(57)【要約】【課題】人力駆動車の推進をアシストする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。【解決手段】人力駆動車用制御装置は、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、前記人力駆動車のクランクに入力される人力駆動力に応じて駆動される前記モータの制御状態を、前記人力駆動車に与えられる衝撃に応じて変更する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記人力駆動車のクランクに入力される人力駆動力に応じて駆動される前記モータの制御状態を、前記人力駆動車に与えられる衝撃に応じて変更する、人力駆動車用制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記人力駆動車に与えられる衝撃に応じて、前記人力駆動車の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によるアシスト力の比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方を、変更する、請求項１に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項３】
前記人力駆動車は、従動輪と、前記人力駆動力および前記モータの駆動力が伝達される駆動輪とを含み、
前記制御部は、前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態では、前記モータを第１制御状態で制御し、前記第１制御状態において、前記人力駆動車に衝撃が与えられた場合、前記モータの制御状態を、第２制御状態に変更し、
前記第２制御状態では、前記第１制御状態の場合よりも、前記比率、および、前記最大値の少なくとも一方が大きい、請求項２に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記従動輪および前記駆動輪が接地している状態から、前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態になる場合、前記モータの制御状態を、第３制御状態から前記第１制御状態に変更し、
前記第１制御状態では、第３制御状態の場合よりも、前記比率、および、前記最大値の少なくとも一方が小さい、請求項３に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項５】
前記第３制御状態と、前記第２制御状態とにおいて、前記比率および前記最大値の少なくとも一方が等しい、請求項４に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記モータの制御状態を前記第３制御状態から前記第１制御状態に変更した後、予め定める時間内に前記人力駆動車に衝撃が与えられない場合、前記モータの制御状態を前記第１制御状態から前記第３制御状態に変更する、請求項４または５に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１制御状態では前記モータを停止させる、請求項３〜６のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項８】
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、前記モータの制御状態を変更するように構成され、前記人力駆動車に与えられる衝撃に応じて、前記モータの制御状態の変更を禁止する、人力駆動車用制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記人力駆動車の走行状態に応じて、前記人力駆動車のクランクに入力される人力駆動力に対する前記モータによるアシスト力の比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方を変更するように構成される、請求項８に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項１０】
前記人力駆動車は、従動輪と、前記人力駆動車のクランクに入力される人力駆動力および前記モータの駆動力が伝達される駆動輪とを含み、
前記制御部は、
前記人力駆動車に与えられる衝撃が所定値以下の状態で、前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態になると、前従動輪および前記駆動輪が接地している状態の場合よりも前記人力駆動車のクランクに入力される人力駆動力に対する前記モータによるアシスト力の比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方を小さくし、
前記人力駆動車に与えられる衝撃が所定値を超える状態で、前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態になると、前記モータの制御状態を変更しない、請求項８に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項１１】
前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方の接地状態を検出するための第１検出部をさらに含み、
前記第１検出部は、前記人力駆動車のピッチ角度を検出する、請求項３〜７および１０のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記ピッチ角度が第１角度以上、および、前記ピッチ角度の増加速度が所定速度以上の少なくとも一方の場合、前記人力駆動車の前記従動輪が接地していないと判定する、請求項１１に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記モータの制御状態を変更する場合、前記比率、および、前記最大値の少なくとも一方を徐々に変更する、請求項２〜７および１０〜１２のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項１４】
前記人力駆動車に与えられる前記衝撃を検出する第２検出部をさらに含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項１５】
前記第２検出部は、加速度センサ、角速度センサ、および、傾斜センサの少なくとも１つを含む、請求項１４に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項１６】
前記第２検出部は、前記人力駆動車の車軸の負荷を検出するセンサ、および、前記人力駆動車のタイヤの空気圧を検出するセンサの少なくとも一方を含む、請求項１４または１５に記載の人力駆動車用制御装置。
【請求項１７】
前記第２検出部は、前記人力駆動車のサスペンションの状態を検出するセンサを含む、請求項１４〜１６のいずれか一項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、人力駆動車の前輪の浮き状態に応じて人力駆動車の推進をアシストするモータの出力を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１２３９７９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、人力駆動車の推進をアシストする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】
本開示の第１側面に従う人力駆動車用制御装置は、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、前記人力駆動車のクランクに入力される人力駆動力に応じて駆動される前記モータの制御状態を、前記人力駆動車に与えられる衝撃に応じて変更する。
第１側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車に与えられる衝撃に応じてモータの制御状態を変更できるため、モータを好適に制御できる。
【０００６】
本開示の第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、前記制御部は、前記人力駆動車に与えられる衝撃に応じて、前記人力駆動車の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によるアシスト力の比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方を、変更する。
