(57)【要約】【課題】モータを好適に制御できる自転車用制御装置を提供する。【解決手段】自転車用制御装置は、自転車の推進をアシストするモータを制御する制御部を含む。前記制御部は、前記自転車の押し歩きをアシストする押し歩きモードで前記モータを制御可能であり、前記押し歩きモードにおいて前記自転車の押し歩きをするユーザの前記自転車と接触して前記自転車を押す部分以外のうちの所定部分の動作に応じて、前記モータを制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転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、前記自転車の押し歩きをアシストする押し歩きモードで前記モータを制御可能であり、前記押し歩きモードにおいて前記自転車の押し歩きをするユーザの前記自転車と接触して前記自転車を押す部分以外のうちの所定部分の動作に応じて、前記モータを制御する、自転車用制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記押し歩きモードにおいて前記自転車の走行速度が、所定速度以下の場合に、前記モータに前記自転車の押し歩きをアシストさせる、請求項１に記載の自転車用制御装置。
【請求項３】
前記ユーザの前記所定部分の動作は、前記ユーザの歩行動作を含み、
前記制御部は、前記ユーザの歩行速度または歩幅が小さいほど、前記所定速度が低くなるように前記モータを制御する、請求項２に記載の自転車用制御装置。
【請求項４】
前記ユーザの前記所定部分は、前記ユーザの下肢を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項５】
前記所定部分の動作を検出する検出部をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項６】
前記検出部は、前記ユーザの前記所定部分を撮影可能なカメラを含み、
前記制御部は、前記カメラによって撮影された画像に応じて前記モータを制御する、請求項５に記載の自転車用制御装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記自転車に取り付けられ、前記ユーザの前記所定部分との距離を検出する距離検出部を含み、
前記制御部は、前記距離検出部の出力に応じて前記モータを制御する、請求項５に記載の自転車用制御装置。
【請求項８】
前記検出部は、前記ユーザの前記所定部分に取り付けられて前記自転車までの距離を検出する距離検出部からの情報を受信する受信部を含み、
前記制御部は、前記受信部によって受信された情報に応じて前記モータを制御する、請求項５に記載の自転車用制御装置。
【請求項９】
前記検出部は、前記自転車に取り付けられ、前記ユーザの左右の下肢の間の距離を検出する距離検出部を含み、
前記制御部は、前記距離検出部の出力に応じて前記モータを制御する、請求項５に記載の自転車用制御装置。
【請求項１０】
前記検出部は、前記ユーザの左右の下肢の少なくとも一方に取り付けられて、前記ユーザの左右の下肢の間の距離を検出する距離検出部からの情報を受信する受信部を含み、
前記制御部は、前記受信部によって受信された情報に応じて前記モータを制御する、請求項５に記載の自転車用制御装置。
【請求項１１】
前記検出部は、前記ユーザの下肢に取り付けられて前記ユーザの脚または足の傾斜角度を検出する傾斜検出部からの情報を受信し、前記傾斜検出部からの情報を含む信号を前記制御部に出力する受信部を含み、
前記制御部は、前記受信部の出力に応じて前記モータを制御する、請求項５に記載の自転車用制御装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記ユーザの前記所定部分の移動速度または加速度に応じて前記モータを制御する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記所定部分の移動速度または加速度に応じて前記モータを制御し、
前記所定速度は、前記所定部分の移動速度または加速度が小さいほど低い、請求項２または３に記載の自転車用制御装置。
【請求項１４】
前記所定部分の動作を検出する検出部をさらに含み、
前記検出部は、前記ユーザの身体に取り付けられて前記ユーザの前記所定部分の移動速度を検出する速度検出装置からの情報を受信する受信部を含み、
前記制御部は、前記受信部によって受信された情報に応じて前記モータを制御する、請求項１２または１３に記載の自転車用制御装置。
【請求項１５】
前記ユーザの前記所定部分の動作を検出する検出部をさらに含み、
前記検出部は、前記ユーザの身体に取り付けられて前記ユーザの前記所定部分の加速度を検出する加速度検出装置からの情報を受信する受信部を含み、
前記制御部は、前記受信部によって受信された情報に応じて前記モータを制御する、請求項１２または１３に記載の自転車用制御装置。
【請求項１６】
前記ユーザの前記所定部分は、前記ユーザの上肢、体幹、または、頭部を含み、
前記制御部は、前記ユーザの上肢、体幹、または、頭部の移動速度または加速度に応じて前記モータを制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項１７】
前記ユーザの前記所定部分の動作を検出する検出部をさらに含み、
前記検出部は、前記ユーザの身体に取り付けられて前記ユーザの前記所定部分の加速度を検出する加速度検出装置からの情報を受信する受信部を含み、
前記制御部は、前記受信部によって受信された情報に応じて前記モータを制御する、請求項１６に記載の自転車用制御装置。
【請求項１８】
前記制御部は、前記押し歩きモードにおいて前記ユーザの前記所定部分の動作が停止した場合、前記モータの駆動を停止する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項１９】
前記制御部は、前記押し歩きモードにおいて前記ユーザの前記所定部分の動作が開始された場合、前記モータの駆動を開始する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項２０】
前記制御部は、前記押し歩きモードにおいて前記ユーザが操作可能な操作部が操作された場合、前記モータの駆動を開始する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
【請求項２１】
自転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、前記自転車の押し歩きをアシストする押し歩きモードで前記モータを制御可能であり、前記押し歩きモードにおいてユーザによって押される前記自転車の加速度に応じて、前記モータを制御する、自転車用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される自転車用制御装置は、自転車の推進をアシストするモータを制御する。特許文献１の自転車用制御装置では、ユーザが自転車の押し歩きをするときに自転車の走行速度が所定速度以下になるようにモータが制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１０５７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ユーザが自転車の押し歩きをするときの適切な自転車の走行速度は、ユーザに応じて異なる。しかし、特許文献１の自転車用制御装置ではこの点が考慮されていない。
本発明の目的は、モータを好適に制御できる自転車用制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１側面に従う自転車用制御装置の一形態は、自転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、前記自転車の押し歩きをアシストする押し歩きモードで前記モータを制御可能であり、前記押し歩きモードにおいて前記自転車の押し歩きをするユーザの前記自転車と接触して前記自転車を押す部分以外のうちの所定部分の動作に応じて、前記モータを制御する。
上記第１側面に従えば、押し歩きモードにおいて、制御部はユーザの所定部分の動作に応じてモータを好適に制御できる。
【０００６】
前記第１側面に従う第２側面の自転車用制御装置において、前記押し歩きモードにおいて前記自転車の走行速度が、所定速度以下の場合に、前記モータに前記自転車の押し歩きをアシストさせる。
上記第２側面に従えば、押し歩きモードにおいて、制御部は自転車の走行速度が過度に高くなることを抑制できる。
【０００７】
前記第２側面に従う第３側面の自転車用制御装置において、前記ユーザの前記所定部分の動作は、前記ユーザの歩行動作を含み、前記制御部は、前記ユーザの歩行速度または歩幅が小さいほど、前記所定速度が低くなるように前記モータを制御する。
上記第３側面に従えば、押し歩きモードにおいて、制御部はユーザの歩行動作に適したモータの制御を行うことができる。
【０００８】
前記第１〜第３側面のいずれか一つに従う第４側面の自転車用制御装置において、前記ユーザの前記所定部分は、前記ユーザの下肢を含む。
上記第４側面に従えば、押し歩きモードにおいて、制御部はユーザの歩行動作に応じてモータを好適に制御できる。
【０００９】
前記第１〜第４側面のいずれか一つに従う第５側面の自転車用制御装置において、前記所定部分の動作を検出する検出部をさらに含む。
上記第５側面に従えば、検出部によってユーザの所定部分の動作を好適に検出できる。
【００１０】
前記第５側面に従う第６側面の自転車用制御装置において、前記検出部は、前記ユーザの前記所定部分を撮影可能なカメラを含み、前記制御部は、前記カメラによって撮影された画像に応じて前記モータを制御する。
上記第６側面に従えば、カメラによって撮影された所定部分の画像に基づいてユーザの所定部分の動作を好適に検出できる。制御部は、カメラによって撮影された画像に応じてモータを制御するので、ユーザの所定部分の動作に応じて好適にモータを制御できる。
【００１１】
前記第５側面に従う第７側面の自転車用制御装置において、前記検出部は、前記自転車に取り付けられ、前記ユーザの前記所定部分との距離を検出する距離検出部を含み、前記制御部は、前記距離検出部の出力に応じて前記モータを制御する。
上記第７側面に従えば、距離検出部によって所定部分の動作を好適に検出できる。制御部は、押し歩きモードにおいて距離検出部の出力に応じてモータを制御するので、ユーザの所定部分の動作に応じて好適にモータを制御できる。
【００１２】
前記第５側面に従う第８側面の自転車用制御装置において、前記検出部は、前記ユーザの前記所定部分に取り付けられて前記自転車までの距離を検出する距離検出部からの情報を受信する受信部を含み、前記制御部は、前記受信部によって受信された情報に応じて前記モータを制御する。
上記第８側面に従えば、距離検出部がユーザの所定部分の動作を直接的に検出するため、所定部分の動作を好適に検出できる。制御部は、押し歩きモードにおいて距離検出部からの情報に応じてモータを制御するので、ユーザの所定部分の動作に応じて好適にモータを制御できる。
【００１３】
前記第５に従う第９側面の自転車用制御装置において、前記検出部は、前記自転車に取り付けられ、前記ユーザの左右の下肢の間の距離を検出する距離検出部を含み、前記制御部は、前記距離検出部の出力に応じて前記モータを制御する。
上記第９側面に従えば、距離検出部によってユーザの歩行動作を検出できる。制御部は、押し歩きモードにおいて距離検出部の出力に応じてモータを制御するので、ユーザの歩行動作に応じて好適にモータを制御できる。
【００１４】
前記第５側面に従う第１０側面の自転車用制御装置において、前記検出部は、前記ユーザの左右の下肢の少なくとも一方に取り付けられて、前記ユーザの左右の下肢の間の距離を検出する距離検出部からの情報を受信する受信部を含み、前記制御部は、前記受信部によって受信された情報に応じて前記モータを制御する。
