特許 7596119 人力駆動車用の制御装置

(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】2024-11-29

(45)【発行日】2024-12-09

(54)【発明の名称】人力駆動車用の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B62M 6/45 20100101AFI20241202BHJP

【ＦＩ】

B62M6/45

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2020183007

(22)【出願日】2020-10-30

(65)【公開番号】P2022073187

(43)【公開日】2022-05-17

【審査請求日】2023-10-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000002439

【氏名又は名称】株式会社シマノ

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】謝花 聡

(72)【発明者】

【氏名】中村 行伸

(72)【発明者】

【氏名】川▲崎▼ 充彦

【審査官】塚本 英隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０１３６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２３０７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０３８１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１１１６６１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｍ ６／４５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

人力駆動車用の制御装置であって、
前記人力駆動車は、前記人力駆動車に推進力を付与するモータと、人力駆動力の伝達経路に設けられ、変速比を変更する変速機と、を備え、
前記制御装置は、
前記人力駆動車に関連する第１パラメータと予め定める閾値との比較に応じて、前記変速比を変更するように前記変速機を制御するように構成され、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める閾値を変更するように構成される制御部を備え、
前記予め定める閾値は、予め定める第１閾値を含み、
前記制御部は、
前記第１パラメータが前記予め定める第１閾値よりも小さくなると、前記変速比が減少するように前記変速機を制御し、
前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める第１閾値を増加させるように構成され、
前記第１パラメータは、前記人力駆動車のクランクの回転速度、および、前記人力駆動車の車速の少なくとも１つに関する、制御装置。

【請求項2】

前記予め定める閾値は、予め定める第２閾値を含み、
前記制御部は、
前記第１パラメータが前記予め定める第２閾値よりも大きくなると、前記変速比が増加するように前記変速機を制御し、
前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める第２閾値を増加させるように構成される、請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

人力駆動車用の制御装置であって、
前記人力駆動車は、前記人力駆動車に推進力を付与するモータと、人力駆動力の伝達経路に設けられ、変速比を変更する変速機と、を備え、
前記制御装置は、
前記人力駆動車に関連する第１パラメータと予め定める閾値との比較に応じて、前記変速比を変更するように前記変速機を制御するように構成され、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める閾値を変更するように構成される制御部を備え、
前記予め定める閾値は、予め定める第１閾値を含み、
前記制御部は、
前記第１パラメータが前記予め定める第１閾値よりも小さくなると、前記変速比が減少するように前記変速機を制御し、
前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める第１閾値を減少させるように構成され、
前記第１パラメータは、前記人力駆動車のクランクの回転速度、および、前記人力駆動車の車速の少なくとも１つに関する、制御装置。

【請求項4】

人力駆動車用の制御装置であって、
前記人力駆動車は、前記人力駆動車に推進力を付与するモータと、人力駆動力の伝達経路に設けられ、変速比を変更する変速機と、を備え、
前記制御装置は、
前記人力駆動車に関連する第１パラメータと予め定める閾値との比較に応じて、前記変速比を変更するように前記変速機を制御するように構成され、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める閾値を変更するように構成される制御部を備え、
前記予め定める閾値は、予め定める第２閾値を含み、
前記制御部は、
前記第１パラメータが前記予め定める第２閾値よりも大きくなると、前記変速比が増加するように前記変速機を制御し、
前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める第２閾値を増加させるように構成され、
前記第１パラメータは、前記人力駆動車のクランクの回転速度、および、前記人力駆動車の車速の少なくとも１つに関する、制御装置。

【請求項5】

前記予め定める閾値は、予め定める第１閾値を含み、
前記制御部は、
前記第１パラメータが前記予め定める第１閾値よりも小さくなると、前記変速比が減少するように前記変速機を制御し、
前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める第１閾値を増加させるように構成される、請求項４に記載の制御装置。

【請求項6】

人力駆動車用の制御装置であって、
前記人力駆動車は、前記人力駆動車に推進力を付与するモータと、人力駆動力の伝達経路に設けられ、変速比を変更する変速機と、を備え、
前記制御装置は、
前記人力駆動車に関連する第１パラメータと予め定める閾値との比較に応じて、前記変速比を変更するように前記変速機を制御するように構成され、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める閾値を変更するように構成される制御部を備え、
前記予め定める閾値は、予め定める第２閾値を含み、
前記制御部は、
前記第１パラメータが前記予め定める第２閾値よりも大きくなると、前記変速比が増加するように前記変速機を制御し、
前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める第２閾値を減少させるように構成され、
前記第１パラメータは、前記人力駆動車のクランクの回転速度、および、前記人力駆動車の車速の少なくとも１つに関する、制御装置。

【請求項7】

人力駆動車用の制御装置であって、
前記人力駆動車は、前記人力駆動車に推進力を付与するモータと、人力駆動力の伝達経路に設けられ、変速比を変更する変速機と、を備え、
前記制御装置は、
前記人力駆動車に関連する第１パラメータと予め定める閾値との比較に応じて、前記変速比を変更するように前記変速機を制御するように構成され、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める閾値を変更するように構成される制御部を備え、
前記予め定める閾値は、予め定める第１閾値を含み、
前記制御部は、
前記第１パラメータが前記予め定める第１閾値よりも小さくなると、前記変速比が増加するように前記変速機を制御し、
前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める第１閾値を減少させるように構成され、
前記第１パラメータは、前記人力駆動車に入力される人力駆動力、前記人力駆動車の傾斜角度、および、前記人力駆動車の走行路の傾斜角度の少なくとも１つに関する、制御装置。

【請求項8】

前記予め定める閾値は、予め定める第２閾値を含み、
前記制御部は、
前記第１パラメータが前記予め定める第２閾値よりも大きくなると、前記変速比が減少するように前記変速機を制御し、
前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める第２閾値を減少させるように構成される、請求項７に記載の制御装置。

【請求項9】

人力駆動車用の制御装置であって、
前記人力駆動車は、前記人力駆動車に推進力を付与するモータと、人力駆動力の伝達経路に設けられ、変速比を変更する変速機と、を備え、
前記制御装置は、
前記人力駆動車に関連する第１パラメータと予め定める閾値との比較に応じて、前記変速比を変更するように前記変速機を制御するように構成され、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める閾値を変更するように構成される制御部を備え、
前記予め定める閾値は、予め定める第１閾値を含み、
前記制御部は、
前記第１パラメータが前記予め定める第１閾値よりも小さくなると、前記変速比が増加するように前記変速機を制御し、
前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める第１閾値を増加させるように構成され、
前記第１パラメータは、前記人力駆動車に入力される人力駆動力、前記人力駆動車の傾斜角度、および、前記人力駆動車の走行路の傾斜角度の少なくとも１つに関する、制御装置。

【請求項10】

人力駆動車用の制御装置であって、
前記人力駆動車は、前記人力駆動車に推進力を付与するモータと、人力駆動力の伝達経路に設けられ、変速比を変更する変速機と、を備え、
前記制御装置は、
前記人力駆動車に関連する第１パラメータと予め定める閾値との比較に応じて、前記変速比を変更するように前記変速機を制御するように構成され、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める閾値を変更するように構成される制御部を備え、
前記予め定める閾値は、予め定める第２閾値を含み、
前記制御部は、
前記第１パラメータが前記予め定める第２閾値よりも大きくなると、前記変速比が減少するように前記変速機を制御し、
前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める第２閾値を減少させるように構成され、
前記第１パラメータは、前記人力駆動車に入力される人力駆動力、前記人力駆動車の傾斜角度、および、前記人力駆動車の走行路の傾斜角度の少なくとも１つに関する、制御装置。

