(57)【要約】【課題】クランクの逆回転に関連して、電気モータを好適に制御できる人力駆動車用駆動装置を提供する。【解決手段】人力駆動車用駆動装置は、クランクが正回転する場合に、第１回転方向に回転して人力駆動車の推進をアシストし、かつ前記クランクが逆回転する場合に、前記クランクからの駆動力が伝達されて、前記第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転するように構成される電気モータと、前記クランクが逆回転している状態、および、前記クランクに前記クランクを逆回転させるように人力駆動力が与えられている状態の少なくとも一方において、前記第２回転方向への回転トルクが発生するように前記電気モータを制御する制御部と、を含む。【選択図】図２
2020001633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクが正回転する場合に、第１回転方向に回転して人力駆動車の推進をアシストし、かつ前記クランクが逆回転する場合に、前記クランクからの駆動力が伝達されて、前記第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転するように構成される電気モータと、
前記クランクが逆回転している状態、および、前記クランクに前記クランクを逆回転させるように人力駆動力が与えられている状態の少なくとも一方において、前記第２回転方向への回転トルクが発生するように前記電気モータを制御する制御部と、を含む人力駆動車用駆動装置。
【請求項２】
前記クランクと一体に回転する出力部を含む、請求項１に記載の人力駆動車用駆動装置。
【請求項３】
前記クランクに与えられるトルクを検出するための第１検出部をさらに含む、請求項１または２に記載の人力駆動車用駆動装置。
【請求項４】
前記クランクに与えられるトルク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、前記クランクのクランク軸と、前記出力部との間の人力駆動力の伝達経路に設けられる、請求項２に記載の人力駆動車用駆動装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１検出部によって検出されるトルクの値がマイナスになると、前記第１検出部によって検出されるトルクの値がゼロに近づくように、前記電気モータを制御する、請求項３または４に記載の人力駆動車用駆動装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記電気モータの回転速度を制御する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の人力駆動車用駆動装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記電気モータの回転トルクを制御する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の人力駆動車用駆動装置。
【請求項８】
前記クランクから独立して回転可能な出力部を含む、請求項１に記載の人力駆動車用駆動装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記クランクが逆回転している状態で、前記電気モータの前記第２回転方向の回転トルクが予め定める範囲内となるように前記電気モータを制御する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の人力駆動車用駆動装置。
【請求項１０】
前記予め定める範囲は、前記電気モータのみの駆動力によって、前記クランクが逆回転しない範囲である、請求項９に記載の人力駆動車用駆動装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記クランクの逆回転方向への加速度に応じて前記電気モータを制御する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の人力駆動車用駆動装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記クランクが逆回転を開始した直後の前記クランクの加速度に応じて前記電気モータを制御する、請求項１１に記載の人力駆動車用駆動装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記クランクの逆回転方向への回転量、および、前記クランクが逆回転を開始してからの経過時間の少なくとも一方に応じて、前記第２回転方向への回転トルクが小さくなるように前記電気モータを制御する、請求項１２に記載の人力駆動車用駆動装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記クランクが逆回転を停止すると、前記第２回転方向への回転トルクが発生しないように前記電気モータを制御する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の人力駆動車用駆動装置。
【請求項１５】
クランクが正回転する場合に、第１回転方向に回転して人力駆動車の推進をアシストし、前記第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転することによって前記クランクを逆回転させるように構成される電気モータと、
前記電気モータを前記第２回転方向に回転させることによって、前記クランクのクランクアームを予め定める回転位置まで逆回転、または、前記クランクアームを予め定める角度逆回転させる制御部と、を含み、
前記予め定める回転位置および前記予め定める角度は、前記人力駆動車の角度、過去の前記クランクアームの停止位置に関する情報、および、ユーザの設定の少なくとも１つに応じて変更可能である、人力駆動車用駆動装置。
【請求項１６】
前記人力駆動車の角度は、前記人力駆動車のピッチ角度を含む、請求項１５に記載の人力駆動車用駆動装置。
【請求項１７】
前記制御部は、前記クランクが逆回転された場合、および、操作部が操作された場合の少なくとも一方において、前記電気モータを前記第２回転方向に回転させる、請求項１５または１６に記載の人力駆動車用駆動装置。
【請求項１８】
前記人力駆動車の角度を検出する第２検出部をさらに含む、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の人力駆動車用駆動装置。
【請求項１９】
前記クランクのクランクアームの回転位置を検出する第３検出部をさらに含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の人力駆動車用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、人力駆動車用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、人力駆動力が入力されるクランクと、人力駆動力に応じて人力駆動車の推進をアシストする電気モータとを備える人力駆動車用駆動装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２５０６７３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に開示される人力駆動車用駆動装置では、クランクの逆回転が電気モータに影響し、電気モータの回転がクランクの逆回転に影響するが、これらの影響について考慮されていない。