上記第１０側面に従えば、距離検出部によってユーザの歩行動作を検出できる。制御部は、押し歩きモードにおいて距離検出部からの情報に応じてモータを制御するので、ユーザの歩行動作に応じて好適にモータを制御できる。
【００１５】
前記第５側面に従う第１１側面の自転車用制御装置において、前記検出部は、前記ユーザの下肢に取り付けられて前記ユーザの脚または足の傾斜角度を検出する傾斜検出部からの情報を受信し、前記傾斜検出部からの情報を含む信号を前記制御部に出力する受信部を含み、前記制御部は、前記受信部の出力に応じて前記モータを制御する。
上記第１１側面に従えば、傾斜検出部によってユーザの歩行動作を検出できる。制御部は、押し歩きモードにおいて傾斜検出部からの情報に応じてモータを制御するので、ユーザの歩行動作に応じて好適にモータを制御できる。
【００１６】
前記第１〜第５側面のいずれか一つに従う第１２側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記ユーザの前記所定部分の移動速度または加速度に応じて前記モータを制御する。
上記第１２側面に従えば、押し歩きモードにおいて、制御部はユーザの所定部分の動作に応じてモータを好適に制御できる。
【００１７】
前記第２または第３側面に従う第１３側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記所定部分の移動速度または加速度に応じて前記モータを制御し、前記所定速度は、前記所定部分の移動速度または加速度が小さいほど低い。
上記第１３側面に従えば、ユーザがゆっくり歩いている場合に、所定速度が小さくなり、自転車の走行速度を低くすることができる。
【００１８】
前記第１２または１３側面に従う第１４側面の自転車用制御装置において、前記所定部分の動作を検出する検出部をさらに含み、前記検出部は、前記ユーザの身体に取り付けられて前記ユーザの前記所定部分の移動速度を検出する速度検出装置からの情報を受信する受信部を含み、前記制御部は、前記受信部によって受信された情報に応じて前記モータを制御する。
上記第１４側面に従えば、押し歩きモードにおいて、制御部はユーザの所定部分の動作に応じてモータを好適に制御できる。
【００１９】
前記第１２または１３側面に従う第１５側面の自転車用制御装置において、前記ユーザの前記所定部分の動作を検出する検出部をさらに含み、前記検出部は、前記ユーザの身体に取り付けられて前記ユーザの前記所定部分の加速度を検出する加速度検出装置からの情報を受信する受信部を含み、前記制御部は、前記受信部によって受信された情報に応じて前記モータを制御する。
上記第１５側面に従えば、押し歩きモードにおいて、制御部はユーザの所定部分の動作に応じてモータを好適に制御できる。
【００２０】
前記第１〜第３側面のいずれか一つに従う第１６側面の自転車用制御装置において、前記ユーザの前記所定部分は、前記ユーザの上肢、体幹、または、頭部を含み、前記制御部は、前記ユーザの上肢、体幹、または、頭部の移動速度または加速度に応じて前記モータを制御する。
上記第１６側面に従えば、押し歩きモードにおいて、制御部はユーザの上肢、体幹、または、頭部の動作に応じてモータを好適に制御できる。
【００２１】
前記第１６側面に従う第１７側面の自転車用制御装置において、前記ユーザの前記所定部分の動作を検出する検出部をさらに含み、前記検出部は、前記ユーザの身体に取り付けられて前記ユーザの前記所定部分の加速度を検出する加速度検出装置からの情報を受信する受信部を含み、前記制御部は、前記受信部によって受信された情報に応じて前記モータを制御する。
上記第１７側面に従えば、押し歩きモードにおいて、制御部はユーザの所定部分の動作に応じてモータを好適に制御できる。
【００２２】
前記第１〜第１７側面のいずれか一つに従う第１８側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記押し歩きモードにおいて前記ユーザの前記所定部分の動作が停止した場合、前記モータの駆動を停止する。
上記第１８側面に従えば、押し歩きモードにおいて、制御部は自転車がユーザに対して進行方向の前方に移動し過ぎてしまうことを抑制できる。
【００２３】
前記第１〜第１８側面のいずれか一つに従う第１９側面の自転車用駆動装置において、前記制御部は、前記押し歩きモードにおいて前記ユーザの前記所定部分の動作が開始された場合、前記モータの駆動を開始する。
上記第１９側面に従えば、押し歩きモードにおいて、制御部はユーザの所定部分の動作に追従して自転車の推進を速やかにアシストできる。
【００２４】
前記第１〜第１９側面のいずれか一つに従う第２０側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記押し歩きモードにおいて前記ユーザが操作可能な操作部が操作された場合、前記モータの駆動を開始する。
上記第２０側面に従えば、押し歩きモードにおいて、ユーザの好みのタイミングに応じて制御部は自転車の推進をアシストできる。
【００２５】
本発明の第２１側面に従う自転車用制御装置は、自転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、前記自転車の押し歩きをアシストする押し歩きモードで前記モータを制御可能であり、前記押し歩きモードにおいてユーザによって押される前記自転車の加速度に応じて、前記モータを制御する。
上記第２１側面に従えば、押し歩きモードにおいて、制御部はユーザによって押される自転車の動作に応じてモータを好適に制御できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の自転車用制御装置は、モータを好適に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態の自転車用制御装置を備える自転車の側面図。
【図２】図１の自転車の操作部が取り付けられる部分を拡大して示す平面図。
【図３】図１の自転車用制御装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図４】図３の制御部によって実行される切替制御のフローチャート。
【図５】図３の制御部によって用いられる歩幅と所定速度との関係を示すマップ。
【図６】図３の制御部によって実行される押し歩きモードでのモータの駆動制御のフローチャート。
【図７】第２実施形態の自転車用制御装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図８】ユーザが自転車を押し歩きしている様子を示す自転車の側面図。
【図９】ユーザが自転車を押し歩きしているときの受信電波強度の推移を示すグラフ。
【図１０】図７の制御部によって用いられる受信電波強度と、第１通信機と第２通信機との間の距離との関係を示すマップ。
【図１１】図７の制御部によって用いられるユーザの一歩分の第１通信機と第２通信機との間の距離のうちの最大値と最小値との差と、歩幅との関係を示すマップ。
【図１２】図７の制御部によって実行される押し歩きモードでのモータの駆動制御のフローチャート。
【図１３】第３実施形態の自転車用制御装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図１４】第４実施形態の自転車用制御装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図１５】ユーザが自転車を押し歩きしている様子を示す自転車の側面図。
【図１６】ユーザが自転車を押し歩きしているときの受信電波強度の推移を示すグラフ。
【図１７】図１４の制御部によって実行される押し歩きモードでのモータの駆動制御のフローチャート。
【図１８】第５実施形態の自転車用制御装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図１９】第６実施形態の自転車用制御装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図２０】ユーザが自転車を押し歩きしているときの傾斜角度の推移を示すグラフ。
【図２１】図１９の制御部によって実行される押し歩きモードでのモータの駆動制御のフローチャート。
【図２２】第７実施形態の自転車用制御装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図２３】図２２の制御部によって用いられる速度検出装置の検出値と所定速度との関係を示すマップ。
【図２４】図２２の制御部によって実行される押し歩きモードでのモータの駆動制御のフローチャート。
【図２５】第８実施形態の自転車用制御装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図２６】図２５の制御部によって用いられる加速度検出装置の検出値と所定速度との関係を示すマップ。
【図２７】図２５の制御部によって実行される押し歩きモードでのモータの駆動制御のフローチャート。
【図２８】第９実施形態の自転車用制御装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図２９】ユーザが自転車を押し歩きしているときの自転車の加速度の推移を示すグラフ。
【図３０】図２８の制御部によって用いられる自転車の加速度と所定速度との関係を示すマップ。
【図３１】図２８の制御部によって実行される押し歩きモードでのモータの駆動制御のフローチャート。
【図３２】変形例の自転車用制御装置の制御部によって用いられる距離検出部と第１通信機との間の距離と、所定速度との関係を示すマップ。
【図３３】別の変形例の自転車用制御装置の制御部によって用いられる歩幅と所定速度との関係を示すマップ。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第１実施形態）
図１〜図３を参照して、第１実施形態の自転車用制御装置４０を備える自転車１０について説明する。
【００２９】
自転車１０は、フレーム１２、駆動機構１４、モータ１６、操作部１８、バッテリ２０、および、自転車用制御装置４０（図３参照）を備える。自転車１０は、駆動回路３０およびハウジング３２をさらに備える。
【００３０】
駆動機構１４は、クランク２２およびペダル２４を含む。クランク２２は、クランク軸２２Ａおよびクランクアーム２２Ｂを含む。駆動機構１４は、ペダル２４に加えられた人力駆動力を後輪ＷＲに伝達する。駆動機構１４は、クランク軸２２Ａにワンウェイクラッチ（図示略）を介して結合されたフロント回転体２６を含む。ワンウェイクラッチは、クランク２２が前転した場合に、フロント回転体２６を前転させ、クランク２２が後転した場合に、フロント回転体２６を後転させないように構成される。フロント回転体２６は、スプロケット、プーリーまたはベベルギアを含む。フロント回転体２６は、クランク軸２２Ａにワンウェイクラッチを介さずに結合してもよい。駆動機構１４は、例えば、チェーン、ベルト、またはシャフトを介して、クランク２２の回転を後輪ＷＲに結合されるリア回転体２８に伝達するように構成される。リア回転体２８は、スプロケット、プーリー、または、ベベルギアを含む。リア回転体２８と後輪ＷＲとの間には、ワンウェイクラッチ（図示略）が設けられている。ワンウェイクラッチは、リア回転体２８が前転した場合に、後輪ＷＲを前転させ、リア回転体２８が後転した場合に、リア回転体２８を後転させないように構成される。フロント回転体２６に結合されたワンウェイクラッチおよびリア回転体２８に結合されたワンウェイクラッチの少なくとも一方は、省略されてもよい。
【００３１】
