(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員が乗車し、台車を接続可能な車体と、
前記乗員の踏力と補助動力の比であるアシスト比を制御する制御部と、
前記踏力と前記アシスト比に応じて前記補助動力を発生するモータと、
前記車体と前記台車の接続の有無を検出する検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記車体と前記台車の接続の有無の検出結果に少なくとも基づいて、前記アシスト比を変動させる範囲を変更する、電動補助車両。
【請求項２】
前記制御部は、前記車体と前記台車の接続の有無の検出結果に少なくとも基づいて、前記アシスト比を変動させる範囲の上限を変更する、請求項１に記載の電動補助車両。
【請求項３】
前記制御部は、前記接続が検出されていない場合における前記アシスト比を変動させる範囲の上限を１：２以下に設定し、前記接続が検出された場合における前記アシスト比を変動させる範囲の上限を１：２より大きく設定する、請求項１または２に記載の電動補助車両。
【請求項４】
前記制御部は、前記接続が検出された場合において、前記電動補助車両の走行速度が時速１０ｋｍ／ｈ未満のときは、前記アシスト比を変動させる範囲の上限を１：２より大きく設定する、請求項１から３のいずれかに記載の電動補助車両。
【請求項５】
前記制御部は、前記接続が検出された場合における前記アシスト比を変動させる範囲の上限を１：２より大きく且つ１：３以下に設定する、請求項１から４のいずれかに記載の電動補助車両。
【請求項６】
前記制御部は、前記接続が検出された場合において、
前記電動補助車両の走行速度が時速１０ｋｍ／ｈ未満のときは、前記アシスト比を変動させる範囲の上限を１：２より大きく且つ１：３以下に設定し、
前記走行速度が時速１０ｋｍ／ｈ以上のときは、前記アシスト比を変動させる範囲の上限を漸減させ、
前記走行速度が時速２４ｋｍ／ｈ以上のときは、前記アシスト比を１：０にする、請求項１から５のいずれかに記載の電動補助車両。
【請求項７】
前記検出結果が接続無しから有りに変化したとき、または、前記検出結果が接続有りから無しに変化したとき、前記制御部は、前記接続の有無の変化後に設定する前記アシスト比を変動させる範囲内で、自動的に前記アシスト比を変更する、請求項１から６のいずれかに記載の電動補助車両。
【請求項８】
前記乗員から前記アシスト比を変更する指示を受けたとき、前記制御部は、前記アシスト比を変動させる範囲内で任意に前記アシスト比を変更する、請求項１から７のいずれかに記載の電動補助車両。
【請求項９】
前記制御部は、前記接続が検出されていない場合よりも、前記接続が検出された場合における前記アシスト比を大きくする、請求項１から８のいずれかに記載の電動補助車両。
【請求項１０】
前記検出した接続の有無の状態および前記アシスト比を変動させる範囲に関する情報のうちの少なくとも一方を報知する報知部をさらに備える、請求項１から９のいずれかに記載の電動補助車両。
【請求項１１】
前記接続の有無の検出結果の変化および前記アシスト比を変動させる範囲の変化のうちの少なくとも一方を報知する報知部をさらに備える、請求項１から１０のいずれかに記載の電動補助車両。
【請求項１２】
前記車体および前記台車の少なくとも一方は、前記車体と前記台車との接続時に前記車体と前記台車とをロックするロック機構をさらに備え、
前記検出部は、前記車体と前記台車とがロックされたときに前記接続を検出する、請求項１から１１のいずれかに記載の電動補助車両。
【請求項１３】
前記検出部を複数個備えた、請求項１から１２のいずれかに記載の電動補助車両。
【請求項１４】
前記複数の検出部の全てが接続有りと検出した場合、前記制御部は、前記接続が検出された場合における前記アシスト比を変動させる範囲を設定する、請求項１３に記載の電動補助車両。
【請求項１５】
前記検出部は、前記台車から受け取った信号が所定のパターンである場合に前記接続を検出する、請求項１から１４のいずれかに記載の電動補助車両。
【請求項１６】
電動補助車両に加えられた乗員の踏力と、前記踏力に応じてモータが発生する補助動力との比であるアシスト比を制御する制御部と、
複数種類のアシスト比に関する情報を記憶した記憶部と、
を備え、
前記電動補助車両の前記乗員が乗車する車体には、台車が接続可能であり、
前記制御部は、前記車体と前記台車の接続の有無に関する情報を受け取り、
前記制御部は、前記車体と前記台車の接続の有無に関する情報に少なくとも基づいて、前記アシスト比を変動させる範囲を変更する、アシスト比制御装置。
【請求項１７】
電動補助車両に加えられた乗員の踏力と前記踏力に応じてモータが発生する補助動力との比であるアシスト比を制御する動作をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記電動補助車両の前記乗員が乗車する車体には、台車が接続可能であり、
前記コンピュータプログラムは、
前記車体と前記台車の接続の有無に関する情報を受け取るステップと、
前記車体と前記台車の接続の有無に関する情報に少なくとも基づいて、前記アシスト比を変動させる範囲を変更するステップと、
を前記コンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動補助車両およびアシスト比制御装置に関し、特に、台車を着脱可能な電動補助車両およびそれに搭載されるアシスト比制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員がペダルに加えた踏力に所定のアシスト比を乗じた補助動力を電動モータに発生させ、それら踏力と補助動力の合力を駆動輪に伝達し、走行を補助するようにした電動補助自転車が知られている（例えば特許文献１参照）。このような電動補助自転車では、モータにより人力を補助することにより、例えば坂道の走行時や荷物を積んでいるときの乗員の負担を減らすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−２２６６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような補助機構は、荷物運搬用の台車が接続された自転車に適用することも可能である。しかし、例えば、業務用の荷物運搬用自転車等において、積載される荷物の総重量が大きい場合は、乗員は補助動力による十分なアシストを得られず、運転に負担を強いられることになる。
【０００５】
また、荷物運搬用の自転車においては、台車を着脱可能な自転車がある。この場合、台車を接続しているときと接続していないときとでは走行負荷が異なるが、アシスト比は一定であるため、乗員は適切なアシストを得られない場合がある。例えば、台車が接続されていない構成に基づいてアシスト比を設定すると、台車が接続されたときの補助動力が不足することになる。また、例えば、台車が接続された構成に基づいてアシスト比を設定すると、台車が接続されていないときの補助動力が過剰になってしまう。
【０００６】
本発明は、台車を着脱可能な電動補助車両において、車体と台車が接続されているときと接続されていないときのそれぞれに対して適切な補助動力を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある実施形態に係る電動補助車両は、乗員が乗車し、台車を接続可能な車体と、前記乗員の踏力と補助動力の比であるアシスト比を制御する制御部と、前記踏力と前記アシスト比に応じて前記補助動力を発生するモータと、前記車体と前記台車の接続の有無を検出する検出部とを備え、前記制御部は、前記車体と前記台車の接続の有無の検出結果に少なくとも基づいて、前記アシスト比を変動させる範囲を変更する。
【０００８】
ある実施形態において、前記制御部は、前記車体と前記台車の接続の有無の検出結果に基づいて、前記アシスト比を変動させる範囲の上限を変更してもよい。
【０００９】
ある実施形態において、前記制御部は、前記接続が検出されていない場合における前記アシスト比を変動させる範囲の上限を１：２以下に設定し、前記接続が検出された場合における前記アシスト比を変動させる範囲の上限を１：２より大きく設定してもよい。
【００１０】
ある実施形態において、前記制御部は、前記接続が検出された場合において、前記電動補助車両の走行速度が時速１０ｋｍ／ｈ未満のときは、前記アシスト比を変動させる範囲の上限を１：２より大きく設定してもよい。
【００１１】
ある実施形態において、前記制御部は、前記接続が検出された場合における前記アシスト比を変動させる範囲の上限を１：２より大きく且つ１：３以下に設定してもよい。
【００１２】
ある実施形態において、前記制御部は、前記接続が検出された場合において、前記電動補助車両の走行速度が時速１０ｋｍ／ｈ未満のときは、前記アシスト比を変動させる範囲の上限を１：２より大きく且つ１：３以下に設定し、前記走行速度が時速１０ｋｍ／ｈ以上のときは、前記アシスト比を変動させる範囲の上限を漸減させ、前記走行速度が時速２４ｋｍ／ｈ以上のときは、前記アシスト比を１：０にしてもよい。
【００１３】
ある実施形態において、前記検出結果が接続無しから有りに変化したとき、または、前記検出結果が接続有りから無しに変化したとき、前記制御部は、前記接続の有無の変化後に設定する前記アシスト比を変動させる範囲内で、自動的に前記アシスト比を変更してもよい。
【００１４】
ある実施形態において、前記乗員から前記アシスト比を変更する指示を受けたとき、前記制御部は、前記アシスト比を変動させる範囲内で任意に前記アシスト比を変更してもよい。
【００１５】