本開示の目的の１つは、クランクの逆回転に関連して、電気モータを好適に制御できる人力駆動車用駆動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駆動装置は、クランクが正回転する場合に、第１回転方向に回転して人力駆動車の推進をアシストし、かつ前記クランクが逆回転する場合に、前記クランクからの駆動力が伝達されて、前記第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転するように構成される電気モータと、前記クランクが逆回転している状態、および、前記クランクに前記クランクを逆回転させるように人力駆動力が与えられている状態の少なくとも一方において、前記第２回転方向への回転トルクが発生するように前記電気モータを制御する制御部と、を含む。
第１側面の人力駆動車用駆動装置によれば、ユーザがクランクを逆回転させる場合に、クランクからの人力駆動力によって電気モータが回転する方向に、電気モータが回転トルクを発生させるので、電気モータが発電することを抑制できる。さらにユーザがクランクを逆回転させる場合に、円滑にクランクを逆回転できる。
【０００６】
本開示の第１側面に従う第２側面の人力駆動車用駆動装置において、前記クランクと一体に回転する出力部を含む。
第２側面の人力駆動車用駆動装置によれば、クランクを逆回転させることによって、出力部を逆回転できる。例えば、クランクを逆回転させて、コースターブレーキを操作できる。
【０００７】
本開示の第１または第２側面に従う第３側面の人力駆動車用駆動装置において、前記クランクに与えられるトルクを検出するための第１検出部をさらに含む。
第３側面の人力駆動車用駆動装置によれば、クランクに与えられるトルクを好適に検出できる。
【０００８】
本開示の第２側面に従う第４側面の人力駆動車用駆動装置において、前記クランクに与えられるトルク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、前記クランクのクランク軸と、前記出力部との間の人力駆動力の伝達経路に設けられる。
第４側面の人力駆動車用駆動装置によれば、クランクに与えられるトルクを好適に検出できる。
【０００９】
本開示の第３または第４側面に従う第５側面の人力駆動車用駆動装置において、前記制御部は、前記第１検出部によって検出されるトルクの値がマイナスになると、前記第１検出部によって検出されるトルクの値がゼロに近づくように、前記電気モータを制御する。
第５側面の人力駆動車用駆動装置によれば、ユーザがクランクを逆回転させやすい。
【００１０】
本開示の第１〜第５側面のいずれか一つに従う第６側面の人力駆動車用駆動装置において、前記制御部は、前記電気モータの回転速度を制御する。
第６側面の人力駆動車用駆動装置によれば、速度制御を用いて電気モータを制御できる。
【００１１】
本開示の第１〜第６側面のいずれか一つに従う第７側面の人力駆動車用駆動装置において、前記制御部は、前記電気モータの回転トルクを制御する。
第７側面の人力駆動車用駆動装置によれば、トルク制御を用いて電気モータを制御できる。
【００１２】
本開示の第１側面に従う第８側面の人力駆動車用駆動装置において、前記クランクから独立して回転可能な出力部を含む。
第８側面の人力駆動車用駆動装置によれば、クランクの回転を出力部に伝達させないようにすることができる。
【００１３】
本開示の第１〜第８側面のいずれか一つに従う第９側面の人力駆動車用駆動装置において、前記制御部は、前記クランクが逆回転している状態で、前記電気モータの前記第２回転方向の回転トルクが予め定める範囲内となるように前記電気モータを制御する。
第９側面の人力駆動車用駆動装置によれば、電気モータの第２回転方向の回転トルクを予め定める範囲に制限できる。
【００１４】
本開示の第９側面に従う第１０側面の人力駆動車用駆動装置において、前記予め定める範囲は、前記電気モータのみの駆動力によって、前記クランクが逆回転しない範囲である。
第１０側面の人力駆動車用駆動装置によれば、電気モータのみの駆動力によってクランクが逆回転することを抑制できる。
【００１５】
本開示の第１〜第８側面のいずれか一つに従う第１１側面の人力駆動車用駆動装置において、前記制御部は、前記クランクの逆回転方向への加速度に応じて前記電気モータを制御する。
第１１側面の人力駆動車用駆動装置によれば、ユーザがクランクを逆回転させる場合に、電気モータを好適に制御できる。
【００１６】
本開示の第１１側面に従う第１２側面の人力駆動車用駆動装置において、前記制御部は、前記クランクが逆回転を開始した直後の前記クランクの加速度に応じて前記電気モータを制御する。
第１２側面の人力駆動車用駆動装置によれば、特にユーザがクランクを蹴って逆回転させる場合に、電気モータを好適に制御できる。
【００１７】
本開示の第１２側面に従う第１３側面の人力駆動車用駆動装置において、前記制御部は、前記クランクの逆回転方向への回転量、および、前記クランクが逆回転を開始してからの経過時間の少なくとも一方に応じて、前記第２回転方向への回転トルクが小さくなるように前記電気モータを制御する。
第１３側面の人力駆動車用駆動装置によれば、ユーザがクランクを逆回転させる場合に電気モータを好適に制御できる。
【００１８】
本開示の第１〜第１３側面のいずれか一つに従う第１４側面の人力駆動車用駆動装置において、前記制御部は、前記クランクが逆回転を停止すると、前記第２回転方向への回転トルクが発生しないように前記電気モータを制御する。
第１４側面の人力駆動車用駆動装置によれば、クランクが逆回転を停止した状態で電気モータがクランクを逆回転方向に回転させる力をクランクに与えることを抑制できる。
【００１９】
本開示の第１５側面に従う人力駆動車用駆動装置において、クランクが正回転する場合に、第１回転方向に回転して人力駆動車の推進をアシストし、前記第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転することによって前記クランクを逆回転させるように構成される電気モータと、前記電気モータを前記第２回転方向に回転させることによって、前記クランクのクランクアームを予め定める回転位置まで逆回転、または、前記クランクアームを予め定める角度逆回転させる制御部と、を含み、前記予め定める回転位置および前記予め定める角度は、前記人力駆動車の角度、過去の前記クランクアームの停止位置に関する情報、および、ユーザの設定の少なくとも１つに応じて変更可能である。
第１５側面の人力駆動車用駆動装置によれば、電気モータによってクランクを逆回転させて、クランクアームを好適な位置に移動できる。
【００２０】
本開示の第１５側面に従う第１６側面の人力駆動車用駆動装置において、前記人力駆動車の角度は、前記人力駆動車のピッチ角度を含む。
第１６側面の人力駆動車用駆動装置によれば、人力駆動車のピッチ角度に応じて、クランクアームを好適な位置に変更できる。
【００２１】
本開示の第１５または第１６側面に従う第１７側面の人力駆動車用駆動装置において、前記制御部は、前記クランクが逆回転された場合、および、操作部が操作された場合の少なくとも一方において、前記電気モータを前記第２回転方向に回転させる。
第１７側面の人力駆動車用駆動装置によれば、ユーザがクランクアームを逆回転させる意図がある場合にクランクアームを逆回転させることができる。
【００２２】
本開示の第１５〜第１７側面のいずれか一つに従う第１８側面の人力駆動車用駆動装置において、前記人力駆動車の角度を検出する第２検出部をさらに含む。
第１８側面の人力駆動車用駆動装置によれば、人力駆動車の角度を好適に検出できる。
【００２３】
本開示の第１〜第１８側面のいずれか一つに従う第１９側面の人力駆動車用駆動装置において、前記クランクのクランクアームの回転位置を検出する第３検出部をさらに含む。
第１９側面の人力駆動車用駆動装置によれば、クランクアームの回転位置を好適に検出できる。
【発明の効果】
【００２４】