モータ１６および駆動回路３０は、同一のハウジング３２に設けられる。ハウジング３２は、クランク２２を回転可能に支持し、フレーム１２に取り付けられている。図３に示される駆動回路３０は、バッテリ２０からモータ１６に供給される電力を制御する。モータ１６は、自転車の推進をアシストする。モータ１６は、電気モータを含む。モータ１６は、ペダル２４から後輪ＷＲまでの人力駆動力の伝達経路、または、前輪ＷＦに回転を伝達するように設けられる。モータ１６は、自転車１０のフレーム１２、後輪ＷＲ、または、前輪ＷＦに設けられる。一例では、モータ１６は、クランク軸２２Ａからフロント回転体２６までの動力伝達経路に結合される。ハウジング３２には、モータ１６および駆動回路３０以外の構成が設けられてもよく、例えばモータ１６の回転を減速して出力する減速機が設けられてもよい。
【００３２】
操作部１８は、ユーザが操作可能である。操作部１８は、図１に示される操作部１８Ａと、図２に示される操作部１８Ｂとを含む。操作部１８Ａは、自転車１０の変速機（図示略）の変速段を変更するように構成される。操作部１８Ｂは、自転車１０の推進をアシストするアシストモードを変更するように構成される。これら操作部１８Ａ，１８Ｂは、自転車１０のハンドルバー１２Ｈに取り付けられる。操作部１８は、図３に示される自転車用制御装置４０の制御部４２と通信可能である。操作部１８は、制御部４２と有線または無線によって通信可能に接続されている。操作部１８は、例えばＰＬＣ（Power Line Communication）によって制御部４２と通信可能である。ユーザによって操作部１８が操作されることによって、操作部１８は、制御部４２に出力信号を送信する。図２に示される操作部１８Ｂは、モータ１６によるアシストモードを変更するための第１スイッチ１８ａおよび第２スイッチ１８ｂを含む。操作部１８Ｂは、例えば操作部材と、操作部材の動きを検出し、第１スイッチ１８ａおよび第２スイッチ１８ｂを構成するセンサと、センサの出力信号に応じて、制御部４２と通信を行う電気回路とを含む（いずれも図示略）。
【００３３】
図１に示されるバッテリ２０は、１または複数のバッテリセルを含むバッテリユニット２０Ａ、および、バッテリユニット２０Ａを支持するバッテリホルダ２０Ｂを含む。バッテリセルは、充電池を含む。バッテリ２０は、自転車１０に搭載され、バッテリ２０と有線で電気的に接続されている他の電機部品、例えば、モータ１６および自転車用制御装置４０に電力を供給する。
【００３４】
図３に示されるとおり、自転車用制御装置４０は、自転車１０の推進をアシストするモータ１６を制御する制御部４２を含む。一例では、自転車用制御装置４０は、記憶部４４、トルクセンサ４６、クランク回転センサ４８、車速センサ５０、および、検出部５２をさらに含むことが好ましい。トルクセンサ４６、クランク回転センサ４８、車速センサ５０、および、検出部５２は、制御部４２と有線または無線によって通信可能に接続されている。
【００３５】
トルクセンサ４６は、人力駆動力ＴＡに応じた信号を出力する。トルクセンサ４６は、ペダル２４を介して駆動機構１４に入力される人力駆動力ＴＡを検出する。トルクセンサ４６は、クランク軸２２Ａからフロント回転体２６までの間の人力駆動力の伝達経路に設けられてもよく、クランク軸２２Ａまたはフロント回転体２６に設けられてもよく、クランクアーム２２Ｂまたはペダル２４に設けられてもよい。トルクセンサ４６は、例えば、歪センサ、磁歪センサ、光学センサ、および、圧力センサなどを用いて実現することができ、クランクアーム２２Ｂまたはペダル２４に加えられる人力駆動力ＴＡに応じた信号を出力するセンサであれば、いずれのセンサを採用することもできる。制御部４２は、トルクセンサ４６の出力に基づいて人力駆動力ＴＡを演算する。
【００３６】
クランク回転センサ４８は、例えば磁界の強度に応じた信号を出力する磁気センサ４８Ａを含んで構成される。この場合、周方向に磁界の強度が変化する環状の磁石Ｍ１を、クランク軸２２Ａと同軸にクランク軸２２Ａに設ける。磁界の強度に応じた信号を出力する磁気センサ４８Ａを用いることによって、１つのセンサで、クランク２２の回転速度Ｎおよびクランク２２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。クランク回転センサ４８は、クランク２２の回転角度ＣＡに代えて、クランク２２の回転速度Ｎを検出することもできる。
【００３７】
車速センサ５０は、車輪の回転速度を検出する。図１に示されるとおり、車速センサ５０は、フレーム１２のチェーンステイに取り付けられる。車速センサ５０は、後輪ＷＲに取り付けられる磁石Ｍ１と車速センサ５０との相対位置の変化に応じた信号を制御部４２に出力する。車速センサ５０は、リードスイッチを構成する磁性体リード、または、ホール素子を含むことが好ましい。制御部４２は、車速センサ５０の出力に基づいて自転車１０の走行速度Ｖを演算する。
【００３８】
図３に示す検出部５２は、自転車１０の押し歩きをするユーザの自転車１０と接触して自転車１０を押す部分以外のうちの所定部分の動作を検出する。一例では、ユーザの所定部分は、ユーザの下肢を含む。ユーザの所定部分の動作は、ユーザの歩行動作を含む。検出部５２は、所定部分の動作に応じた信号を制御部４２に出力する。検出部５２は、ユーザの所定部分を撮影可能なカメラ５２Ａを含む。図１に示すように、カメラ５２Ａは、自転車１０のフレーム１２に取り付けられる。カメラ５２Ａは、駆動機構１４付近の路面を連続的に撮影し、撮影した画像を制御部４２に出力する。カメラ５２Ａは、自転車１０のハンドルバー１２Ｈに取り付けられてもよい。
【００３９】
制御部４２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４２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４２は、さらにタイマを含む。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４２および記憶部４４は、例えばハウジング３２に収容される。
【００４０】
制御部４２は、モータ１６を制御する。制御部４２は、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ以下の場合に、モータ１６に自転車１０の推進をアシストさせる。制御部４２は、自転車１０に入力される人力駆動力ＴＡに応じて自転車１０の推進をアシストするアシストモードでモータ１６を制御可能である。制御部４２は、自転車１０の押し歩きをアシストする押し歩きモードでモータ１６を制御可能である。制御部４２は、操作部１８に入力される操作および各種センサの出力の少なくとも一方に応じて、アシストモードと押し歩きモードとを切り替える。
【００４１】
所定速度ＶＸは、アシストモードに適合した所定速度ＶＸ１および押し歩きモードに適合した所定速度ＶＸ２を含む。制御部４２は、アシストモードにおいて、自転車１０の走行速度Ｖが、所定速度ＶＸ１以下の場合に、モータ１６に自転車１０の推進をアシストさせる。所定速度ＶＸ１は、一例では時速２５ｋｍである。制御部４２は、押し歩きモードにおいて自転車１０の走行速度Ｖが、所定速度ＶＸ２以下の場合に、モータ１６に自転車１０の押し歩きをアシストさせる。
【００４２】
アシストモードでは、制御部４２は、人力駆動力ＴＡに応じてモータ１６を駆動する。アシストモードは、人力駆動力ＴＡに対するモータ１６の出力の比率（以下、「アシスト比」）の異なる複数のアシストモードおよびモータ１６を駆動させないオフモードを含む。制御部４２は、オフモードで図２に示す操作部１８Ｂの第１スイッチ１８ａが操作されると、アシスト比の最も低いアシストモードに切り替える。制御部４２は、アシストモードで、操作部１８Ｂの第１スイッチ１８ａが操作されると、アシスト比が一段階高いモードに切り替える。制御部４２は、アシスト比が最も高いアシストモードの場合に、操作部１８Ｂの第１スイッチ１８ａが操作されると、アシスト比が最も高いアシストモードを維持する。制御部４２は、アシストモードで、操作部１８Ｂの第２スイッチ１８ｂが操作されると、アシスト比が一段階低いモードに切り替える。制御部４２は、アシスト比が最も低いアシストモードで、操作部１８Ｂの第２スイッチ１８ｂが操作されると、オフモードに切り替える。制御部４２は、オフモードで操作部１８Ｂの第２スイッチ１８ｂが操作されると、アシストモードから押し歩きモードに切り替える。アシストモードは、１つのアシストモードとオフモードとを含む構成としてもよく、１つのアシストモードのみを含む構成としてもよい。制御部４２は、オフモードを除くアシストモードで、操作部１８Ｂの第２スイッチ１８ｂが所定時間以上操作されると、押し歩きモードに切り替えてもよい。ハンドルバー１２Ｈには、図示しない表示装置が設けられ、選択されている複数のアシストモードおよび押し歩きモードのうち、現在選択されている動作モードを表示する。
【００４３】
押し歩きモードでは、制御部４２は、自転車１０の押し歩きをアシストするようにモータ１６を駆動可能である。押し歩きモードは、モータ１６を駆動させない待機モードおよびモータ１６を駆動する駆動モードを含む。制御部４２は、押し歩きモードにおいてクランク２２に人力駆動力ＴＡが入力されていない状態で、モータ１６を駆動可能である。制御部４２は、アシストモードから押し歩きモードに切り替えると、待機モードになる。制御部４２は、待機モードで第２スイッチ１８ｂが操作されると、待機モードから駆動モードに切り替える。制御部４２は、各種センサからの入力に応じてモータ１６の駆動を停止する必要がなければ、または、第１スイッチ１８ａが操作されなければ、押し歩きモードにおいて第２スイッチ１８ｂが押し続けられる間は、駆動モードを維持し、モータ１６を駆動する。各種センサは、車速センサ５０、トルクセンサ４６、および、クランク回転センサ４８を含む。制御部４２は、第２スイッチ１８ｂが操作されて駆動モードが維持されている状態で、第２スイッチ１８ｂの操作が解除されると、駆動モードを待機モードに切り替える。制御部４２は、第２スイッチ１８ｂが操作されて駆動モードが維持されている状態で、各種センサからの入力に応じてモータ１６の駆動を停止する必要があると、または、第１スイッチ１８ａが操作されると、駆動モードを待機モードに切り替える。第２スイッチ１８ｂを操作している状態で駆動モードが待機モードに切り替わった場合、第２スイッチ１８ｂの操作が一旦解除されて、再び操作されると、制御部４２は再び待機モードから駆動モードに切り替えることができる。制御部４２は、車速センサ５０によって検出される自転車の走行速度Ｖが、所定速度ＶＸ２を超えると、モータ１６の駆動を停止する必要があると判定する。制御部４２は、トルクセンサ４６によって検出される人力駆動力ＴＡが、予め定める値以上になると、モータ１６の駆動を停止する必要があると判定する。制御部４２は、クランク回転センサ４８によって、クランク２２の回転角度ＣＡが検出されると、モータ１６の駆動を停止する必要があると判定する。一例では、トルクセンサ４６およびクランク回転センサ４８に応じた制御は省略されてもよい。
【００４４】
図４を参照して、アシストモードと押し歩きモードとを切り替える切替制御について説明する。制御部４２は、操作部１８Ｂの第１スイッチ１８ａまたは第２スイッチ１８ｂが操作されると、切替制御を実行する。自転車用制御装置４０の電源がオフになると、切替制御は停止される。
【００４５】
制御部４２は、ステップＳ１１において、現在のモードがアシストモードか否かを判定する。制御部４２は、アシストモードであると判定した場合、ステップＳ１２に移行する。制御部４２は、ステップＳ１２において、押し歩きモードへの切り替え操作が行われたか否かを判定する。具体的には、制御部４２は、アシストモードのオフモードにおいて、操作部１８Ｂの第２スイッチ１８ｂが操作された場合、押し歩きモードへの切り替え操作が行われたと判定する。制御部４２は、オフモードを除くいずれかのアシストモードにおいて、操作部１８Ｂの第２スイッチ１８ｂが所定時間以上操作された場合、押し歩きモードへの切り替え操作が行われたと判定してもよい。