ある実施形態において、前記制御部は、前記接続が検出されていない場合よりも、前記接続が検出された場合における前記アシスト比を大きくしてもよい。
【００１６】
ある実施形態において、前記検出した接続の有無の状態および前記アシスト比を変動させる範囲に関する情報のうちの少なくとも一方を報知する報知部をさらに備えてもよい。
【００１７】
ある実施形態において、前記接続の有無の検出結果の変化および前記アシスト比を変動させる範囲の変化のうちの少なくとも一方を報知する報知部をさらに備えてもよい。
【００１８】
ある実施形態において、前記車体および前記台車の少なくとも一方は、前記車体と前記台車との接続時に前記車体と前記台車とをロックするロック機構をさらに備え、前記検出部は、前記車体と前記台車とがロックされたときに接続を検出してもよい。
【００１９】
ある実施形態において、前記検出部または前記検出部の被検出体が前記ロック機構の可動部に設けられており、前記検出部は、前記検出部と前記被検出体との位置関係に対応して、前記車体と前記台車の接続の有無を検出してもよい。
【００２０】
ある実施形態において、前記車体と前記台車とがロックされている場合は、ロックされていない場合よりも、前記検出部と前記被検出体との間の距離は短くなってもよい。
【００２１】
ある実施形態において、前記ロックがなされていないと検出された場合に前記ロックに関する情報を報知する報知部をさらに備えてもよい。
【００２２】
ある実施形態において、前記検出部を複数個備えてもよい。
【００２３】
ある実施形態において、前記複数の検出部の全てが接続有りと検出した場合、前記制御部は、前記接続が検出された場合における前記アシスト比を変動させる範囲を設定してもよい。
【００２４】
ある実施形態において、前記複数の検出部のうちの少なくとも１つの検出部の検出結果と、他の少なくとも１つの検出部の検出結果とが異なるとき、前記制御部は、前記接続が検出されていない場合における前記アシスト比を変動させる範囲を設定してもよい。
【００２５】
ある実施形態において、前記複数の検出部のうちの少なくとも１つの検出部の検出結果と、他の少なくとも１つの検出部の検出結果とが異なるとき、前記制御部は、前記複数の検出部および前記複数の検出部の被検出体のうちの少なくとも１つは故障していると判断してもよい。
【００２６】
ある実施形態において、前記故障しているとの判断がなされた場合に前記故障に関する情報を報知する報知部をさらに備えてもよい。
【００２７】
ある実施形態において、前記検出部は、前記台車から受け取った信号が所定のパターンである場合に接続を検出してもよい。
【００２８】
ある実施形態において、前記検出部が前記台車から受け取った信号が、前記所定のパターンではなく、且つ、前記車体と前記台車が未接続のときのパターンでもない場合は、前記制御部は、前記検出部および前記検出部の被検出体のうちの少なくとも１つが故障していると判断してもよい。
【００２９】
ある実施形態において、前記故障しているとの判断がなされた場合に前記故障に関する情報を報知する報知部をさらに備えてもよい。
【００３０】
ある実施形態において、前記検出部は複数の磁気センサを備え、前記台車は少なくとも１つの磁石を備え、前記制御部は、前記複数の磁気センサの磁気の検出パターンが所定のパターンである場合は、前記接続が検出された場合における前記アシスト比を変動させる範囲を設定し、前記複数の磁気センサの磁気の検出パターンが前記所定のパターンでない場合は、前記接続が検出されていない場合における前記アシスト比を変動させる範囲を設定してもよい。
【００３１】
本発明のある実施形態に係るアシスト比制御装置は、電動補助車両に加えられた乗員の踏力と、前記踏力に応じてモータが発生する補助動力との比であるアシスト比を制御する制御部と、複数種類のアシスト比に関する情報を記憶した記憶部とを備え、前記電動補助車両の前記乗員が乗車する車体には、台車が接続可能であり、前記制御部は、前記車体と前記台車の接続の有無に関する情報を受け取り、前記制御部は、前記車体と前記台車の接続の有無に関する情報に少なくとも基づいて、前記アシスト比を変動させる範囲を変更する。
【００３２】
本発明のある実施形態に係るコンピュータプログラムは、電動補助車両に加えられた乗員の踏力と前記踏力に応じてモータが発生する補助動力との比であるアシスト比を制御する動作をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、前記電動補助車両の前記乗員が乗車する車体には、台車が接続可能であり、前記コンピュータプログラムは、前記車体と前記台車の接続の有無に関する情報を受け取るステップと、前記車体と前記台車の接続の有無に関する情報に少なくとも基づいて、前記アシスト比を変動させる範囲を変更するステップとを前記コンピュータに実行させる。
【００３３】
本発明のある実施形態によれば、車体と台車の接続の有無の検出結果に少なくとも基づいて、アシスト比を変動させる範囲を変更する。これにより、車体と台車が接続されているときと接続されていないときのそれぞれに対して適切な補助動力を提供することができ、いずれの状態においても乗員は快適に電動補助車両を運転することができる。
【００３４】
例えば、制御部は、車体と台車の接続の有無の検出結果に基づいて、アシスト比を変動させる範囲の上限を変更してもよい。また、制御部は、接続が検出されていない場合よりも、接続が検出された場合におけるアシスト比を大きくしてもよい。また、制御部は、接続が検出されていない場合におけるアシスト比を変動させる範囲の上限を１：２以下に設定し、接続が検出された場合におけるアシスト比を変動させる範囲の上限を１：２より大きく設定してもよい。台車が接続されている場合、台車が接続されていない状態に基づいて設定されたアシスト比のままでは補助動力が不足する。そのため、台車が接続されていないときよりも接続されているときのアシスト比を変動させる範囲の上限を大きくすることにより、乗員は大きなアシストを得ることができ、快適に運転することができる。
【００３５】
例えば、制御部は、接続が検出された場合において、電動補助車両の走行速度が時速１０ｋｍ／ｈ未満のときは、アシスト比を変動させる範囲の上限を１：２より大きく設定してもよい。また、制御部は、接続が検出された場合におけるアシスト比を変動させる範囲の上限を１：２より大きく且つ１：３以下に設定してもよい。また、制御部は、接続が検出された場合において、電動補助車両の走行速度が時速１０ｋｍ／ｈ未満のときは、アシスト比を変動させる範囲の上限を１：２より大きく且つ１：３以下に設定し、走行速度が時速１０ｋｍ／ｈ以上のときは、アシスト比を変動させる範囲の上限を漸減させ、走行速度が時速２４ｋｍ／ｈ以上のときは、アシスト比を１：０にしてもよい。これにより、各速度域において適切な補助動力を提供することができる。
【００３６】
例えば、制御部は、検出結果が接続無しから有りに変化したとき、または、検出結果が接続有りから無しに変化したとき、接続の有無の変化後に設定するアシスト比を変動させる範囲内で、自動的にアシスト比を変更してもよい。自動的にアシスト比を変更することで、乗員が手動で切り替える手間を省くことができる。
【００３７】
例えば、乗員からアシスト比を変更する指示を受けたとき、制御部は、アシスト比を変動させる範囲内で任意にアシスト比を変更してもよい。これにより、その時々の乗員の希望に沿ったアシスト比を提供することができる。
【００３８】
例えば、検出した接続の有無の状態およびアシスト比を変動させる範囲に関する情報のうちの少なくとも一方を報知する報知部をさらに備えてもよい。また、接続の有無の検出結果の変化およびアシスト比を変動させる範囲の変化のうちの少なくとも一方を報知する報知部をさらに備えてもよい。それらの情報を乗員に報知することにより、乗員は現在の電動補助車両の状態を認識することができ、乗員は必要に応じて設定変更を行うことができる。
【００３９】
例えば、検出部は、車体と台車とがロックされたときに接続を検出してもよい。これにより、車体と台車とは接触しているがロックはされていないときに、車体と台車が接続されていると検出され、接続が検出された場合におけるアシスト比を変動させる範囲に誤って設定されることを防止することができる。また、検出部は、検出部と被検出体との位置関係に対応して、車体と台車の接続の有無を検出してもよい。このとき、車体と台車とがロックされている場合は、ロックされていない場合よりも、検出部と被検出体との間の距離は短くなってもよい。これにより、ロック動作に連動して接続の有無を検出することができる。また、ロックがなされていないと検出された場合にロックに関する情報を報知する報知部をさらに備えてもよい。これにより、乗員は、ロックがなされていないことを認識することができる。
【００４０】
例えば、検出部を複数個備えてもよい。これにより、検出部のうちの１つが故障したとしても、接続の有無を誤って検出することを防止することができる。また、複数の検出部の全てが接続有りと検出した場合、制御部は、接続が検出された場合におけるアシスト比を変動させる範囲を設定してもよい。また、複数の検出部のうちの少なくとも１つの検出部の検出結果と、他の少なくとも１つの検出部の検出結果とが異なるとき、制御部は、接続が検出されていない場合におけるアシスト比を変動させる範囲を設定してもよい。これにより、検出部のうちの１つが故障したとしても、車体と台車が接続されていない場合に、接続が検出された場合におけるアシスト比を変動させる範囲に誤って設定されることを防止することができる。また、複数の検出部のうちの少なくとも１つの検出部の検出結果と、他の少なくとも１つの検出部の検出結果とが異なるとき、制御部は、複数の検出部およびそれら複数の検出部の被検出体のうちの少なくとも１つは故障していると判断してもよい。また、故障に関する情報を報知する報知部をさらに備えてもよい。これにより、乗員は、複数の検出部のうちの少なくとも１つが故障していることを認識することができる。