本開示の人力駆動車用駆動装置によれば、クランクの逆回転に関連して、電気モータ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駆動装置を含む人力駆動車の側面図。
【図２】人力駆動車の電気的な構成を示すブロック図。
【図３】人力駆動車の動力伝達経路を示すブロック図。
【図４】制御部による電気モータの制御の一例を示すフローチャート。
【図５】制御部による電気モータの制御の一例を示すフローチャート。
【図６】制御部による電気モータの制御の一例を示すフローチャート。
【図７】第２実施形態の人力駆動車用駆動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８】制御部による電気モータの制御の一例を示すフローチャート。
【図９】第３実施形態の人力駆動車用駆動装置を含む人力駆動車の動力伝達経路を示すブロック図。
【図１０】人力駆動車の電気的な構成を示すブロック図。
【図１１】制御部による電気モータの制御の一例を示すフローチャート。
【図１２】制御部による電気モータの制御の一例を示すフローチャート。
【図１３】制御部による電気モータの制御の一例を示すフローチャート。
【図１４】制御部による電気モータの制御の一例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〜図６を参照して、第１実施形態の人力駆動車用駆動装置３０について説明する。以下、人力駆動車用駆動装置３０を、単に駆動装置３０と記載する。駆動装置３０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によって駆動することができる車両である。人力駆動車１０は、車輪の数が限定されず、例えば１輪車および３輪以上の車輪を有する車両も含む。人力駆動車１０は、例えばマウンテンバイク、ロードバイク、シティバイク、カーゴバイク、および、リカンベントなどの種々の種類の自転車、ならびに、電動アシスト自転車（Ｅ−ｂｉｋｅ）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。
【００２７】
図１に示されるとおり、人力駆動車１０は、クランク１２と、駆動輪１４とを含む。人力駆動車１０は、フレーム１６をさらに含む。クランク１２には、人力駆動力が入力される。クランク１２は、フレーム１６に対して回転可能なクランク軸１２Ａと、クランク軸１２Ａの軸方向の両端部にそれぞれ設けられるクランクアーム１２Ｂとを含む。各クランクアーム１２Ｂには、ペダル１８が連結される。駆動輪１４は、クランク１２が回転することによって駆動される。駆動輪１４は、フレーム１６に支持される。クランク１２と駆動輪１４とは、駆動機構２０によって連結される。駆動機構２０は、クランク軸１２Ａに結合される第１回転体２２を含む。第１回転体２２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２０は、連結部材２４と、第２回転体２６とをさらに含む。連結部材２４は、第１回転体２２の回転力を第２回転体２６に伝達する。連結部材２４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、駆動輪１４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と駆動輪１４との間には、ワンウェイクラッチ２８が設けられていることが好ましい。ワンウェイクラッチ２８は、第２回転体２６が前転した場合に、駆動輪１４を前転させ、第２回転体２６が後転した場合に、駆動輪１４を後転させないように構成される。
【００２９】
人力駆動車１０は、前輪および後輪を含む。フレーム１６には、フロントフォーク１６Ａを介して前輪が取り付けられている。フロントフォーク１６Ａには、ハンドルバー１０Ｈがステム１６Ｂを介して連結されている。以下の実施形態では、後輪を駆動輪１４として説明するが、前輪が駆動輪１４であってもよい。
【００３０】
図２に示されるとおり、人力駆動車１０は、駆動装置３０およびバッテリ３２を含む。駆動装置３０の一例は、人力駆動車１０の推進をアシストするドライブユニットである。駆動装置３０は、例えば人力駆動車１０のフレーム１６に取り付けられる。図２および図３に示されるように、駆動装置３０は、クランク１２が正回転する場合に、第１回転方向に回転して人力駆動車１０の推進をアシストし、かつクランク１２が逆回転する場合に、クランク１２からの駆動力が伝達されて、第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転するように構成される電気モータ３４と、クランク１２が逆回転している状態、および、クランク１２のクランク１２を逆回転させるように人力駆動力が与えられている状態の少なくとも一方において、第２回転方向への回転トルクが発生するように電気モータ３４を制御する制御部３６と、を含む。
【００３１】
電気モータ３４は、ペダル１８から第２回転体２６までの人力駆動力の伝達経路に回転を伝達するように設けられる。電気モータ３４の一例は、ブラシレスモータを含む。電気モータ３４は、人力駆動車１０のフレーム１６に設けられる。本実施形態では、電気モータ３４は、クランク軸１２Ａから第１回転体２２までの動力伝達経路に結合される。電気モータ３４とクランク軸１２Ａとの間の動力伝達経路には、クランク軸１２Ａを正回転させる場合にクランク１２の回転力によって電気モータ３４が回転しないように構成されるワンウェイクラッチ３５が設けられる。ワンウェイクラッチ３５は、ラチェットクラッチ、ローラクラッチまたはスプラグクラッチを含む。
【００３２】
駆動装置３０は、クランク１２と一体に回転する出力部３８を含む。出力部３８には、電気モータ３４の駆動力が伝達される。出力部３８は、例えば、出力部３８の回転軸心がクランク軸１２Ａの回転軸心と一致し、かつ、クランク軸１２Ａの回転軸心まわりにクランク軸１２Ａの少なくとも一部を囲むように配置される。駆動装置３０は、好ましくは、電気モータ３４の回転を減速して出力する減速機３７をさらに含む。減速機３７は、電気モータ３４と出力部３８とに連結される。ワンウェイクラッチ３５は、好ましくは減速機３７と出力部３８との間に接続されるが、減速機３７の一部に組み込まれてもよく、減速機３７と電気モータ３４との間に配置されてもよい。ワンウェイクラッチ３５および減速機３７の少なくとも一方は、省略してもよい。
【００３３】
図３に示されるように、クランク１２が正回転する場合の回転力は、駆動機構２０を介して駆動輪１４に伝達される。クランク１２の正回転方向の回転力が駆動輪１４に伝達され、かつ、電気モータ３４が人力駆動車１０の推進をアシストする場合、電気モータ３４の駆動力は、出力部３８において人力駆動力と合流する。
【００３４】
クランク１２が逆回転する場合の回転力は、第２回転体２６と駆動輪１４との間のワンウェイクラッチ２８によって駆動輪１４に伝達されない。クランク１２が逆回転する場合の回転力は、出力部３８、ワンウェイクラッチ３５および減速機３７を介して電気モータ３４に伝達される。
【００３５】
駆動装置３０は、駆動回路４０をさらに含む。駆動回路４０は、インバータ回路を含む。電気モータ３４および駆動回路４０は、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４０は、バッテリ３２から電気モータ３４に供給される電力を制御する。駆動回路４０は、制御部３６と有線または無線によって通信可能に接続される。駆動回路４０は、例えばシリアル通信によって制御部３６と通信可能である。駆動回路４０は、制御部３６からの制御信号に応じて電気モータ３４を駆動させる。駆動回路４０は、制御部３６に含まれていてもよい。電気モータ３４および駆動回路４０が設けられるハウジングには、出力部３８、ワンウェイクラッチ３５および減速機３７が設けられる。