第２側面の人力駆動車用制御装置によれば、比率のみ、最大値のみ、または、比率および最大値の両方を人力駆動車に与えられる衝撃に応じて好適に変更できる。
【０００７】
本開示の第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、前記人力駆動車は、従動輪と、前記人力駆動力および前記モータの駆動力が伝達される駆動輪とを含み、前記制御部は、前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態では、前記モータを第１制御状態で制御し、前記第１制御状態において、前記人力駆動車に衝撃が与えられた場合、前記モータの制御状態を、第２制御状態に変更し、前記第２制御状態では、前記第１制御状態の場合よりも、前記比率、および、前記最大値の少なくとも一方が大きい。
第３側面の人力駆動車用制御装置によれば、従動輪のみ、駆動輪のみ、または、従動輪および駆動輪の両方が接地していない状態で、人力駆動車に衝撃が与えられた場合、比率のみ、最大値のみ、または、比率および最大値の両方を大きくできる。このため、例えば、人力駆動車が障害物に接触して衝撃が与えられた場合に比率および最大値の少なくとも一方を大きくすることによって、障害物を乗り越えやすくなる。
【０００８】
本開示の第３側面に従う第４側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記従動輪および前記駆動輪が接地している状態から、前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態になる場合、前記モータの制御状態を、第３制御状態から前記第１制御状態に変更し、前記第１制御状態では、第３制御状態の場合よりも、前記比率、および、前記最大値の少なくとも一方が小さい。
第４側面の人力駆動車用制御装置によれば、従動輪および駆動輪が接地している状態から、従動輪のみ、駆動輪のみ、または、従動輪および駆動輪の両方が接地していない状態になる場合、比率のみ、最大値のみ、または、比率および最大値の両方を小さくできるため、搭乗者が人力駆動車１０の挙動を制御しやすい。
【０００９】
本開示の第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３制御状態と、前記第２制御状態とにおいて、前記比率および前記最大値の少なくとも一方が等しい。
第５側面の人力駆動車用制御装置によれば、第２制御状態と第３制御状態とにおいて制御アルゴリズムの少なくとも一部分を共通化できる。
【００１０】
本開示の第４または第５側面に従う第６側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記モータの制御状態を前記第３制御状態から前記第１制御状態に変更した後、予め定める時間内に前記人力駆動車に衝撃が与えられない場合、前記モータの制御状態を前記第１制御状態から前記第３制御状態に変更する。
第６側面の人力駆動車用制御装置によれば、予め定める時間内に人力駆動車に衝撃が与えられない場合、比率および最大値の少なくとも一方が小さい状態が長期化することを抑制できる。
【００１１】
本開示の第３〜第６側面のいずれか１つに従う第７側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記第１制御状態では前記モータを停止させる。
第７側面の人力駆動車用制御装置によれば、従動輪および駆動輪の少なくとも一方が接地していない場合、モータを停止できる。
【００１２】
本開示の第８側面に従う人力駆動車用制御装置は、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、前記モータの制御状態を変更するように構成され、前記人力駆動車に与えられる衝撃に応じて、前記モータの制御状態の変更を禁止する。
第８側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車に与えられる衝撃に応じてモータの制御状態の変更を禁止できるため、モータを好適に制御できる。
【００１３】
本開示の第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、前記制御部は、前記人力駆動車の走行状態に応じて、前記人力駆動車のクランクに入力される人力駆動力に対する前記モータによるアシスト力の比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方を変更するように構成される。
第９側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車の走行状態に応じて、人力駆動力に応じて比率のみ、のみ、最大値のみ、または、比率および最大値の両方が変更されるため、ユーザビリティに貢献できる。
【００１４】
本開示の第８側面に従う第１０側面の人力駆動車用制御装置において、前記人力駆動車は、従動輪と、前記人力駆動車のクランクに入力される人力駆動力および前記モータの駆動力が伝達される駆動輪とを含み、前記制御部は、前記人力駆動車に与えられる衝撃が所定値以下の状態で、前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態になると、前記従動輪および前記駆動輪が接地している状態の場合よりも前記比率および前記最大値の少なくとも一方を小さくし、前記人力駆動車に与えられる衝撃が所定値を超える状態で、前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態になると、前記モータの制御状態を変更しない。
第１０側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車に与えられる衝撃が所定値以下の状態において、従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態では、モータの制御状態を好適に変更できる。また、人力駆動車に与えられる衝撃が所定値を超える状態において、従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方が接地していない状態では、モータの制御状態を変更しないことによって搭乗者が人力駆動車を操作しやすくできる。
【００１５】
本開示の第３〜第７および第１０側面のいずれか１つに従う第１１側面の人力駆動車用制御装置において、前記従動輪および前記駆動輪の少なくとも一方の接地状態を検出するための第１検出部をさらに含み、前記第１検出部は、前記人力駆動車のピッチ角度を検出する。
第１１側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１検出部によって検出されるピッチ角度によって従動輪および駆動輪の少なくとも一方の接地状態を好適に検出できる。
【００１６】
本開示の第１１側面に従う第１２側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記ピッチ角度が第１角度以上、および、前記ピッチ角度の増加速度が所定速度以上の少なくとも一方の場合、前記人力駆動車の前記従動輪が接地していないと判定する。
第１２側面の人力駆動車用制御装置によれば、ピッチ角度が第１角度以上、ピッチ角度の増加速度が所定速度以上、または、ピッチ角度が第１角度以上かつピッチ角度の増加速度が所定速度以上の場合に、従動輪が接地していないと判定できる。
【００１７】
本開示の第２〜第７および第１０〜第１２側面のいずれか１つに従う第１３側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記モータの制御状態を変更する場合、前記比率、および、前記最大値の少なくとも一方を徐々に変更する。
第１３側面の人力駆動車用制御装置によれば、ユーザがモータの制御状態の変更に対応した人力駆動車の操作をしやすい。
【００１８】
本開示の第１〜第１３側面のいずれか１つに従う第１４側面の人力駆動車用制御装置において、前記人力駆動車に与えられる前記衝撃を検出する第２検出部をさらに含む。
第１４側面の人力駆動車用制御装置によれば、第２検出部によって人力駆動車に与えられる衝撃を好適に検出できる。
【００１９】
本開示の第１４側面に従う第１５側面の人力駆動車用制御装置において、前記第２検出部は、加速度センサ、角速度センサ、および、傾斜センサの少なくとも１つを含む。
第１５側面の人力駆動車用制御装置によれば、加速度センサのみ、角速度センサのみ、傾斜センサのみ、または、加速度センサ、角速度センサ、および、傾斜センサの任意に組み合わせを含む第２検出部によって人力駆動車に与えられる衝撃を好適に検出できる。
【００２０】