【請求項11】

人力駆動車用の制御装置であって、
前記人力駆動車は、前記人力駆動車に推進力を付与するモータと、人力駆動力の伝達経路に設けられ、変速比を変更する変速機と、を備え、
前記制御装置は、
前記人力駆動車に関連する第１パラメータと予め定める閾値との比較に応じて、前記変速比を変更するように前記変速機を制御するように構成され、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める閾値を変更するように構成される制御部を備え、
前記予め定める閾値は、予め定める第２閾値を含み、
前記制御部は、
前記第１パラメータが前記予め定める第２閾値よりも大きくなると、前記変速比が減少するように前記変速機を制御し、
前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める第２閾値を増加させるように構成され、
前記第１パラメータは、前記人力駆動車に入力される人力駆動力、前記人力駆動車の傾斜角度、および、前記人力駆動車の走行路の傾斜角度の少なくとも１つに関する、制御装置。

【請求項12】

前記モータの出力が低下する場合は、前記モータを停止する場合を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項13】

前記制御部は、前記人力駆動車の走行抵抗に関する第２パラメータが、予め定める第３閾値よりも小さい場合、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下しても前記予め定める閾値を変更しないように構成される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項14】

前記制御部は、前記予め定める閾値を変更する場合、前記人力駆動車の走行抵抗に関する第２パラメータに応じて前記予め定める閾値の変更量を異ならせるように構成される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項15】

前記制御部は、前記予め定める閾値を変更する場合、前記第２パラメータに応じて前記予め定める閾値の変更量を異ならせるように構成される、請求項１３に記載の制御装置。

【請求項16】

前記制御部は、前記予め定める閾値を変更する場合、前記第２パラメータが、予め定める第３閾値よりも小さい場合、前記第２パラメータが、前記予め定める第３閾値以上の場合よりも、前記予め定める閾値の変更量を小さくするように構成される、請求項１４または１５に記載の制御装置。

【請求項17】

前記制御部は、前記人力駆動車が下り坂を走行する場合、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下しても前記予め定める閾値を変更しないように構成される、請求項１から１６のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項18】

前記制御部は、前記予め定める閾値を変更する場合、前記予め定める閾値を段階的に変更するように構成される、請求項１から１７のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項19】

前記制御部は、前記予め定める閾値を変更する場合、予め定める期間内における前記予め定める閾値の変化量が予め定める変化量以下になるように前記予め定める閾値を変更するように構成される、請求項１から１８のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項20】

前記制御部は、
前記人力駆動車に入力される人力駆動力に対する前記モータの出力特性が相互に異なる第１制御状態および第２制御状態において前記モータを制御するように構成され、
前記第１制御状態において前記予め定める閾値を変更する場合と、前記第２制御状態において前記予め定める閾値を変更する場合とにおいて、前記予め定める閾値の変更量を異ならせるように構成される、請求項１から１９のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項21】

前記制御部は、前記人力駆動車に入力される人力駆動力に応じて前記モータを制御するように構成される、請求項１から２０のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項22】

前記制御部は、前記人力駆動車に入力される人力駆動力に応じて前記モータを制御し、操作装置からの入力に応じて、前記第１制御状態および前記第２制御状態を切り替えるように構成される、請求項２０に記載の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、人力駆動車用の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１に開示される人力駆動車用の制御装置は、ユーザが走行モードを選択することによって、変速機の変速に用いる閾値を変更したり、人力駆動力の平均値に応じて、変速機の変速に用いる閾値を変更したりする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－３８１８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の人力駆動車用の制御装置では、変速機の変速に用いる閾値を変更するためには、ユーザが自ら操作モードを選択したり、ユーザが自ら人力駆動力の平均値を変化させたりする必要がある。

【0005】

本発明の目的の１つは、モータによって推進力が付与される人力駆動車において、モータの出力が低下する場合に変速機を好適に制御できる人力駆動車用の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】

【0006】

本開示の第１側面に従う制御装置は、人力駆動車用の制御装置であって、前記人力駆動車は、前記人力駆動車に推進力を付与するモータ、および、人力駆動力の伝達経路に設けられ、変速比を変更する変速機を備え、前記制御装置は、前記人力駆動車に関連する第１パラメータと予め定める閾値との比較に応じて、前記変速比を変更するように前記変速機を制御するように構成され、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める閾値を変更するように構成される制御部を備える。
第１側面の制御装置によれば、人力駆動車の車速の上昇に応じてモータの出力が低下する場合、予め定める閾値が変更されて、変速機を好適に制御できる。

【0007】

本開示の第１側面に従う第２側面の制御装置において、前記モータの出力が低下する場合は、前記モータを停止する場合を含む。
第２側面の制御装置によれば、モータによって推進力が付与される場合と、モータによって推進力が付与されない場合と、において、それぞれ適切な予め定める閾値が設定される。

【0008】

本開示の第１または第２側面に従う第３側面の制御装置において、前記予め定める閾値は、予め定める第１閾値を含み、前記制御部は、前記第１パラメータが前記予め定める第１閾値よりも小さくなると、前記変速比が減少するように前記変速機を制御し、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める第１閾値を増加させるように構成される。
第３側面の制御装置によれば、人力駆動車の車速が上昇して、モータの出力が低下する場合、予め定める第１閾値を増加させて、変速比を減少しやすくすることによって、ライダの負荷の増加を抑制できる。

【0009】

本開示の第１から第３側面のいずれか１つに従う第４側面の制御装置において、前記予め定める閾値は、予め定める第２閾値を含み、前記制御部は、前記第１パラメータが前記予め定める第２閾値よりも大きくなると、前記変速比が増加するように前記変速機を制御し、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める第２閾値を増加させるように構成される。
第４側面の制御装置によれば、人力駆動車の車速の上昇に応じてモータの出力が低下する場合、予め定める第２閾値を増加させて、変速比が増加しにくくすることによって、ライダの負荷の増加を抑制できる。

【0010】

本開示の第３または第４側面に従う第５側面の制御装置において、前記第１パラメータは、前記人力駆動車のクランクの回転速度、および、前記人力駆動車の車速の少なくとも１つに関する。
第５側面の制御装置によれば、クランクの回転速度、および、人力駆動車の車速の少なくとも１つに応じて、変速比を好適に変更できる。

【0011】

本開示の第１または第２側面に従う第６側面の制御装置において、前記予め定める閾値は、予め定める第１閾値を含み、前記制御部は、前記第１パラメータが前記予め定める第１閾値よりも小さくなると、前記変速比が増加するように前記変速機を制御し、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める第１閾値を減少させるように構成される。
第６側面の制御装置によれば、人力駆動車の車速が上昇して、モータの出力が低下する場合、予め定める第１閾値を減少させて、変速比を増加しにくくすることによって、ライダの負荷の増加を抑制できる。

【0012】

本開示の第１、第２、および、第６側面のいずれか１つに従う第７側面の制御装置において、前記予め定める閾値は、予め定める第２閾値を含み、前記制御部は、前記第１パラメータが前記予め定める第２閾値よりも大きくなると、前記変速比が減少するように前記変速機を制御し、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下する場合、前記予め定める第２閾値を減少させるように構成される。
第７側面の制御装置によれば、人力駆動車の車速が上昇して、モータの出力が低下する場合、予め定める第２閾値を減少させて、変速比が減少しやすくすることによって、ライダの負荷の増加を抑制できる。