【００４１】
例えば、検出部は、台車から受け取った信号が所定のパターンである場合に接続を検出してもよい。受け取った信号が所定のパターンである場合に、車体と台車が接続されていることを検出することにより、車体と台車が接続されていないときに誤って接続されていると検出されることを防止することができる。また、検出部が台車から受け取った信号が、所定のパターンではなく、且つ、車体と台車が未接続のときのパターンでもない場合は、制御部は、検出部および被検出体のうちの少なくとも１つが故障していると判断してもよい。また、故障に関する情報を報知する報知部をさらに備えてもよい。これにより、乗員は、検出部および被検出体のうちの少なくとも１つが故障していることを認識することができる。また、検出部は複数の磁気センサを備え、台車は少なくとも１つの磁石を備え、制御部は、複数の磁気センサの磁気の検出パターンが所定のパターンである場合は、接続が検出された場合におけるアシスト比を変動させる範囲を設定し、複数の磁気センサの磁気の検出パターンが所定のパターンでない場合は、接続が検出されていない場合におけるアシスト比を変動させる範囲を設定してもよい。これにより、車体と台車が接続されていなくても、何らかの部材が接触する等の外部要因により接続有りと誤って検出され、接続が検出された場合におけるアシスト比を変動させる範囲に設定されてしまうことを防止することができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、車体と台車の接続の有無の検出結果に少なくとも基づいて、アシスト比を変動させる範囲を変更する。これにより、車体と台車が接続されているときと接続されていないときのそれぞれに対して適切な補助動力を提供することができ、いずれの状態においても乗員は快適に電動補助車両を運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態に係る電動補助自転車を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る自転車本体と台車とが接続されていない状態での自転車本体の後部を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る台車を示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る台車を示す側面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電動補助自転車の構成要素を示すブロック図である。
【図６】（ａ）は本発明の実施形態に係る自転車本体と台車とが接続されていない状態を示す図であり、（ｂ）は本発明の実施形態に係る自転車本体と台車とが接続されている状態を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る電動補助自転車の車速とアシスト比との関係を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る電動補助自転車の車速とアシスト比との関係を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る表示装置を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る電動補助自転車の構成要素を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る自転車本体と台車とが接続されていない状態を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る自転車本体と台車とが接続されている状態を示す図である。
【図１３】（ａ）は本発明の実施形態に係る自転車本体と台車とがロックされていない状態を示す図であり、（ｂ）は本発明の実施形態に係る自転車本体と台車とがロックされている状態を示す図である。
【図１４】（ａ）は本発明の実施形態に係る自転車本体と台車とがロックされていない状態を示す図であり、（ｂ）は本発明の実施形態に係る自転車本体と台車とがロックされている状態を示す図である。
【図１５】（ａ）は本発明の実施形態に係る自転車本体と台車とがロックされていない状態を示す図であり、（ｂ）は本発明の実施形態に係る自転車本体と台車とがロックされている状態を示す図である。
【図１６】（ａ）は本発明の実施形態に係る自転車本体と台車とがロックされていない状態での台車接続検知センサおよび信号出力部を示す図であり、（ｂ）は本発明の実施形態に係る自転車本体と台車とがロックされている状態での台車接続検知センサおよび信号出力部を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る台車接続検知センサと信号出力部とが近接したときの複数の磁気センサの出力信号を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、以下においては、本発明の電動補助車両の一例として３輪の電動補助自転車について説明する。本発明の実施形態における左右、前後、上下とは、電動補助自転車１０のシート９２に乗員がそのハンドル８２に向かって着座した状態を基準とした左右、前後、上下を意味する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００４５】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る電動補助自転車１０を示す側面図である。電動補助自転車１０は、自転車本体（車両）１２および荷物運搬用台車１４（以下、台車１４と略記する）を含む。図１は、自転車本体１２と台車１４とが接続されている状態を示している。
【００４６】
自転車本体１２は、前後方向に延びるフレーム１６を有する。フレーム１６は、ヘッドチューブ１８、ダウンチューブ２０、シートチューブ２２、ブラケット部２４、チェーンステイ２６、シートステイ２８、および後輪支持ユニット３０を含む。
【００４７】
ヘッドチューブ１８は、フレーム１６の前端部に設けられている。ダウンチューブ２０は、ヘッドチューブ１８から後方斜め下方に向かって延びるように設けられている。シートチューブ２２は、ダウンチューブ２０の後端部から上方斜め後方に向かって延びるように設けられている。ブラケット部２４は、ダウンチューブ２０の後端部およびシートチューブ２２の下端部から後方に向かって延びるように設けられている。
【００４８】
シートステイ２８は、シートチューブ２２の上端部から後方斜め下方に向かって延びるように設けられている。シートステイ２８の下端部は、チェーンステイ２６に接続されている。
【００４９】
ヘッドチューブ１８には、ハンドルステム８０が回転自在に挿通されている。ハンドルステム８０の上端部には、ハンドル８２が固定されている。ハンドル８２には、図示しないブレーキレバーが設けられており、乗員は、ブレーキレバーを操作することによって電動補助自転車１０にブレーキをかけることができる。ハンドルステム８０の下端部には、フロントフォーク８４が固定されている。フロントフォーク８４の下端部には、前輪８６が車軸を介して回転可能に支持されている。電動補助自転車１０においては、ハンドル８２を左右に切ることによって、前輪８６が左右に向きを変える。それによって、電動補助自転車１０の向きを変えることができる。
【００５０】
シートチューブ２２には、シートパイプ９０が挿入されている。シートパイプ９０の上端部には、シート９２が設けられている。ブラケット部２４には、駆動ユニット９４が設けられている。駆動ユニット９４は、ペダルクランク９６、ペダル９８ａ、９８ｂ、ドライブスプロケット１００および電動モータ１０２を含む。乗員がペダル９８ａ、９８ｂを踏み込むことによって、ペダルクランク９６が回転する。
【００５１】
ドライブスプロケット１００は、ペダルクランク９６の一方向の回転に従って回転するように、一方向クラッチ９３（図５）を介してペダルクランク９６に取り付けられている。ドライブスプロケット１００は、無端状のチェーン１０４を介して後輪支持ユニット３０の下部に設けられる回転シャフト３５６（図２）に連結されている。電動モータ１０２は、ドライブスプロケット１００の後方斜め下方に設けられ、ペダルクランク９６の回転を補助するためのトルクを発生する。シートチューブ２２よりも後方において、駆動ユニット９４には、電動モータ１０２の駆動等に用いられる電力を蓄えるためのバッテリ１０６が設けられている。また、駆動ユニット９４には、電動補助自転車１０の動作を制御するコントローラ１２０（図５）が設けられている。
【００５２】
図１に示す電動補助自転車１０では、後輪支持ユニット３０は、チェーンステイ２６に対してローリング可能である。また、台車１４の積載部３７４の前端３７４ａは、左後輪１０８および右後輪１１４（図２）の前端よりも前方に位置している。
【００５３】
図２は、自転車本体１２と台車１４とが接続されていない状態での自転車本体１２の後部を示す平面図である。チェーン１０４は左後輪１０８と伝達機構Ｔを介して連結されている。なお、チェーンステイ２６およびシートステイ２８としては、公知の種々の３輪自転車に用いられているチェーンステイおよびシートステイを利用できるので、チェーンステイ２６およびシートステイ２８の詳細な説明は省略する。