本開示の第１４または第１５側面に従う第１６側面の人力駆動車用制御装置において、前記第２検出部は、前記人力駆動車の車軸の負荷を検出するセンサ、および、前記人力駆動車のタイヤの空気圧を検出するセンサの少なくとも一方を含む。
第１６側面の人力駆動車用制御装置によれば、車軸の負荷を検出するセンサのみ、タイヤの空気圧を検出するセンサのみ、または、人力駆動車の車軸の負荷を検出するセンサおよび人力駆動車のタイヤの空気圧を検出するセンサの両方を含む第２検出部によって人力駆動車に与えられる衝撃を好適に検出できる。
【００２１】
本開示の第１４〜第１６側面のいずれか１つに従う第１７側面の人力駆動車用制御装置において、前記第２検出部は、前記人力駆動車のサスペンションの状態を検出するセンサを含む。
第１７側面の人力駆動車用制御装置によれば、サスペンションの状態を検出するセンサによって人力駆動車に与えられる衝撃を好適に検出できる。
【発明の効果】
【００２２】
本開示の人力駆動車両用制御装置は、人力駆動車の推進をアシストするモータを好適に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第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】第１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】図２の制御部によって実行されるモータの制御状態を変更する処理のフローチャート。
【図４】第２実施形態の制御部によって実行されるモータの制御状態を変更する処理のフローチャート。
【図５】第３実施形態の制御部によって実行されるモータの制御状態を変更する処理のフローチャート。
【図６】変形例の制御部によって実行されるモータの制御状態を変更する処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
図１〜図３を参照して、第１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、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。
【００２５】
人力駆動車１０は、従動輪１２Ａと、人力駆動力Ｈおよびモータ４２の駆動力が伝達される駆動輪１２Ｂとを含む。人力駆動車１０は、クランク１４、および、車体１６を備える。車体１６は、フレーム１８およびステアリング部２０を備える。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。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。
【００２６】
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。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。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。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み、変速機４６はリアディレイアを含む。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。
【００２７】
人力駆動車１０は、前輪および後輪を含む。フレーム１８には、ステアリング部２０を介して前輪が取り付けられている。ステアリング部２０は、フロントフォーク３２およびハンドル部３４を含む。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、前輪を従動輪１２Ａ、後輪を駆動輪１２Ｂとして説明するが、前輪が駆動輪１２Ｂ、後輪が従動輪１２Ａであってもよい。
【００２８】
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。
【００２９】
人力駆動車１０は、モータ４２および駆動回路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４４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の制御部５２からの制御信号に応じてモータ４２を駆動させる。
【００３０】
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。
【００３１】
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。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。
【００３２】
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に設けられてもよく、フレーム１８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、制御装置５０に含まれなくてもよい。
【００３３】
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の車速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の車速Ｖを検出する。変速比に関する情報は、記憶部５４に予め記憶されている。
【００３４】
人力駆動車１０に変速比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の車速Ｖと、クランク１４の回転速度Ｎとに応じて、変速比を演算してもよい。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。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。この場合、変速センサは、制御部５２に電気的に接続される。変速センサは、変速機の現在の変速ステージを検出する。変速ステージと変速比との関係は、記憶部５４に予め記憶されている。これによって制御部５２は、変速センサの検出結果から、現在の変速比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。
【００３５】
車速センサ５８は、車輪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、車輪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、車輪の回転速度に基づいて人力駆動車１０の車速Ｖを演算する。制御部５２は、車速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の車速Ｖを検出してもよい。制御部５２は、時間を計るための計時回路を含むことが好ましい。
【００３６】
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。
【００３７】
制御部５２は、例えば、人力駆動力Ｈに対して、モータ４２によるアシスト力が所定の比率Ａになるように、モータ４２を制御する。制御部５２は、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によるアシスト力の出力トルクＴＭが所定の比率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、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ＷＭ（ワット）が所定の比率Ａになるように、モータ４２を制御してもよい。制御部５２は、人力駆動力Ｈに対するモータ４２の出力の比率Ａの異なる複数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の仕事率ＷＨに対するモータ４２の出力の仕事率ＷＭの比率ＡＷを、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の出力とする。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。
【００３８】
制御部５２は、モータ４２の出力の最大値ＭＸが所定値以下になるようにモータ４２を制御する。モータ４２の出力は、モータ４２の出力トルクＴＭを含む。モータ４２の出力は、モータ４２の仕事率ＷＭ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ＷＭが所定値ＷＭ１以下になるようにモータ４２を制御する。所定値ＷＭ１は、一例では、５００ワットである。所定値ＷＭ１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。
