ）
３６ 加速度センサ（第１センサ）
４１ 電動モータ
４２ 制御装置
４３ 制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】