【００５４】
伝達機構Ｔは、回転シャフト３５６およびチェーン３５８を含む。チェーン１０４は、回転シャフト３５６の右端部に連結される。チェーン３５８は、回転シャフト３５６の左端部と左後輪１０８とを連結する。このような構成によって、伝達機構Ｔを介してチェーン１０４から左後輪１０８に回転が伝達される。なお、伝達機構Ｔは、左後輪１０８および右後輪１１４の両方に回転を伝達してもよい。伝達機構Ｔとしては、公知の種々の３輪自転車に用いられている伝達機構を利用できるので、伝達機構Ｔの詳細な説明は省略する。
【００５５】
後輪支持ユニット３０は、車軸１１０を介して左後輪１０８を回転可能に支持するためのブラケット３６０、３６２と、車軸１１６を介して右後輪１１４を回転可能に支持するためのブラケット３６４、３６６と、ブラケット３６０とブラケット３６４とを連結する支持チューブ３６８と、支持チューブ３６８に取り付けられる一対の連結ユニット３７０、３７２とを含む。後輪支持ユニット３０は、チェーンステイ２６を中心としてローリングできるように、チェーンステイ２６に接続されている。なお、ブラケット３６０、３６２、３６４、３６６、支持チューブ３６８、および連結ユニット３７０、３７２以外の後輪支持ユニット３０の構成としては、公知のローリングタイプの後輪支持ユニットの構成を利用できるので、後輪支持ユニット３０の詳細な説明は省略する。
【００５６】
連結ユニット３７０は、平面視略Ｕ字形状のブラケット３７０ａおよび左右方向に延びる円筒状のカラー３７０ｂを有する。ブラケット３７０ａの両端部は、左右方向に拡がるように斜め後方に向かって延びている。カラー３７０ｂは、ボルト３７０ｃおよびナット３７０ｄを介してブラケット３７０ａに支持されている。連結ユニット３７２は、連結ユニット３７０の左右対称となる構成を有し、ブラケット３７０ａおよびカラー３７０ｂと同様のブラケット３７２ａおよびカラー３７２ｂを有する。カラー３７２ｂは、ボルト３７２ｃおよびナット３７２ｄを介してブラケット３７２ａに支持されている。
【００５７】
図３および図４は、台車１４を示す側面図である。図３は、スタンド部材３８２が接地状態に設定されている状態の台車１４を示す図である。図４は、スタンド部材３８２が非接地状態に設定されている状態の台車１４を示す図である。スタンド部材３８２は、台車１４の左側および右側にそれぞれ配置される一対の補助輪４２８を含む。本実施形態において、スタンド部材３８２の接地状態とは、スタンド部材３８２の一対の補助輪４２８が地面に接触している状態をいい、スタンド部材３８２の非接地状態とは、一対の補助輪４２８が地面に接触していない状態をいう。
【００５８】
台車１４は、積載部３７４、積載部３７４から上方に延びるように設けられる柵部３７６、積載部３７４の後部に設けられる一対のキャスタ３７８、積載部３７４の略中央部に設けられるロック機構３８０を含む。ロック機構３８０に設けられたスタンド部材３８２は、上後方に向かって腕状に延びるハンドル部４３２を含む。
【００５９】
積載部３７４は、左右に並んで配置されかつ前後方向に延びる一対のサイドフレーム３８４、および一対のサイドフレーム３８４を連結するように左右方向に延びるクロスメンバ３８６、３８８、３９０、３９２を有する。
【００６０】
クロスメンバ３８６とクロスメンバ３８８との間において各サイドフレーム３８４に、前後方向に延びかつ積載部３７４よりも下方に突出するブラケット３９４が設けられている。各ブラケット３９４は、例えば、サイドフレーム３８４の内側の側面に溶接されている。
【００６１】
クロスメンバ３８８の中央部から後方斜め下方に延びるようにブラケット３９５が設けられている。ブラケット３９５は、例えば、クロスメンバ３８８に溶接されている。ブラケット３９５は、ワイヤ４７０を支持している。
【００６２】
各キャスタ３７８は、車輪４００および車輪４００を回転可能に支持する支持フレーム４０２を含む。支持フレーム部４０２は、その上端部に、上下方向に延びる軸部４０２ａを有する。軸部４０２ａは、ベアリングユニット（図示せず）に回転可能に支持されている。これにより、キャスタ３７８が積載部３７４に対して軸部４０２ａを中心として回動可能となる。
【００６３】
柵部３７６は、一対のサイドフレーム３８４の前端部に接続されかつ上方に延びる一対の第１ハンドルフレーム４０４、一対の第１ハンドルフレーム４０４を連結するクロスメンバ４０６、４０８、一対のサイドフレーム３８４の後端部に接続されかつ上方に延びる第２ハンドルフレーム４１０、第２ハンドルフレーム４１０の上部において左右方向に延びるように設けられるクロスメンバ４１２を含む。柵部３７６はさらに、一対の第１ハンドルフレーム４０４と第２ハンドルフレーム４１０とを連結する一対のサイドフレーム４１６、および一対のサイドフレーム４１６と一対のサイドフレーム３８４とを連結する複数の縦フレーム４１８を有する。第２ハンドルフレーム４１０の上端部には、レバー４２０が設けられる。
【００６４】
ロック機構３８０は、第１ユニット４４８、一対の第２ユニット４５０を含む。第２ユニット４５０は、台車１４の左側および右側にそれぞれ配置される。第１ユニット４４８は、一対のブラケット３９４を連結するように設けられている。第２ユニット４５０は、図示しない締結部材（たとえば、ボルトおよびナット等）によってブラケット３９４に固定されている。
【００６５】
次に、自転車本体１２と台車１４との連結方法について説明する。台車１４を自転車本体１２に連結する際には、まず、後輪支持ユニット３０（図２）のカラー３７０ｂおよび３７２ｂが一対の第２ユニット４５０の凹部４８２（図３）に嵌るように、台車１４を自転車本体１２側に移動させる。次に、ハンドル部４３２のレバー４４６を操作することによって、スタンド部材３８２の補助輪４２８が地面から離れ、スタンド部材３８２が非接地状態になる。また、台車１４の左側および右側のそれぞれ設けられたスタンド部材３８２の一対の鉤状部４２２（図４）がカラー３７０ｂおよび３７２ｂの前方に移動し、カラー３７０ｂおよび３７２ｂが凹部４８２から抜け出てしまうことが防止されている。すなわち、自転車本体１２と台車１４とが切り離されてしまうことが防止される。これにより、自転車本体１２と台車１４とが連結される。
【００６６】
なお、自転車本体１２と台車１４とを切り離す際には、上記と反対の動作を行うことによって、スタンド部材３８２を非接地状態から接地状態にすればよい。この動作に伴い、スタンド部材３８２の鉤状部４２２はカラー３７０ｂおよび３７２ｂの下方に移動し、カラー３７０ｂおよび３７２ｂを凹部４８２から切り離すことができる。
【００６７】
次に、図５を用いて、電動補助自転車１０における電動モータ１０２によるアシスト制御を行う際の信号の授受及び動力の伝達について説明する。図５は、電動補助自転車１０の構成要素を示すブロック図である。
【００６８】
電動補助自転車１０のコントローラ１２０は、乗員のペダル踏力に応じて電動モータ１０２を駆動制御することによってアシスト制御を行う。コントローラ１２０は、ペダルクランク９６のトルクを検出するトルクセンサ９７から出力されるトルク値に基づいて、乗員のペダル踏力を検知する。コントローラ１２０は、検知したペダル踏力に応じて電動モータ１０２の出力を制御する。また、コントローラ１２０は、電動補助自転車１０の変速段及びアシストモード（詳細は後述する）も考慮して電動モータ１０２の出力を制御する。
【００６９】
コントローラ１２０は、踏力検知部１２２、補助力演算部１２３、変速段検知部１２４、メモリ１２１、モータ制御部１２５を有する。踏力検知部１２２は、トルクセンサ９７によって検出されたペダルクランク９６のトルクに基づいて、乗員のペダル踏力を求める。変速段検知部１２４は、電動モータ１０２の回転数及び前輪８６の車速に基づいて、現在の変速段を検知する。台車接続検知センサ１４０は、自転車本体１２と台車１４の接続の有無を検出する。
【００７０】
補助力演算部１２３は、踏力検知部１２２によって検知されたペダル踏力、変速段検知部１２４によって検知された変速段、アシストモード、クランク回転センサ９５によって検出されたペダルクランク９６の回転数、台車接続検知センサ１４０によって検出された接続の有無に基づいて、電動モータ１０２に要求される駆動力を求める。メモリ１２１は、複数種類のアシスト比に関する情報を記憶しており、ペダル踏力、変速段及びアシストモードに応じた駆動力に関するデータを記憶している。補助力演算部１２３は、ペダル踏力、変速段及びアシストモードに応じて、メモリ１２１から必要なデータを読み出すことにより、上記駆動力を求める。なお、メモリ１２１はコントローラ１２０外部に設けられていてもよい。
【００７１】
モータ制御部１２５は、補助力演算部１２３によって求められた必要な駆動力を電動モータ１０２が出力するように、電動モータ１０２の駆動を制御する。また、モータ制御部１２５は、アシストモードの変更操作に応じて電動モータ１０２による駆動力を変更する。電動補助自転車１０のアシストモードの一例としては、"強"、"標準"、"オートエコ"、"切"の４モードがある。電動モータ１０２の駆動力は、同じペダル踏力に対して、"強"、"標準"、"オートエコ"の順に小さくなる。
【００７２】