【００３６】
バッテリ３２は、例えばリチウムイオンバッテリを含む。バッテリ３２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３２は、人力駆動車１０に設けられ、バッテリ３２と有線で電気的に接続されている他の電気部品、例えば、電気モータ３４および制御部３６に電力を供給する。バッテリ３２は、制御部３６と有線または無線によって通信可能に接続される。バッテリ３２は、例えばＰＬＣ（Power Line Communication）によって制御部３６と通信可能である。バッテリ３２は、フレーム１６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１６の内部に収容されてもよい。
【００３７】
駆動装置３０は、クランク１２に与えられるトルクを検出するための第１検出部４２をさらに含み、第１検出部４２は、クランク１２のクランク軸１２Ａと、出力部３８との間の人力駆動力の伝達経路に設けられる。
【００３８】
第１検出部４２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。第１検出部４２が歪センサを含む場合、歪センサは、例えば、動力伝達経路に含まれる回転体の外周部に設けられる。一例では、歪センサは、クランク軸１２Ａに設けられる。第１検出部４２が磁歪センサを含む場合、磁歪センサは、例えば、動力伝達経路に含まれる回転体を外囲するように設けられる。第１検出部４２は、無線または有線の通信部を含んでいてもよい。第１検出部４２の通信部は、制御部３６と通信可能に構成される。第１検出部４２は、クランク１２に与えられるトルクに応じた信号を制御部３６に出力する。本実施形態では、第１検出部４２は、クランク１２にクランク１２を正回転させるように人力駆動力が与えられる場合、クランク１２に与えられるトルクに応じた信号として、基準値よりも高い電圧、または、基準値よりも大きい値のデータを出力する。制御部３６は、第１検出部４２から基準値よりも高い電圧、または、基準値よりも大きい値のデータが与えられると、第１検出部４２によって検出されるトルクの値がプラスであると判定する。第１検出部４２は、クランク１２にクランク１２を逆回転させるように人力駆動力が与えられる場合、クランク１２に与えられるトルクに応じた信号として、基準値よりも低い電圧、または、基準値よりも小さい値のデータを出力する。制御部３６は、第１検出部４２から基準値よりも低い電圧、または、基準値よりも小さい値のデータが与えられると、第１検出部４２によって検出されるトルクの値がマイナスであると判定する。
【００３９】
制御部３６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３６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３６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。駆動装置３０は、記憶部４４をさらに含む。記憶部４４は、制御部３６に電気的に接続される。記憶部４４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４４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３６および記憶部４４は、例えば電気モータ３４が設けられるハウジングに設けられる。
【００４０】
制御部３６は、クランク１２が正回転する場合に、第１制御状態で電気モータ３４を制御する。制御部３６は、クランク１２が逆回転する場合、および、クランク１２にクランク１２を逆回転させるように人力駆動力が与えられる場合に、第２制御状態で電気モータ３４を制御する。
【００４１】
本実施形態では、制御部３６は、第１制御状態において、クランク１２に入力される人力駆動力に応じて電気モータ３４を制御する。制御部３６は、第１制御状態において、クランク１２に入力される人力駆動力に対する電気モータ３４によるアシスト力の比率が、予め定める比率になるように電気モータ３４を制御する。予め定める比率は、一定値であってもよく、人力駆動力に応じて変化する値であってもよく、車速に応じて変化する値であってもよく、クランク１２の回転速度によって変化する値であってもよい。人力駆動力は、人力駆動力のトルクまたは人力駆動力の仕事率（ワット）を含む。予め定める比率は、例えば、人力駆動車１０に入力される人力駆動力のトルクに対する電気モータ３４によるアシスト力のトルクの比率である。予め定める比率は、例えば、クランク１２に入力される人力駆動力の仕事率（ワット）に対する電気モータ３４によるアシスト力の仕事率（ワット）の比率であってもよい。人力駆動力の仕事率は、クランク１２に入力される人力駆動力のトルクとクランク１２の回転速度との乗算によって算出される。電気モータ３４の駆動力が減速機を介して人力駆動力の動力伝達経路に入力される場合は、減速機が出力する駆動力を、電気モータ３４によるアシスト力とする。
【００４２】
本実施形態では、制御部３６は、第２制御状態において、第２回転方向への回転トルクが発生するように電気モータ３４を制御する。図４に制御部３６によって第２回転方向への回転トルクが発生するように電気モータ３４を制御する処理手順の例を示す。第１の例では、制御部３６は、制御部３６にバッテリ３２から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Ｓ１１に移行する。制御部３６は、電力の供給が停止するまでは、図４に示すフローチャートが終了しても、所定の周期が経過すると、ステップＳ１１に移行して、処理を繰り返し実行する。
【００４３】
図４に示されるように、制御部３６は、ステップＳ１１において、クランク１２が逆回転している状態か否かを判定する。制御部３６は、電気モータ３４の回転方向に応じて、クランク１２の回転方向を判定する。電気モータ３４は、磁極検出部および電気モータ３４のロータの回転位置を検出する回転位置検出部の少なくとも１つを含む。制御部３６は、磁極検出部または回転位置検出部の検出結果に応じて、電気モータ３４の回転方向を判定する。磁極検出部は、電気モータ３４のロータの磁石の磁極を検出するセンサを含む。磁極検出部は、例えばホール素子等を含む。回転位置検出部は、例えばレゾルバ、光学式エンコーダ等を含む構成であってもよい。
【００４４】
制御部３６は、ステップＳ１１において、クランク１２が逆回転していないと判定する場合、ステップＳ１２に移行する。制御部３６は、ステップＳ１２において、クランク１２にクランク１２を逆回転させるように人力駆動力が与えられるか否かを判定する。制御部３６は、第１検出部４２によって検出されるトルクの値がマイナスの場合、クランク１２にクランク１２を逆回転させるように人力駆動力が与えられていると判定する。
【００４５】
制御部３６は、ステップＳ１２において、クランク１２にクランク１２を逆回転させるように人力駆動力が与えられていないと判定する場合、処理を一旦終了する。この場合、制御部３６は、例えば第１制御状態で電気モータ３４を制御するように構成される。
【００４６】
制御部３６は、ステップＳ１１において、クランク１２が逆回転していると判定する場合、または、ステップＳ１２において、クランク１２にクランク１２を逆回転させるように人力駆動力が与えられると判定する場合、ステップＳ１３に移行する。制御部３６は、ステップＳ１３において、第２回転方向への回転トルクが発生するように電気モータ３４を制御し、ステップＳ１４に移行する。
【００４７】
制御部３６は、ステップＳ１４において、クランク１２の逆回転が停止しているか否かを判定する。一例では、制御部３６は、電気モータ３４の回転状態に応じてステップＳ１４の判定を行う。制御部３６は、電気モータ３４の回転が停止している場合に、クランク１２の逆回転が停止していると判定する。