【0013】

本開示の第６または第７側面に従う第８側面の制御装置において、前記第１パラメータは、前記人力駆動車に入力される人力駆動力、前記人力駆動車の傾斜角度、および、前記人力駆動車の走行路の傾斜角度の少なくとも１つに関する。
第８側面の制御装置によれば、人力駆動車に入力される人力駆動力、人力駆動車の傾斜角度、および、人力駆動車の走行路の傾斜角度の少なくとも１つに応じて、変速比を好適に変更できる。

【0014】

本開示の第１から第８側面のいずれか１つに従う第９側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車の走行抵抗に関する第２パラメータが、予め定める第３閾値よりも小さい場合、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下しても前記予め定める閾値を変更しないように構成される。
第９側面の制御装置によれば、人力駆動車の走行抵抗に関する第２パラメータに応じて、予め定める閾値を変更したり、予め定める閾値を変更しないようにしたりできるので、人力駆動車の走行状態に応じて変速比を好適に変更できる。

【0015】

本開示の第１から第８側面のいずれか１つに従う第１０側面の制御装置において、前記制御部は、前記予め定める閾値を変更する場合、前記人力駆動車の走行抵抗に関する第２パラメータに応じて前記予め定める閾値の変更量を異ならせるように構成される。
第１０側面の制御装置によれば、走行抵抗に関する第２パラメータに応じて、予め定める閾値が好適な値に設定される。

【0016】

本開示の第９側面に従う第１１側面の制御装置において、前記制御部は、前記予め定める閾値を変更する場合、前記第２パラメータに応じて前記予め定める閾値の変更量を異ならせるように構成される。
第１１側面の制御装置によれば、走行抵抗に関する第２パラメータに応じて、予め定める閾値が好適な値に設定される。

【0017】

本開示の第１０または第１１側面に従う第１２側面の制御装置において、前記制御部は、前記予め定める閾値を変更する場合、前記第２パラメータが、予め定める第３閾値よりも小さい場合、前記第２パラメータが、前記予め定める第３閾値以上の場合よりも、前記予め定める閾値の変更量を小さくするように構成される。
第１２側面の制御装置によれば、第２パラメータが、予め定める第３閾値よりも小さい場合、第２パラメータが、予め定める第３閾値以上の場合よりも、人力駆動車の車速が上昇に伴うライダの負荷が大きくなるので、ライダの負荷に応じて、予め定める閾値が適切に設定される。

【0018】

本開示の第１から第１２側面のいずれか１つに従う第１３側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車が下り坂を走行する場合、前記人力駆動車の車速の上昇に応じて前記モータの出力が低下しても前記予め定める閾値を変更しないように構成される。
第１３側面の制御装置によれば、人力駆動車が下り坂を走行する場合、ライダの負荷の増加が抑制され、不要な変速を抑制できる。

【0019】

本開示の第１から第１３側面のいずれか１つに従う第１４側面の制御装置において、前記制御部は、前記予め定める閾値を変更する場合、前記予め定める閾値を段階的に変更するように構成される。
第１４側面の制御装置によれば、予め定める閾値を段階的に変更するため、人力駆動車の走行状態に合わせて適切な変速を実行できる。

【0020】

本開示の第１から第１４側面のいずれか１つに従う第１５側面の制御装置において、前記制御部は、前記予め定める閾値を変更する場合、予め定める期間内における前記予め定める閾値の変化量が予め定める変化量以下になるように前記予め定める閾値を変更するように構成される。
第１５側面の制御装置によれば、予め定める閾値の急激な変化を抑制して、人力駆動車の走行状態に合わせて適切な変速を実行できる。

【0021】

本開示の第１から第１５側面のいずれか１つに従う第１６側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車に入力される人力駆動力に対する前記モータの出力特性が相互に異なる第１制御状態および第２制御状態において前記モータを制御するように構成され、前記第１制御状態において前記予め定める閾値を変更する場合と、前記第２制御状態において前記予め定める閾値を変更する場合とにおいて、前記予め定める閾値の変更量を異ならせるように構成される。
第１６側面の制御装置によれば、第１制御状態と第２制御状態とのそれぞれに好適な予め定める閾値が設定される。

【0022】

本開示の第１から第１６側面のいずれか１つに従う第１７側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車に入力される人力駆動力に応じて前記モータを制御するように構成される。
第１７側面の制御装置によれば、モータによってライダの負荷が抑制される。

【0023】

本開示の第１６側面に従う第１８側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車に入力される人力駆動力に応じて前記モータを制御し、操作装置からの入力に応じて、前記第１制御状態および第２制御状態を切り替えるように構成される。
第１８側面の制御装置によれば、ユーザが意図的に第１制御状態と第２制御状態とを切り替えできる。

【発明の効果】

【0024】

本開示の人力駆動車用の制御装置は、モータによって推進力が付与される人力駆動車において、モータの出力が低下する場合に変速機を好適に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】第１実施形態の人力駆動車用の制御装置を含む人力駆動車の側面図。

【図2】第１実施形態の人力駆動車用の制御装置を含む人力駆動車の電気的な構成を示すブロック図。

【図3】図２の制御部によって実行され、変速機を制御する処理を示すフローチャート。

【図4】図２の制御部によって実行され、予め定める閾値を変更する処理のフローチャート。

【図5】 図２の制御部によって実行され、モータの制御状態を切り替える処理のフローチャート。

【図6】第２実施形態の制御部によって実行され、変速機を制御する処理を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0026】

＜第１実施形態＞
図１から図５を参照して、第１実施形態の人力駆動車用の制御装置７０が説明される。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Ｈ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Ｈ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Ｈ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、電動アシスト自転車として説明する。

【0027】

人力駆動車１０は、人力駆動力Ｈ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入力回転軸１２Ａと、入力回転軸１２Ａの軸方向の第１端部に設けられる第１クランクアーム１２Ｂと、入力回転軸１２Ａの軸方向の第２端部に設けられる第２クランクアーム１２Ｃとを含む。本実施形態において入力回転軸１２Ａは、クランク軸である。第１クランクアーム１２Ｂには、第１ペダル２０Ａが連結される。第２クランクアーム１２Ｃには、第２ペダル２０Ｂが連結される。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、入力回転軸１２Ａに連結される第１回転体２４を含む。入力回転軸１２Ａと第１回転体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、第１回転体２４を前転させ、クランク１２が後転した場合に、クランク１２と第１回転体２４との相対回転を許容するように構成される。第１回転体２４は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。駆動機構２２は、第２回転体２６と、連結部材２８とをさらに含む。連結部材２８は、第１回転体２４の回転力を第２回転体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。

【0028】

第２回転体２６は、後輪１４Ａに連結される。第２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。第２回転体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る。第２ワンウェイクラッチは、第２回転体２６が前転した場合に、後輪１４Ａを前転させ、第２回転体２６が後転した場合に、第２回転体２６と後輪１４Ａとの相対回転を許容するように構成される。

【0029】

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。

【0030】

好ましくは、人力駆動車１０は、バッテリ３６をさらに含む。バッテリ３６は、１また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。バッテリ３６は、制御装置７０に電力を供給するように構成される。バッテリ３６は、好ましくは、制御装置７０の制御部７２と通信ケーブルまたは無線通信装置によって通信可能に接続される。バッテリ３６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）によって制御部７２と通信可能である。

