特許 7490393 人力駆動車用推進力付与システムおよび人力駆動車用制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-17

(45)【発行日】2024-05-27

(54)【発明の名称】人力駆動車用推進力付与システムおよび人力駆動車用制御装置

(51)【国際特許分類】

   B62H 5/20 20060101AFI20240520BHJP

   B60R 25/104 20130101ALI20240520BHJP

   B62J 3/14 20200101ALI20240520BHJP

   B62J 6/26 20200101ALI20240520BHJP

   B62J 43/13 20200101ALI20240520BHJP

   B62J 45/00 20200101ALI20240520BHJP

   B62J 45/41 20200101ALI20240520BHJP

   B62J 50/22 20200101ALI20240520BHJP

   B62J 50/23 20200101ALI20240520BHJP

   B62J 50/25 20200101ALI20240520BHJP

   B62M 6/55 20100101ALI20240520BHJP

【ＦＩ】

B62H5/20

B60R25/104

B62J3/14

B62J6/26

B62J43/13

B62J45/00

B62J45/41

B62J50/22

B62J50/23

B62J50/25

B62M6/55

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020036775

(22)【出願日】2020-03-04

(65)【公開番号】P2021138256

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2022-12-01

(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】西野 高史

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 信吾

(72)【発明者】

【氏名】江村 篤裕

【審査官】中川 隆司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０１１５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０１５５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２０８６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２１０８５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５０３２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１９５２５４０（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】登録実用新案第３１５２０７５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｈ ５／２０

Ｂ６０Ｒ ２５／１０４

Ｂ６２Ｊ ３／１４

Ｂ６２Ｊ ６／２６

Ｂ６２Ｊ ４３／１３

Ｂ６２Ｊ ４５／００

Ｂ６２Ｊ ４５／４１

Ｂ６２Ｊ ５０／２２

Ｂ６２Ｊ ５０／２３

Ｂ６２Ｊ ５０／２５

Ｂ６２Ｍ ６／５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

人力駆動車に推進力を付与可能に構成される推進力付与装置と、
報知装置と、を含み、
前記推進力付与装置は、
前記人力駆動車に推進力を付与可能に構成されるモータユニットと、
貫通軸を保持する貫通軸保持部と、を含み、
前記貫通軸保持部および前記貫通軸の一方は、前記貫通軸保持部および前記貫通軸の他方に対して、相対回転可能であり、
前記報知装置は、
少なくとも部分的に前記推進力付与装置に配置され、かつ、前記モータユニットの出力伝達経路から独立して配置される報知部と、
前記報知部を制御可能な制御部と、を含み、
前記推進力付与装置は、前記貫通軸を少なくとも部分的に収容する貫通軸収容空間、および、前記モータユニットを少なくとも部分的に収容するモータユニット収容空間の少なくとも一方を形成する、ハウジングを含み、
前記報知部は、
前記貫通軸収容空間、前記モータユニット収容空間、および、前記ハウジングの少なくとも１つに設けられ、
液晶表示部、発光部、および、偏心錘を備える電気モータである振動発生部の少なくとも１つを含む、人力駆動車用推進力付与システム。

【請求項2】

前記報知部は、音響発生部をさらに含む、請求項１に記載の人力駆動車用推進力付与システム。

【請求項3】

前記推進力付与装置は、
前記モータユニットに電力を供給可能に構成されるバッテリユニット、をさらに含む、請求項１または２に記載の人力駆動車用推進力付与システム。

【請求項4】

前記貫通軸は、人力駆動車用のクランク軸であり、
前記クランク軸は、フロントスプロケットを保持可能に構成されるフロントスプロケット保持部を含み、
前記報知部は、前記発光部を含み、
前記貫通軸収容空間は、前記クランク軸を少なくとも部分的に収容するクランク軸収容空間であり、
前記ハウジングは、前記発光部の光を視認可能な視認部を含む、請求項１または２に記載の人力駆動車用推進力付与システム。

【請求項5】

前記推進力付与装置は、
前記モータユニットに電力を供給可能に構成されるバッテリユニットをさらに含み、
前記報知部は、前記発光部を含み、
前記貫通軸は、前記人力駆動車に取り付けられる車輪の回転軸心と同軸に配置されるハブ軸であり、
前記貫通軸収容空間は、前記ハブ軸を少なくとも部分的に収容するハブ軸収容空間であり、
前記ハウジングは、前記発光部の光を視認可能な視認部を含む、請求項１または２に記載の人力駆動車用推進力付与システム。

【請求項6】

前記推進力付与装置は、無線通信部をさらに含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の人力駆動車用推進力付与システム。

【請求項7】

前記制御部は、外部端末と接続可能であり、かつ、前記外部端末と非接続状態において、前記人力駆動車が移動する場合、前記報知部を動作させる、請求項１から６のいずれか一項に記載の人力駆動車用推進力付与システム。

【請求項8】

前記制御部は、前記人力駆動車に設けられるＧＰＳ（Global Positioning System）装置によって検出される情報に基づいて、前記人力駆動車の移動を検知する、請求項７に記載の人力駆動車用推進力付与システム。