【００４８】
制御部３６は、ステップＳ１４において、クランク１２の逆回転が停止していないと判定する場合、ステップＳ１３に移行する。制御部３６は、ステップＳ１４において、クランク１２の逆回転が停止していると判定する場合、ステップＳ１５に移行する。制御部３６は、ステップＳ１５において、クランク１２にクランク１２を逆回転させるように人力駆動力が与えられていないか否かを判定する。制御部３６は、ステップＳ１２と同様に、第１検出部４２によって検出されるトルクの値がマイナスの場合、クランク１２にクランク１２を逆回転させるように人力駆動力が与えられると判定する。
【００４９】
制御部３６は、ステップＳ１５において、クランク１２にクランク１２を逆回転させるように人力駆動力が与えられると判定する場合、ステップＳ１３に移行する。制御部３６は、ステップＳ１５において、クランク１２にクランク１２を逆回転させるように人力駆動力が与えられていないと判定する場合、ステップＳ１６に移行する。制御部３６は、ステップＳ１６において、第２回転方向への回転トルクが発生しないように電気モータ３４を制御し、処理を一旦終了する。制御部３６は、ステップＳ１６において、電気モータ３４を停止させてもよい。図４に示される処理のステップＳ１２およびステップＳ１５の少なくとも一方において、制御部３６は、第１検出部４２によって検出されるトルクの値がマイナスであり、かつ、所定値以下の場合に、クランク１２にクランク１２を逆回転させるように人力駆動力が与えられると判定してもよい。図４に示される処理において、ステップＳ１５の処理を省略してもよい。図４に示される処理において、ステップＳ１１およびステップＳ１２のいずれかの処理を省略してもよい。
【００５０】
図５は、ステップＳ１３の処理の詳細な処理手順を示すフローチャートの一例である。制御部３６は、第１検出部４２によって検出されるトルクの値がマイナスになると、第１検出部４２によって検出されるトルクの値がゼロに近づくように、電気モータ３４を制御する。
【００５１】
制御部３６がステップＳ１２において、クランク１２にクランク１２を逆回転させるように人力駆動力が与えられていると判定する場合、第１検出部４２によって検出されるトルクの値はマイナスになっている。制御部３６は、ステップＳ２１において、クランク１２に与えられるトルクを取得した後、ステップＳ２２に移行する。制御部３６は、第１検出部４２によって検出されるトルクを、クランク１２に与えられるトルクとして取得する。
【００５２】
制御部３６は、ステップＳ２２において、第１検出部４２によって検出されるトルクの値がゼロ（０）に近づくように電気モータ３４を制御する。
ステップＳ２２の第１例では、制御部３６は、電気モータ３４の回転トルクを制御する。制御部３６は、第１検出部４２によって検出されるトルクの値とゼロとの差分と、電気モータ３４の第２回転方向の回転トルクとの関係に応じて、電気モータ３４の第２回転方向の回転トルクを制御する。一例では、制御部３６は、第１検出部４２によって検出されるトルクの値とゼロとの差分が大きくなるにつれて、電気モータ３４の第２回転方向の回転トルクが大きくなるように電気モータ３４を制御する。第１検出部４２によって検出されるトルクの値とゼロとの差分と、電気モータ３４の第２回転方向の回転トルクとの関係は、例えばグラフまたは関係式として記憶部４４に記憶されていてもよい。制御部３６は、ステップＳ２１およびステップＳ２２に代えて、予め定める回転トルクで電気モータ３４を第２回転方向に回転させるように構成されてもよい。
【００５３】
ステップＳ２２の第２例では、制御部３６は、電気モータ３４の回転速度を制御する。制御部３６は、第１検出部４２によって検出されるトルクの値がゼロに近づくように電気モータ３４の回転速度を制御する。一例では、制御部３６は、第１検出部４２によって検出されるトルクの値とゼロとの差分に応じて、電気モータ３４の回転速度を制御する。制御部３６は、電気モータ３４を駆動させた後、第１検出部４２によって検出されるトルクを再び取得する。制御部３６は、再び取得するトルクの値がゼロに近づくように電気モータ３４の回転速度を高くする。制御部３６は、第１検出部４２によって検出されるトルクを取得するごとに例えば電気モータ３４の回転速度を一定の割合または数値で高くするように制御してもよい。制御部３６は、ステップＳ２１およびステップＳ２２に代えて、予め定める回転速度で電気モータ３４を第２回転方向に回転させるように構成されてもよい。
【００５４】
図６は、ステップＳ１３の処理の詳細な処理手順を示すフローチャートの一例である。例えば制御部３６は、クランクが逆回転している状態で、電気モータ３４の第２回転方向の回転トルクが予め定める範囲内となるように電気モータ３４を制御する。
【００５５】
制御部３６は、ステップＳ３１において、電気モータ３４の第２回転方向の回転トルクが予め定める範囲内となるように電気モータ３４を制御して、ステップＳ１４に移行する。予め定める範囲は、好ましくは、電気モータ３４の駆動力によって、クランク１２が逆回転しない範囲である。ステップＳ３１において、制御部３６は、電気モータ３４の回転トルクを制御してもよく、回転速度を制御してもよい。
【００５６】
本実施形態の駆動装置３０では、ユーザがクランク１２を逆回転させる場合に、不所望に電気モータ３４が回生発電し、電気モータ３４によってバッテリ３２が充電されることを防止できる。
【００５７】
（第２実施形態）
図７および図８を参照して、第２実施形態の駆動装置３０について説明する。第２実施形態の駆動装置３０は、第１実施形態の駆動装置３０と比較して、第３検出部４６が追加される点、および、電気モータ３４の第２回転方向への回転トルクが発生するように電気モータ３４を制御する処理内容が主に異なる。以下の説明では、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。
【００５８】
図７に示されるように、駆動装置３０は、クランク１２のクランクアーム１２Ｂの回転位置を検出する第３検出部４６をさらに含む。一例では、第３検出部４６は、クランクアーム１２Ｂの回転角度を検出する。第３検出部４６は、フレーム１６、または、電気モータ３４が設けられるハウジングに取り付けられる。第３検出部４６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。一例では、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またはクランク軸１２Ａから第１回転体２２までの間の動力伝達経路に設けられる。磁界の強度に応じた信号を出力する磁気センサを用いることによって、１つのセンサで、クランク１２の回転速度およびクランクアーム１２Ｂの回転角度を検出することができ、構成および組立を簡略化することができる。第３検出部４６は、クランクアーム１２Ｂの回転角度に加えて、クランク１２の回転速度を検出することもできる。第３検出部４６は、制御部３６と有線または無線によって通信可能に接続される。第３検出部４６は、クランクアーム１２Ｂの回転角度に応じた信号を制御部３６に出力する。
【００５９】
制御部３６は、クランク１２の逆回転方向への加速度に応じて電気モータ３４を制御する。好ましくは、制御部３６は、クランク１２の逆回転を開始した直後のクランク１２の加速度に応じて電気モータ３４を制御する。この場合、例えばユーザがクランク１２を逆回転方向に蹴る場合において、制御部３６が第２回転方向への回転トルクが発生するように電気モータ３４を制御できる。ユーザがクランク１２を逆回転方向に蹴る場合、クランク１２は逆回転を開始してからクランク１２の回転量が多くなるにつれて、または、クランク１２の逆回転を開始してからの経過時間が長くなるにつれて、クランク１２の逆回転方向の加速度が小さくなる。制御部３６は、好ましくは、クランク１２の逆回転方向への回転量、および、クランク１２が逆回転を開始してからの経過時間の少なくとも一方に応じて、第２回転方向への回転トルクが小さくなるように電気モータ３４を制御する。制御部３６は、クランク１２が逆回転を停止すると、第２回転方向への回転トルクが発生しないように電気モータ３４を制御する。