【0031】

人力駆動車１０は、モータ３８および変速機４０を備える。モータ３８は、人力駆動車１０に推進力を付与するように構成される。モータ３８は、１または複数の電気モータを含む。モータ３８は、ペダル２０Ａ，２０Ｂから後輪１４Ａまでの人力駆動力Ｈの動力伝達経路、および、前輪１４Ｂの少なくとも１つに回転を伝達するように構成される。ペダル２０Ａ，２０Ｂから後輪１４Ａまでの人力駆動力Ｈの動力伝達経路には、後輪１４Ａも含まれる。本実施形態では、モータ３８は、人力駆動車１０のフレーム１８に設けられ、第１回転体２４に回転を伝達するように構成される。モータ３８は、ハウジング４２Ａに設けられる。ハウジング４２Ａは、フレーム１８に設けられる。ハウジング４２Ａは、例えばフレーム１８に着脱可能に取り付けられる。好ましくは、ハウジング４２Ａは、入力回転軸１２Ａを回転可能に支持する。モータ３８と、モータ３８が設けられるハウジング４２Ａと、を含んで、ドライブユニット４２が構成される。モータ３８と入力回転軸１２Ａとの間の動力伝達経路には、好ましくは、入力回転軸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の回転力がモータ３８に伝達されないように第３ワンウェイクラッチが設けられる。後輪１４Ａおよび前輪１４Ｂの少なくとも１つにモータ３８を設ける場合、モータ３８は、ハブモータを含んでもよい。好ましくは、ドライブユニット４２は、モータ３８と第１回転体２４との間の動力伝達経路に設けられる減速機をさらに含む。

【0032】

変速機４０は、人力駆動力Ｈの伝達経路に設けられ、変速比Ｒを変更するように構成される。変速機４０は、複数の変速ステージを有する。各変速ステージに対応する変速比Ｒは、相互に異なる。変速ステージの数は、例えば３から３０の範囲である。変速比Ｒは、クランク１２の回転速度ＮＣに対する駆動輪の回転速度の比率である。本実施形態では、駆動輪は後輪１４Ａである。変速機４０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４０が内装変速機を含む場合、内装変速機は、例えば、後輪１４Ａのハブに設けられる。変速機４０は、アクチュエータ４４によって動作するように構成される電動変速機を含む。変速機４０がフロントディレイラを含む場合、変速機４０は、第１回転体２４を含み、第１回転体２４は、複数のフロントスプロケットを含む。変速機４０がリアディレイラを含む場合、変速機４０は、第２回転体２６を含み、第２回転体２６は、複数のリアスプロケットを含む。アクチュエータ４４は、電気アクチュエータを含む。アクチュエータ４４は、例えば、電気モータを含む。変速比Ｒと、駆動輪の回転速度ＮＷと、クランク１２の回転速度ＮＣとの関係は、式（１）によって表される。
式（１）：変速比Ｒ＝回転速度ＮＷ／回転速度ＮＣ

【0033】

駆動輪の回転速度ＮＷと、クランク１２の回転速度ＮＣとは、それぞれ単位時間あたりの回転数であってもよい。駆動輪の回転速度ＮＷを、フロントスプロケットの歯数に置き換え、クランク１２の回転速度ＮＣとは、リアスプロケットの歯数に置き換えてもよい。好ましくは、人力駆動車１０は、操作装置４６をさらに備える。操作装置４６は、例えば、ユーザの手または指によって操作可能に構成される。操作装置４６は、例えば、ハンドルバー３４に設けられる。操作装置４６は、例えば、サイクルコンピュータ、携帯型情報通信装置、または、スマートフォンを含む。操作装置４６は、電気ケーブルまたは無線通信装置によって、制御装置７０と通信可能に接続される。

【0034】

制御装置７０は、制御部７２を備える。制御部７２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７２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、制御装置７０は、記憶部７４をさらに含む。記憶部７４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７４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。

【0035】

制御装置７０は、好ましくは、モータ３８の駆動回路７６をさらに備える。駆動回路７６と、制御部７２とは、好ましくは、ドライブユニット４２のハウジング４２Ａに設けられる。駆動回路７６と、制御部７２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７６は、インバータ回路を含む。駆動回路７６は、バッテリ３６からモータ３８に供給される電力を制御する。駆動回路７６は、制御部７２と電気ケーブルまたは無線通信装置によって通信可能に接続される。駆動回路７６は、制御部７２からの制御信号に応じてモータ３８を駆動させる。

【0036】

好ましくは、人力駆動車１０は、車速センサ４８をさらに含む。好ましくは、人力駆動車１０は、クランク回転センサ５０、人力駆動力検出部５２、傾斜検出部５４、風速検出部５６、タイヤ空気圧検出部５８、および、加速度検出部６０の少なくとも１つをさらに含む。

【0037】

車速センサ４８は、人力駆動車１０の車輪１４の回転速度ＮＷに応じた情報を検出するように構成される。車速センサ４８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４８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４８は、車輪１４の回転速度ＮＷに応じた信号を出力する。制御部７２は、車輪１４の回転速度ＮＷに応じた情報と、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７４には車輪１４の周長に関する情報が記憶される。

【0038】

車速センサ４８は、例えばリードスイッチを構成する磁性リード、または、ホール素子などの磁気センサを含む。車速センサ４８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４８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４８は、人力駆動車１０の車速に関する情報を検出できれば、どのような構成であってもよい。車速センサ４８は、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、ディスクブレーキロータ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い。車速センサ４８は、磁気センサではなく、光学センサなどを含んで構成されてもよい。車速センサ４８は、ＧＰＳ受信器を含んでいてもよい。車速センサ４８がＧＰＳ受信器を含む場合、制御部７２は、時間と移動距離とに応じて車速Ｖを算出できる。車速センサ４８は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部７２に接続される。

【0039】

クランク回転センサ５０は、クランク１２の回転速度ＮＣに応じた情報を検出するように構成される。クランク回転センサ５０は、例えば、人力駆動車１０のフレーム１８またはドライブユニット４２に設けられる。クランク回転センサ５０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、入力回転軸１２Ａ、入力回転軸１２Ａに連動して回転する部材、または、入力回転軸１２Ａから第１回転体２４までの間の動力伝達経路に設けられる。入力回転軸１２Ａに連動して回転する部材は、モータ３８の出力軸を含んでもよい。

【0040】

クランク回転センサ５０は、クランク１２の回転速度ＮＣに応じた信号を出力する。例えば、入力回転軸１２Ａと第１回転体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、磁石は、第１回転体２４に設けられてもよい。クランク回転センサ５０は、クランク１２の回転速度ＮＣに関する情報を検出できれば、どのような構成であってもよい。クランク回転センサ５０は、車速センサ４８と同様な構成の磁気センサを含んでいてもよい。クランク回転センサ５０は、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５０は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部７２に接続される。

【0041】

人力駆動力検出部５２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Ｈ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。

【0042】

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、入力回転軸１２Ａ、入力回転軸１２Ａと第１回転体２４との間において人力駆動力Ｈを伝達する部材、クランクアーム１２Ｂ，１２Ｃ、または、ペダル２０Ａ，２０Ｂである。人力駆動力検出部５２は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部７２に接続される。人力駆動力検出部５２は、人力駆動力Ｈ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２０Ａ，２０Ｂ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。

【0043】

傾斜検出部５４は、人力駆動車１０の走行する路面の傾斜角度Ｄを検出するように構成される。人力駆動車１０の走行する路面の傾斜角度Ｄは、人力駆動車１０の進行方向における傾斜角度によって検出できる。人力駆動車１０の走行する路面の傾斜角度Ｄは、人力駆動車１０のピッチ角度と対応する。傾斜検出部５４は、一例では、傾斜センサを含む。傾斜センサは、ジャイロセンサおよび加速度センサの少なくとも１つを含む。別の例では、傾斜検出部５４は、ＧＰＳ（Global positioning system）受信部を含む。制御部７２は、ＧＰＳ受信部によって取得したＧＰＳ情報と、記憶部７４に予め記録される地図情報に含まれる路面勾配に関する情報とに応じて、人力駆動車１０の走行する路面の傾斜角度Ｄを演算してもよい。傾斜検出部５４は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部７２に接続される。