【請求項9】

前記報知部は音響発生装置を含み、
前記制御部は、前記外部端末と非接続状態において、前記人力駆動車が移動する場合、前記音響発生装置を動作させる、請求項７または８に記載の人力駆動車用推進力付与システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、人力駆動車用推進力付与システムおよび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は、人力駆動車に推進力を付与可能に構成されるモータユニットを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－２４７００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的の１つは、人力駆動車に関する情報を報知することができる人力駆動車用推進力付与システムおよび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推進力付与システムは、人力駆動車に推進力を付与可能に構成される推進力付与装置と、報知装置と、を含み、前記推進力付与装置は、前記人力駆動車に推進力を付与可能に構成されるモータユニットと、貫通軸を保持する貫通軸保持部と、を含み、前記貫通軸保持部および前記貫通軸の一方は、前記貫通軸保持部および前記貫通軸の他方に対して、相対回転可能であり、前記報知装置は、少なくとも部分的に前記推進力付与装置に配置され、かつ、前記モータユニットの出力伝達経路から独立して配置される報知部と、前記報知部を制御可能な制御部と、を含む。
上記第１側面の人力駆動車用推進力付与システムによれば、少なくとも部分的に推進力付与装置に配置される報知部によって人力駆動車の近傍にいる人に、人力駆動車の情報を報知できる。

【0006】

前記第１側面に従う第２側面の人力駆動車用推進力付与システムにおいて、前記報知部は、音響発生部、振動発生部、および、液晶表示部、の少なくとも１つを含む。
上記第２側面の人力駆動車用推進力付与システムによれば、音響発生部、振動発生部、および、液晶表示部の少なくとも１つによって人力駆動車の近傍にいる人に、人力駆動車の情報を報知できる。

【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推進力付与システムにおいて、前記推進力付与装置は、前記モータユニットに電力を供給可能に構成されるバッテリユニット、をさらに含む。
上記第３側面の人力駆動車用推進力付与システムによれば、バッテリユニットを含む推進力付与装置に、少なくとも部分的に配置される報知部によって人力駆動車の近傍にいる人に、人力駆動車の情報を報知できる。

【0008】

前記第１または第２側面に従う第４側面の人力駆動車用推進力付与システムにおいて、前記貫通軸は、人力駆動車用のクランク軸であり、前記クランク軸は、フロントスプロケットを保持可能に構成されるフロントスプロケット保持部を含み、前記報知部は、発光部を含み、前記推進力付与装置は、前記クランク軸を少なくとも部分的に収容するクランク軸収容空間、および、前記モータユニットを少なくとも部分的に収容するモータユニット収容空間の少なくとも一方を形成する、ハウジングを含み、前記ハウジングは、前記発光部の光を視認可能な視認部を含む。
上記第４側面の人力駆動車用推進力付与システムによれば、クランク軸を少なくとも部分的に収容するクランク軸収容空間、および、前記モータユニットを少なくとも部分的に収容するモータユニット収容空間の少なくとも一方を形成する、ハウジングを含む推進力付与装置において、発光部の光によって人力駆動車の近傍にいる人に、人力駆動車の情報を報知できる。

【0009】

前記第１または第２側面に従う第５側面の人力駆動車用推進力付与システムにおいて、前記推進力付与装置は、前記モータユニットに電力を供給可能に構成されるバッテリユニットをさらに含み、前記報知部は、発光部を含み、前記貫通軸は、前記人力駆動車に取り付けられる車輪の回転軸心と同軸に配置されるハブ軸であり、前記推進力付与装置は、前記ハブ軸を少なくとも部分的に収容するハブ軸収容空間、および、前記モータユニットを少なくとも部分的に収容するモータユニット収容空間の少なくとも一方を形成する、ハウジングを含み、前記ハウジングは、前記発光部の光を視認可能な視認部を含む。
上記第５側面の人力駆動車用推進力付与システムによれば、ハブ軸を少なくとも部分的に収容するハブ軸収容空間、および、モータユニットを少なくとも部分的に収容するモータユニット収容空間の少なくとも一方を形成する、ハウジングを含む推進力付与装置において、発光部の光によって人力駆動車の近傍にいる人に、人力駆動車の情報を報知できる。

【0010】

前記第１から第５側面のいずれか１つに従う第６側面の人力駆動車用推進力付与システムにおいて、前記推進力付与装置は、無線通信部をさらに含む。
上記第６側面の人力駆動車用推進力付与システムによれば、発光部の光によって人力駆動車の近傍にいる人に、人力駆動車の情報を報知できる。

【0011】

本発明の第７側面に従う人力駆動車用制御装置において、人力駆動車に設けられる報知部を制御する人力駆動車用制御装置であって、前記人力駆動車用制御装置は、外部端末と接続可能であり、かつ、前記外部端末と非接続状態において、前記人力駆動車が移動する場合、前記報知部を動作させる。
上記第７側面の人力駆動車用制御装置によれば、外部端末と非接続状態において、人力駆動車が移動する場合、報知部を動作させることができる。