【００３９】
複数の制御モードのそれぞれにおいて、比率Ａおよびモータ４２の出力の最大値ＭＸ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、比率Ａのみ、最大値ＭＸのみ、または、比率Ａおよび最大値ＭＸ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の出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比率Ａ以下、かつ、所定値以下になるようにモータ４２を制御する。
【００４０】
制御装置５０は、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの少なくとも一方の接地状態を検出するための第１検出部６２をさらに含む。第１検出部６２は、人力駆動車１０のピッチ角度ＤＰを検出する。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ＤＹ、車体１６のロール角度ＤＲ、および、車体１６のピッチ角度ＤＰ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、上下方向の少なくとも１つの加速度を検出する。第１検出部６２は、制御部５２に有線または無線によって電気的に接続される。
【００４１】
制御部５２は、ピッチ角度ＤＰが第１角度ＤＰ１以上、および、ピッチ角度ＤＰの増加速度が所定速度以上の少なくとも一方の場合、人力駆動車１０の従動輪１２Ａが接地していないと判定する。
【００４２】
制御装置５０は、人力駆動車１０に与えられる衝撃を検出する第２検出部６４をさらに含む。第２検出部６４は、加速度センサ６４Ａ、角速度センサ６４Ｂ、および、傾斜センサ６４Ｃの少なくとも１つを含んでいてもよい。第２検出部６４は、人力駆動車１０の車軸の負荷を検出するセンサ６４Ｄ、および、人力駆動車１０のタイヤの空気圧を検出するセンサ６４Ｅの少なくとも一方を含んでいてもよい。人力駆動車１０がサスペンションを含む場合、第２検出部６４は、人力駆動車１０のサスペンションの状態を検出するセンサ６４Ｆを含んでいてもよい。第２検出部６４は、加速度センサ６４Ａのみ、角速度センサ６４Ｂのみ、傾斜センサ６４Ｃのみ、センサ６４Ｄのみ、センサ６４Ｅのみ、センサ６４Ｅのみ、センサ６４Ｆのみを含んでいてもよく、加速度センサ６４Ａ、角速度センサ６４Ｂ、傾斜センサ６４Ｃ、センサ６４Ｄ、センサ６４Ｅ、センサ６４Ｅ、および、センサ６４Ｆのうちの任意の組合せを含んでいてもよい。第１検出部６２は、制御部５２に有線または無線によって電気的に接続される。第２検出部６４によって、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの両方が接地していないことを検出するためには、第２検出部６４は、センサ６４Ｄ、および、センサ６４Ｅ、および、センサ６４Ｆの少なくとも１つを含む必要がある。
【００４３】
加速度センサ６４Ａは、第１検出部６２の加速度センサと同様に構成される。第１検出部６２の加速度センサを加速度センサ６４Ａとして用いることができるが、加速度センサ６４Ａは、第１検出部６２の加速度センサと各別に構成されてもよい。制御部５２は、加速度センサ６４Ａによって検出される加速度の変化速度が所定速度よりも大きい場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部５２は、加速度の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部５２は、加速度センサ６４Ａによって検出される加速度の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、加速度の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。
【００４４】
角速度センサ６４Ｂは、第１検出部６２のジャイロセンサと同様に構成される。第１検出部６２のジャイロセンサを角速度センサ６４Ｂとして用いることができるが、角速度センサ６４Ｂは、第１検出部６２のジャイロセンサと各別に構成されてもよい。制御部５２は、角速度センサ６４Ｂによって検出される角速度の変化速度が所定速度よりも大きい場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部５２は、角速度の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部５２は、角速度センサ６４Ｂによって検出される角速度の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、角速度の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。
【００４５】
傾斜センサ６４Ｃ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の傾斜センサを傾斜センサ６４Ｃとして用いることができるが、傾斜センサ６４Ｃ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。制御部５２は、傾斜センサ６４Ｃによって検出される人力駆動車１０の傾斜角度の変化速度が所定速度よりも大きい場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部５２は、傾斜角度の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部５２は、傾斜センサ６４Ｃによって検出される人力駆動車１０の傾斜角度の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、傾斜角度の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。
【００４６】
センサ６４Ｄは、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの少なくとも一方の車軸に設けられる。センサ６４Ｄは、従動輪１２Ａの車軸にのみ、駆動輪１２Ｂの車軸にのみ、または、従動輪１２Ａの車軸および駆動輪１２Ｂの車軸の両方に設けられてもよい。センサ６４Ｄは、車軸にかかる荷重に応じた信号を制御部５２に出力する。制御部５２は、センサ６４Ｄによって検出される車軸にかかる荷重の変化速度が所定速度よりも大きい場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部５２は、車軸にかかる荷重の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部５２は、センサ６４Ｄによって検出される車軸にかかる荷重の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、車軸にかかる荷重の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。
【００４７】
センサ６４Ｅは、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの少なくとも一方のタイヤの空気圧に応じた信号を制御部５２に出力する。センサ６４Ｄは、従動輪１２Ａにのみ、駆動輪１２Ｂにのみ、または、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂに設けられてもよい。センサ６４Ｅは、例えば、タイヤのバルブに設けられる。制御部５２は、センサ６４Ｅによって検出されるタイヤの空気圧の変化速度が所定速度よりも大きい場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部５２は、タイヤの空気圧の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部５２は、センサ６４Ｅによって検出されるタイヤの空気圧の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、タイヤの空気圧の増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。
【００４８】