アシストモードが"標準"の場合、電動モータ１０２は、電動補助自転車１０が発進、平坦路走行および上り坂走行等の際に駆動力を発生させる。アシストモードが"強"の場合、電動モータ１０２は、"標準"の場合と同様、電動補助自転車１０が発進、平坦路走行および上り坂走行等の際に駆動力を発生させる。電動モータ１０２は、アシストモードが"強"の場合には、同じペダル踏力に対して"標準"の場合よりも大きな駆動力を発生させる。アシストモードが"オートエコ"の場合、電動モータ１０２は、電動補助自転車１０が発進または上り坂走行の際に、同じペダル踏力に対して"標準"の場合よりも小さな駆動力を発生する。アシストモードが"切"の場合、電動モータ１０２は、駆動力を発生しない。
【００７３】
このように、上述のアシストモードに応じて、乗員のペダル踏力に対する電動モータ１０２のアシスト比が変わる。アシスト比とは、乗員のペダル踏力に対する電動モータ１０２の駆動力の比である。本実施形態では、アシストモードを４段階に切り替えている。しかしながら、アシストモードの切替えは３段階以下であってもよいし、５段階以上であってもよい。
【００７４】
図５に示すように、モータ制御部１２５によって駆動制御される電動モータ１０２の回転数は、モータ回転センサ１０５によって検出される。モータ回転センサ１０５によって検出されたモータ回転数は、コントローラ１２０の変速段検知部１２４に信号として入力される。この変速段検知部１２４には、上述のように、前輪８６の車速に関する情報も入力される。前輪車速センサ８７は、例えば前輪８６の回転軸近傍に設けられ、検出した車速に関する情報を変速段検知部１２４に出力する。
【００７５】
コントローラ１２０のモータ制御部１２５によって駆動制御された電動モータ１０２の出力は、減速機（ギア）１０３によって減速される。その後、電動モータ１０２から出力された駆動力は、一方向クラッチ１１３を介してチェーン１０４に伝達される。そして、チェーン１０４によって、電動モータ１０２の駆動力は、回転シャフト３５６（図２）に伝達される。そして、回転シャフト３５６からチェーン３５８を介して後輪１０８の駆動軸１１０に伝達される。
【００７６】
一方、乗員がペダル９８ａ、９８ｂを回転させたときにペダルクランク９６に加わるペダル踏力は、一方向クラッチ９３を介して、チェーン１０４に伝達される。乗員のペダル踏力は、チェーン１０４、回転シャフト３５６、チェーン３５８を介して後輪１０８の駆動軸１１０に伝達される。
【００７７】
このように、電動モータ１０２の駆動力及び乗員のペダル踏力は、後輪１０８の駆動軸１１０に伝達される。すなわち、電動モータ１０２の駆動力及び乗員のペダル踏力は、チェーン１０４によって足し合わされて、電動補助自転車１０の動力となる。
【００７８】
図５に示す例では、駆動軸１１０に変速機構１１１が設けられている。伝達された回転動力は、変速機構１１１によって設定された変速比で変速される。変速機構１１１は、ハンドル８２等に設けられた変速操作器８３を乗員が操作することにより、変速比を変更する。後輪１０８には、一方向クラッチ１１２を介して動力が伝達される。なお、後輪１０８および１１４の両方に一方向クラッチ１１２を介して動力が伝達されてもよい。
【００７９】
次に、図６を用いて、台車接続検知センサ１４０が自転車本体１２と台車１４の接続の有無を検出する動作を説明する。図６（ａ）は、自転車本体１２と台車１４は接続されずに互いに離れている状態を示し、図６（ｂ）は、自転車本体１２と台車１４が接続されている状態を示している。台車接続検知センサ１４０は例えば非接触センサであり、図６に示す例では、台車接続検知センサ１４０は自転車本体１２の連結ユニット３７０に設けられており、台車１４の第２ユニット４５０に設けられた信号出力部１４１から出力される信号を台車接続検知センサ１４０が受信できたか否かで自転車本体１２と台車１４の接続の有無を検出する。
【００８０】
図６（ａ）のように、台車接続検知センサ１４０と信号出力部１４１とが離れている状態では、台車接続検知センサ１４０は、信号出力部１４１が出力する信号を受信できず、これにより、自転車本体１２と台車１４とが接続されていないことが検出される。一方、図６（ｂ）のように、自転車本体１２と台車１４とが接続されている状態では、台車接続検知センサ１４０と信号出力部１４１とは近接し、台車接続検知センサ１４０は信号出力部１４１が出力する信号を受信することができ、これにより、自転車本体１２と台車１４とが接続されていることが検出される。コントローラ１２０は、台車接続検知センサ１４０から接続の有無の検出結果を受け取り、接続の有無に基づいて電動モータ１０２に要求される駆動力を求める。
【００８１】
台車接続検知センサ１４０としては、接続の有無を検出可能なセンサであれば任意の様々なセンサを用いることができる。例えば、台車接続検知センサ１４０がリードスイッチを有し、信号出力部１４１が磁石である場合は、磁気が出力信号に相当し、リードスイッチに磁石が近接することによりリードスイッチがショートし、これにより、自転車本体１２と台車１４とが接続されていることを検出することができる。また、例えば、台車接続検知センサ１４０がホールＩＣを有し、信号出力部１４１が磁石である場合は、ホールＩＣに磁石が近接することによりホールＩＣに誘起電圧が発生し、これにより、自転車本体１２と台車１４とが接続されていることを検出することができる。また、例えば、台車接続検知センサ１４０が光センサを有し、信号出力部１４１が発光素子である場合は、光センサに発光素子が近接することにより、発光素子が出力する光が光センサに受光され、これにより、自転車本体１２と台車１４とが接続されていることが検出される。また、例えば、信号出力部１４１の出力信号は、レーザ、音、超音波等であってもよく、信号出力部１４１の出力信号を台車接続検知センサ１４０が受信することにより、接続を検出することができる。
【００８２】
また、台車接続検知センサ１４０は接触式であってもよく、例えば、台車１４側のカプラが自転車本体１２の連結ユニット３７０に嵌ることにより、連結ユニット３７０側のスイッチが押下されたり、回路がショートしたりすることにより、接続を検出してもよい。また、台車接続検知センサ１４０として、チートインターロックスイッチやフォトインタラプタ等を用いてもよい。
【００８３】
また、台車１４が通信機能およびバッテリ等を備えていてもよく、台車接続検知センサ１４０はそれらとの接続により、自転車本体１２と台車１４との接続を検出してもよい。
【００８４】
次に、図７を用いて、自転車本体１２と台車１４とが接続されている場合及び接続されていない場合のそれぞれにおけるアシスト比を変動させる動作について説明する。
【００８５】
図７は、電動補助自転車１０の車速とアシスト比との関係を示す図であり、横軸は車速（ｋｍ／ｈ）を示し、縦軸はアシスト比を示している。自転車本体１２と台車１４とが接続されていない場合のアシスト比を変動させる範囲の上限を点線１５２で示し、接続されている場合のアシスト比を変動させる範囲の上限を実線１５３で示している。
【００８６】
上述したように、アシスト比とは、乗員の踏力と電動モータ１０２の補助動力との比である。例えば、本実施形態において、アシスト比１：２とは、踏力と補助動力の大きさの比が１：２であることを表し、これは補助動力が踏力の２倍であることを意味している。また、例えば、アシスト比１：３とは、踏力と補助動力の大きさの比が１：３であることを表しており、これは補助動力が踏力の３倍であることを意味している。また、アシスト比１：０とは、補助動力を発生させていない状態を示している。
【００８７】
自転車本体１２と台車１４とが接続されていない場合、コントローラ１２０の補助力演算部１２３は、アシスト比を変動させる範囲の上限を１：２以下に設定する。すなわち、補助動力の大きさが踏力の２倍以下になるように設定する。乗員がペダルを漕ぎ始めて踏力が検出されると、補助力演算部１２３は、踏力検知部１２２によって検知されたペダル踏力、変速段検知部１２４によって検知された変速段、アシストモード、クランク回転センサ９５によって検出されたペダルクランク９６の回転数、前輪車速センサ８７によって検出された電動補助自転車１０の速度に基づいて、アシスト比を１：０より大きく且つ１：２以下の範囲内にして電動モータ１０２の補助動力を決定する。すなわち、それら複数の検出情報に応じて図７のドットで示す領域１５２ａの範囲内でアシスト比を変動させながら乗員をアシストする。この例では、時速０ｋｍ／ｈから１０ｋｍ／ｈまでは、アシスト比１：２を上限として補助動力を発生させる。時速１０ｋｍ／ｈ以上では、速度に比例してアシスト比の上限は漸減していき、時速２４ｋｍ／ｈ以上ではアシスト比は１：０、すなわち補助動力はゼロになる。これにより、自転車本体１２と台車１４とが接続されていない状態に対して適切な補助動力が提供され、乗員は快適に電動補助自転車１０を運転することができる。
【００８８】
一方、自転車本体１２に台車１４が接続されている場合、走行負荷が増加することになる。例えば、台車１４のようにキャスタ３７８を備えた台車を接続した場合は、台車の重量に関係なく、コーナーリング時等において走行負荷が増加することになる。そのため、台車が接続されていない状態に基づいて設定されたアシスト比のままでは、補助動力が不足することになる。
【００８９】