【００６０】
図８に制御部３６による第２回転方向への回転トルクが発生するように電気モータ３４を制御する処理手順の一例を示す。制御部３６は、制御部３６にバッテリ３２から電力が供給されると、処理を開始して図８に示すフローチャートのステップＳ４１に移行する。制御部３６は、電力の供給が停止するまでは、図８に示すフローチャートが終了しても、所定の周期が経過すると、ステップＳ４１に移行して、処理を繰り返し実行する。
【００６１】
制御部３６は、ステップＳ４１において、クランク１２が逆回転を開始するか否かを判定する。制御部３６は、第３検出部４６によって検出されるクランクアーム１２Ｂの回転位置に応じて、クランク１２の逆回転を開始するか否かを判定する。ステップＳ４１の判定の第１例では、制御部３６は、第３検出部４６によって検出されるクランク１２の回転角度の変化を判定してクランクアーム１２Ｂの回転位置が逆回転方向に変化する場合、クランク１２が逆回転を開始すると判定する。ステップＳ４１の第２例では、制御部３６は、電気モータ３４に含まれる磁極検出部または回転位置検出部によって、電気モータ３４の回転状態を検出し、電気モータ３４が第２回転方向への回転を開始する場合、クランク１２が逆回転を開始すると判定する。
【００６２】
制御部３６は、ステップＳ４１において、クランク１２が逆回転を開始していないと判定する場合、処理を一旦終了する。制御部３６は、ステップＳ４１において、クランク１２が逆回転を開始すると判定する場合、ステップＳ４２に移行する。
【００６３】
制御部３６は、ステップＳ４２において、クランク１２の逆回転方向の加速度を取得した後、ステップＳ４３に移行する。制御部３６は、第３検出部４６によって検出されるクランクアーム１２Ｂの回転位置に応じてクランク１２の逆回転方向の加速度を取得する。一例では、制御部３６は、第３検出部４６によって検出されるクランクアーム１２Ｂの回転位置に基づいて演算される回転速度を、微分することによってクランク１２の逆回転方向の加速度を取得する。
【００６４】
制御部３６は、ステップＳ４３において、クランク１２の逆回転方向への加速度に応じて電気モータ３４を制御した後、ステップＳ４４に移行する。
ステップＳ４３の処理の一例では、制御部３６は、クランク１２の逆回転方向への加速度に応じて、電気モータ３４の回転トルクを制御する。一例では、制御部３６は、クランク１２の逆回転方向への加速度が大きくなるにつれて電気モータ３４の回転トルクを大きくするように電気モータ３４を制御する。クランク１２の逆回転方向への加速度と、電気モータ３４の回転トルクとの関係は、例えばグラフまたは関係式として記憶部４４に記憶されていてもよい。
【００６５】
制御部３６は、ステップＳ４４において、クランク１２の逆回転方向への回転量、および、クランクが逆回転を開始してからの経過時間の少なくとも一方に応じて、第２回転方向への回転トルクが小さくなるように電気モータ３４を制御し、ステップＳ４５に移行する。
【００６６】
ステップＳ４４の処理の第１例では、制御部３６は、クランク１２の逆回転方向への回転量を取得する。クランク１２の逆回転方向への回転量は、例えばステップＳ４１においてクランク１２の逆回転が開始されると判定したときからのクランク１２の逆回転方向への回転量である。制御部３６は、ステップＳ４１におけるクランク１２の回転位置と、ステップＳ４４におけるクランク１２の回転位置とに応じて、クランク１２の逆回転方向への回転量を演算する。制御部３６は、クランク１２の逆回転方向への回転量と、電気モータ３４の第２回転方向への回転トルクとの関係に応じて、電気モータ３４の回転トルクを制御する。一例では、制御部３６は、クランク１２の逆回転方向への回転量が多くなるにつれて、電気モータ３４の第２回転方向への回転トルクが小さくなるように電気モータ３４を制御する。クランク１２の逆回転方向への回転量と、電気モータ３４の第２回転方向への回転トルクとの関係は、例えばグラフまたは関係式として記憶部４４に記憶されてもよい。
【００６７】
ステップＳ４４の処理の第２例は、制御部３６は、クランク１２が逆回転を開始してからの経過時間を取得する。クランク１２が逆回転を開始してからの経過時間は、例えばステップＳ４１においてクランク１２の逆回転が開始されると判定したときからの経過時間である。制御部３６は、例えばタイマを含む。制御部３６は、ステップＳ４１においてクランク１２の逆回転が開始されると判定したときにタイマによるカウントを開始する。制御部３６は、ステップＳ４４においてタイマのカウントを取得する。制御部３６は、クランク１２が逆回転を開始してからの経過時間と、電気モータ３４の第２回転方向への回転トルクとの関係に応じて、電気モータ３４の回転トルクを制御する。一例では、制御部３６は、クランク１２が逆回転を開始してからの経過時間が長くなるにつれて、電気モータ３４の第２回転方向への回転トルクが小さくなるように電気モータ３４を制御する。クランク１２が逆回転を開始してからの経過時間と、電気モータ３４の第２回転方向への回転トルクとの関係は、例えばグラフまたは関係式として記憶部４４に記憶されてもよい。
【００６８】
制御部３６は、ステップＳ４５において、クランク１２の逆回転が停止しているか否かを判定する。ステップＳ４５の判定は、図４のステップＳ１４の判定と同様である。
制御部３６は、ステップＳ４５において、クランク１２の逆回転が停止していないと判定する場合、ステップＳ４４に移行する。この場合、制御部３６は、ステップＳ４４において、クランク１２の逆回転方向への回転量、または、クランク１２が逆回転を開始してからの経過時間を新たに取得する。制御部３６は、ステップＳ４４において、新たに取得したクランク１２の逆回転方向への回転量、または、クランク１２が逆回転を開始してからの経過時間に応じて、電気モータ３４の回転トルクを制御する。
【００６９】
制御部３６は、ステップＳ４５において、クランク１２の逆回転が停止していると判定する場合、ステップＳ４６に移行する。制御部３６は、ステップＳ４６において、第２回転方向への回転トルクが発生しないように電気モータ３４を制御し、処理を一旦終了する。制御部３６は、ステップＳ４６において、電気モータ３４を停止させてもよい。
【００７０】
（第３実施形態）
図９〜図１４を参照して、第３実施形態の駆動装置３０について説明する。第３実施形態の駆動装置３０は、第１実施形態の駆動装置３０と比較して、ワンウェイクラッチ４８および第２検出部５０が追加される点、および、電気モータ３４の第２回転方向への制御内容が主に異なる。以下の説明では、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。
【００７１】
駆動装置３０は、クランク１２から独立して回転可能な出力部３８を含む。一例では、図９に示されるように、クランク軸１２Ａと出力部３８との間の動力伝達経路には、ワンウェイクラッチ４８が設けられる。ワンウェイクラッチ４８は、クランク１２が正回転した場合に、第１回転体２２を正回転させ、クランク１２が後回転した場合に、第１回転体２２を逆回転させないように構成される。ワンウェイクラッチ４８は、ラチェットクラッチ、ローラクラッチまたはスプラグクラッチを含む。
【００７２】
図１０に示されるように、駆動装置３０は、人力駆動車１０の角度を検出する第２検出部５０を含む。人力駆動車１０の角度は、人力駆動車１０のピッチ角度を含む。