センサ６４Ｆは、サスペンションのストローク量およびサスペンションの流体の状態の少なくとも一方に応じた信号を制御部５２に出力する。センサ６４Ｆは、サスペンションのストローク量のみ、サスペンションの流体の状態のみ、または、サスペンションのストローク量およびサスペンションの流体の状態の両方に応じた信号を制御部５２に出力する。サスペンションは、リアサスペンションおよびフロントサスペンションの少なくとも一方を含む。サスペンションは、リアサスペンションのみ、フロントサスペンションのみ、または、リアサスペンションおよびフロントサスペンションの両方を含む。制御部５２は、センサ６４Ｆによって検出されるサスペンションのストローク量が所定量よりも大きい場合、センサ６４Ｆによって検出されるサスペンションの流体の圧力が所定圧力よりも大きい場合、または、センサ６４Ｆによって検出されるサスペンションのストローク量が所定量よりも大きく、かつ、サスペンションの流体の圧力の少なくとも一方が所定圧力よりも大きい場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部５２は、サスペンションのストローク量の増加と減少とが繰り返される場合、サスペンションの流体の圧力が増加と減少とが繰り返される場合、または、サスペンションのストローク量の増加と減少とが繰り返され、かつ、サスペンションの流体の圧力が増加と減少とが繰り返される場合、人力駆動車１０に衝撃が与えられたと判定してもよい。
【００４９】
制御部５２は、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は、人力駆動車１０のクランク１４に入力される人力駆動力Ｈに応じて駆動されるモータ４２の制御状態を、人力駆動車１０に与えられる衝撃に応じて変更する。
【００５０】
制御部５２は、人力駆動車１０に与えられる衝撃に応じて、人力駆動車１０のクランク１４に入力される人力駆動力Ｈに対するモータ４２によるアシスト力Ｍの比率Ａ、および、モータ４２の出力の最大値ＭＸの少なくとも一方を、変更する。制御部５２は、人力駆動車１０に与えられる衝撃に応じて、人力駆動車１０のクランク１４に入力される人力駆動力Ｈに対するモータ４２によるアシスト力Ｍの比率Ａのみ、モータ４２の出力の最大値ＭＸのみ、または、比率Ａおよび最大値ＭＸの両方を変更する。モータ４２の制御状態は、モータ４２の制御モードであってもよい。この場合、人力駆動車１０に与えられる衝撃に応じて比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方を大きくする場合には、モータ４２の制御モードを比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方がより大きい制御モードになるように変更する。人力駆動車１０に与えられる衝撃に応じて比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方を小さくする場合には、モータ４２の制御モードを比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方がより小さい制御モードになるように変更する。
【００５１】
制御部５２は、モータ４２の制御状態を変更する場合、比率Ａ、および、最大値ＭＸの少なくとも一方を徐々に変更することが好ましい。例えば、制御部５２は、モータ４２の制御状態を変更する場合、比率Ａのみ、最大値ＭＸのみ、または、比率Ａおよび最大値ＭＸの両方を徐々に変更する。
【００５２】
制御部５２は、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの少なくとも一方が接地していない状態では、モータ４２を第１制御状態で制御し、第１制御状態において、人力駆動車１０に衝撃が与えられた場合、モータ４２の制御状態を、第２制御状態に変更する。第２制御状態では、第１制御状態の場合よりも、比率Ａ、および、最大値ＭＸの少なくとも一方が大きい。従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの少なくとも一方が接地していない状態は、従動輪１２Ａのみ、駆動輪１２Ｂのみ、または、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの両方が接地していない状態を含む。第２制御状態では、第１制御状態の場合よりも、比率Ａのみ、最大値ＭＸのみ、または、比率Ａおよび最大値ＭＸの両方が大きい。好ましくは、制御部５２は、第１制御状態ではモータ４２を停止させる。
【００５３】
制御部５２は、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂが接地している状態から、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの少なくとも一方が接地していない状態になる場合、モータ４２の制御状態を、第３制御状態から第１制御状態に変更する。第１制御状態では、第３制御状態の場合よりも、比率Ａ、および、最大値ＭＸの少なくとも一方が小さい。第１制御状態では、第３制御状態の場合よりも、比率Ａのみ、最大値ＭＸのみ、または、比率Ａおよび最大値ＭＸの両方が小さい。
【００５４】
好ましくは、第３制御状態と、第２制御状態とにおいて、比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方が等しい。この場合、第３制御状態と、第２制御状態とにおいて、比率Ａのみ、最大値ＭＸのみ、または、比率Ａおよび最大値ＭＸの両方が等しい。一例では、制御部５２は、モータ４２の制御状態を第３制御状態から第１制御状態に変更した後、予め定める時間ＴＸ内に人力駆動車１０に衝撃が与えられない場合、モータ４２の制御状態を第１制御状態から第３制御状態に変更する。予め定める時間ＴＸは、例えば２〜１０秒の範囲である。
【００５５】
制御部５２は、少なくとも従動輪１２Ａが接地していない状態では、モータ４２を第１制御状態で制御し、第１制御状態において、人力駆動車１０に衝撃が与えられた場合、モータ４２の制御状態を、第２制御状態に変更することが好ましい。制御部５２は、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂが接地している状態から、少なくとも従動輪１２Ａが接地していない状態になる場合、モータ４２の制御状態を、第３制御状態から第１制御状態に変更することが好ましい。
【００５６】
図３を参照して、モータ４２の制御状態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３に示すフローチャートのステップＳ１１に移行する。本実施形態では、制御部５２は、電力が供給されると第３制御状態で起動する。制御部５２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、所定周期後にステップＳ１１からの処理を繰り返す。
【００５７】
制御部５２は、ステップＳ１１において、第２制御状態または第３制御状態でモータ４２を制御しているか否かを判定する。制御部５２は、第２制御状態または第３制御状態でモータ４２を制御していない場合、処理を終了する。制御部５２は、第２制御状態または第３制御状態でモータ４２を制御している場合、ステップＳ１２に移行する。
【００５８】
制御部５２は、ステップＳ１２において、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの少なくとも一方が接地していないか否かを判定する。制御部５２は、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂが接地している場合、処理を終了する。制御部５２は、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの少なくとも一方が接地していない場合、ステップＳ１３に移行する。
【００５９】
制御部５２は、ステップＳ１３において、第１制御状態でモータ４２を制御し、ステップＳ１４に移行する。制御部５２は、ステップＳ１４において、人力駆動車１０に衝撃が与えられたか否かを判定する。制御部５２は、人力駆動車１０に衝撃が与えられた場合、ステップＳ１５に移行する。制御部５２は、ステップＳ１５において、第２制御状態でモータ４２を制御し、処理を終了する。制御部５２は、ステップＳ１４において、予め定める時間ＴＸが経過したか否かを判定する。制御部５２は、例えば、ステップＳ１３において第１制御状態でのモータ４２の制御を開始してからの時間が予め定める時間ＴＸ以上になった場合、予め定める時間ＴＸが経過したと判定する。
【００６０】