【0044】

風速検出部５６は、風速を検出するように構成される。風速検出部５６は、風速センサおよび風圧センサの少なくとも１つを含む。風速検出部５６は、例えば、人力駆動車１０のハンドルバー３４に設けられる。風速検出部５６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１つを検出可能に構成されることが好ましい。風速検出部５６は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部７２に接続される。

【0045】

タイヤ空気圧検出部５８は、車輪１４のタイヤ１５の空気圧を検出するように構成される。タイヤ空気圧検出部５８は、タイヤ１５の内部の空気圧を検出するように構成される。タイヤ空気圧検出部５８は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部７２に接続される。タイヤ空気圧検出部５８は、前輪１４Ｂのタイヤ１５Ｂの空気圧と、後輪１４Ａのタイヤ１５Ａの空気圧と、の少なくとも１つを検出する。好ましくは、タイヤ空気圧検出部５８は、前輪１４Ｂのタイヤ１５Ｂの空気圧と、後輪１４Ａのタイヤ１５Ａの空気圧と、の両方を検出する。

【0046】

加速度検出部６０は、人力駆動車１０が前進する方向における加速度に応じた信号を検出するように構成される。加速度検出部６０は、加速度センサを含んでいてもよく、車速センサ４８を含んでいてもよい。加速度検出部６０は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部７２に接続される。加速度検出部６０が車速センサ４８を含む場合、制御部７２は、車速Ｖを微分することによって人力駆動車１０が前進する方向における加速度に関する情報を取得する。

【0047】

好ましくは、制御部７２は、モータ３８を制御するように構成される。好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０に入力される人力駆動力Ｈに応じてモータ３８を制御するように構成される。人力駆動力Ｈは、トルクによって表されてもよく、仕事率によって表されてもよい。人力駆動力Ｈが仕事率によって表される場合、人力駆動力Ｈは、人力駆動力検出部５２によって検出されるトルクと、クランク回転センサ５０によって検出されるクランク１２の回転速度ＮＣと、を乗算することによって得られる。

【0048】

制御部７２は、例えば、人力駆動力Ｈに対して、モータ３８によるアシスト力Ｍが予め定める比率Ａになるように、モータ３８を制御するように構成される。予め定める比率Ａは、一定ではなく、例えば、人力駆動力Ｈに応じて変化してもよく、車速Ｖに応じて変化してもよく、人力駆動力Ｈおよび車速Ｖの両方に応じて変化してもよい。人力駆動力Ｈおよびアシスト力Ｍは、トルクによって表されてもよく、仕事率によって表されてもよい。人力駆動力Ｈおよびアシスト力Ｍをトルクによって表わす場合、人力駆動力Ｈを人力トルクＨＴと記載し、アシスト力ＭをアシストトルクＭＴと記載する。人力駆動力Ｈおよびアシスト力Ｍを仕事率によって表わす場合、人力駆動力Ｈを人力仕事率ＨＷと記載し、アシスト力Ｍをアシスト仕事率ＭＷと記載する。

【0049】

人力駆動車１０の人力トルクＨＴに対するアシストトルクＭＴの比率を、アシスト比率ＡＴと記載する場合がある。人力仕事率ＨＷに対するアシスト仕事率ＭＷの比率を、アシスト比率ＡＷと記載する場合がある。制御部７２は、人力トルクＨＴまたは人力仕事率ＨＷに応じて、制御指令をモータ３８の駆動回路７６に出力するように構成される。制御指令は、例えばトルク指令値を含む。

【0050】

制御部７２は、アシスト力Ｍが上限値ＭＸ以下になるようにモータ３８を制御するように構成される。アシスト力Ｍがトルクによって表される場合、制御部７２は、アシストトルクＭＴが上限値ＭＴＸ以下になるようにモータ３８を制御するように構成される。好ましくは、上限値ＭＴＸは、３０Ｎｍ以上９０Ｎｍ以下の範囲の値である。上限値ＭＴＸは、例えば、８５Ｎｍである。上限値ＭＴＸは、例えば、モータ３８の出力特性によって決定される。アシスト力Ｍが仕事率によって表される場合、制御部７２は、アシスト仕事率ＭＷが上限値ＭＷＸ以下になるようにモータ３８を制御するように構成される。

【0051】

制御部７２は、人力駆動力Ｈに加えて、クランク１２の回転速度ＮＣに応じて、モータ３８を制御するように構成されてもよい。例えば、制御部７２は、入力回転軸１２Ａの回転速度ＮＣが予め定める回転速度ＮＣＸ未満の場合、クランク１２の回転速度ＮＣおよび人力駆動力Ｈの少なくとも１つに応じたモータ３８の駆動を停止する。予め定める回転速度ＮＣＸは、例えば、０ｒｐｍ以上５ｒｐｍ以下の範囲の値である。

【0052】

例えば、制御部７２は、車速Ｖが第１車速Ｖ１以上になると、モータ３８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。好ましくは、制御部７２は、第１車速Ｖ１よりも低い第２車速Ｖ２から第１車速Ｖ１までの範囲において、車速Ｖが高くなるほど上限値ＭＸおよび比率Ａの少なくとも１つが低下するようにモータ３８を制御するように構成される。

【0053】

制御部７２は、変速機４０を制御するように構成される。制御部７２は、人力駆動車１０に関連する第１パラメータＰ１と予め定める閾値Ｐ１Ｘとの比較に応じて、変速比Ｒを変更するように変速機４０を制御するように構成され、人力駆動車１０の車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下する場合、予め定める閾値Ｐ１Ｘを変更するように構成される。好ましくは、予め定める閾値Ｐ１Ｘは、記憶部７４に予め記憶される。予め定める閾値Ｐ１Ｘの初期値は、ユーザが設定してもよい。好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０の車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下する場合、記憶部７４に記憶される予め定める閾値Ｐ１Ｘを、予め定める閾値Ｐ１Ｘの初期値から他の値に変更するように構成される。

【0054】

好ましくは、モータ３８の出力が低下する場合は、モータ３８を停止する場合を含む。好ましくは、車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下する場合は、車速Ｖが第２車速Ｖ２以上において車速Ｖが上昇する場合を含む。好ましくは、車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下する場合は、車速Ｖが第１車速Ｖ１以上になる場合を含む。好ましくは、制御部７２は、予め定める閾値Ｐ１Ｘを変更する場合、予め定める閾値Ｐ１Ｘを段階的に変更するように構成される。好ましくは、制御部７２は、予め定める閾値Ｐ１Ｘを変更する場合、予め定める期間内における予め定める閾値Ｐ１Ｘの変化量が予め定める変化量以下になるように予め定める閾値Ｐ１Ｘを変更するように構成される。制御部７２は、予め定める閾値Ｐ１Ｘを変更する場合は、予め定める閾値Ｐ１Ｘが急激に変化しないように予め定める閾値Ｐ１Ｘを変更する。予め定める期間は、例えば１秒以上５秒以下の期間である。予め定める変化量は、クランクの回転速度の場合、１ｒｐｍ以上１０ｒｐｍ以下の範囲である。

【0055】

制御部７２は、第１パラメータＰ１と予め定める閾値Ｐ１Ｘとの比較に応じて変速比Ｒを変更するように構成される。第１パラメータＰ１は、クランク１２の回転速度ＮＣ、および、人力駆動車１０の車速Ｖの少なくとも１つに関する。第１パラメータＰ１がクランク１２の回転速度ＮＣに関する場合、例えば、第１パラメータＰ１はクランク１２の回転速度ＮＣである。第１パラメータＰ１が車速Ｖに関する場合、例えば、第１パラメータＰ１は車速Ｖである。