【0012】

前記第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、前記人力駆動車用制御装置は、前記人力駆動車に設けられるＧＰＳ（Global Positioning System）装置によって検出される情報に基づいて、前記人力駆動車の移動を検知する。
上記第８側面の人力駆動車用制御装置によれば、ＧＰＳ装置によって検出される情報に基づいて、人力駆動車の移動を検知できる。

【0013】

前記第７または第８側面に従う第９側面の人力駆動車用制御装置において、前記報知部は音響発生装置であり、前記人力駆動車用制御装置は、前記外部端末と非接続状態において、前記人力駆動車が移動する場合、前記音響発生装置を動作させる。
上記第９側面の人力駆動車用制御装置によれば、音響発生装置によって人力駆動車の移動を報知できる。

【発明の効果】

【0014】

本開示の人力駆動車用推進力付与システムおよび人力駆動車用制御装置は、人力駆動車に関する情報を報知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態の人力駆動車用の変速システムを含む人力駆動車の側面図。

【図2】実施形態の推進力付与装置の一部を示す斜視図。

【図3】図２の推進力付与装置の一部の断面図。

【図4】実施形態の人力駆動車用の変速システムの一部の電気的な構成を示すブロック図。

【図5】実施形態の報知装置の電気的な構成を示すブロック図。

【図6】図５の人力駆動車用制御装置によって実行される報知部を制御する処理のフローチャート。

【図7】変形例の推進力付与装置の一部を示す正面図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜実施形態＞
図１から図６を参照して、実施形態の人力駆動車用推進力付与システム４０および人力駆動車用制御装置８０について説明する。人力駆動車１０は、少なくとも１つの車輪を有し、少なくとも人力駆動力によって駆動できる乗り物である。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、ハンドバイク、リカンベントなど種々の種類の自転車を含む。人力駆動車１０が有する車輪の数は限定されない。人力駆動車１０は、例えば１輪車および３輪以上の車輪を有する乗り物も含む。人力駆動車１０は、人力駆動力のみによって駆動できる乗り物に限定されない。人力駆動車１０は、人力駆動力だけではなく、電気モータの駆動力を推進に利用するイーバイク（Ｅ－ｂｉｋｅ）を含む。イーバイクは、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、実施形態において、人力駆動車１０を、自転車として説明する。

【0017】

人力駆動車１０は、人力駆動力が入力されるクランク１２を備える。人力駆動車１０は、車輪１４と、車体１６と、を、さらに備える。車輪１４は、後輪１４Ａと、前輪１４Ｂと、を含む。車体１６は、フレーム１８を含む。クランク１２は、フレーム１８に対して回転可能なクランク軸１２Ａと、クランク軸１２Ａの軸方向の端部にそれぞれ設けられる一対のクランクアーム１２Ｂとを含む。各クランクアーム１２Ｂには、一対のペダル２０がそれぞれ連結される。後輪１４Ａは、クランク１２が回転することによって駆動される。後輪１４Ａは、フレーム１８に支持される。クランク１２と後輪１４Ａとは、駆動機構２２によって連結される。駆動機構２２は、クランク軸１２Ａに連結されるフロントスプロケット２４を含む。クランク軸１２Ａとフロントスプロケット２４とは、一体回転するように連結されてもよく、第１ワンウェイクラッチを介して連結されていてもよい。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、フロントスプロケット２４を前転させ、クランク１２が後転した場合に、クランク１２とフロントスプロケット２４との相対回転を許容するように構成される。フロントスプロケット２４は、プーリ、または、ベベルギアであってもよい。駆動機構２２は、リアスプロケット２６と、連結部材２８とをさらに含む。連結部材２８は、フロントスプロケット２４の回転力をリアスプロケット２６に伝達する。連結部材２８は、例えば、チェーン、ベルト、または、シャフトを含む。

【0018】

リアスプロケット２６は、後輪１４Ａに連結される。リアスプロケット２６は、プーリ、または、ベベルギアであってもよい。リアスプロケット２６と後輪１４Ａとの間には、好ましくは、第２ワンウェイクラッチが設けられている。第２ワンウェイクラッチは、リアスプロケット２６が前転した場合に、後輪１４Ａを前転させ、リアスプロケット２６が後転した場合に、リアスプロケット２６と後輪１４Ａとの相対回転を許容するように構成される。

【0019】

フレーム１８には、フロントフォーク３０を介して前輪１４Ｂが取り付けられている。フロントフォーク３０には、ハンドルバー３４がステム３２を介して連結されている。本実施形態では、後輪１４Ａが駆動機構２２によってクランク１２に連結されるが、後輪１４Ａおよび前輪１４Ｂの少なくとも１つが、駆動機構２２によってクランク１２に連結されてもよい。

【0020】

人力駆動車用推進力付与システム４０は、人力駆動車１０に推進力を付与可能に構成される推進力付与装置５０と、報知装置７０と、を含む。推進力付与装置５０は、人力駆動車１０に推進力を付与可能に構成されるモータユニット５２と、貫通軸５４を保持する貫通軸保持部５６と、を含む。貫通軸保持部５６および貫通軸５４の一方は、貫通軸保持部５６および貫通軸５４の他方に対して、相対回転可能である。報知装置７０は、少なくとも部分的に推進力付与装置５０に配置され、かつ、モータユニット５２の出力伝達経路から独立して配置される報知部７２と、報知部７２を制御可能な制御部７４と、を含む。