制御部５２は、予め定める時間ＴＸが経過していない場合、ステップＳ１６に移行する。制御部５２は、ステップＳ１６において、人力駆動車１０に衝撃が与えられたか否かを判定する。第１検出部６２が、加速度センサ６４Ａ、角速度センサ６４Ｂ、傾斜センサ６４Ｃ、センサ６４Ｄ、センサ６４Ｅ、および、センサ６４Ｅのうちの複数のセンサを含む場合、制御部５２は複数のセンサのうち、少なくとも１つのセンサの出力が衝撃が与えられた場合の出力と対応する場合に衝撃が与えられたと判定してもよく、複数のセンサのうちの２つ以上のセンサの出力が衝撃が与えられた場合の出力と対応する場合に衝撃が与えられたと判定してもよい。制御部５２は、人力駆動車１０に衝撃が与えられていない場合、再びステップＳ１４の処理を実行する。制御部５２は、人力駆動車１０に衝撃が与えられた場合、ステップＳ１７に移行する。制御部５２は、ステップＳ１７において、第２制御状態でモータ４２を制御し、処理を終了する。
【００６１】
制御部５２は、ステップＳ１４において、予め定める時間ＴＸが経過したと判定した場合、ステップＳ１５に移行する。制御部５２は、ステップＳ１５において、第３制御状態でモータ４２を制御し、処理を終了する。
【００６２】
人力駆動車１０に与えられる衝撃は、走行環境および走行状況に応じて変化する。制御装置５０は、人力駆動車に与えられる衝撃に応じてモータの制御状態を変更できるため、走行環境および走行状況に応じて、モータを好適に制御できる。
【００６３】
（第２実施形態）
図４を参照して、第２実施形態の制御装置５０について説明する。第２実施形態の制御装置５０は、モータ４２の制御状態を切り替える処理が異なる点以外は、第１実施形態の制御装置５０と同様であるので、第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６４】
例えば、制御部５２は、人力駆動車１０の走行状態に応じて、人力駆動力Ｈに対するモータ４２によるアシスト力の比率Ａ、および、モータ４２の出力の最大値ＭＸの少なくとも一方を変更するように構成される。制御部５２は、人力駆動車１０の走行状態に応じて、比率Ａのみ、最大値ＭＸのみ、または、比率Ａおよび最大値ＭＸの両方を変更するように構成される。制御部５２は、モータ４２を複数の制御状態で制御できる。モータ４２の複数の制御状態において、比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方がそれぞれ異なる。モータ４２の複数の制御状態において、比率Ａのみ、最大値ＭＸのみ、または、比率Ａおよび最大値ＭＸの両方が異なる。制御部５２は、人力駆動車１０の走行状態に応じて、モータ４２の制御状態を、モータ４２の複数の制御状態のうちの１つの制御状態から、他の制御状態に変更する。
【００６５】
人力駆動車１０の走行状態は、例えば、クランク１４の回転速度Ｎ、人力駆動力Ｈ、車速Ｖ、人力駆動車１０の傾斜角度、および、人力駆動車１０の走行抵抗の少なくとも１つを含む。人力駆動車１０の走行状態は、クランク１４の回転速度Ｎのみ、人力駆動力Ｈのみ、車速Ｖのみ、人力駆動車１０の傾斜角度のみ、人力駆動車１０の走行抵抗のみ、または、クランク１４の回転速度Ｎ、人力駆動力Ｈ、車速Ｖ、人力駆動車１０の傾斜角度、および、人力駆動車１０の走行抵抗のうちの任意に組み合わせを含む。制御装置５０は、人力駆動車１０の走行状態を検出する検出部をさらに含んでもよい。制御部５２は、例えば、人力駆動車１０の走行状態を反映するパラメータが所定値を超えた場合、変速要求を発生させる。
【００６６】
一例では、制御状態に比率Ａが含まれる場合、制御部５２は、クランク１４の回転速度Ｎに応じて、比率Ａを変更する。具体的には、制御部５２は、クランク１４の回転速度Ｎが第１速度Ｎ１よりも大きくなった場合、かつ、比率Ａが最小の制御状態ではない場合、比率Ａを小さくし、クランク１４の回転速度Ｎが第２速度Ｎ２よりも小さくなった場合、かつ、比率Ａが最大ではない場合、比率Ａを大きくする。制御状態に最大値ＭＸが含まれる場合、制御部５２は、クランク１４の回転速度Ｎに応じて、最大値ＭＸを変更する。具体的には、制御部５２は、クランク１４の回転速度Ｎが第１速度Ｎ１よりも大きくなった場合、かつ、最大値ＭＸが最小の制御状態ではない場合、最大値ＭＸを小さくし、クランク１４の回転速度Ｎが第２速度Ｎ２よりも小さくなった場合、かつ、最大値ＭＸが最大ではない場合、最大値ＭＸを大きくする。
【００６７】
別例では、制御状態に比率Ａが含まれる場合、制御部５２は、人力駆動力Ｈに応じて、比率Ａを変更する。具体的には、制御部５２は、人力駆動力Ｈが第１駆動力Ｈ１よりも大きくなった場合、かつ、比率Ａが最大の制御状態ではない場合、比率Ａを大きくし、人力駆動力Ｈが第２駆動力Ｈ２よりも小さくなった場合、かつ、比率Ａが最小ではない場合、比率Ａを小さくする。制御状態に最大値ＭＸが含まれる場合、制御部５２は、人力駆動力Ｈに応じて、最大値ＭＸを変更する。具体的には、制御部５２は、人力駆動力Ｈが第１駆動力Ｈ１よりも大きくなった場合、かつ、最大値ＭＸが最大の制御状態ではない場合、最大値ＭＸを大きくし、人力駆動力Ｈが第２駆動力Ｈ２よりも小さくなった場合、かつ、最大値ＭＸが最小ではない場合、最大値ＭＸを小さくする。
【００６８】
制御部５２は、モータ４２の制御状態を変更するように構成され、人力駆動車１０に与えられる衝撃に応じて、モータ４２の制御状態の変更を禁止する。例えば、制御部５２は、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸ以下の場合、人力駆動車１０の走行状態に応じてモータ４２の制御状態を変更可能に構成され、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸを超える場合、人力駆動車１０の走行状態に応じたモータ４２の制御状態の変更を禁止する。
【００６９】
第２検出部６４が加速度センサ６４Ａを含む場合、制御部５２は、加速度の変化速度が所定値ＢＸよりも大きい場合、および、加速度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合の少なくとも一方において、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸを超えたと判定してもよい。制御部５２は、加速度の変化速度が所定値ＢＸよりも大きい場合のみ、加速度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合のみ、または、制御部５２は、加速度の変化速度が所定値ＢＸよりも大きく、かつ、加速度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合に、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸを超えたと判定してもよい。
【００７０】
第２検出部６４が角速度センサ６４Ｂを含む場合、制御部５２は、角速度の変化速度が所定速度よりも大きい場合、および、角速度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合の少なくとも一方において、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸを超えたと判定してもよい。制御部５２は、角速度の変化速度が所定速度よりも大きい場合のみ、角速度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合のみ、または、角速度の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、角速度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合に、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸを超えたと判定してもよい。
【００７１】
第２検出部６４が傾斜センサ６４Ｃを含む場合、制御部５２は、人力駆動車１０の傾斜角度の変化速度が所定速度よりも大きい場合、および、傾斜角度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合の少なくとも一方において、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸを超えたと判定してもよい。制御部５２は、人力駆動車１０の傾斜角度の変化速度が所定速度よりも大きい場合のみ、傾斜角度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合のみ、または、人力駆動車１０の傾斜角度の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、傾斜角度の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合に、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸを超えたと判定してもよい。