【0056】

好ましくは、予め定める閾値Ｐ１Ｘは、予め定める第１閾値Ｐ１１を含む。制御部７２は、第１パラメータＰ１が予め定める第１閾値Ｐ１１よりも小さくなると、変速比Ｒが減少するように変速機４０を制御する。好ましくは、予め定める閾値Ｐ１Ｘは、予め定める第２閾値Ｐ１２を含む。制御部７２は、第１パラメータＰ１が予め定める第２閾値Ｐ１２よりも大きくなると、変速比Ｒが増加するように変速機４０を制御する。好ましくは、第２閾値Ｐ１２は、第１閾値Ｐ１１よりも大きい。第１閾値Ｐ１１および第２閾値Ｐ１２の初期値は、ユーザが設定してもよい。第１パラメータＰ１がクランク１２の回転速度ＮＣの場合、第１閾値Ｐ１１は、例えば３０ｒｐｍ以上７０ｒｍｐ以下の範囲の値である。クランクの回転速度の場合、第２閾値Ｐ１２は、例えば５５ｒｐｍ以上１００ｒｍｐ以下の範囲の値である。

【0057】

図３を参照して、変速機４０を制御する処理が説明される。制御部７２は、制御部７２に電力が供給されると、処理を開始して図３に示すフローチャートのステップＳ１１に移行する。制御部７２は、図３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。

【0058】

制御部７２は、ステップＳ１１において、第１パラメータＰ１が予め定める第１閾値Ｐ１１よりも小さいか否かを判定する。制御部７２は、第１パラメータＰ１が予め定める第１閾値Ｐ１１よりも小さい場合、ステップＳ１２に移行する。制御部７２は、ステップＳ１２において、現在の変速比Ｒが変速機４０の最小変速比Ｒｍｉｎよりも大きいか否かを判定する。制御部７２は、現在の変速比Ｒが最小変速比Ｒｍｉｎ以下の場合、処理を終了する。制御部７２は、変速比Ｒが最小変速比Ｒｍｉｎよりも大きい場合、ステップＳ１３に移行する。制御部７２は、ステップＳ１３において、変速比Ｒが減少するように変速機４０を制御し、処理を終了する。ステップＳ１３において、制御部７２は、変速ステージを１段分だけ変更する。

【0059】

制御部７２は、ステップＳ１１において、第１パラメータＰ１が予め定める第１閾値Ｐ１１以上の場合、ステップＳ１４に移行する。制御部７２は、ステップＳ１４において、第１パラメータＰ１が予め定める第２閾値Ｐ１２よりも大きいか否かを判定する。制御部７２は、第１パラメータＰ１が予め定める第２閾値Ｐ１２以下の場合、処理を終了する。制御部７２は、第１パラメータＰ１が予め定める第２閾値Ｐ１２よりも大きい場合、ステップＳ１５に移行する。

【0060】

制御部７２は、ステップＳ１５において、現在の変速比Ｒが変速機４０の最大変速比Ｒｍａｘよりも小さいか否かを判定する。制御部７２は、現在の変速比Ｒが最大変速比Ｒｍａｘ以上の場合、処理を終了する。制御部７２は、現在の変速比Ｒが最大変速比Ｒｍａｘよりも小さい場合、ステップＳ１６に移行する。制御部７２は、ステップＳ１６において、変速比Ｒが増加するように変速機４０を制御し、処理を終了する。ステップＳ１６において、制御部７２は、変速ステージを１段分だけ変更する。

【0061】

制御部７２は、ステップＳ１２において、現在の変速比Ｒと、最小変速比Ｒｍｉｎと、を比較するのではなく、現在の変速ステージと、最小変速ステージとを比較してもよい。現在の変速ステージと、最小変速ステージとを比較する場合、例えば、各変速ステージに数字を割り振っておき、現在の変速ステージに対応する数字と、最小変速ステージに対応する数字とを比較する。最小変速ステージに対応する数字は、例えば１である。

【0062】

制御部７２は、ステップＳ１５において、現在の変速比Ｒと、最大変速比Ｒｍａｘと、を比較するのではなく、現在の変速ステージと、最大変速ステージとを比較してもよい。現在の変速ステージと、最大変速ステージとを比較する場合、例えば、各変速ステージに数字を割り振っておき、現在の変速ステージに対応する数字と、最大変速ステージに対応する数字とを比較する。

【0063】

好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０の車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下する場合、予め定める第１閾値Ｐ１１を増加するように構成される。好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０の車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下する場合、予め定める第２閾値Ｐ１２を増加するように構成される。第１パラメータＰ１がクランク１２の回転速度ＮＣの場合、予め定める閾値Ｐ１Ｘは、例えば、車速が１ｋｍ／ｈから５ｋｍ／ｈの範囲において上昇する毎に、１ｒｐｍから５ｒｐｍの範囲において変更されてもよい。

【0064】

好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０の走行抵抗Ｘに関する第２パラメータＰ２に応じて予め定める閾値Ｐ１Ｘを設定するように構成される。好ましくは、人力駆動車１０の走行抵抗Ｘに関する第２パラメータＰ２は、走行抵抗Ｘが増加するほど増加するパラメータである。人力駆動車１０の走行抵抗Ｘに関する第２パラメータＰ２は、例えば、走行抵抗Ｘである。走行抵抗Ｘは、傾斜抵抗、空気抵抗、タイヤ１５の転がり抵抗、および、加速抵抗の少なくとも１つを含む。傾斜抵抗は、傾斜角度Ｄが増加すると増加する。タイヤ１５の転がり抵抗は、タイヤ１５の空気圧が減少すると増加する。空気抵抗は、人力駆動車１０の進行方向の下流側からの風速が増加すると増加する。加速抵抗は、人力駆動車１０の進行方向への加速度が増加すると増加する。

【0065】

制御部７２は、傾斜検出部５４によって検出される傾斜角度Ｄ、風速検出部５６によって検出される風速、タイヤ空気圧検出部５８によって検出されるタイヤ１５の空気圧、および、加速度検出部６０によって検出される加速度の少なくとも１つに応じて、予め定める閾値Ｐ１Ｘを設定する。好ましくは、第２パラメータＰ２と、予め定める閾値Ｐ１Ｘの変更量と、の関係に関する情報が予め記憶部７４に記憶される。第２パラメータＰ２と、予め定める閾値Ｐ１Ｘの変更量と、の関係に関する情報は、テーブル、マップ、および、関係式の少なくとも１つを含む。

【0066】

好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０の走行抵抗Ｘに関する第２パラメータＰ２が、予め定める第３閾値Ｐ２Ｘよりも小さい場合、人力駆動車１０の車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下しても予め定める閾値Ｐ１Ｘを変更しないように構成される。

【0067】

好ましくは、制御部７２は、予め定める閾値Ｐ１Ｘを変更する場合、第２パラメータＰ２が、予め定める第３閾値Ｐ２Ｘよりも小さい場合、第２パラメータＰ２が、予め定める第３閾値Ｐ２Ｘ以上の場合よりも、予め定める閾値Ｐ１Ｘの変更量を小さくするように構成される。

【0068】

好ましくは、制御部７２は、予め定める閾値Ｐ１Ｘを変更する場合、人力駆動車１０の走行抵抗Ｘに関する第２パラメータＰ２に応じて予め定める閾値Ｐ１Ｘの変更量を異ならせるように構成される。