【0021】

好ましくは、報知部７２は、音響発生部７２Ａ、振動発生部７２Ｂ、および、液晶表示部７２Ｃ、の少なくとも１つを含む。音響発生部７２Ａは、例えばスピーカおよびブザーの少なくとも１つを含む。音響発生部７２Ａは、音声または音楽を出力するものであってもよく、ビープ音を発生するものであってもよい。振動発生部７２Ｂは、例えば、偏心錘を備える電気モータである。液晶表示部７２Ｃは、液晶ディスプレイを含んでいてもよく、液晶ディスプレイに代えてまたは加えて、プラズマディスプレイおよび有機ＥＬ（electro-luminescence）ディスプレイ等であってもよい。要するに、液晶表示部７２Ｃは、画像を表示する表示部であればよい。

【0022】

制御部７４は、予め定め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。演算処理装置は、相互に離れた複数の場所に設けられてもよい。制御部７４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。好ましくは、報知装置７０は、記憶部７６をさらに含む。記憶部７６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７６は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。不揮発性メモリは、例えば、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、および、フラッシュメモリの少なくとも１つを含む。揮発性メモリは、例えば、ＲＡＭ（Random access memory）を含む。

【0023】

モータユニット５２は、モータ５２Ａを含む。モータ５２Ａは、人力駆動車１０に推進力を付与する。モータ５２Ａは、１または複数の電気モータを含む。電気モータは、例えば、ブラシレスモータである。モータ５２Ａは、ペダル２０から後輪１４Ａまでの人力駆動力の動力伝達経路、および、前輪１４Ｂの少なくとも１つに回転力を伝達するように構成される。ペダル２０から後輪１４Ａまでの人力駆動力の動力伝達経路には、後輪１４Ａも含まれる。

【0024】

好ましくは、推進力付与装置５０は、貫通軸５４を含む。本実施形態では、貫通軸５４は、人力駆動車用のクランク軸１２Ａである。クランク軸１２Ａは、フロントスプロケット２４を保持可能に構成されるフロントスプロケット保持部５４Ａを含む。報知部７２は、発光部７２Ｄを含む。推進力付与装置５０は、ハウジング５８を含む。ハウジング５８は、クランク軸１２Ａを少なくとも部分的に収容するクランク軸収容空間５０Ａ、および、モータユニット５２を少なくとも部分的に収容するモータユニット収容空間５０Ｂの少なくとも一方を形成する。ハウジング５８は、発光部７２Ｄの光を視認可能な視認部５８Ａを含む。ハウジング５８は、貫通軸保持部５６を含む。貫通軸保持部５６は、ハウジング５８に設けられる貫通軸５４が配置される貫通孔を含む。貫通軸５４は、ベアリングを介して貫通軸保持部５６に保持される。フロントスプロケット保持部５４Ａは、例えば、スプライン部を含む。

【0025】

好ましくは、ハウジング５８は、モータユニット５２の全体を収容する。好ましくは、ハウジング５８は、貫通軸５４の軸方向における中間部分を収容する。本実施形態では、モータ５２Ａは、人力駆動車１０のフレーム１８に設けられ、フロントスプロケット２４に回転を伝達するように構成される。ハウジング５８は、例えばフレーム１８に着脱可能に取り付けられる。モータ５２Ａおよびハウジング５８を含んで、ドライブユニットが構成される。モータ５２Ａとクランク軸１２Ａとの間の動力伝達経路には、好ましくは、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の回転力のモータ５２Ａへの伝達を抑制する第３ワンウェイクラッチが設けられる。

【0026】

本実施形態では、クランク軸収容空間５０Ａおよびモータユニット収容空間５０Ｂは連通する。好ましくは、発光部７２Ｄは、少なくとも一部がクランク軸収容空間５０Ａおよびモータユニット収容空間５０Ｂの少なくとも１つに配置される。好ましくは、制御部７４および記憶部７６は、クランク軸収容空間５０Ａおよびモータユニット収容空間５０Ｂの少なくとも１つに配置される。

【0027】

好ましくは、発光部７２Ｄは、発光素子を含む。発光素子は、例えば、ＬＥＤ（light emitting diode）を含む。好ましくは、視認部５８Ａは、ハウジング５８のユーザが確認しやすい場所に設けられる。例えば、視認部５８Ａは、ハウジング５８の人力駆動車１０の左右方向の一方の側面に設けられる。視認部５８Ａは、ハウジング５８に設けられる孔であってもよく、透明部材によって構成される窓であってもよい。好ましくは、発光部７２Ｄは、ハウジング５８の内部において、視認部５８Ａと隣接する位置に配置される。視認部５８Ａが孔である場合、発光部７２Ｄは、少なくとも一部が視認部５８Ａの孔の内部に配置されるようにしてもよい。