【００４６】
制御部４２は、押し歩きモードへの切り替え操作が行われていないと判定した場合、処理を終了する。制御部４２は、押し歩きモードへの切り替え操作が行われたと判定した場合、ステップＳ１３において、アシストモードから押し歩きモードに切り替え、処理を終了する。
【００４７】
制御部４２は、ステップＳ１１においてアシストモードではない、すなわち押し歩きモードであると判定した場合、ステップＳ１４に移行し、アシストモードへの切り替え操作が行われたか否かを判定する。具体的には、制御部４２は、押し歩きモードの待機モードにおいて、操作部１８Ｂの第１スイッチ１８ａが操作された場合、アシストモードへの切り替え操作が行われたと判定する。制御部４２は、押し歩きモードの待機モードにおいて、操作部１８Ｂの第１スイッチ１８ａが所定時間以上操作された場合、アシストモードへの切り替え操作が行われたと判定してもよい。制御部４２は、アシストモードへの切り替え操作が行われていないと判定した場合、処理を終了する。制御部４２は、アシストモードへの切り替え操作が行われたと判定した場合、ステップＳ１５において、押し歩きモードからアシストモードに切り替え、処理を終了する。
【００４８】
制御部４２は、押し歩きモードにおいて自転車１０の押し歩きをするユーザの自転車１０と接触して自転車１０を押す部分以外のうちの所定部分の動作に応じて、モータ１６を制御する。制御部４２は、カメラ５２Ａによって撮影された画像に応じてモータ１６を制御する。一例では、制御部４２は、検出部５２によって撮影された画像から演算されたユーザの歩幅に応じて、モータ１６を制御する。制御部４２は、歩幅が小さいほど、所定速度ＶＸ２が低くなるようにモータ１６を制御する。記憶部４４には、カメラ５２Ａによって撮影された画像が記憶される。制御部４２は、記憶部４４の複数の画像を用いて、ユーザの歩幅を演算する。第１例では、制御部４２は、記憶部４４の複数の画像を例えばテンプレートマッチングによって比較することにより、画像内の動きを検出する。制御部４２は、例えば画像内の動きの進行方向の先端にマーカーを付し、マーカーの移動距離を演算する。制御部４２は、記憶部４４の複数の画像から、自転車１０の進行方向においてマーカーの移動方向が進行方向から反進行方向に切り替わる第１の位置と、マーカーの移動方向が反進行方向から進行方向に切り替わる第２の位置とを検出し、第１の位置と第２の位置との差を歩幅として演算する。第２例では、ユーザの靴に予めマーカーを取り付ける。ユーザは、例えば操作部１８の図示していないスイッチによってカメラ５２Ａで靴を撮影し、マーカーを制御部４２に登録する。制御部４２は、記憶部４４の複数の画像からマーカーを検出し、第１例と同様にマーカーの移動距離から歩幅を検出する。
【００４９】
記憶部４４は、歩幅と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報を記憶している。歩幅と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報は、例えばマップ、テーブル、または、関数を用いた関係式を含む。図５は、歩幅と所定速度ＶＸ２との関係を規定したマップである。マップに示されるとおり、歩幅が小さくなるにつれて、所定速度ＶＸ２が低くなる。制御部４２は、演算された歩幅と、記憶部４４に記憶された歩幅と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報とに応じて、所定速度ＶＸ２を設定する。
【００５０】
図６を参照して、押し歩きモードでのモータ１６の駆動制御について説明する。制御部４２は、押し歩きモードの間、駆動制御を繰り返し実行する。制御部４２は、少なくとも１つの所定条件が成立すると駆動制御を停止する。所定条件は、押し歩きモードからアシストモードに変更した場合、自転車用制御装置４０の電源がオンからオフになった場合、および、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２を超えた場合の少なくとも１つにおいて成立する。所定条件は、トルクセンサ４６によって検出される人力駆動力ＴＡが、予め定める値以上になった場合、および、クランク回転センサ４８によって、クランク２２の回転が検出された場合の少なくとも一方において成立するようにしてもよい。
【００５１】
制御部４２は、押し歩きモードにおいてユーザが操作可能な操作部１８が操作された場合、モータ１６の駆動を開始する。一例では、制御部４２は、ステップＳ２１において押し歩きモードでのモータ１６の駆動の開始要求があるか否かを判定する。制御部４２は、例えば、図３の切替制御において押し歩きモードに切り替えられている状態で、操作部１８Ｂの第２スイッチ１８ｂが操作された場合、かつ、人力駆動力ＴＡが入力されていない場合、モータ１６の駆動の開始要求があると判定する。制御部４２は、モータ１６の駆動の開始要求があると判定するまでステップＳ２１の処理を繰り返す。
【００５２】
制御部４２は、ステップＳ２１において押し歩きモードでのモータ１６の駆動の開始要求があると判定した場合、ステップＳ２２においてモータ１６の駆動を開始し、ステップＳ２３に移行する。制御部４２は、自転車１０の走行速度Ｖが予め定める所定速度ＶＸ２になるようにモータ１６を駆動する。制御部４２は、予め定める所定速度ＶＸ２として、例えば前回の押し歩きモードにおける駆動制御の終了直前に設定された所定速度ＶＸ２に設定する。制御部４２は、予め定まる所定速度ＶＸ２として、基準となる所定速度ＶＸ２に設定する。基準となる所定速度ＶＸ２の一例は、５ｋｍ／ｈである。
【００５３】
制御部４２は、押し歩きモードにおいてユーザの所定部分の動作が開始された場合、モータ１６の駆動を開始してもよい。この場合、制御部４２は、ステップＳ２１においてユーザの所定部分の動作が開始された場合、モータ１６の駆動の開始要求があると判定し、ステップＳ２２においてモータ１６の駆動を開始し、ステップＳ２３に移行する。
【００５４】
制御部４２は、ステップＳ２３においてカメラ５２Ａによってクランク２２付近の路面を撮影し、ステップＳ２４において、ステップＳ２３において取得した画像を用いて、ユーザの下肢の一歩分の動きを検出したか否かを判定する。制御部４２は、一歩分の動きを検出しない場合には、ステップＳ２３に移行し、カメラ５２Ａによる撮影を繰り返す。制御部４２は、例えばカメラ５２Ａにより撮影した複数の画像におけるマーカーの動きを検出する場合、一歩分の画像群を取得できたか否かに基づいて、一歩分の動きを検出したか否かを判定する。一歩分の画像群は、マーカーが自転車１０の進行方向から進行方向とは反対方向に変更したときから、マーカーが進行方向とは反対方向から進行方向に変更するまでの期間の複数の画像を含む。
【００５５】
制御部４２は、一歩分の動きを検出した場合には、ステップＳ２５において歩幅を演算し、ステップＳ２６に移行する。制御部４２は、図４のマップを用いて、ステップＳ２５で演算した歩幅から所定速度ＶＸ２を設定し、ステップＳ２７に移行する。制御部４２は、自転車１０の走行速度ＶがステップＳ２６で設定した所定速度ＶＸ２になるようにモータ１６を駆動する。制御部４２は、一歩分の動きを検出していない場合にも、ステップＳ２７に移行する。
【００５６】
制御部４２は、押し歩きモードにおいてユーザの所定部分の動作が停止した場合、モータ１６の駆動を停止する。一例では、制御部４２は、ステップＳ２７において押し歩きモードでのモータ１６の駆動の停止要求があるか否かを判定し、停止要求があると判定した場合には、ステップＳ２８においてモータ１６の駆動を停止し、処理を一旦終了する。制御部４２は、停止要求がないと判定した場合には、ステップＳ２３に移行し、ステップＳ２３〜Ｓ２７の処理を繰り返す。
【００５７】
制御部４２は、停止条件が成立すると、モータ１６の駆動の停止要求があると判定する。停止条件は、ユーザの所定部分の動作が停止した場合において成立する。ユーザの所定部分の動作が停止したか否かの判定は、カメラ５２Ａによって撮影された画像に基づいて行われる。一例では、制御部４２は、カメラ５２Ａによって撮影された画像のマーカーが複数の画像において移動していない場合、または、複数の画像におけるマーカーの移動距離が所定距離未満の場合、ユーザの所定部分の動作が停止していると判定する。
【００５８】
停止条件は、押し歩きモードからアシストモードに変更した場合、および、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２を超えた場合の少なくとも一方においても成立するようにしてもよい。停止条件は、トルクセンサ４６によって検出される人力駆動力ＴＡが、予め定める値以上になった場合、および、クランク回転センサ４８によって、クランク２２の回転が検出された場合の少なくとも一方においても成立するようにしてもよい。
【００５９】
ユーザが自転車１０を押し歩く場合、ユーザの歩幅が小さくなるほど、ユーザの歩行速度が低いと予測される。そこで、自転車用制御装置４０は、歩幅が小さくなるほど、所定速度ＶＸ２を低くすることにより、ユーザの歩行速度に対する自転車１０の走行速度Ｖを好適な範囲にすることができる。
【００６０】
（第２実施形態）
図７〜図１２を参照して、第２実施形態の自転車用制御装置４０について説明する。第２実施形態の自転車用制御装置４０は、第１実施形態の自転車用制御装置４０と比較して、ユーザの歩幅を検出する構成が異なる。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場合がある。
【００６１】
図７および図８に示されるように、第２実施形態の自転車用制御装置４０の検出部５２は、自転車１０に取り付けられ、ユーザの所定部分との距離を検出する距離検出部５４を含む。一例では、ユーザの所定部分は、下肢を含む。距離検出部５４は、例えば自転車１０のハンドルバー１２Ｈ（図８参照）に取り付けられる。距離検出部５４は、第１通信機５６を含む。第１通信機５６は、送信部５６Ａおよび受信部５６Ｂを含む。ユーザの所定部分には、第２通信機５８が取り付けられる。一例では、第２通信機５８は、ユーザの下肢のうちの一方の脚に取り付けられる。第２通信機５８は、送信部５８Ａおよび受信部５８Ｂを含む。第２通信機５８は、例えばユーザに直接または間接的に着脱可能に構成される。第２通信機５８は、例えばバンド部材によってユーザに直接取り付けられてもよく、クリップ、ピン、紐などによってユーザの衣服、靴などに取り付けられてもよい。
【００６２】
第２通信機５８の送信部５８Ａは、第１通信機５６に電波を出力する。第１通信機５６の受信部５６Ｂは、第２通信機５８からの電波を受信する。第１通信機５６は、第２通信機５８からの電波を含む情報を制御部４２に出力する。電波を含む情報の一例は、第１通信機５６の受信部５６Ｂが受信した電波の強度である受信電波強度に関する情報である。
【００６３】
図９は、ユーザが自転車１０の押し歩きをしているときの第１通信機５６の受信部５６Ｂが受信した受信電波強度の検出結果の一例を示す。図９に示されるとおり、受信電波強度は、ユーザの歩行動作に応じて周期的に増減する。具体的には、ユーザの１歩行周期に応じて増減する。１歩行周期は、歩行動作において例えば左右の足の一方の踵が接地してから次の足の一方の踵が接地するまでの期間である。受信電波強度は、ユーザの脚が自転車１０のハンドルバー１２Ｈに近づくにつれて大きくなる。例えば、ユーザが図８に示す歩行状態の場合、第１通信機５６と第２通信機５８との距離が最も近くなるため、図９の時刻ｔ１、ｔ２に示されるように受信電波強度が極大値となる。
【００６４】