【００７２】
第２検出部６４がセンサ６４Ｄを含む場合、制御部５２は、車軸にかかる荷重の変化速度が所定速度よりも大きい場合、および、車軸にかかる荷重の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合の少なくとも一方において、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸを超えたと判定してもよい。制御部５２は、車軸にかかる荷重の変化速度が所定速度よりも大きい場合、車軸にかかる荷重の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合、または、車軸にかかる荷重の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、車軸にかかる荷重の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸを超えたと判定してもよい。
【００７３】
第２検出部６４がセンサ６４Ｅを含む場合、制御部５２は、タイヤの空気圧の変化速度が所定速度よりも大きい場合、および、タイヤの空気圧の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合の少なくとも一方において、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸを超えたと判定してもよい。制御部５２は、タイヤの空気圧の変化速度が所定速度よりも大きい場合、タイヤの空気圧の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合、または、タイヤの空気圧の変化速度が所定速度よりも大きく、かつ、タイヤの空気圧の増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合において、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸを超えたと判定してもよい。
【００７４】
第２検出部６４がセンサ６４Ｆを含む場合、制御部５２は、サスペンションのストローク量およびサスペンションの流体の圧力が所定圧力よりも大きい場合、および、サスペンションのストローク量およびサスペンションの流体の圧力が増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合の少なくとも一方において、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸを超えたと判定してもよい。制御部５２は、サスペンションのストローク量およびサスペンションの流体の圧力が所定圧力よりも大きい場合、サスペンションのストローク量およびサスペンションの流体の圧力が増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合、または、サスペンションのストローク量およびサスペンションの流体の圧力が所定圧力よりも大きく、かつ、サスペンションのストローク量およびサスペンションの流体の圧力が増加と減少とが所定時間よりも長く繰り返される場合において、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸを超えたと判定してもよい。
【００７５】
制御部５２は、人力駆動車１０に与えられる衝撃に応じてモータ４２の制御状態を変更可能な第１モードと、人力駆動車１０に与えられる衝撃に応じてモータ４２の制御状態を変更しない第２モードと、を切り替え可能に構成されることが好ましい。制御部５２は、第１モードと第２モードとを切り替えるための操作部の操作によって第１モードと第２モードとを切り替える。操作部は、人力駆動車１０に設けられてもよく、外部の装置に設けられてもよい。制御部５２の動作モードについての情報は、例えば記憶部５４に記憶されている。
【００７６】
図４を参照して、モータ４２の制御状態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４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、所定周期後にステップＳ２１からの処理を繰り返す。
【００７７】
制御部５２は、ステップＳ２１において、第１モードか否かを判定する。制御部５２は、第１モードではない場合、処理を終了する。制御部５２は、第１モードの場合、ステップＳ２２に移行する。制御部５２は、ステップＳ２２において、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸ以下か否かを判定する。制御部５２は、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸ以下の場合、ステップＳ２３に移行する。
【００７８】
制御部５２は、ステップＳ２３において、人力駆動車１０の走行状態に応じてモータ４２の制御状態を変更し、処理を終了する。制御部５２は、ステップＳ２２において、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸ以下ではない場合、ステップＳ２３の処理を実行しない。このため、制御部５２は、第１モードにおいて、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸを超える場合、人力駆動車１０の走行状態に応じたモータ４２の制御状態が変更されない。
【００７９】
制御部５２は、第１モードになった場合、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸ以下の場合、人力駆動車１０の走行状態に応じたモータ４２の制御状態の変更を禁止する禁止フラグを設定してもよい。制御部５２は、禁止フラグが設定されている場合、モータ４２の制御状態の変更を行わない。
【００８０】
制御部５２は、第２モードになった場合、モータ４２の制御状態の変更を禁止するフラグを設定してもよい。この場合、制御部５２は、第１モードになった場合、モータ４２の制御状態の変更を禁止するフラグが解除されるようにしてもよい。
【００８１】
制御部５２は、ユーザが第１モードと第２モードとを変更する操作を操作部に行った場合、第１モードと第２モードとを変更するようにしてもよい。
【００８２】
（第３実施形態）
図５を参照して、第３実施形態の制御装置５０について説明する。第３実施形態の制御装置５０は、モータ４２の制御状態を切り替える処理が異なる点以外は、第１実施形態の制御装置５０と同様であるので、第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８３】
制御部５２は、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＹ以下の状態で、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの少なくとも一方が接地していない状態になると、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂが接地している状態の場合よりも比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方を小さくする。従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの少なくとも一方が接地していない状態は、従動輪１２Ａのみ、駆動輪１２Ｂのみ、または、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの両方が接地していない状態を含む。制御部５２は、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＹを超える状態で、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの少なくとも一方が接地していない状態になると、モータ４２の制御状態を変更しない。制御部５２は、比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方を変更することによって、モータ４２の制御状態を変更する。制御部５２は、比率Ａのみ、最大値ＭＸのみ、または、比率Ａおよび最大値ＭＸの両方を変更することによって、モータ４２の制御状態を変更する。
【００８４】