【0028】

報知部７２が液晶表示部７２Ｃを含む場合、好ましくは、液晶表示部７２Ｃは、ハウジング５８の内部において、視認部５８Ａから液晶表示部７２Ｃを視認できるように、視認部５８Ａと隣接する位置に配置される。視認部５８Ａが孔である場合、液晶表示部７２Ｃは、少なくとも一部が視認部５８Ａの孔と重複するように配置されるようにしてもよい。報知部７２が音響発生部７２Ａを含む場合、音響発生部７２Ａは、ハウジング５８の内部に配置されてもよく、ハウジング５８の外面に設けられてもよい。報知部７２が振動発生部７２Ｂを含む場合、振動発生部７２Ｂは、ハウジング５８の内部に配置されてもよく、ハウジング５８の外面に設けられてもよい。

【0029】

好ましくは、推進力付与装置５０は、モータユニット５２に電力を供給可能に構成されるバッテリユニット６０、をさらに含む。好ましくは、バッテリユニット６０は、ハウジング５８の外部に設けられる。バッテリユニット６０は、モータユニット５２とは別体に構成される。好ましくは、バッテリユニット６０は複数のバッテリ素子を含む。バッテリ素子は、充電池を含む。好ましくは、バッテリユニット６０は、モータユニット５２に電力を供給する。好ましくは、バッテリユニット６０は、好ましくは、モータユニット５２と電気ケーブルまたは無線通信装置を介して通信可能に接続される。バッテリユニット６０は、例えば電力線通信（ＰＬＣ；power line communication）、ＣＡＮ（Controller Area Network）、または、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）によってモータユニット５２と通信可能である。

【0030】

好ましくは、推進力付与装置５０は、モータ５２Ａを制御する制御部６２を含む。制御部６２は、予め定め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またはＭＰＵを含む。演算処理装置は、相互に離れた複数の場所に設けられてもよい。制御部６２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。好ましくは、推進力付与装置５０は、記憶部６４をさらに含む。記憶部６４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６４は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。不揮発性メモリは、例えば、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、および、フラッシュメモリの少なくとも１つを含む。揮発性メモリは、例えば、ＲＡＭを含む。推進力付与装置５０の制御部６２は、報知装置７０の制御部７４と一体に構成されてもよく、別体に構成されてもよい。推進力付与装置５０の記憶部６４は、報知装置７０の記憶部７６と一体に構成されてもよく、別体に構成されてもよい。

【0031】

推進力付与装置５０は、好ましくは、モータ５２Ａの駆動回路６６をさらに備える。駆動回路６６と、制御部６２とは、好ましくは、ハウジング５８に設けられる。駆動回路６６と、制御部６２とは、例えば同一の回路基板に設けられてもよい。駆動回路６６は、インバータ回路を含む。駆動回路６６は、バッテリユニット６０からモータ５２Ａに供給される電力を制御する。駆動回路６６は、制御部６２と、導電線、電気ケーブルまたは無線通信装置などを介して接続されている。駆動回路６６は、制御部６２からの制御信号に応じてモータ５２Ａを駆動させる。

【0032】

好ましくは、推進力付与システム４０は、車速センサ４２、クランク回転センサ４４、および、人力駆動力検出部４６の少なくとも１つをさらに含む。制御部６２は、車速センサ４２、クランク回転センサ４４、および、人力駆動力検出部４６の少なくとも１つの出力に応じてモータ５２Ａを制御する。

【0033】

車速センサ４２は、人力駆動車１０の車速Ｖに関する情報を検出するように構成される。本実施形態では、車速センサ４２は、人力駆動車１０の車輪１４の回転速度Ｗに関する情報を検出するように構成される。車速センサ４２は、例えば、人力駆動車１０の車輪１４に設けられる磁石を検出するように構成される。車速センサ４２は、例えば、車輪１４が１回転する間に、予め定める回数の検出信号を出力するように構成される。予め定める回数は、例えば、１である。車速センサ４２は、車輪１４の回転速度Ｗに応じた信号を出力する。制御部６２は、車輪１４の回転速度Ｗと、車輪１４の周長に関する情報とに基づいて人力駆動車１０の車速Ｖを算出できる。記憶部６４には車輪１４の周長に関する情報が記憶される。車速センサ４２は、例えばリードスイッチを構成する磁性リード、または、ホール素子を含む。車速センサ４２は、人力駆動車１０のフレーム１８のチェーンステイに取り付けられ、後輪１４Ａ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３０に設けられ、前輪１４Ｂに取り付けられる磁石を検出する構成としてもよい。本実施形態において、車速センサ４２は、車輪１４が一回転した場合に、リードスイッチが磁石を１回検出するように構成される。車速センサ４２は、人力駆動車１０の車速Ｖに関する情報を取得できればどのような構成であってもよく、車輪１４に設けられる磁石を検出する構成に限らず、例えば、ディスクブレーキに設けられるスリットを検出するように構成されてもよく、光学センサなどを含んで構成されてもよく、ＧＰＳ受信機を含んで構成されてもよい。車速センサ４２は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部６２に接続される。