図９に示す検出結果は、記憶部４４に記憶される。記憶部４４は、第１通信機５６の受信電波強度と、第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離との関係を規定した情報、および、第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離と歩幅との関係を規定した情報を記憶している。第１通信機５６の受信電波強度と、第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離との関係を規定した情報、および、第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離と歩幅との関係を規定した情報は、例えばマップ、テーブル、または、関数を用いた関係式を含む。
【００６５】
図１０に示すマップは、第１通信機５６の受信電波強度と、第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離との関係を規定した情報の一例である。図１０のマップに示すとおり、受信電波強度が小さくなるにつれて第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離が大きくなる。
【００６６】
図１１に示すマップは、第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離と歩幅との関係を規定した情報の一例である。図１１のマップの縦軸は、ユーザの一歩分の第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離のうちの最大値と最小値との差Ｄ１を示す。図１１のマップに示すとおり、差Ｄ１が大きくなるにつれて歩幅が大きくなる。一歩分は、１歩行周期の半分、例えば歩行動作において左右の足の一方の踵が接地してから左右の足の他方の踵が接地するまでの期間である。
【００６７】
制御部４２は、検出部５２の受信部５６Ｂによって受信された情報に応じてモータ１６を制御する。具体的には、制御部４２は、第１通信機５６の受信部５６Ｂによって受信された受信電波強度を含む情報に応じてモータ１６を制御する。
【００６８】
図１２を参照して、押し歩きモードでのモータ１６の駆動制御について説明する。制御部４２は、押し歩きモードの間、駆動制御を繰り返し実行する。制御部４２は、少なくとも１つの所定条件が成立すると駆動制御を停止する。所定条件は、押し歩きモードからアシストモードに変更した場合、自転車用制御装置４０の電源がオンからオフになった場合、および、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２を超えた場合の少なくとも１つにおいて成立する。所定条件は、トルクセンサ４６によって検出される人力駆動力ＴＡが、予め定める値以上になった場合、および、クランク回転センサ４８によって、クランク２２の回転が検出された場合の少なくとも一方において成立するようにしてもよい。
【００６９】
制御部４２は、図６のステップＳ２１およびステップＳ２２と同様の処理を行った後、ステップＳ３１に移行する。制御部４２は、ステップＳ３１において第２通信機５８に信号送信を要求し、ステップＳ３２において第２通信機５８からの信号を受信したか否かを判定する。具体的には、制御部４２は、第１通信機５６の送信部５６Ａから第２通信機５８に送信要求信号を出力させる。第２通信機５８は、受信部５８Ｂによって送信要求信号を受信したとき、応答信号を第１通信機５６に出力する。制御部４２は、第１通信機５６の受信部５６Ｂが応答信号を受信した場合、第２通信機５８からの信号を受信したと判定する。
【００７０】
制御部４２は、第２通信機５８からの信号を受信した場合には、ステップＳ３３において第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離を演算し、ステップＳ３４においてユーザの一歩分の動きを検出したか否かを判定する。ユーザの一歩分の歩行動作では、第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離が増加する傾向から減少する傾向に変化する極大値と、上記距離が減少する傾向から増加する傾向に変化する極小値とを含む。制御部４２は、極大値および極小値の両方を取得したか否かに基づいてユーザの一歩分の動きを検出したか否かを判定する。
【００７１】
制御部４２は、ユーザの一歩分の動きを検出した場合には、ステップＳ３５において歩幅を演算する。具体的には、制御部４２は、図１０に示すマップを用いて、第１通信機５６の受信部５６Ｂが受信した応答信号の受信電波強度に応じた第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離を演算する。制御部４２は、ユーザの一歩分に亘って第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離を演算する。制御部４２は、ユーザの一歩分の第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離のうちの最大値と最小値との差Ｄ１を演算し、図１１に示すマップを用いて、差Ｄ１からユーザの歩幅を演算する。制御部４２は、図６のステップＳ２６と同様に図５のマップを用いて歩幅から所定速度ＶＸ２を設定し、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。
【００７２】
制御部４２は、歩幅から所定速度ＶＸ２を設定した場合、第２通信機５８からの信号を受信していない場合、または、ユーザの一歩分の動きを検出していない場合には、ステップＳ２７に移行する。
【００７３】
制御部４２は、図６のステップＳ２７と同様に押し歩きモードでのモータ１６の駆動の停止要求があるか否かを判定する。制御部４２は、モータ１６の駆動の停止要求がないと判定した場合には、ステップＳ３１に移行し、ステップＳ３１〜Ｓ３５、Ｓ２６、Ｓ２７の処理を繰り返す。制御部４２は、モータ１６の駆動の停止要求があると判定した場合、ステップＳ２８においてモータ１６の駆動を停止し、処理を終了する。
【００７４】
（第３実施形態）
図１３を参照して、第３実施形態の自転車用制御装置４０について説明する。第３実施形態の自転車用制御装置４０は、第２実施形態の自転車用制御装置４０と比較して、ユーザの歩幅を検出する構成が異なる。以下の説明では、第２実施形態と共通する構成については、第２実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【００７５】
第３実施形態の自転車用制御装置４０の検出部５２は、自転車１０に取り付けられ、ユーザの所定部位との距離を検出する距離検出部６０を含む。距離検出部６０は、例えばハンドルバー１２Ｈ（図８参照）に取り付けられる。一例では、距離検出部６０は、ミリ波レーダ、超音波センサ、または、レーザレンジファインダを含む。距離検出部６０は、送信部６２および受信部６４を含む。一例では、距離検出部６０は、送信部６２が自転車１０の進行方向とは反対側に向けて電波を出力し、ユーザの所定部位に反射して受信部６４が受信した電波の受信電波強度に基づいて、自転車１０と所定部位との間の距離を検出する。一例では、ユーザの所定部位は、ユーザの下肢を含む。距離検出部６０は、検出結果であるユーザの所定部位との距離に応じた信号を制御部４２に出力する。距離検出部６０の検出期間は、任意に設定可能である。第１例では、距離検出部６０は、押し歩きモードの間、所定周期ごとに自転車１０と所定部位との間の距離を検出する。第２例では、距離検出部６０は、自転車用制御装置４０の電源がオンされている間、所定周期ごとに自転車１０と所定部位との間の距離を検出する。
【００７６】
距離検出部６０が検出する自転車１０と所定部位との間の距離は、図１１に示す第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離の検出結果と同様に推移する。距離検出部６０が検出した自転車１０と所定部位との間の距離は、記憶部４４に記憶される。記憶部４４は、自転車１０と所定部位との間の距離と歩幅との関係を規定した情報を記憶している。自転車１０と所定部位との間の距離と歩幅との関係を規定した情報は、例えばマップ、テーブル、または、関数を用いた関係式を含む。
【００７７】
制御部４２は、距離検出部６０の出力に応じてモータ１６を制御する。すなわち、制御部４２は、自転車１０と所定部位との間の距離に応じてモータ１６を制御する。より詳細には、制御部４２は、図１２の駆動制御と同様の処理を実行する。具体的には、本実施形態では、図１２の駆動制御のステップＳ３１およびステップＳ３２に代えて、制御部４２は、記憶部４４に記憶された距離検出部６０の検出結果を取得する。制御部４２は、取得した距離検出部６０の検出結果が一歩分のデータである場合には、距離検出部６０の検出結果と、記憶部４４に記憶された自転車１０と所定部位との間の距離と歩幅との関係を規定した情報とに応じて、歩幅を演算する。制御部４２は、演算された歩幅から図５のマップを用いて所定速度ＶＸ２を設定する。制御部４２は、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。
【００７８】
（第４実施形態）
図１４〜図１７を参照して、第４実施形態の自転車用制御装置４０について説明する。第４実施形態の自転車用制御装置４０は、第２実施形態の自転車用制御装置４０と比較して、ユーザの歩幅を検出する構成が異なる。以下の説明では、第２実施形態と共通する構成については、第２実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【００７９】
図１４に示されるように、第４実施形態の自転車用制御装置４０の検出部５２は、ユーザの左右の下肢の少なくとも一方に取り付けられて、ユーザの左右の下肢の間の距離を検出する距離検出部６６からの情報を受信する受信部５２Ｃを含む。検出部５２は、送信部５２Ｂをさらに含むことが好ましい。検出部５２は、自転車１０に取り付けられている。一例では、検出部５２は、自転車１０のハンドルバー１２Ｈ（図１５参照）に取り付けられている。検出部５２は、無線により距離検出部６６と通信可能である。送信部５２Ｂは、レーザ、超音波、または、電波を出力可能である。一例では、送信部５２Ｂは、距離検出部６６に電波を送信する。検出部５２は、ハウジング３２に収容されてもよい。検出部５２は、有線または無線によって制御部４２と通信可能である。
【００８０】
図１４および図１５に示されるように、距離検出部６６は、左右の下肢の一方に取り付けられる第３通信機６８、および、左右の下肢の他方に取り付けられる第４通信機７０を含む。第３通信機６８および第４通信機７０は、例えばユーザに直接または間接的に着脱可能に構成される。第３通信機６８および第４通信機７０は、例えばバンド部材によってユーザに直接取り付けられてもよく、クリップ、ピン、紐などによってユーザの衣服、靴に取り付けられてもよい。図１５では、第３通信機６８が左下肢に取り付けられ、第４通信機７０が右下肢に取り付けられている。第３通信機６８は、送信部６８Ａおよび受信部６８Ｂを含む。第４通信機７０は、送信部７０Ａおよび受信部７０Ｂを含む。本実施形態の距離検出部６６は、第３通信機６８の送信部６８Ａが電波を出力して第４通信機７０の受信部７０Ｂが受信したときの電波の強度である受信電波強度に応じた信号を検出部５２に出力する。距離検出部６６は、第４通信機７０の送信部７０Ａが電波を出力して第３通信機６８の受信部６８Ｂが受信したときの電波の強度である受信電波強度に応じた信号を検出部５２に出力してもよい。受信電波強度は、距離検出部６６からの情報に含まれる。
【００８１】
図１６は、ユーザが自転車１０の押し歩きをしているときの第４通信機７０の受信電波強度の検出結果の一例を示す。第４通信機７０の受信電波強度は、左右の脚が揃う場合に最大となり、右脚と左脚とが最も離れた場合に最小となる。図１６に示されるとおり、第４通信機７０の受信電波強度は、ユーザの歩行動作に応じて周期的に増減する。歩行動作における一歩分の一例は、受信電波強度の隣り合う極小値の間の期間である。