そこで、自転車本体１２と台車１４とが接続されている場合は、コントローラ１２０の補助力演算部１２３は、アシスト比を変動させる範囲の上限を１：２より大きく設定する。例えば、アシスト比を変動させる範囲の上限を１：３以下に設定する。すなわち、補助動力の大きさが踏力の３倍以下になるように設定する。自転車本体１２と台車１４とが接続されていない場合よりもアシスト比の上限を大きくし、アシスト比を変動させる範囲を変えることで、自転車本体１２と台車１４とが接続されている状態に対して適切な補助動力を提供することができる。乗員がペダルを漕ぎ始めて踏力が検出されると、補助力演算部１２３は、踏力検知部１２２によって検知されたペダル踏力、変速段検知部１２４によって検知された変速段、アシストモード、クランク回転センサ９５によって検出されたペダルクランク９６の回転数、前輪車速センサ８７によって検出された電動補助自転車１０の速度に基づいて、アシスト比を変動させる範囲の上限を１：３以下として電動モータ１０２の補助動力を決定する。この場合、上記複数の検出情報に応じて図７のドットで示す領域１５２ａと斜線で示す領域１５３ａとを合わせた範囲内でアシスト比を変動させながら乗員をアシストする。この例では、時速０ｋｍ／ｈから１０ｋｍ／ｈまでは、アシスト比の上限を１：３以下として補助動力を発生させる。時速１０ｋｍ／ｈ以上では、速度に比例してアシスト比を変動させる範囲の上限は漸減していき、時速２４ｋｍ／ｈ以上ではアシスト比は１：０、すなわち補助動力はゼロになる。これにより、自転車本体１２と台車１４とが接続されている状態に対して適切な補助動力が提供され、乗員は快適に電動補助自転車１０を運転することができる。
【００９０】
なお、上記の例では、自転車本体１２と台車１４とが接続されている場合において、時速１０ｋｍ／ｈ以上においてアシスト比を変動させる範囲の上限が漸減していく例を示したが、時速１０ｋｍ／ｈ未満において、アシスト比を変動させる範囲の上限の漸減を開始してもよい。図８は、一例として、時速５ｋｍ／ｈ以上においてアシスト比を変動させる範囲の上限が漸減していく例を示している。最大のアシスト比を１：３以下に設定した場合、電力消費量が大きくなることが考えられる。そのため、台車１４の接続時において最も補助動力を必要とする低速域（例えば時速５ｋｍ／ｈ未満）では、アシスト比最大１：３までの補助動力を発生させ、それ以上の速度域では漸減させていくことにより、乗員に必要な補助動力を提供しながら電力消費量を小さくすることができる。
【００９１】
コントローラ１２０は、接続の検出結果が接続無しから有りに変化したとき、または、検出結果が接続有りから無しに変化したとき、接続の有無の変化後の状態に合うアシスト比を変動させる範囲に自動的に変更する。あるいは、接続の有無の変化のみで自動的にアシスト比の変動範囲を変更するのではなく、接続の有無の変化はあくまでも一つの条件であり、さらに他の条件を伴って初めてアシスト比の変動範囲を変更するようにしてもよい。この場合の他の条件とは、例えば、乗員による駐車ブレーキの解除等、任意の操作の有無を条件としてもよい。
【００９２】
コントローラ１２０は、接続の検出結果が接続無しから有りに変化したとき、または、検出結果が接続有りから無しに変化したとき、接続の有無の変化後の状態に合うアシスト比を変動させる範囲内になるように、自動的にアシスト比を変更する。
【００９３】
あるいは、コントローラ１２０は、乗員からアシスト比を変更する指示を受けた場合にのみ、アシスト比を変動させる範囲内で、任意にアシスト比を変更してもよい。例えば、台車１４を接続することにより、アシスト比を変動させる範囲の上限が１：３とされる。しかし、乗員がバッテリの残量が減っていることを知っている場合、電力消費を抑えてアシスト有りでの航続距離を伸ばすことを優先したいと考える。このような場合は、乗員の指示に基づき（あるいは、指示しないことにより）、アシスト比を変更することなく、電力消費を抑えて航続距離を伸ばすことができる。
【００９４】
なお、上記のアシスト比および速度の値は一例であり、別の値が設定されてもよい。
【００９５】
図９は、電動補助自転車１０のハンドル８２に取り付けられる表示装置１６０を示す図である。表示装置１６０は、例えばハンドル８２の左グリップの近傍に取り付けられ、コントローラ１２０と情報の送受信を行い、乗員に各種情報を提示する。表示装置１６０は例えば液晶パネルを有し、表示部１６１には、電動補助自転車１０の速度、バッテリ１０６の残容量、アシスト比を変動させる範囲に関する情報、アシストモード、台車１４の接続の有無及びその他の走行情報を含む情報が表示される。また、乗員が表示装置１６０のアシストモード操作部１６２を操作することにより、アシストモードを変更することができる。
【００９６】
表示部１６１は、速度表示部１６１ａ、バッテリ残容量表示部１６１ｂ、アシスト比変動範囲表示部１６１ｃ、アシストモード表示部１６１ｄ及び台車の接続情報を報知する台車接続情報表示部１６１ｅを有する。表示部１６１は、それらの情報等を乗員に報知する報知部として機能し、この例では情報を表示するが、音声を出力して乗員に報知してもよい。
【００９７】
速度表示部１６１ａには、電動補助自転車１０の速度が数字で表示される。本実施形態の場合、電動補助自転車１０の速度は、前輪車速センサ８７によって検出される。
【００９８】
バッテリ残容量表示部１６１ｂには、バッテリ１０６からコントローラ１２０に出力される電池残容量の情報に基づいて、バッテリ１０６の残容量がセグメントによって表示される。これにより、バッテリ１０６の残容量を直感的に把握することができる。
【００９９】
アシスト比変動範囲表示部１６１ｃには、コントローラ１２０が設定したアシスト比を変動させる範囲がセグメントによって表示される。また、その変動範囲において現在実行中のアシスト比をさらに表示してもよい。
【０１００】
アシストモード表示部１６１ｄには、乗員がアシストモード操作部１６２を操作して選択したアシストモードが表示される。アシストモードが“強”、“標準”、“オートエコ”のうちいずれか一つの場合には、アシストモード表示部１６１ｄは、各モードに対応する表示部分を表示する。
【０１０１】
台車接続情報表示部１６１ｅには、自転車本体１２と台車１４とが接続されている場合、台車１４の接続を知らせる台車マークが表示され、乗員は台車１４が接続されていることを認識することができるとともに、台車１４が接続されている場合のアシスト比でアシストを受けることを認識することができる。自転車本体１２と台車１４とが接続されていない場合、台車マークは表示されず、これにより乗員は台車１４が接続されていないことを認識することができるとともに、台車１４が接続されていない場合のアシスト比でアシストを受けることを認識することができる。
【０１０２】
また、表示装置１６０は、乗員に必要な情報を音により発信する報知部１６３をさらに備える。報知部１６３は、台車１４の接続の有無の検出結果の変化およびアシスト比を変動させる範囲の変化のうちの少なくとも一方が発生した場合にそのことを乗員に報知する。例えば、自転車本体１２と台車１４とが接続された状態での走行中に、自転車本体１２から台車１４が外れたことが検出された場合、台車１４が外れたことを乗員に音で報知することで、乗員はそのことを素早く認識することができる。また、コントローラ１２０がアシスト比を変動させる範囲を変化させたとき、そのことを乗員に音で報知することで、乗員は表示装置１６０を目視しなくても、アシスト比を変動させる範囲が変化したことを素早く認識することができる。
【０１０３】
（実施形態２）
次に、図１０から図１２を用いて、本発明の実施形態２に係る電動補助自転車１０を説明する。実施形態１に係る電動補助自転車１０と共通の構成要素には同じ参照符号を付し、同じ説明の繰り返しは省略する。
【０１０４】
図１０は、実施形態２に係る電動補助自転車１０の構成要素を示すブロック図である。本実施形態では、電動補助自転車１０は、自転車本体１２と台車１４の接続の有無を検出する台車接続検知センサを２個以上備える。例えば、図１０に示すように、電動補助自転車１０は２個の台車接続検知センサ１４０および１４０ａを備える。
【０１０５】
コントローラ１２０の補助力演算部１２３は、踏力検知部１２２によって検知されたペダル踏力、変速段検知部１２４によって検知された変速段、アシストモード、クランク回転センサ９５によって検出されたペダルクランク９６の回転数、台車接続検知センサ１４０および１４０ａによって検出された接続の有無に基づいて、電動モータ１０２に要求される駆動力を求める。
【０１０６】
図１１は、自転車本体１２と台車１４とは接続されずに互いに離れている状態を示す図であり、図１２は、自転車本体１２と台車１４が接続されている状態を示す図である。台車接続検知センサ１４０および１４０ａは例えば非接触センサであり、図１１および図１２に示す例では、台車接続検知センサ１４０は自転車本体１２の連結ユニット３７０に設けられており、台車接続検知センサ１４０ａは自転車本体１２の連結ユニット３７２に設けられている。台車接続検知センサ１４０は、台車１４左側の第２ユニット４５０に設けられた信号出力部１４１から出力される信号を台車接続検知センサ１４０が受信できたか否かで自転車本体１２と台車１４の接続の有無を検出する。台車接続検知センサ１４０ａは、台車１４右側の第２ユニット４５０に設けられた信号出力部１４１ａから出力される信号を台車接続検知センサ１４０ａが受信できたか否かで自転車本体１２と台車１４の接続の有無を検出する。
【０１０７】
なお、台車接続検知センサ１４０と台車接続検知センサ１４０ａとは、同じ方法で自転車本体１２と台車１４の接続の有無を検出してもよいし、異なる方法で接続の有無を検出してもよい。また、信号出力部１４１と信号出力部１４１ａとは、同じ種類の信号を出力してもよいし、異なる種類の信号を出力してもよい。
【０１０８】
図１１のように、台車接続検知センサ１４０および１４０ａと信号出力部１４１および１４１ａとが離れている状態では、台車接続検知センサ１４０および１４０ａは、信号出力部１４１および１４１ａが出力する信号を受信できず、これにより、自転車本体１２と台車１４とが接続されていないことが検出される。
【０１０９】