制御部５２は、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＹ以下の状態で、少なくとも従動輪１２Ａが接地していない状態になると、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂが接地している状態の場合よりも比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方を小さくすることがより好ましい。制御部５２は、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＹを超える状態で、少なくとも従動輪１２Ａが接地していない状態になると、モータ４２の制御状態を変更しないことがより好ましい。
【００８５】
制御部５２は、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＹ以下の状態で、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの少なくとも一方が接地していない状態になった後、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂが接地している状態になると、比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方を大きくする。制御部５２は、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＸ以下の状態で、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの少なくとも一方が接地していない状態になった後、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂが接地している状態になると、モータ４２の制御状態を従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの少なくとも一方が接地していない状態になる前の状態に戻すことが好ましい。
【００８６】
制御部５２は、比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方を変更する場合、比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方を徐々に変更することが好ましい。例えば、制御部５２は、モータ４２の制御状態を変更する場合、比率Ａのみ、最大値ＭＸのみ、または、比率Ａおよび最大値ＭＸの両方を徐々に変更する。
【００８７】
制御部５２は、第１実施形態における衝撃が所定値ＢＸを超えたか否かの判定と同様に、衝撃が所定値ＢＹを超えたか否かの判定を行うことが好ましい。所定値ＢＹは、所定値ＢＸと同じであってもよく、異なる値であってもよい。
【００８８】
図５を参照して、モータ４２の制御状態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５に示すフローチャートのステップＳ３１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Ｓ３１からの処理を繰り返す。
【００８９】
制御部５２は、ステップＳ３１において、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＹ以下か否かを判定する。制御部５２は、ステップＳ３１において、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＹ以下か否かを判定する。制御部５２は、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＹ以下ではない場合、処理を終了する。制御部５２は、人力駆動車１０に与えられる衝撃が所定値ＢＹ以下の場合、ステップＳ３２に移行する。
【００９０】
制御部５２は、ステップＳ３２において、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの少なくとも一方が接地していないか否かを判定する。制御部５２は、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂが接地している場合、処理を終了する。制御部５２は、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂの少なくとも一方が接地していない場合、ステップＳ３３に移行する。制御部５２は、ステップＳ３３において、比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方を小さくし、ステップＳ３４に移行する。
【００９１】
制御部５２は、ステップＳ３４において、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂが接地しているか否かを判定する。制御部５２は、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂが接地していない場合、ステップＳ３４の判定処理を繰り返す。制御部５２は、従動輪１２Ａおよび駆動輪１２Ｂが接地すると、ステップＳ３５に移行する。
【００９２】
制御部５２は、ステップＳ３５において、比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方を大きくし、処理を終了する。例えば、制御部５２は、ステップＳ３５において、比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方をステップＳ３３において変更される前の比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方に戻す。
【００９３】
（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。
【００９４】
・第１実施形態において、第２制御状態における比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方を第１制御状態における比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方よりも小さくしてもよい。第２制御状態では、第１制御状態の場合よりも、比率Ａのみ、最大値ＭＸのみ、または、比率Ａおよび最大値ＭＸの両方が小さい。この場合、搭乗者が人力駆動車１０の挙動を制御しやすい。
【００９５】
・第１実施形態において、図３のステップＳ１４およびステップＳ１５の処理を省略してもよい。この場合、ステップＳ１６の判定がＮＯの場合は処理を終了する。
【００９６】
・第２実施形態において、人力駆動車１０の走行状態以外の条件に応じてモータ４２の制御状態を変更するようにしてもよい。例えば、人力駆動車１０の走行環境に応じてモータ４２の制御状態を変更する。
【００９７】
・第３実施形態において、図５のステップＳ３４を図６のステップＳ４１に変更してもよい。この場合、制御部５２は、ステップＳ３３の処理の後、ステップＳ４１に移行する。制御部５２は、ステップＳ４１において、予め定める時間ＴＹが経過するまで、ステップＳ４１の処理を繰り返し、予め定める時間ＴＹが経過するとステップＳ３５に移行する。制御部５２は、例えば、ステップＳ３３において比率Ａおよび最大値ＭＸの少なくとも一方を小さくしてからの時間が予め定める時間ＴＹ以上になった場合、予め定める時間ＴＹが経過したと判定する。
【００９８】
・図３のフローチャートのステップＳ１２、図５および図６のフローチャートのステップＳ３２において、従動輪１２Ａのみが接地していないか否かを判定してもよい。
【００９９】
・図３のフローチャートのステップＳ１２、図５および図６のフローチャートのステップＳ３２において、駆動輪１２Ｂのみが接地していないか否かを判定してもよい。
【０１００】
・第１実施形態において、第２制御状態および第３制御状態のそれぞれにおける比率Ａおよび最大値ＭＸを互いに異ならせてもよい。第２制御状態の場合では、第３制御状態の場合よりも比率Ａおよび最大値ＭＸを小さくしてもよい。第２制御状態の場合では、第３制御状態の場合よりも比率Ａおよび最大値ＭＸを大きくしてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１０…人力駆動車、１４…クランク、１２Ａ…従動輪、１２Ｂ…駆動輪、４２…モータ、５０…人力駆動車用制御装置、５２…制御部、６２…第１検出部、６４…第２検出部、６４Ａ…加速度センサ、６４Ｂ…角速度センサ、６４Ｃ…傾斜センサ、６４Ｄ…センサ、６４Ｅ…センサ、６４Ｆ…センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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