【００８２】
図１６に示す検出結果は、記憶部４４に記憶される。記憶部４４は、第４通信機７０の受信電波強度と、第３通信機６８と第４通信機７０との間の距離との関係を規定した情報、および、第３通信機６８と第４通信機７０との間の距離と歩幅との関係を規定した情報を記憶している。第４通信機７０の受信電波強度と、第３通信機６８と第４通信機７０との間の距離との関係を規定した情報、および、第３通信機６８と第４通信機７０との間の距離と歩幅との関係を規定した情報は、例えばマップ、テーブル、または、関数を用いた関係式を含む。
【００８３】
第４通信機７０の受信電波強度と、第３通信機６８と第４通信機７０との間の距離との関係を規定した情報の一例は、図１０に準じたマップである。図１０に準じたマップは、図１０の縦軸を第３通信機６８と第４通信機７０との間の距離に変更したものであり、受信電波強度が小さくなるにつれて第３通信機６８と第４通信機７０との間の距離が大きくなる関係を示す。
【００８４】
第３通信機６８と第４通信機７０との間の距離と歩幅との関係を規定した情報の一例は、図１１に準じたマップである。図１１に準じたマップは、図１１の縦軸をユーザの一歩分の第３通信機６８と第４通信機７０との間の距離のうちの最大値と最小値との差Ｄ２に変更したものであり、差Ｄ２が大きくなるにつれて歩幅が大きくなる。
【００８５】
制御部４２は、検出部５２の受信部５２Ｃによって受信された情報に応じてモータ１６を制御する。具体的には、制御部４２は、検出部５２の受信部５２Ｃによって受信された情報である第４通信機７０の受信電波強度を含む情報に応じてモータ１６を制御する。
【００８６】
図１７を参照して、押し歩きモードでのモータ１６の駆動制御について説明する。制御部４２は、押し歩きモードの間、駆動制御を繰り返し実行する。制御部４２は、少なくとも１つの所定条件が成立すると駆動制御を停止する。所定条件は、押し歩きモードからアシストモードに変更した場合、自転車用制御装置４０の電源がオンからオフになった場合、および、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２を超えた場合の少なくとも１つにおいて成立する。所定条件は、トルクセンサ４６によって検出される人力駆動力ＴＡが、予め定める値以上になった場合、および、クランク回転センサ４８によって、クランク２２の回転が検出された場合の少なくとも一方において成立するようにしてもよい。
【００８７】
制御部４２は、図６のステップＳ２１およびステップＳ２２と同様の処理を行った後、ステップＳ４１に移行する。制御部４２は、ステップＳ４１において距離検出部６６に信号送信を要求し、ステップＳ４２において距離検出部６６からの信号を受信したか否かを判定する。具体的には、制御部４２は、検出部５２の送信部５２Ｂから距離検出部６６に送信要求信号を出力させる。距離検出部６６は、第３通信機６８の受信部６８Ｂおよび第４通信機７０の受信部７０Ｂのいずれかによって送信要求信号を受信したとき、例えば第３通信機６８の送信部６８Ａおよび第４通信機７０の送信部７０Ａのいずれかによって、距離検出部６６の検出結果である第４通信機７０の受信電波強度を含む情報を検出部５２に出力する。制御部４２は、検出部５２の受信部５２Ｃが距離検出部６６からの情報を受信した場合、距離検出部６６からの信号を受信したと判定する。
【００８８】
制御部４２は、距離検出部６６からの信号を受信した場合には、ステップＳ４３において第４通信機７０の受信電波強度から第３通信機６８と第４通信機７０との間の距離を演算し、ステップＳ４４に移行する。ユーザの一歩分の歩行動作では、図１６に示されるとおり、隣り合う２つの極小値を含む。制御部４２は、隣り合う２つの極小値を取得したか否かに基づいてユーザの一歩分の動きを検出したか否かを判定する。
【００８９】
制御部４２は、ユーザの一歩分の動きを検出した場合には、ステップＳ４５において第３通信機６８と第４通信機７０との間の距離からユーザの歩幅を演算する。具体的には、制御部４２は、図１０に準じたマップを用いて、第４通信機７０の受信電波強度に応じた第３通信機６８と第４通信機７０との間の距離を演算する。制御部４２は、ユーザの一歩分に亘って第３通信機６８と第４通信機７０との間の距離を演算する。制御部４２は、ユーザの一歩分の第３通信機６８と第４通信機７０との間の距離のうちの最大値と最小値との差Ｄ２を演算し、図１１に準じたマップを用いて、差Ｄ２からユーザの歩幅を演算する。制御部４２は、図６のステップＳ２６と同様に図５のマップを用いて歩幅から所定速度ＶＸ２を設定し、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。
【００９０】
制御部４２は、歩幅から所定速度ＶＸ２を設定した場合、距離検出部６６からの信号を受信していない場合、または、一歩分の動きを検出していない場合には、ステップＳ２７に移行する。
【００９１】
制御部４２は、図６のステップＳ２７と同様に押し歩きモードでのモータ１６の駆動の停止要求があるか否かを判定する。制御部４２は、モータ１６の駆動の停止要求がないと判定した場合には、ステップＳ４１に移行し、ステップＳ４１〜Ｓ４５、Ｓ２６、Ｓ２７の処理を繰り返す。制御部４２は、モータ１６の駆動の停止要求があると判定した場合、ステップＳ２８においてモータ１６の駆動を停止し、処理を終了する。
【００９２】
（第５実施形態）
図１８を参照して、第５実施形態の自転車用制御装置４０について説明する。第５実施形態の自転車用制御装置４０は、第４実施形態の自転車用制御装置４０と比較して、ユーザの歩幅を検出する構成が異なる。以下の説明では、第４実施形態と共通する構成については、第４実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【００９３】
図１８に示されるように、第５実施形態の自転車用制御装置４０の検出部５２は、自転車１０に取り付けられ、ユーザの左右の下肢の間の距離を検出する距離検出部７２を含む。距離検出部７２は、自転車１０の進行方向における左下肢と自転車１０との間の距離を検出する第１センサ７４、および、自転車１０の進行方向における右下肢と自転車１０との間の距離を検出する第２センサ７６を含む。距離検出部７２は、第１センサ７４が検出した左下肢と自転車１０との間の距離と、第２センサ７６が検出した右下肢と自転車１０との間の距離との差からユーザの左右の下肢の間の距離を検出する。一例では、第１センサ７４および第２センサ７６は、ミリ波レーダ、超音波センサ、または、光学センサを含む。第１センサ７４および第２センサ７６は、例えば自転車１０のハンドルバー１２Ｈ（図１５参照）に取り付けられる。ユーザの左右の下肢の間の距離を検出する方法として、次の２つの方法を用いることもできる。第１の方法では、検出部５２は、第１実施形態のカメラ５２Ａで撮影した画像に基づいてユーザの左右の下肢の間の距離を検出する。第２の方法では、検出部５２は、第４実施形態の第３通信機６８および第４通信機７０の一方が受信する受信電波強度に基づいてユーザの左右の下肢の間の距離を検出する。
【００９４】
第１センサ７４は、送信部７４Ａおよび受信部７４Ｂを含む。送信部７４Ａは、左下肢に向けて電波を送信する。受信部７４Ｂは、送信部７４Ａが送信して反射した電波を受信する。第２センサ７６は、送信部７６Ａおよび受信部７６Ｂを含む。送信部７６Ａは、右下肢に向けて電波を送信する。受信部７６Ｂは、送信部７６Ａが送信して反射した電波を受信する。距離検出部７２は、第１センサ７４が受信した受信電波強度と、第２センサ７６が受信した受信電波強度との差に応じた信号を制御部４２に出力する。制御部４２は、距離検出部７２からの信号に基づいてユーザの左右の下肢の間の距離を演算する。記憶部４４は、演算したユーザの左右の下肢の間の距離を記憶する。
【００９５】
記憶部４４は、ユーザの左右の下肢の間の距離と歩幅との関係を規定した情報を記憶している。左右の下肢の間の距離と歩幅との関係を規定した情報は、例えばマップ、テーブル、または、関数を用いた関係式を含む。
【００９６】
制御部４２は、距離検出部７２の出力に応じてモータ１６を制御する。制御部４２は、第４実施形態の駆動制御と同様の制御を実行する。具体的には、制御部４２は、距離検出部７２からの情報と、記憶部４４の左右の下肢の間の距離と歩幅との関係を規定した情報とを用いて歩幅を演算し、記憶部４４の歩幅と所定速度ＶＸ２との関係を規定したマップ（図５参照）を用いて所定速度ＶＸ２を設定する。モータ１６の駆動の開始条件および停止条件は、第４実施形態の駆動制御と同様である。
【００９７】
（第６実施形態）
図１９〜図２１を参照して、第６実施形態の自転車用制御装置４０について説明する。第６実施形態の自転車用制御装置４０は、第１実施形態の自転車用制御装置４０と比較して、ユーザの歩幅を検出する構成が異なる。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場合がある。
【００９８】
図１９に示されるように、第６実施形態の自転車用制御装置４０の検出部５２は、ユーザの下肢に取り付けられてユーザの脚または足の傾斜角度を検出する傾斜検出部７８からの情報を受信し、傾斜検出部７８からの情報を含む信号を制御部４２に出力する受信部５２Ｃを含む。検出部５２は、送信部５２Ｂをさらに含むことが好ましい。傾斜検出部７８は、左右の下肢の少なくとも一方の膝周りに取り付けられることが好ましい。傾斜検出部７８は、例えばユーザに直接または間接的に着脱可能に構成される。傾斜検出部７８は、例えばバンド部材によってユーザに直接取り付けられてもよく、クリップ、ピン、紐などによってユーザの衣服に取り付けられてもよい。本実施形態では、傾斜検出部７８は、左右の下肢の一方の脚に取り付けられる。傾斜検出部７８は、脚の傾斜角度を検出する。傾斜検出部７８は、有線または無線によって制御部４２と通信可能に接続されている。傾斜検出部７８は、３軸のジャイロセンサ７８Ａおよび３軸の加速度センサ７８Ｂの少なくとも一方を含む。傾斜検出部７８は、送信部７８Ｃおよび受信部７８Ｄをさらに含む。傾斜検出部７８の出力は、３軸のそれぞれの姿勢角度、および、３軸のそれぞれの加速度の情報を含む。なお、３軸の姿勢角度は、ピッチ角度、ロール角度、および、ヨー角度である。本実施形態では、脚の傾斜角度を検出するため、傾斜検出部７８は、少なくともピッチ角度を検出することができればよい。加速度センサ７８Ｂは、１軸の加速度センサ、２軸の加速度センサのいずれを用いてもよい。
【００９９】
図２０は、ユーザが自転車１０の押し歩きをしているときの傾斜検出部７８の出力の推移の一例を示す。図２０に示されるとおり、傾斜検出部７８の出力は、ユーザの歩行動作に応じて周期的に増減する。具体的には、傾斜検出部７８は、ユーザが直立姿勢のときに基準値を出力する。ユーザの１歩行周期において、傾斜検出部７８が取り付けられた脚の爪先が接地した状態から歩行動作を開始し、歩行動作にともない爪先および踵が接地していない状態である遊脚期において、歩行動作にともない傾斜角度が増大する。そして傾斜検出部７８が取り付けられた脚の踵が接地した状態から歩行動作にともない爪先が接地して踵が接地しない状態になるまで傾斜角度が減少する。傾斜検出部７８は、図２０に示す傾斜検出部７８の出力の推移は、記憶部４４に記憶される。記憶部４４は、ユーザの一歩分の傾斜検出部７８の出力の最大値および最小値との差Ｄ３と歩幅との関係を規定した情報を記憶している。ユーザの一歩分の傾斜検出部７８の出力の最大値および最小値との差Ｄ３と歩幅との関係を規定した情報は、例えばマップ、テーブル、または、関数を用いた関係式を含む。
【０１００】
ユーザの一歩分の傾斜検出部７８の出力の最大値および最小値との差Ｄ３と歩幅との関係を規定した情報の一例は、図１１に準じたマップである。図１１に準じたマップは、図１１の縦軸を上記差Ｄ３に変更したものであり、差Ｄ３が大きくなるにつれて歩幅が大きくなる。