【0034】

クランク回転センサ４４は、クランク軸１２Ａの回転速度ＮＣに関する情報を検出するように構成される。クランク回転センサ４４は、例えば、人力駆動車１０のフレーム１８またはハウジング５８に設けられる。クランク回転センサ４４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、クランク軸１２Ａに連動して回転する部材、または、クランク軸１２Ａからフロントスプロケット２４までの間の動力伝達経路に設けられる。クランク軸１２Ａに連動して回転する部材は、モータ５２Ａの出力軸を含んでもよい。クランク回転センサ４４は、クランク軸１２Ａの回転速度ＮＣに応じた信号を出力する。磁石は、クランク軸１２Ａからフロントスプロケット２４までの人力駆動力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、磁石は、クランク軸１２Ａとフロントスプロケット２４との間に第１ワンウェイクラッチが設けられない場合、フロントスプロケット２４に設けられてもよい。クランク回転センサ４４は、クランク軸１２Ａの回転速度ＮＣに関する情報を取得できればどのような構成であってもよく、磁気センサに代えて光学センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、またはトルクセンサなどを含んでいてもよい。クランク回転センサ４４は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部６２に接続される。

【0035】

人力駆動力検出部４６は、人力駆動力に関する情報を検出するように構成される。人力駆動力検出部４６は、例えば、トルクセンサを含む。トルクセンサは、人力駆動力によってクランク１２に与えられるトルクに応じた信号を出力するように構成される。トルクセンサは、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、好ましくは、第１ワンウェイクラッチよりも動力伝達経路の上流側に設けられる。トルクセンサは、歪センサ、磁歪センサ、または、圧力センサなどを含む。歪センサは、歪ゲージを含む。トルクセンサは、動力伝達経路、または、動力伝達経路に含まれる部材の近傍に含まれる部材に設けられる。動力伝達経路に含まれる部材は、例えば、クランク軸１２Ａ、クランク軸１２Ａとフロントスプロケット２４との間において人力駆動力を伝達する部材、クランクアーム１２Ｂ、または、ペダル２０である。トルクセンサは、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部６２に接続される。人力駆動力検出部４６は、人力駆動力に関する情報を取得できればどのような構成であってもよく、例えば、ペダル２０に与えられる圧力を検出するセンサ、または、チェーンの張力を検出するセンサなどを含んでいてもよい。

【0036】

制御部６２は、例えば、人力駆動力と予め定める比率との対応関係の少なくとも一部が互いに異なる複数の制御状態から選択される１つの制御状態によって、モータ５２Ａを制御するように構成される。制御部６２は、人力駆動力に加えて、クランク軸１２Ａの回転速度に応じて、モータ５２Ａを制御するように構成されてもよい。例えば、制御部６２は、クランク軸１２Ａの回転速度が予め定める回転速度未満の場合、クランク軸１２Ａの回転速度ＮＣおよび人力駆動力の少なくとも１つに応じたモータ５２Ａの駆動を停止する。予め定める回転速度は、例えば、０以上、かつ、５ｒｐｍの範囲の速度である。例えば、制御部６２は、クランク軸１２Ａの回転速度ＮＣが予め定める回転速度ＮＣＹ以上になると、モータ５２Ａを停止する、または、アシスト力が小さくなるようにモータ５２Ａを制御してもよい。例えば、制御部６２は、車速Ｖが第１車速Ｖ１以上になると、モータ５２Ａを停止する。第１車速Ｖ１は、例えば、時速２５Ｋｍである。第１車速Ｖ１は、時速２５Ｋｍ未満であってもよく、例えば、時速２４Ｋｍであってもよい。第１車速Ｖ１は、時速２５Ｋｍよりも大きくてもよく、例えば、時速４５Ｋｍであってもよい。

【0037】

好ましくは、推進力付与装置５０は、無線通信部６８をさらに含む。無線通信部６８は、推進力付与装置５０の外部装置と無線通信を行う。無線通信部６８は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＡＮＴ＋（登録商標）、Ｗｉ-Ｆｉ（登録商標）、および、赤外線通信の少なくとも１つを含む。外部装置は、例えば、人力駆動車１０のシフタ、人力駆動車１０のサイクルコンピュータ、スマートフォン、および、パーソナルコンピュータの少なくとも１つを含む。

【0038】

好ましくは、人力駆動車用推進力付与システム４０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置４８を含む。好ましくは、ＧＰＳ装置４８は、推進力付与装置５０に設けられる。好ましくは、ＧＰＳ装置４８は、ハウジング５８のクランク軸収容空間５０Ａおよびモータユニット収容空間５０Ｂの少なくとも１つに設けられる。

【0039】

好ましくは、人力駆動車１０は、人力駆動車用制御装置８０を含む。人力駆動車用制御装置８０は、人力駆動車１０に設けられる報知部７２を制御する人力駆動車用制御装置８０は、外部端末と接続可能であり、かつ、外部端末と非接続状態において、人力駆動車１０が移動する場合、報知部７２を動作させる。好ましくは、人力駆動車用制御装置８０は、報知装置７０の制御部７４と一体に形成される。好ましくは、人力駆動車用制御装置８０は、記憶部７６をさらに含む。

【0040】

好ましくは、人力駆動車用制御装置８０は、人力駆動車１０に設けられるＧＰＳ装置４８によって検出される情報に基づいて、人力駆動車１０の移動を検知する。例えば、報知部７２は音響発生装置であり、人力駆動車用制御装置８０は、外部端末と非接続状態において、人力駆動車１０が移動する場合、音響発生装置を動作させる。音響発生装置は、音響発生部７２Ａである。