一方、図１２のように、自転車本体１２と台車１４とが接続されている状態では、台車接続検知センサ１４０と信号出力部１４１とは近接するとともに、台車接続検知センサ１４０ａと信号出力部１４１ａとは近接する。これにより、台車接続検知センサ１４０は信号出力部１４１が出力する信号を受信することができ、台車接続検知センサ１４０ａは信号出力部１４１ａが出力する信号を受信することができ、自転車本体１２と台車１４とが接続されていることが検出される。コントローラ１２０は、台車接続検知センサ１４０および１４０ａから接続の有無の検出結果を受け取り、接続の有無に基づいて電動モータ１０２に要求される駆動力を求める。
【０１１０】
なお、台車接続検知センサ１４０および１４０ａとして非接触センサを例示したが、接触式センサであってもよい。
【０１１１】
台車接続検知センサが１個である場合、その台車接続検知センサが故障してしまうと、自転車本体１２と台車１４との接続の有無を正しく検出できなくなる。例えば、自転車本体１２に台車１４が実際には接続されていないのに、故障により接続有りと検出された場合は、アシスト比が大きくなり補助動力が過剰になってしまうことになる。
【０１１２】
本実施形態では、全ての台車接続検知センサ１４０および１４０ａが接続有りと検出した場合に、コントローラ１２０は、接続が検出された場合におけるアシスト比を変動させる範囲を設定する。例えば、アシスト比を変動させる範囲の上限を１：２より大きく且つ１：３以下に設定する。一方、台車接続検知センサ１４０と台車接続検知センサ１４０ａとで接続の有無の検出結果が異なる場合、コントローラ１２０は、接続が検出されていない場合におけるアシスト比を変動させる範囲を設定する。例えば、アシスト比を変動させる範囲の上限を１：２以下に設定する。このように台車接続検知センサ１４０および１４０ａの検出結果に基づいてアシスト比を設定することにより、台車接続検知センサ１４０および１４０ａの一方が故障したとしても、自転車本体１２と台車１４が接続されていない場合に、誤って、接続が検出された場合におけるアシスト比を変動させる範囲に設定されることを防止することができる。
【０１１３】
なお、台車接続検知センサ１４０と台車接続検知センサ１４０ａとで接続の有無の検出結果が異なる場合、コントローラ１２０は、台車接続検知センサ１４０および１４０ａ、信号出力部１４１および１４１ａのうちの少なくとも１つは故障していると判断する。この場合、コントローラ１２０は、故障に関する情報を表示装置１６０（図９）に出力し、表示装置１６０はその情報を表示および／または音声出力により、乗員に報知してもよい。これにより、乗員は、台車接続検知センサ１４０および１４０ａのうちの少なくとも１つが故障していることを認識することができる。
【０１１４】
（実施形態３）
次に、図１３および図１４を用いて、本発明の実施形態３に係る電動補助自転車１０を説明する。実施形態１および２に係る電動補助自転車１０と共通の構成要素には同じ参照符号を付し、同じ説明の繰り返しは省略する。
【０１１５】
図１３は、自転車本体１２と台車１４との連結動作を示す図である。図１３（ａ）は、台車１４のスタンド部材３８２の鉤状部４２２が、自転車本体１２の連結ユニット３７０のカラー３７０ｂ（図２、図４）をロックしていない状態を示している。図１３（ｂ）は、使用者がハンドル部４３２（図４）を操作することによって、スタンド部材３８２の補助輪４２８が地面から離れるとともに、鉤状部４２２がカラー３７０ｂの前方に移動し、カラー３７０ｂが凹部４８２（図３）から抜け出てしまわないようにカラー３７０ｂをロックした状態を示している。スタンド部材３８２は、スタンド部材３８２における台車１４の左側部分と右側部分とを接続するクロスメンバ３８２ａを備える。
【０１１６】
本実施形態では、台車接続検知センサ１４０は、自転車本体１２と台車１４がロックされたときに、自転車本体１２と台車１４が接続されていることを検出する。自転車本体１２と台車１４とは接触しているがロックはされていないときに、自転車本体１２と台車１４が接続されていると検出された場合、自転車本体１２に台車１４が実際には接続されていないのに、アシスト比が大きくなり補助動力が過剰になってしまうことになる。本実施形態では、自転車本体１２と台車１４がロックされたときに自転車本体１２と台車１４が接続されていることを検出することにより、自転車本体１２と台車１４とは接触しているがロックはされていないときに、自転車本体１２と台車１４が接続されていると検出されることを防止することができる。
【０１１７】
本実施形態では、自転車本体１２と台車１４とをロックするときに動いて位置が変化する部材に、信号出力部１４１が設けられる。台車接続検知センサ１４０は、信号出力部１４１との位置関係に応じて、自転車本体１２と台車１４の接続の有無を検出する。
【０１１８】
例えば、図１３に示すように、信号出力部１４１はスタンド部材３８２のクロスメンバ３８２ａに設けられ、台車接続検知センサ１４０は連結ユニット３７０のブラケット３７０ａに設けられる。
【０１１９】
図１３（ａ）に示す自転車本体１２と台車１４とをロックしていない状態では、台車接続検知センサ１４０と信号出力部１４１とは離れており、台車接続検知センサ１４０は、信号出力部１４１が出力する信号を受信できず、これにより、自転車本体１２と台車１４とは接続されていないことが検出される。一方、図１３（ｂ）に示す自転車本体１２と台車１４をロックした状態では、台車接続検知センサ１４０と信号出力部１４１は近接し、台車接続検知センサ１４０は信号出力部１４１が出力する信号を受信することができ、これにより、自転車本体１２と台車１４が接続されていることが検出される。
【０１２０】
このように、自転車本体１２と台車１４がロックされたときに自転車本体１２と台車１４が接続されていることを検出することにより、自転車本体１２と台車１４とは接触しているがロックはされていないときに、自転車本体１２と台車１４が接続されていると検出されることを防止することができる。
【０１２１】
図１４は、接触式の台車接続検知センサ１４０を備えた台車１４と自転車本体１２との連結動作を示す図である。図１４（ａ）は、台車１４のスタンド部材３８２の鉤状部４２２が、自転車本体１２の連結ユニット３７０のカラー３７０ｂ（図２、図４）をロックしていない状態を示している。図１４（ｂ）は、使用者がハンドル部４３２（図４）を操作することによって、スタンド部材３８２の補助輪４２８が地面から離れるとともに、鉤状部４２２がカラー３７０ｂの前方に移動し、カラー３７０ｂが凹部４８２（図３）から抜け出てしまわないようにカラー３７０ｂをロックした状態を示している。
【０１２２】
図１４の例では、電気伝導性を有する端子１４３が、スタンド部材３８２のクロスメンバ３８２ａに設けられている。図１４（ａ）に示す自転車本体１２と台車１４とをロックしていない状態では、台車接続検知センサ１４０と端子１４３とは接触しておらず、これにより、自転車本体１２と台車１４とは接続されていないことが検出される。一方、図１４（ｂ）に示す自転車本体１２と台車１４をロックした状態では、台車接続検知センサ１４０と端子１４３は接触し、台車接続検知センサ１４０内の回路が導通することにより、自転車本体１２と台車１４が接続されていることが検出される。
【０１２３】
このように、自転車本体１２と台車１４がロックされたときに自転車本体１２と台車１４が接続されていることを検出することにより、自転車本体１２と台車１４とは接触しているがロックはされていないときに、自転車本体１２と台車１４が接続されていると検出されることを防止することができる。
【０１２４】
なお、台車接続検知センサ１４０および端子１４３は、それぞれバネ等の弾性体を介して連結ユニット３７０およびクロスメンバ３８２ａに設けられていてもよい。これにより、走行中の振動等により、自転車本体１２と台車１４との相対的な位置関係が変化しても、台車接続検知センサ１４０から端子１４３が離れてしまうことを防止することができる。
【０１２５】
また、台車接続検知センサ１４０、信号出力部１４１および端子１４３の配置位置は一例であり、ロック動作に伴って接続の有無を検出できる位置関係であればよい。また、上述の台車接続検知センサ１４０は一例であり、ロック動作に伴って接続の有無を検出できるセンサであればよい。
【０１２６】
また、実施形態２のように、台車接続検知センサ１４０は複数個設けられてもよい。例えば、台車接続検知センサ１４０は連結ユニット３７０および３７２（図２）のそれぞれに設けられ、スタンド部材３８２のクロスメンバ３８２ａの左右端のそれぞれに信号出力部１４１または端子１４３が設けられてもよい。この場合は、全ての台車接続検知センサ１４０が接続有りと検出した場合に、コントローラ１２０は、接続が検出された場合におけるアシスト比を変動させる範囲を設定してもよい。
【０１２７】
また、ロック機構が台車１４に設けられている例を説明したが、ロック機構は自転車本体１２に設けられていてもよいし、自転車本体１２および台車１４の両方に設けられていてもよい。
【０１２８】
（実施形態４）
次に、図１５から図１７を用いて、本発明の実施形態４に係る電動補助自転車１０を説明する。実施形態１から３に係る電動補助自転車１０と共通の構成要素には同じ参照符号を付し、同じ説明の繰り返しは省略する。
【０１２９】
図１５は、自転車本体１２と台車１４との連結動作を示す図である。図１５（ａ）は、台車１４のスタンド部材３８２の鉤状部４２２が、自転車本体１２の連結ユニット３７０のカラー３７０ｂ（図２、図４）をロックしていない状態を示している。図１５（ｂ）は、使用者がハンドル部４３２（図４）を操作することによって、スタンド部材３８２の補助輪４２８が地面から離れるとともに、鉤状部４２２がカラー３７０ｂの前方に移動し、カラー３７０ｂが凹部４８２（図３）から抜け出てしまわないようにカラー３７０ｂをロックした状態を示している。