【０１０１】
制御部４２は、受信部５２Ｃの出力に応じてモータ１６を制御する。具体的には、制御部４２は、検出部５２の受信部５２Ｃによって受信された情報であるユーザの脚または足の傾斜角度を含む情報に応じてモータ１６を制御する。
【０１０２】
図２１を参照して、押し歩きモードでのモータ１６の駆動制御について説明する。制御部４２は、押し歩きモードの間、駆動制御を繰り返し実行する。制御部４２は、少なくとも１つの所定条件が成立すると駆動制御を停止する。所定条件は、押し歩きモードからアシストモードに変更した場合、自転車用制御装置４０の電源がオンからオフになった場合、および、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２を超えた場合の少なくとも１つにおいて成立する。所定条件は、トルクセンサ４６によって検出される人力駆動力ＴＡが、予め定める値以上になった場合、および、クランク回転センサ４８によって、クランク２２の回転が検出された場合の少なくとも一方において成立するようにしてもよい。
【０１０３】
制御部４２は、図６のステップＳ２１およびステップＳ２２と同様の処理を行った後、ステップＳ５１に移行する。制御部４２は、ステップＳ５１において傾斜検出部７８に信号送信を要求し、ステップＳ５２において傾斜検出部７８からの信号を受信したか否かを判定する。具体的には、制御部４２は、検出部５２の送信部５２Ｂから傾斜検出部７８に送信要求信号を出力させる。傾斜検出部７８は、受信部７８Ｄによって送信要求信号を受信したとき、送信部７８Ｃによって傾斜検出部７８の検出結果を検出部５２に出力する。制御部４２は、検出部５２の受信部５２Ｃが傾斜検出部７８の検出結果を受信した場合、傾斜検出部７８からの信号を受信したと判定する。
【０１０４】
制御部４２は、傾斜検出部７８からの信号を受信した場合には、ステップＳ５３においてユーザの一歩分の動きを検出したか否かを判定する。制御部４２は、図２０に示す傾斜検出部７８の出力の推移における一歩分を検出したか否かに基づいて、ユーザの一歩分の動きを検出したか否かを判定する。
【０１０５】
制御部４２は、ユーザの一歩分の動きを検出した場合には、傾斜検出部７８の出力の一周期における出力の最大値および最小値の差Ｄ３と歩幅との関係を規定した情報からユーザの歩幅を演算する。具体的には、制御部４２は、傾斜検出部７８の出力の推移における一歩分の出力の最大値および最小値を取得し、最大値および最小値の差Ｄ３を演算する。制御部４２は、図１１に準じたマップを用いて、差Ｄ３からユーザの歩幅を演算する。制御部４２は、図６のステップＳ２６と同様に図５のマップを用いて歩幅から所定速度ＶＸ２を設定し、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。
【０１０６】
制御部４２は、歩幅から所定速度ＶＸ２を設定した場合、傾斜検出部７８からの信号を受信していない場合、または、一歩分の動きを検出していない場合には、ステップＳ２７に移行する。
【０１０７】
制御部４２は、図６のステップＳ２７と同様に押し歩きモードでのモータ１６の駆動の停止要求があるか否かを判定する。制御部４２は、モータ１６の駆動の停止要求がないと判定した場合には、ステップＳ５１に移行し、ステップＳ５１〜Ｓ５４、Ｓ２６、Ｓ２７の処理を繰り返す。制御部４２は、モータ１６の駆動の停止要求があると判定した場合、ステップＳ２８においてモータ１６の駆動を停止し、処理を終了する。
【０１０８】
（第７実施形態）
図２２〜図２４を参照して、第７実施形態の自転車用制御装置４０について説明する。第７実施形態の自転車用制御装置４０は、第１実施形態の自転車用制御装置４０と比較して、ユーザの所定部分の動作を検出する構成、および、所定速度ＶＸ２を設定する構成が異なる。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場合がある。
【０１０９】
図２２に示されるように、第７実施形態の自転車用制御装置４０の検出部５２は、ユーザの身体に取り付けられてユーザの所定部分の移動速度を検出する速度検出装置８０からの情報を受信する受信部５２Ｃを含む。一例では、ユーザの所定部分は、ユーザの上肢、体幹、または、頭部を含む。速度検出装置８０は、ユーザの上肢、体幹、または、頭部に取り付けられる。速度検出装置８０は、例えばユーザに直接または間接的に着脱可能に構成される。速度検出装置８０は、例えばバンド部材によってユーザに直接取り付けられてもよく、クリップ、ピン、紐などによってユーザの衣服、靴、ヘルメットなどに取り付けられてもよい。検出部５２は、送信部５２Ｂをさらに含むことが好ましい。速度検出装置８０は、速度検出部８０Ａを含む。速度検出部８０Ａは、例えば超音波を送信および受信する超音波センサを含む。超音波センサは、路面に対して所定の角度で超音波を送信し、路面からの反射波を受信する。速度検出部８０Ａは、反射波からドップラ波の大きさおよび周波数を演算し、ドップラ波の大きさおよび周波数から対地速度としてのユーザの所定部分の移動速度であるユーザの上肢、体幹、または、頭部の対地速度を演算する。ユーザの上肢、体幹、または、頭部の対地速度は、ユーザの歩行速度に相当する。ドップラ波に基づいて対地速度を演算する速度検出装置の構成の一例は、特開平８−３３４５６１号公報の超音波ドップラ式速度計測装置の構成が挙げられる。速度検出装置８０は、送信部８２および受信部８４を含む。送信部８２は、速度検出装置８０による検出結果であるユーザの歩行速度を含む情報を検出部５２に出力する。速度検出装置８０は、ＧＰＳ受信部および地図データを含み、地図データ上における単位時間当たりの自転車１０の移動距離に基づいてユーザの所定部分の移動速度を演算してもよい。
【０１１０】
制御部４２は、ユーザの所定部分の移動速度に応じてモータ１６を制御する。一例では、制御部４２は、ユーザの上肢、体幹、または、頭部の移動速度に応じてモータ１６を制御する。制御部４２は、検出部５２の受信部５２Ｃによって受信された情報に応じてモータ１６を制御する。具体的には、記憶部４４は、ユーザの歩行速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報を記憶している。制御部４２は、ユーザの歩行速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報に応じてモータ１６を制御する。ユーザの歩行速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報は、例えばマップ、テーブル、または、関数を用いた関係式を含む。一例では、ユーザの歩行速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報は、図２３に示されるように、ユーザの歩行速度と所定速度ＶＸ２との関係を示すマップである。マップに示されるとおり、ユーザの歩行速度と所定速度ＶＸ２とは比例関係にあり、所定速度ＶＸ２はユーザの歩行速度が小さいほど低い。言い換えれば、所定速度ＶＸ２は、ユーザの所定部分の移動速度が小さいほど低い。制御部４２は、ユーザの歩行速度が小さいほど所定速度ＶＸ２が低くなるように制御する。言い換えれば、制御部４２は、ユーザの所定部分の移動速度が小さいほど所定速度ＶＸ２が低くなるように制御する。
【０１１１】
図２４を参照して、押し歩きモードでのモータ１６の駆動制御について説明する。制御部４２は、押し歩きモードの間、駆動制御を繰り返し実行する。制御部４２は、少なくとも１つの所定条件が成立すると駆動制御を停止する。所定条件は、押し歩きモードからアシストモードに変更した場合、自転車用制御装置４０の電源がオンからオフになった場合、および、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２を超えた場合の少なくとも１つにおいて成立する。所定条件は、トルクセンサ４６によって検出される人力駆動力ＴＡが、予め定める値以上になった場合、および、クランク回転センサ４８によって、クランク２２の回転が検出された場合の少なくとも一方において成立するようにしてもよい。
【０１１２】
制御部４２は、図６のステップＳ２１およびステップＳ２２と同様の処理を行った後、ステップＳ６１に移行する。制御部４２は、ステップＳ６１において速度検出装置８０に信号送信を要求し、ステップＳ６２において速度検出装置８０からの信号を受信したか否かを判定する。具体的には、制御部４２は、検出部５２の送信部５２Ｂから速度検出装置８０に送信要求信号を出力させる。速度検出装置８０は、受信部８４によって送信要求信号を受信したとき、速度検出装置８０の検出値を検出部５２に出力する。制御部４２は、検出部５２の受信部５２Ｃが速度検出装置８０の検出値を受信した場合、速度検出装置８０からの信号を受信したと判定する。
【０１１３】
制御部４２は、速度検出装置８０からの信号を受信した場合には、ステップＳ６３において速度検出装置８０の検出値と、ユーザの歩行速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報とから所定速度ＶＸ２を設定する。具体的には、制御部４２は、図２３のマップを用いて、速度検出装置８０の検出値から所定速度ＶＸ２を設定する。制御部４２は、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。
【０１１４】
制御部４２は、速度検出装置８０の検出値から所定速度ＶＸ２を設定した場合、または、速度検出装置８０からの信号を受信していない場合には、ステップＳ２７に移行する。
制御部４２は、図６のステップＳ２７と同様に押し歩きモードでのモータ１６の駆動の停止要求があるか否かを判定する。制御部４２は、モータ１６の駆動の停止要求がないと判定した場合には、ステップＳ６１に移行し、ステップＳ６１〜Ｓ６３、Ｓ２７の処理を繰り返す。制御部４２は、モータ１６の駆動の停止要求があると判定した場合、ステップＳ２８においてモータ１６の駆動を停止し、処理を終了する。
【０１１５】
（第８実施形態）
図２５〜図２７を参照して、第８実施形態の自転車用制御装置４０について説明する。第８実施形態の自転車用制御装置４０は、第７実施形態の自転車用制御装置４０と比較して、ユーザの所定部分の動作を検出する構成、および、所定速度ＶＸ２を設定する構成が異なる。以下の説明では、第７実施形態と共通する構成については、第７実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【０１１６】
図２５に示されるように、第８実施形態の自転車用制御装置４０における検出部５２の受信部５２Ｃは、ユーザの身体に取り付けられてユーザの所定部位の加速度を検出する加速度検出装置８６からの情報を受信する。一例では、ユーザの所定部分は、ユーザの上肢、体幹、または、頭部を含む。加速度検出装置８６は、ユーザの上肢、体幹、または、頭部に取り付けられる。加速度検出装置８６は、ユーザの歩行動作における進行方向の加速度を検出可能なようにユーザの所定部分に取り付けられる。加速度検出装置８６の一例は、加速度センサ８６Ａを含む。加速度検出装置８６は、送信部８８および受信部９０を含む。送信部８８は、加速度検出装置８６の検出結果を検出部５２に出力する。
【０１１７】
制御部４２は、検出部５２の受信部５２Ｃによって受信された情報に応じてモータ１６を制御する。具体的には、記憶部４４は、ユーザの所定部分の加速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報を記憶している。制御部４２は、ユーザの所定部分の加速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報に応じてモータ１６を制御する。ユーザの所定部分の加速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報は、例えばマップ、テーブル、または、関数を用いた関係式を含む。一例では、ユーザの所定部分の加速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報は、図２６に示されるように、ユーザの所定部分の加速度と所定速度ＶＸ２との関係を示すマップである。マップに示されるとおり、ユーザの所定部分の加速度と所定速度ＶＸ２とは比例関係にあり、所定速度ＶＸ２はユーザの所定部分の加速度が小さいほど低い。