第２検出部５０は、人力駆動車１０のピッチ角、人力駆動車１０の走行路面に対する人力駆動車１０の傾斜角、および、人力駆動車１０の走行路面の傾斜角の少なくとも１つを検出する。第２検出部５０は、有線または無線によって制御部３６と通信可能に接続されている。第２検出部５０は傾斜センサを含む。傾斜センサは、人力駆動車１０に取り付け可能である。このため、人力駆動車１０の角度を容易に検出できる。傾斜センサは、例えば、フレーム１６または駆動装置３０に取り付けられる。傾斜センサは、例えば加速度センサ、および、ジャイロセンサの少なくとも１つを含む。傾斜センサは、人力駆動車１０の位置情報および地図情報に基づいて、人力駆動車１０の角度を検出してもよい。この場合、傾斜センサは、ＧＰＳ(global positioning system)受信機を含み、インターネットに接続可能に構成される。傾斜センサは、ＧＰＳおよびインターネットから、人力駆動車１０が走行する場所の地図データ、人力駆動車１０の走行路面の勾配、および、人力駆動車１０の走行路面の状態の少なくとも１つを取得する。人力駆動車１０の位置情報および地図情報に基づいて、人力駆動車１０の角度を検出する場合、記憶部４４に地図データが記憶され、傾斜センサはインターネットに接続されなくてもよい。
【００７３】
駆動装置３０は、クランク１２が正回転する場合に、第１回転方向に回転して人力駆動車１０の推進をアシストし、第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転することによってクランク１２を逆回転させるように構成される電気モータ３４と、電気モータ３４を第２回転方向に回転させることによって、クランク１２のクランクアーム１２Ｂを予め定める回転位置まで逆回転、または、クランクアーム１２Ｂを予め定める角度逆回転させる制御部３６とを含み、予め定める回転位置および予め定める角度は、人力駆動車１０の角度、過去のクランクアーム１２Ｂの停止位置に関する情報、および、ユーザの設定の少なくとも１つに応じて変更可能である。予め定める回転位置は、例えばユーザが漕ぎ出しやすいクランクアーム１２Ｂの回転位置である。一例では、予め定める回転位置は、上下死点からクランクアーム１２Ｂが９０°回転した位置である。予め定める回転角度は、例えば２０°〜９０°の範囲である。
【００７４】
人力駆動車１０は、操作部５２を含む。操作部５２は、例えばハンドルバー１０Ｈに設けられる。操作部５２は、例えば電気モータ３４の第２回転方向への回転の開始を操作可能に構成される。操作部５２は、有線または無線によって制御部３６と通信可能に接続される。操作部５２は、例えば押しボタンを含む。
【００７５】
制御部３６は、クランク１２が逆回転された場合、および、操作部５２が操作された場合の少なくとも一方において、電気モータ３４を第２回転方向に回転させる。
図１１に制御部３６がクランクアーム１２Ｂを予め定める回転位置に制御する処理手順の一例を示す。
【００７６】
制御部３６は、ステップＳ５１において、操作部５２が操作されたか否かを判定する。制御部３６は、ステップＳ５１において、操作部５２が操作されていないと判定する場合、ステップＳ５２に移行する。制御部３６は、ステップＳ５２において、クランク１２が逆回転しているか否かを判定する。ステップＳ５２の判定は、図４のステップＳ１１の判定と同様である。
【００７７】
制御部３６は、ステップＳ５２において、クランク１２が逆回転していないと判定する場合、処理を一旦終了する。
制御部３６は、ステップＳ５１において、操作部５２が操作されたと判定する場合、または、ステップＳ５２において、クランク１２が逆回転していると判定する場合、ステップＳ５３に移行する。制御部３６は、ステップＳ５３において、クランクアーム１２Ｂを予め定める回転位置まで逆回転するように電気モータ３４を制御し、処理を一旦終了する。一例では、制御部３６は、電気モータ３４を第２回転方向に回転させてクランクアーム１２Ｂを逆回転させる。制御部３６は、第２検出部５０によってクランクアーム１２Ｂが予め定める回転位置となるまで電気モータ３４を第２回転方向に回転させる。制御部３６は、第２検出部５０によってクランクアーム１２Ｂが予め定める回転位置となると判定する場合、電気モータ３４の第２回転方向への回転を停止する。図１１に示される処理において、ステップＳ５１およびステップＳ５２の一方の処理を省略してもよい。ステップＳ５１を省略する場合、操作部５２を省略できる。
【００７８】
図１２に制御部３６がクランクアーム１２Ｂを予め定める角度逆回転させる制御の処理手順の一例を示す。制御部３６は、ユーザがクランク１２を逆回転方向に蹴るごとにクランクアーム１２Ｂを逆回転方向に予め定める角度逆回転させてクランクアーム１２Ｂが停止するように電気モータ３４を制御する。
【００７９】
図１２のステップＳ６１は、図１１のステップＳ５１と同様である。図１２のステップＳ６２は、図１１のステップＳ６２と同様である。
制御部３６は、ステップＳ６１において、操作部５２が操作されたと判定する場合、または、ステップＳ６２において、クランク１２が逆回転していると判定する場合、ステップＳ６３に移行する。制御部３６は、ステップＳ６３において、クランクアーム１２Ｂを予め定める角度逆回転するように電気モータ３４を制御し、処理を一旦終了する。一例では、制御部３６は、電気モータ３４を第２回転方向に回転させてクランクアーム１２Ｂを逆回転させる。制御部３６は、第２検出部５０によってクランクアーム１２Ｂが予め定める角度となるまで電気モータ３４を第２回転方向に回転させる。制御部３６は、第２検出部５０によってクランクアーム１２Ｂが予め定める角度逆回転させたと判定する場合、電気モータ３４の第２回転方向への回転を停止する。図１２に示される処理において、ステップＳ６１およびステップＳ６２の一方の処理を省略してもよい。ステップＳ６１を省略する場合、操作部５２を省略できる。
【００８０】
図１３および図１４を用いて、予め定める回転位置および予め定める角度の変更について説明する。図１３は予め定める回転位置を変更する一例であり、図１４は予め定める角度を変更する一例である。一例では、駆動装置３０は、予め定める回転位置および予め定める角度の少なくとも一方を変更可能である。一例では、ユーザが例えば操作部５２を操作することによって予め定める回転位置および予め定める角度のいずれかを選択して、変更してもよい。
【００８１】
図１３に示されるように、制御部３６は、ステップＳ７１において、人力駆動車１０の角度、過去のクランクアーム１２Ｂの停止位置に関する情報、および、ユーザの設定の少なくとも１つを取得した後、ステップＳ７２に移行する。制御部３６は、ステップＳ７２において、人力駆動車１０の角度、過去のクランクアーム１２Ｂの停止位置に関する情報、および、ユーザの設定の少なくとも１つに応じて、予め定める回転位置を変更し、処理を一旦終了する。
【００８２】
図１４に示されるように、制御部３６は、ステップＳ８１において、人力駆動車１０の角度、過去のクランクアーム１２Ｂの停止位置に関する情報、および、ユーザの設定の少なくとも１つを取得した後、ステップＳ８２に移行する。制御部３６は、ステップＳ８２において、人力駆動車１０の角度、過去のクランクアーム１２Ｂの停止位置に関する情報、および、ユーザの設定の少なくとも１つに応じて、予め定める角度を変更し、処理を一旦終了する。
【００８３】
予め定める回転位置および予め定める角度が人力駆動車１０の角度に応じて変更される場合、予め定める回転位置および予め定める角度は、例えば人力駆動車１０のピッチ角度に応じて変更される。制御部３６は、第２検出部５０によって人力駆動車１０のピッチ角度を取得する。制御部３６は、人力駆動車１０のピッチ角度と、予め定める回転位置との関係に応じて、予め定める回転位置を変更する。制御部３６は、人力駆動車１０のピッチ角度と、予め定める角度との関係に応じて、予め定める角度を変更する。人力駆動車１０のピッチ角度と、予め定める回転位置との関係は、例えばグラフまたは関係式として記憶部４４に記憶される。人力駆動車１０のピッチ角度と、予め定める角度との関係は、例えばグラフまたは関係式として記憶部４４に記憶される。