【0069】

好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０が下り坂を走行する場合、人力駆動車１０の車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下しても予め定める閾値Ｐ１Ｘを変更しないように構成される。

【0070】

図４を参照して、予め定める閾値Ｐ１Ｘを制御する処理が説明される。制御部７２は、制御部７２に電力が供給されると、処理を開始して図４に示すフローチャートのステップＳ３１に移行する。制御部７２は、図４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Ｓ３１からの処理を繰り返す。

【0071】

制御部７２は、ステップＳ３１において、車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下したか否かを判定する。制御部７２は、例えば、車速Ｖが第１車速Ｖ１以上になり、モータ３８が停止した場合、車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下したと判定する。制御部７２は、車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下していない場合、処理を終了する。制御部７２は、車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下した場合、ステップＳ３２に移行する。

【0072】

制御部７２は、ステップＳ３２において、人力駆動車１０が下り坂を走行しているか否かを判定する。制御部７２は、人力駆動車１０が下り坂を走行している場合、処理を終了する。制御部７２は、人力駆動車１０が下り坂を走行していない場合、ステップＳ３３に移行する。

【0073】

制御部７２は、ステップＳ３３において、第２パラメータＰ２が第３閾値Ｐ２Ｘよりも小さいか否かを判定する。制御部７２は、第２パラメータＰ２が第３閾値Ｐ２Ｘ以上の場合、ステップＳ３４に移行する。制御部７２は、ステップＳ３４において、予め定める第１閾値Ｐ１１を第１値Ｐ１Ａに変更し、予め定める第２閾値Ｐ１２を第２値Ｐ１Ｂに変更し、処理を終了する。

【0074】

制御部７２は、ステップＳ３３において、第２パラメータＰ２が第３閾値Ｐ２Ｘよりも小さい場合、ステップＳ３５に移行する。制御部７２は、ステップＳ３５において、予め定める第１閾値Ｐ１１を第３値Ｐ１Ｃに変更し、予め定める第２閾値Ｐ１２を第４値Ｐ１Ｄに変更し、処理を終了する。

【0075】

第１値Ｐ１Ａおよび第３値Ｐ１Ｃは、記憶部７４に記憶される予め定める第１閾値Ｐ１１の初期値よりも大きい。第２値Ｐ１Ｂおよび第４値Ｐ１Ｄは、記憶部７４に記憶される予め定める第２閾値Ｐ１２の初期値よりも大きい。好ましくは、第３値Ｐ１Ｃは、第１値Ｐ１Ａよりも小さい。好ましくは、第４値Ｐ１Ｄは、第２値Ｐ１Ｂよりも小さい。

【0076】

好ましくは、制御部７２は、車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下した場合に予め定める閾値Ｐ１Ｘを変更した場合、予め定める条件が成立すると、変更後の予め定める閾値Ｐ１Ｘを変更前の予め定める閾値Ｐ１Ｘに戻す。例えば、制御部７２は、予め定める条件が成立すると、予め定める閾値Ｐ１Ｘを記憶部７４に記憶される予め定める閾値Ｐ１Ｘの初期値に戻す。予め定める条件は、例えば、車速Ｖが低下した場合、車速Ｖが第１車速Ｖ１よりも低くなった場合、および、車速Ｖが第２車速Ｖ２よりも低くなった場合の少なくとも１つを含む。

【0077】

好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０に入力される人力駆動力Ｈに対するモータ３８の出力特性が相互に異なる第１制御状態および第２制御状態においてモータ３８を制御するように構成される。制御部７２は、例えば、人力駆動力Ｈと予め定める比率Ａ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３８を制御するように構成される。複数の制御状態は、第１制御状態および第２制御状態を含む。複数の制御状態は、第１制御状態および第２制御状態以外の少なくとも１つの他の制御状態を含んでいてもよい。複数の制御状態は、モータ３８を駆動しない制御状態を含んでいてもよい。

【0078】

好ましくは、制御部７２は、操作装置４６からの入力に応じて、第１制御状態および第２制御状態を切り替えるように構成される。操作装置４６は、ユーザによって制御状態を切り替えるための操作が実行されると、制御部７２に制御状態の切替要求に関する信号を送信する。制御部７２は、操作装置４６から制御状態の切替要求に関する信号を受信すると、例えば第１制御状態であれば第２制御状態に切り替え、第２制御状態であれば第１制御状態に切り替える。制御部７２は、操作装置４６から制御状態の切替要求に関する信号を受信すると、操作装置４６から制御状態の切替要求に関する信号を受信回数に応じて、複数の制御状態を切り替えてもよい。

【0079】

操作装置４６は、第１制御状態および第２制御状態を切り替えることができれば、どのような構成であってもよい。操作装置４６は、第１制御状態に切り替えるための切替要求に関する信号を送信してもよい。制御部７２は、第１制御状態に切り替えるための切替要求に関する信号を受信すると、第２制御状態または少なくとも１つの他の制御状態であれば、第１制御状態に切り替える。操作装置４６は、第２制御状態に切り替えるための切替要求に関する信号を送信してもよい。制御部７２は、第２制御状態に切り替えるための切替要求に関する信号を受信すると、第１制御状態または少なくとも１つの他の制御状態であれば、第２制御状態に切り替える。

【0080】

図５を参照して、制御状態を切り替える処理が説明される。制御部７２は、制御部７２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Ｓ４１に移行する。制御部７２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、予め定める周期後にステップＳ４１からの処理を繰り返す。

【0081】

制御部７２は、ステップＳ４１において、第１制御状態か否かを判定する。制御部７２は、第１制御状態の場合、ステップＳ４２に移行する。制御部７２は、ステップＳ４２において、操作装置４６から制御状態の切替要求があるか否かを判定する。制御部７２は、操作装置４６から制御状態の切替要求がない場合、処理を終了する。制御部７２は、操作装置４６から制御状態の切替要求がある場合、ステップＳ４３に移行する。制御部７２は、ステップＳ４３において、第２制御状態に切り替え、処理を終了する。

【0082】

制御部７２は、ステップＳ４１において、第１制御状態ではない場合、ステップＳ４４に移行する。制御部７２は、ステップＳ４４において、操作装置４６から制御状態の切替要求があるか否かを判定する。制御部７２は、操作装置４６から制御状態の切替要求がない場合、処理を終了する。制御部７２は、操作装置４６から制御状態の切替要求がある場合、ステップＳ４５に移行する。制御部７２は、ステップＳ４５において、第１制御状態に切り替え、処理を終了する。

【0083】

好ましくは、制御部７２は、第１制御状態において予め定める閾値Ｐ１Ｘを変更する場合と、第２制御状態において予め定める閾値Ｐ１Ｘを変更する場合とにおいて、予め定める閾値Ｐ１Ｘの変更量を異ならせるように構成される。例えば、第１制御状態における予め定める比率Ａの最大値が第２制御状態における予め定める比率Ａの最大値よりも小さい場合、第１制御状態において、図４のフローチャートのステップＳ３４およびステップＳ３５の処理によって変更される予め定める閾値Ｐ１Ｘの変更量を、第２制御状態において、図４のフローチャートのステップＳ３４およびステップＳ３５の処理によって変更される予め定める閾値Ｐ１Ｘの変更量よりも小さくする。

【0084】

＜第２実施形態＞
第２実施形態の制御装置７０は、第１実施形態の制御装置７０とは、制御部７２における処理のみが異なり、他の構成は同じため、異なる部分について説明される。