【0041】

制御部７４は、例えば、無線通信部６８を用いて外部端末と接続する。例えば、無線通信部６８と外部端末とが接続された状態において、外部端末が無線通信部６８から離れ、接続不能な位置に移動した場合、人力駆動車用制御装置８０は、外部端末と非接続状態になる。

【0042】

図６を参照して、音響発生部７２Ａを制御する処理について説明する。報知装置７０の制御部７４は、制御部７４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Ｓ１１に移行する。制御部７４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、予め定める周期後にステップＳ１１からの処理を繰り返す。

【0043】

制御部７４は、ステップＳ１１において、無線通信部６８が外部端末と非接続状態か否かを判定する。制御部７４は、外部端末と非接続状態ではない場合、処理を終了する。制御部７４は、外部端末と非接続状態の場合、ステップＳ１２に移行する。制御部７４は、ステップＳ１２において、人力駆動車１０が移動したか否かを判定する。制御部７４は、例えば、ＧＰＳ装置４８によって検出される人力駆動車１０の位置が変化した場合、人力駆動車１０が移動したと判定する。制御部７４は、人力駆動車１０が移動しない場合、処理を終了する。制御部７４は、人力駆動車１０が移動する場合、ステップＳ１３に移行する。

【0044】

制御部７４は、ステップＳ１３において、報知部７２を動作させ、処理を終了する。制御部７４は、例えば、音響発生部７２Ａによって音を発生させる。例えば、ユーザが外部端末を持って人力駆動車１０から離れた状態において、盗難等によって人力駆動車１０が移動した場合、音響発生部７２Ａから音が発生する。このため、盗難を抑制できる。

【0045】

人力駆動車１０、または、人力駆動車１０に装着されるコンポーネントは、コンポーネントの動作状態を制限する第１状態と、動作状態の制限が解除されている第２状態とに切り替えるロック装置を含んでもよい。ロック装置によってコンポーネントが第１状態にある場合に、人力駆動車１０が移動すると、制御部７４が報知部７２を動作させてもよい。ロック装置によって動作状態が切り替えられるコンポーネントは、例えば、推進力付与装置５０である。

【0046】

制御部７４は、無線通信部６８が外部端末と非接続状態において、制御部７４と有線接続されるコンポーネントとの接続が解除された場合、報知部７２を動作させるようにしてもよい。制御部７４と有線接続されるコンポーネントは、例えば、バッテリユニット６０である。

【0047】

制御部７４は、無線通信部６８が外部端末と非接続状態であっても、報知部７２を動作させないモードを有していてもよい。制御部７４は、例えば、外部端末の操作部、サイクルコンピュータの操作部、推進力付与装置５０に設けられる操作部、および、推進力付与装置５０のユーザ認証部、の操作によって、報知部７２を動作させないモードに切り替えるように構成される。ユーザ認証部は、例えば、指紋認証部を含む。

【0048】

制御部７４は、制御部７４と電気的に接続される人力駆動車１０のコンポーネントが故障した場合、報知部７２を動作させるようにしてもよい。この場合、人力駆動車１０のコンポーネントは、例えば、推進力付与装置５０、バッテリユニット６０、変速機、ブレーキ装置、アジャスタブルシートポスト、サスペンション装置、操作装置、ランプ、サイクルコンピュータ、および、各種センサの少なくとも１つを含む。人力駆動車１０のコンポーネントの故障は、例えば、通信不能状態、制御信号に応じて人力駆動車用コンポーネントが動作しない場合、および、コンポーネントからエラー信号が出力された場合の少なくとも１つを含む。報知部７２が液晶表示部７２Ｃを含む場合、例えば、報知部７２は、コンポーネントが故障すると、文字または画像によってコンポーネントの故障をユーザに報知する。報知部７２が発光部７２Ｄを含む場合、報知部７２は、例えば、発光部７２Ｄの点灯状態を変更する。点灯状態は、点灯させる発光素子の数、発光素子の点灯色の種類、および、発光素子の点滅タイミングの少なくとも１つを含む。報知部７２が音響発生部７２Ａを含む場合、報知部７２は、例えば、音声またはビープ音によってコンポーネントの故障をユーザに報知する。報知部７２が振動発生部７２Ｂを含む場合、報知部７２は、例えば、振動によってコンポーネントの故障をユーザに報知する。

【0049】

報知部７２は、人力駆動車１０の移動およびコンポーネントの故障以外の情報をユーザに報知するようにしてもよい。例えば、制御部７４は、コンポーネントの状態に関する情報、推進力付与装置５０と他のコンポーネントとの通信に関する情報、推進力付与装置５０と他のコンポーネントまたは外部端末とのペアリングに関する情報、バッテリユニット６０のバッテリ残量情報、および、モータ５２Ａによるアシストモードに関する情報、を報知部７２に報知させるようにしてもよい。制御部７４は、例えば、人力駆動車１０の車速Ｖが第１車速Ｖ１以上になることによってモータ５２Ａを停止する場合、報知部７２にモータ５２Ａの停止を報知させるようにしてもよい。