【０１３０】
本実施形態では、台車接続検知センサ１４０は、台車１４から受け取った信号が所定のパターンである場合に、自転車本体１２と台車１４が接続されていることを検出する。台車接続検知センサ１４０は、受け取った信号が所定のパターンでない場合は、自転車本体１２と台車１４は接続されていないと検出する。
【０１３１】
接続の有無を判断するための信号が単純である場合、例えば、磁気が有るか無いかのみ等の信号である場合、自転車本体１２と台車１４が接続されていなくても、何らかの部材が接触する等の外部要因により、台車接続検知センサ１４０は接続有りと誤って検出してしまう可能性がある。このような誤検出が発生すると、自転車本体１２に台車１４が実際には接続されていないのに、アシスト比が大きくなり補助動力が過剰になってしまうことになる。また、使用者が改造目的で独自に磁石を用意して意図的に誤検出させ、自転車本体１２と台車１４の未接続時に大きな補助動力を得ようとする可能性も考えられる。本実施形態では、台車接続検知センサ１４０は、受け取った信号が所定のパターンである場合に、自転車本体１２と台車１４が接続されていることを検出することにより、自転車本体１２と台車１４が接続されていないときに誤って接続されていると検出されることを防止することができる。また、使用者による改造を防止することができる。
【０１３２】
図１６は、本実施形態の台車接続検知センサ１４０および信号出力部１４１を示す図である。図１６（ａ）は図１５（ａ）のロックしていない状態に対応し、図１６（ｂ）は図１５（ｂ）のロックしている状態に対応している。
【０１３３】
本実施形態では、台車接続検知センサ１４０は複数の磁気センサを備え、信号出力部１４１は少なくとも１つの磁石を備える。図１６に示す例では、台車接続検知センサ１４０は、筐体２１５の内部に３個の磁気センサ２１１、２１２および２１３を備えている。信号出力部１４１は、筐体２２５の内部に２個の磁石２２１および２２３を備えている。筐体２１５は例えば不透明の樹脂カバーであり、磁気センサ２１１、２１２および２１３を保護するとともに、それら磁気センサの配列パターンが外部から見えないようにしている。筐体２２５は例えば不透明の樹脂カバーであり、磁石２２１および２２３を保護するとともに、それら磁石の配列パターンが外部から見えないようにしている。
【０１３４】
図１６（ａ）に示す自転車本体１２と台車１４とをロックしていない状態では、台車接続検知センサ１４０と信号出力部１４１とは離れており、台車接続検知センサ１４０は、信号出力部１４１が出力する磁気を受信できず、これにより、自転車本体１２と台車１４とは接続されていないことが検出される。一方、図１６（ｂ）に示す自転車本体１２と台車１４をロックした状態では、台車接続検知センサ１４０と信号出力部１４１は近接する。図１７は、台車接続検知センサ１４０と信号出力部１４１とが近接したときの磁気センサ２１１、２１２および２１３の出力信号を示す図である。この例では、磁気センサ２１１および２１３はそれぞれ磁石２２１および２２３と対向することにより磁気有りを検出して出力信号がＨｉｇｈになり、磁気センサ２１２は対向する磁石が無いので磁気無しを検出して出力信号はＬｏｗのままである。このように、磁気有り、無し、有りという予め決められた信号パターンである場合、台車接続検知センサ１４０は自転車本体１２と台車１４が接続されていると検出する。
【０１３５】
また、磁気有り、無し、有りという信号パターンでない場合は、台車接続検知センサ１４０は自転車本体１２と台車１４が接続されていないことを検出する。これにより、自転車本体１２と台車１４が接続されていないときに、何らかの部材が接触する等の外部要因により、接続有りと誤って検出されてしまうことを防止することができる。
【０１３６】
なお、台車接続検知センサ１４０が台車１４から受け取った信号が、所定のパターンではなく、且つ、自転車本体１２と台車１４が未接続のときのパターンでもない場合は、コントローラ１２０は、台車接続検知センサ１４０および信号出力部１４１のうちの少なくとも１つが故障していると判断してもよい。この場合、コントローラ１２０は、故障に関する情報を表示装置１６０（図９）に出力し、表示装置１６０はその情報を表示および／または音声出力により、乗員に報知してもよい。これにより、乗員は、台車接続検知センサ１４０および信号出力部１４１のうちの少なくとも一方が故障していることを認識することができる。
【０１３７】
台車接続検知センサ１４０および信号出力部１４１の磁気センサおよび磁石の配列パターンは一例であり、別の配列パターンであってもよい。また、磁石のＮ極、磁石のＳ極、磁石無しの３値を組み合わせた配列パターンを形成してもよい。
【０１３８】
また、台車接続検知センサ１４０および信号出力部１４１の配置位置は一例であり、接続の有無を検出できる位置関係であればよい。例えば、図６に示すような位置に台車接続検知センサ１４０および信号出力部１４１は配置されてもよい。また、上述の台車接続検知センサ１４０および信号出力部１４１は一例であり、所定パターンの信号は磁気に限定されない。
【０１３９】
また、実施形態２のように、台車接続検知センサ１４０は複数個設けられてもよい。例えば、台車接続検知センサ１４０は連結ユニット３７０および３７２（図２）のそれぞれに設けられ、スタンド部材３８２のクロスメンバ３８２ａの左右端のそれぞれに信号出力部１４１が設けられてもよい。この場合は、全ての台車接続検知センサ１４０が接続有りと検出した場合に、コントローラ１２０は、接続が検出された場合におけるアシスト比を変動させる範囲を設定してもよい。また、複数の信号出力部１４１は互いに異なる磁石の配列パターンであってもよく、配列パターンが複雑になることにより、より確実に使用者による改造を防止することができる。
【０１４０】
なお、上記実施形態１から４の説明において、電動補助車両として３輪の自転車を例示したが、本発明はそれに限定されず、例えば２輪の電動補助車両であってもよいし、４輪以上の電動補助車両であってもよい。
【０１４１】
また、上記実施形態１から４の説明において、台車の一例として、リヤカーのように車両の後方に接続される形態を示したが、本発明はそれに限定されず、例えばサイドカーのように車両の側方に接続されてもよい。あるいは、車両の前方に接続されてもよい。
【０１４２】
また、上記実施形態１から４の説明において、荷物運搬台車を例示したが、本発明はそれに限定されず、例えば台車に人（または動物）等の荷物以外のものが乗ってもよい。
【０１４３】
また、上記実施形態１から４の説明で示したアシスト比の制御および接続検出等の動作は、ハードウエアによって実現されてもよいしソフトウエアによって実現されてもよいし、それらの組み合わせによって実現されてもよい。そのような動作を実行させるコンピュータプログラムは、例えば電動補助自転車１０に設けられたメモリに記憶され、コントローラ１２０（コンピュータ）によって動作が実行される。また、そのようなコンピュータプログラムは、それが記録された記録媒体（半導体メモリ、光ディスク等）から電動補助自転車１０へインストールしてもよいし、インターネット等の電気通信回線を介してダウンロードしてもよい。また、無線通信を介してそのようなコンピュータプログラムを電動補助自転車１０へインストールしてもよい。
【０１４４】
以上、本発明の実施形態を説明した。上述の実施形態の説明は、本発明の例示であり、本発明を限定するものではない。また、上述の実施形態で説明した各構成要素を適宜組み合わせた実施形態も可能である。本発明は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、改変、置き換え、付加および省略などが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
本発明は、補助動力を電動モータに発生させて走行を補助するようにした電動補助自転車の分野において特に有用である。
【符号の説明】
【０１４６】
１０  電動補助自転車
１２  自転車本体
１４  台車
１２０  コントローラ
１２１  メモリ
１０２  電動モータ
１４０、１４０ａ  台車接続検知センサ
１４３  端子
１６０  表示装置
１６３  報知部
２１１、２１２、２１３  磁気センサ
２２１、２２３  磁石
３８０  ロック機構
３８２  スタンド部材
【図１】
0005882400.tif 000002
【図２】
0005882400.tif 000003
【図３】
0005882400.tif 000004
【図４】
0005882400.tif 000005
【図５】
0005882400.tif 000006
【図６】
0005882400.tif 000007
【図７】
0005882400.tif 000008
【図８】
0005882400.tif 000009
【図９】
0005882400.tif 000010
【図１０】
0005882400.tif 000011
【図１１】
0005882400.tif 000012
【図１２】
0005882400.tif 000013
【図１３】
0005882400.tif 000014
【図１４】
0005882400.tif 000015
【図１５】
0005882400.tif 000016
【図１６】
0005882400.tif 000017
【図１７】
0005882400.tif 000018