【００８４】
予め定める回転位置および予め定める角度が過去のクランクアーム１２Ｂの停止位置に関する情報に応じて変更される場合、記憶部４４には、クランクアーム１２Ｂの回転が停止するごとにクランクアーム１２Ｂの停止位置に関する情報が記憶される。制御部３６は、例えば、人力駆動車１０が停止している状態で、クランクアーム１２Ｂの回転が停止するごとにクランクアーム１２Ｂの停止位置に関する情報を記憶部４４に記憶させる。制御部３６は、例えば過去に最も多いクランクアーム１２Ｂの停止位置となるように、予め定める回転位置および予め定める角度を変更してもよい。制御部３６は、例えば、過去のクランクアーム１２Ｂの停止位置の平均値となるように、予め定める回転位置および予め定める角度を変更してもよい。
【００８５】
予め定める回転位置および予め定める角度がユーザの設定に応じて変更される場合、制御部３６は、ユーザからの設定変更に関する情報を取得する。一例では、ユーザが人力駆動車１０に設けられるサイクルコンピュータ、スイッチ、無線または有線によって接続される外部機器等を操作することによって、予め定める回転位置および予め定める角度を変更する。一例では、予め定める回転位置および予め定める角度の設定変更に関する情報をユーザがスマートフォン等の外部機器から制御部３６に通信することによって、制御部３６は、予め定める回転位置および予め定める角度を変更する。
【００８６】
（変形例）
各実施形態に関する説明は、本開示に従う人力駆動車用駆動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駆動装置は、例えば以下に示される各実施形態の変形例、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せられた形態を取り得る。以下の変形例において、各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。
【００８７】
・第１実施形態において、駆動装置３０は、第２検出部５０、第３検出部４６および操作部５２の少なくとも一方をさらに含んでもよく、人力駆動車１０は、操作部５２をさらに含んでいてもよい。例えば、駆動装置３０は、複数の制御モードで動作可能に構成され、第１実施形態における制御、第２実施形態における制御、第３実施形態における制御の少なくとも２つを切り替えて実行するように構成されていてもよい。第１実施形態において、駆動装置３０が第３検出部４６を含む場合、ステップＳ１１およびステップＳ１４の少なくとも一方において、制御部３６は第３検出部４６の検出結果に応じてクランク１２が逆回転しているか否かを判定してもよい。第１実施形態において、駆動装置３０が第３検出部４６を含む場合、図５のステップＳ２２の処理において、制御部３６は、第３検出部４６によって検出されたクランクアーム１２Ｂの回転位置からクランク１２の第２回転方向への回転速度を演算し、クランク１２の第２回転方向への回転速度に応じて電気モータ３４の回転速度を制御してもよい。一例では、制御部３６は、電気モータ３４の回転を減速機によって減速して出力する回転速度がクランク１２の回転速度と一致するように電気モータ３４の回転速度を制御する。
【００８８】
・第２実施形態において、第３検出部４６を省略して、電気モータ３４に含まれる磁極検出部または回転位置検出部を用いて、制御部３６は、クランク１２の逆回転方向への回転量、および、クランク１２が逆回転を開始してからの経過時間の少なくとも一方に応じて、第２回転方向への回転トルクが小さくなるように電気モータ３４を制御する。
【００８９】
・第３実施形態において、駆動装置３０は、クランク１２と一体に回転する出力部３８を含む構成であってもよい。一例では、人力駆動車１０からワンウェイクラッチ４８が省略され、クランク１２と出力部３８とが、正回転方向および逆回転方向に一体に回転するように接続される。この場合、第３検出部４６を省略してもよく、制御部３６は、電気モータ３４に設けられる磁極検出部または回転位置検出部の検出結果に応じて、図１２に示す処理を実行する。クランク１２の回転量は、電気モータ３４のロータの回転量に比例するので、制御部３６は、磁極検出部または回転位置検出部の検出結果から、クランク１２を予め定める角度回転させることができる。
【００９０】
・第３実施形態および変形例において、第２検出部５０を省略してもよい。
・第３実施形態および変形例において、クランクアーム１２Ｂを予め定める回転位置まで逆回転、または、クランクアーム１２Ｂを予め定める角度逆回転させる制御は、人力駆動車１０が停止中に実行するようにしてもよい。駆動装置３０は、車速センサをさらに含む。車速センサは、例えば車輪の回転速度を検出するために用いられる。車速センサは、制御部３６に有線または無線によって接続される。一例では、図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ５１の前に、人力駆動車１０が停止中か否かの判定を追加する。他の例では、図１２のフローチャートにおいて、ステップＳ６１の前に、人力駆動車１０が停止中か否かの判定を追加する。制御部３６は、速度センサの検出結果に応じて、人力駆動車１０が停止中であると判定する場合、ステップＳ５１，Ｓ６１に移行する。制御部３６は、人力駆動車１０が停止中ではないと判定する場合、処理を一旦終了する。
【００９１】
・第３実施形態および変形例において、制御部３６は、人力駆動車１０の角度として、ロール角およびヨー角の少なくとも一方に応じて、予め定める回転位置および予め定める角度を変更してもよい。この場合、例えば人力駆動車１０は、ロール角およびヨー角の少なくとも一方を検出する第４検出部を含む。一例では、第４検出部は、加速度センサおよびジャイロセンサの少なくとも一方を含む。制御部３６は、例えば人力駆動車１０がロールする場合に人力駆動車１０がロールして地面に近い側のクランクアーム１２Ｂが下死点付近に位置しないように、電気モータ３４を第２回転方向に回転させる。このため、人力駆動車１０がロールする場合に、人力駆動車１０がロールして地面に近い側のクランクアーム１２Ｂに取り付けられるペダル１８が地面と接触することを回避できる。
【００９２】
・第３実施形態および変形例において、駆動装置３０は、操作部５２とは異なる操作部の操作に応じて、クランクアーム１２Ｂを予め定める回転位置に制御する制御状態と、クランクアーム１２Ｂを予め定める角度逆回転させるように制御する制御状態とを選択可能に構成されてもよい。
【００９３】
・第３実施形態および変形例において、駆動装置３０は、電気モータ３４によってクランクアーム１２Ｂが逆回転しているときに、第１検出部４２によって検出されるトルクの値がプラスになると、第２回転方向への回転トルクが発生しないように電気モータ３４を制御してもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１０…人力駆動車、１２…クランク、１２Ａ…クランク軸、１２Ｂ…クランクアーム、３０…駆動装置（人力駆動車用駆動装置）、３４…電気モータ、３６…制御部、３８…出力部、４２…第１検出部、４６…第３検出部、５０…第２検出部、５２…操作部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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