【0085】

第２実施形態における第１パラメータＰ１は、第１実施形態における第１パラメータＰ１と異なる。第２実施形態における第１パラメータＰ１は、人力駆動車１０に入力される人力駆動力Ｈ、人力駆動車１０の傾斜角度Ｄ、および、人力駆動車１０の走行路の傾斜角度の少なくとも１つに関する。第１パラメータＰ１が人力駆動力Ｈに関する場合、例えば、第１パラメータＰ１は人力駆動力Ｈである。第１パラメータＰ１が人力駆動車１０の傾斜角度Ｄに関する場合、例えば、第１パラメータＰ１は人力駆動車１０の傾斜角度Ｄである。第１パラメータＰ１が人力駆動車１０の走行路の傾斜角度に関する場合、例えば、第１パラメータＰ１は人力駆動車１０の走行路の傾斜角度である。制御部７２は、人力駆動車１０の傾斜角度または人力駆動車１０の走行路の傾斜角度に関する情報を、傾斜検出部５４から取得する。

【0086】

好ましくは、予め定める閾値Ｐ１Ｘは、予め定める第１閾値Ｐ１１を含む。制御部７２は、第１パラメータＰ１が予め定める第１閾値Ｐ１１よりも小さくなると、変速比Ｒが増加するように変速機４０を制御する。好ましくは、予め定める閾値Ｐ１Ｘは、予め定める第２閾値Ｐ１２を含む。制御部７２は、第１パラメータＰ１が予め定める第２閾値Ｐ１２よりも大きくなると、変速比Ｒが減少するように変速機４０を制御する。好ましくは、予め定める第２閾値Ｐ１２は、予め定める第１閾値Ｐ１１よりも大きい。人力トルクの場合、第１閾値Ｐ１１は、例えば２０Ｎｍ以上６０Ｎｍ以下の範囲の値である。人力トルクの場合、第２閾値Ｐ１２は、例えば４０Ｎｍ以上８０Ｎｍ以下の範囲の値である。

【0087】

好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０の車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下する場合、予め定める第１閾値Ｐ１１を小さくするように構成される。好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０の車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下する場合、予め定める第２閾値Ｐ１２を小さくするように構成される。

【0088】

図６を参照して、変速機４０を制御する処理が説明される。制御部７２は、制御部７２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７２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Ｓ２１からの処理を繰り返す。

【0089】

制御部７２は、ステップＳ２１において、第１パラメータＰ１が予め定める第１閾値Ｐ１１よりも小さいか否かを判定する。制御部７２は、第１パラメータＰ１が予め定める第１閾値Ｐ１１よりも小さい場合、ステップＳ２２に移行する。制御部７２は、ステップＳ２２において、現在の変速比Ｒが最大変速比Ｒｍａｘよりも小さいか否かを判定する。制御部７２は、現在の変速比Ｒが最大変速比Ｒｍａｘ以上の場合、処理を終了する。制御部７２は、現在の変速比Ｒが最大変速比Ｒｍａｘよりも小さい場合、ステップＳ２３に移行する。制御部７２は、ステップＳ２３において、変速比Ｒが増加するように変速機４０を制御し、処理を終了する。

【0090】

制御部７２は、ステップＳ２１において、第１パラメータＰ１が予め定める第１閾値Ｐ１１以上の場合、ステップＳ２４に移行する。制御部７２は、ステップＳ２４において、第１パラメータＰ１が予め定める第２閾値Ｐ１２よりも大きいか否かを判定する。制御部７２は、第１パラメータＰ１が予め定める第２閾値Ｐ１２以下の場合、処理を終了する。制御部７２は、第１パラメータＰ１が予め定める第２閾値Ｐ１２よりも大きい場合、ステップＳ２５に移行する。制御部７２は、ステップＳ２５において、現在の変速比Ｒが最小変速比Ｒｍｉｎよりも大きいか否かを判定する。制御部７２は、現在の変速比Ｒが最小変速比Ｒｍｉｎ以下の場合、処理を終了する。制御部７２は、現在の変速比Ｒが最小変速比Ｒｍｉｎよりも大きい場合、ステップＳ２６に移行する。制御部７２は、ステップＳ２６において、変速比Ｒが減少するように変速機４０を制御し、処理を終了する。

【0091】

第１値Ｐ１Ａおよび第３値Ｐ１Ｃは、記憶部７４に記憶される予め定める第１閾値Ｐ１１の初期値よりも小さい。第２値Ｐ１Ｂおよび第４値Ｐ１Ｄは、記憶部７４に記憶される予め定める第２閾値Ｐ１２の初期値よりも小さい。好ましくは、第３値Ｐ１Ｃは、第１値Ｐ１Ａよりも大きい。好ましくは、第４値Ｐ１Ｄは、第２値Ｐ１Ｂよりも大きい。

【0092】

＜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の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の制御装置は、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。

【0093】

・図４のフローチャートから、ステップＳ３２と、ステップＳ３３およびステップＳ３５と、の少なくとも１つの処理を省略してもよい。ステップＳ３２、ステップＳ３３、および、ステップＳ３５の処理を省略する場合、制御部７２は、ステップＳ３１における判定がＹＥＳの場合、ステップＳ３４に移行する。ステップＳ３２のみを省略する場合、制御部７２は、ステップＳ３１における判定がＹＥＳの判定の場合、ステップＳ３３に移行する。ステップＳ３３およびステップＳ３５を省略する場合、制御部７２は、ステップＳ３２における判定がＮＯの場合、ステップＳ３４に移行する。要するに、制御部７２は、人力駆動車１０に関連する第１パラメータＰ１と予め定める閾値Ｐ１Ｘとの比較に応じて、変速比Ｒを変更するように変速機４０を制御するように構成され、人力駆動車１０の車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下する場合、予め定める閾値Ｐ１Ｘを変更するように構成されていれば、他の構成は省略してもよい。

【0094】

・第１実施形態において、制御部７２は、人力駆動車１０の車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下する場合、予め定める第１閾値Ｐ１１を減少させるように構成されてもよい。予め定める第１閾値Ｐ１１が減少すると、変速比Ｒが減少にくくなるので、ライダの負荷は減少しにくいが、クランク１２の回転数の増加を抑制して、車速Ｖを維持させやすい。

【0095】

・第１実施形態において、制御部７２は、人力駆動車１０の車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下する場合、予め定める第２閾値Ｐ１２を減少させるように構成されてもよい。予め定める第２閾値Ｐ１２を減少すると、変速比Ｒが増加しやすくなるので、ライダの負荷は増加しやすくなるが、クランク１２の回転数の増加を抑制して、車速Ｖを増加させやすくなる。

【0096】

・第１実施形態において、制御部７２は、人力駆動車１０の車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下する場合、予め定める第１閾値Ｐ１１および予め定める第２閾値Ｐ１２の１つのみを変更するようにしてもよい。

【0097】

・第２実施形態において、制御部７２は、人力駆動車１０の車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下する場合、予め定める第１閾値Ｐ１１を増加するように構成されてもよい。この場合、変速比Ｒは、減少しやすくなる。

【0098】

・第２実施形態において、制御部７２は、人力駆動車１０の車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下する場合、予め定める第２閾値Ｐ１２を増加するように構成されてもよい。この場合、変速比Ｒは、増加しにくくなる。

【0099】

・第２実施形態において、制御部７２は、人力駆動車１０の車速Ｖの上昇に応じてモータ３８の出力が低下する場合、予め定める第１閾値Ｐ１１および予め定める第２閾値Ｐ１２の一方のみを変更するようにしてもよい。

【0100】

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】

【0101】

１０…人力駆動車、１２…クランク、３８…モータ、４０…変速機、４６…操作装置、７０…制御装置、７２…制御部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】