【0050】

報知部７２は、推進力付与装置５０に設けられるため、例えば、サイクルコンピュータおよび外部端末を用いずに、報知部７２が報知する情報をユーザが把握できる。

【0051】

＜変形例＞
実施形態に関する説明は、本開示に従う人力駆動車用推進力付与システムおよび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。本開示に従う人力駆動車用推進力付与システムおよび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。

【0052】

・図７に示されるように、推進力付与装置５０は、ハブに設けられて、ハブと共にハブモータを構成してもよい。この場合、例えば、推進力付与装置５０は、モータユニット５２に電力を供給可能に構成されるバッテリユニット６０をさらに含み、報知部７２は、発光部７２Ｄを含み、貫通軸５４は、人力駆動車１０に取り付けられる車輪１４の回転軸心と同軸に配置されるハブ軸８２であり、推進力付与装置５０は、ハブ軸８２を少なくとも部分的に収容するハブ軸収容空間５０Ｃ、および、モータユニット５２を少なくとも部分的に収容するモータユニット収容空間５０Ｄの少なくとも一方を形成する、ハウジング８４を含み、ハウジング８４は、発光部７２Ｄの光を視認可能な視認部８６を含んでもよい。好ましくは、バッテリユニット６０は、ハウジング８４の外部に設けられる。ハウジング８４は、貫通軸保持部５６を含む。貫通軸保持部５６は、ハウジング８４に設けられる貫通軸５４が配置される貫通孔を含む。貫通軸５４は、ベアリングを介して貫通軸保持部５６に保持される。好ましくは、ハウジング８４は、モータユニット５２の全体を収容する。好ましくは、ハウジング８４は、貫通軸５４の軸方向における中間部分を収容する。本変形例では、モータ５２Ａは、リアスプロケット２６に回転を伝達するように構成される。ハウジング８４は、例えば車輪１４に設けられる。モータ５２Ａおよびハウジング８４を含んで、ドライブユニットが構成される。本変形例では、ハブ軸収容空間５０Ｃおよびモータユニット収容空間５０Ｄは連通する。

【0053】

・図７の変形例において、好ましくは、発光部７２Ｄは、少なくとも一部がハブ軸収容空間５０Ｃおよびモータユニット収容空間５０Ｄの少なくとも１つに配置される。好ましくは、制御部７４および記憶部７６は、ハブ軸収容空間５０Ｃおよびモータユニット収容空間５０Ｄの少なくとも１つに配置される。好ましくは、視認部５８Ａは、ハウジング８４においてユーザが確認しやすい場所に設けられる。例えば、視認部５８Ａは、ハウジング８４の人力駆動車１０の左右方向の一方の側面に設けられる。視認部５８Ａは、ハウジング８４に設けられる孔であってもよく、透明部材によって構成される窓であってもよい。好ましくは、発光部７２Ｄは、ハウジング８４の内部において、視認部５８Ａと隣接する位置に配置される。視認部５８Ａが孔である場合、発光部７２Ｄは、少なくとも一部が視認部５８Ａの孔の内部に配置されるようにしてもよい。報知部７２が液晶表示部７２Ｃを含む場合、好ましくは、液晶表示部７２Ｃは、ハウジング８４の内部において、視認部５８Ａから液晶表示部７２Ｃを視認できるように、視認部５８Ａと隣接する位置に配置される。視認部５８Ａが孔である場合、液晶表示部７２Ｃは、少なくとも一部が視認部５８Ａの孔と重複するように配置されるようにしてもよい。報知部７２が音響発生部７２Ａを含む場合、音響発生部７２Ａは、ハウジング８４の内部に配置されてもよく、ハウジング８４の外面に設けられてもよい。報知部７２が振動発生部７２Ｂを含む場合、振動発生部７２Ｂは、ハウジング８４の内部に配置されてもよく、ハウジング８４の外面に設けられてもよい。

【0054】

本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、所望の選択肢の「１つ以上」を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が２つであれば「１つの選択肢のみ」または「２つの選択肢の双方」を意味する。他の例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が３つ以上であれば「１つの選択肢のみ」または「２つ以上の任意の選択肢の組み合わせ」を意味する。

【符号の説明】

【0055】

１０…人力駆動車、１２Ａ…クランク軸、１４…車輪、２４…フロントスプロケット、４０…人力駆動車用推進力付与システム、４８…ＧＰＳ装置、５０…推進力付与装置、５０Ａ…クランク軸収容空間、５０Ｂ，５０Ｄ…モータユニット収容空間、５０Ｃ…ハブ軸収容空間、５２…モータユニット、５４…貫通軸、５４Ａ…フロントスプロケット保持部、５６…貫通軸保持部、５８，８４…ハウジング、５８Ａ，８６…視認部、６０…バッテリユニット、６８…無線通信部、７０…報知装置、７２…報知部、７２Ａ…音響発生部、７２Ｂ…振動発生部、７２Ｃ…液晶表示部、７２Ｄ…発光部、７４…制御部、７６…記憶部、８０…人力駆動車用制御装置、８２…ハブ軸。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】