【０１１８】
制御部４２は、ユーザの所定部分の加速度に応じてモータ１６を制御する。一例では、制御部４２は、ユーザの上肢、体幹、または、頭部の加速度に応じてモータ１６を制御する。制御部４２は、検出部５２の受信部５２Ｃによって受信された情報に応じてモータ１６を制御する。具体的には、記憶部４４のユーザの所定部分の加速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報に応じてモータ１６を制御する。
【０１１９】
図２７を参照して、押し歩きモードでのモータ１６の駆動制御について説明する。制御部４２は、押し歩きモードの間、駆動制御を繰り返し実行する。制御部４２は、少なくとも１つの所定条件が成立すると駆動制御を停止する。所定条件は、押し歩きモードからアシストモードに変更した場合、自転車用制御装置４０の電源がオンからオフになった場合、および、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２を超えた場合の少なくとも１つにおいて成立する。所定条件は、トルクセンサ４６によって検出される人力駆動力ＴＡが、予め定める値以上になった場合、および、クランク回転センサ４８によって、クランク２２の回転が検出された場合の少なくとも一方において成立するようにしてもよい。
【０１２０】
制御部４２は、図６のステップＳ２１およびステップＳ２２と同様の処理を行った後、ステップＳ７１に移行する。制御部４２は、ステップＳ７１において加速度検出装置８６に信号送信を要求し、ステップＳ７２において加速度検出装置８６からの信号を受信したか否かを判定する。具体的には、制御部４２は、検出部５２の送信部５２Ｂから加速度検出装置８６に送信要求信号を出力させる。加速度検出装置８６は、受信部９０によって送信要求信号を受信したとき、加速度検出装置８６の検出結果を検出部５２に出力する。制御部４２は、検出部５２の受信部５２Ｃが加速度検出装置８６の検出結果を受信した場合、加速度検出装置８６からの信号を受信したと判定する。
【０１２１】
制御部４２は、加速度検出装置８６からの信号を受信した場合には、ステップＳ７３において加速度検出装置８６の検出結果と、ユーザの歩行速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報とから所定速度ＶＸ２を設定する。制御部４２は、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。
【０１２２】
制御部４２は、加速度検出装置８６の検出値から所定速度ＶＸ２を設定した場合、または、加速度検出装置８６からの信号を受信していない場合には、ステップＳ２７に移行する。
【０１２３】
制御部４２は、図６のステップＳ２７と同様に押し歩きモードでのモータ１６の駆動の停止要求があるか否かを判定する。制御部４２は、モータ１６の駆動の停止要求がないと判定した場合には、ステップＳ７１に移行し、ステップＳ７１〜Ｓ７３、Ｓ２７の処理を繰り返す。制御部４２は、モータ１６の駆動の停止要求があると判定した場合、ステップＳ２８においてモータ１６の駆動を停止し、処理を終了する。
【０１２４】
（第９実施形態）
図２８〜図３１を参照して、第９実施形態の自転車用制御装置４０について説明する。第９実施形態の自転車用制御装置４０は、第１実施形態の自転車用制御装置４０と比較して、ユーザの所定部位の動作に代えて、自転車１０の加速度に基づいて所定速度ＶＸ２を設定する点で異なる。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場合がある。
【０１２５】
図２８に示されるように、第９実施形態の自転車用制御装置４０は、自転車１０に取り付けられ、自転車１０の進行方向の加速度を検出する加速度センサ９２を含む。加速度センサ９２は、加速度センサ９２の検出値を制御部４２に出力する。加速度センサ９２の一例は、ジャイロセンサである。図２９は、アシストモードがオフの状態でユーザが自転車１０を押し歩きしているときの自転車１０の加速度の推移の一例を示すグラフである。グラフから分かるとおり、自転車１０の加速度は、ユーザの歩行動作に応じて周期的に増減する。
【０１２６】
記憶部４４は、ユーザが押し歩きをするときの自転車１０の加速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報を記憶している。ユーザが押し歩きをするときの自転車１０の加速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報は、例えばマップ、テーブル、または、関数を用いた関係式を含む。一例では、ユーザが押し歩きをするときの自転車１０の加速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報は、図３０に示されるように、ユーザが押し歩きをするときの自転車１０の加速度と所定速度ＶＸ２との関係を示すマップである。マップから分かるとおり、自転車１０の加速度および所定速度ＶＸ２は比例関係であり、自転車１０の加速度が大きくなるほど、所定速度ＶＸ２が大きくなる。
【０１２７】
制御部４２は、押し歩きモードにおいてユーザによって押し歩きされる自転車１０の加速度に応じてモータ１６を制御する。具体的には、記憶部４４におけるユーザが押し歩きをするときの自転車１０の加速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報に応じてモータ１６を制御する。
【０１２８】
図３１を参照して、押し歩きモードでのモータ１６の駆動制御について説明する。制御部４２は、押し歩きモードの間、駆動制御を繰り返し実行する。制御部４２は、少なくとも１つの所定条件が成立すると駆動制御を停止する。所定条件は、押し歩きモードからアシストモードに変更した場合、自転車用制御装置４０の電源がオンからオフになった場合、および、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２を超えた場合の少なくとも１つにおいて成立する。所定条件は、トルクセンサ４６によって検出される人力駆動力ＴＡが、予め定める値以上になった場合、および、クランク回転センサ４８によって、クランク２２の回転が検出された場合の少なくとも一方において成立するようにしてもよい。
【０１２９】
制御部４２は、図６のステップＳ２１およびステップＳ２２と同様の処理を行った後、ステップＳ８１に移行する。制御部４２は、ステップＳ８１において加速度センサ９２の検出値を取得し、ステップＳ８２に移行する。制御部４２は、取得した加速度センサ９２の検出値から、ユーザが押し歩きをするときの自転車１０の加速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報を用いて所定速度ＶＸ２を設定する。制御部４２は、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。
【０１３０】
制御部４２は、図６のステップＳ２７と同様に押し歩きモードでのモータ１６の駆動の停止要求があるか否かを判定する。制御部４２は、モータ１６の駆動の停止要求がないと判定した場合には、ステップＳ８１に移行し、ステップＳ８１、Ｓ８２、Ｓ２７の処理を繰り返す。制御部４２は、モータ１６の駆動の停止要求があると判定した場合、ステップＳ２８においてモータ１６の駆動を停止し、処理を終了する。
【０１３１】
（変形例）
上記各実施形態に関する説明は、本発明に従う自転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。本発明に従う自転車用制御装置は、例えば以下に示される上記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わせられた形態を取り得る。以下の変形例において、上記各実施形態と共通する部分については、上記各実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１３２】
・検出部５２は、押し歩きモードにおいて自転車１０の押し歩きをするユーザの自転車１０と接触して自転車１０を押す部分以外のうちの所定部分として生体情報を検出してもよい。この場合、検出部５２は、生体情報の少なくとも一方を検出するセンサを含む。生体情報の一例は、心拍、呼吸、または、脈拍を含む。制御部４２は、生体情報に応じてモータ１６を制御する。一例では、制御部４２は、心拍数または脈拍数が大きくなるほど、所定速度ＶＸ２が小さくなるように設定し、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。
【０１３３】
・第２実施形態において、距離検出部は、ユーザの所定部分に取り付けられて自転車１０までの距離を検出してもよい。一例では、ユーザの所定部分は、下肢を含む。距離検出部は、例えばユーザに直接または間接的に着脱可能に構成される。距離検出部は、例えばバンド部材によってユーザに直接取り付けられてもよく、クリップ、ピン、紐などによってユーザの衣服、靴などに取り付けられてもよい。検出部５２は第１通信機５６を含む。距離検出部は、第２通信機５８を含む。距離検出部の第２通信機５８は、第１通信機５６の送信部５６Ａから出力される電波を受信するときの受信電波強度に基づいて第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離を検出してもよい。第２通信機５８は、第１通信機５６からの電波を受信したとき、第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離を含む情報を第１通信機５６に出力する。制御部４２は、駆動制御において、第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離を含む情報に応じてモータ１６を制御する。
【０１３４】
・上記変形例において、距離検出部は、ユーザの上肢、体幹、または、頭部に取り付けられてもよい。この場合、距離検出部は、自転車１０の進行方向におけるユーザと自転車１０との間の距離を検出する。一例では、距離検出部は、距離検出部（第２通信機５８）と第１通信機５６との間の距離を検出する。記憶部４４は、距離検出部と第１通信機５６との間の距離と、所定速度ＶＸ２との関係を規定する情報を記憶している。距離検出部と第１通信機５６との間の距離と、所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報は、例えばマップ、テーブル、または、関数を用いた関係式を含む。図３２のマップは、距離検出部と第１通信機５６との間の距離と、所定速度ＶＸ２との関係を規定する情報の一例である。マップから分かるとおり、距離検出部と第１通信機５６との間の距離が大きくなるほど、所定速度ＶＸ２が低くなる。制御部４２は、図３２に示されるマップを用いて、距離検出部と第１通信機５６との間の距離から所定速度ＶＸ２を設定し、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。
【０１３５】
・第２実施形態において、記憶部４４は、受信電波強度の推移のうちの最大値と最小値との差と歩幅との関係を規定した情報を記憶していてもよい。この場合、制御部４２は、受信電波強度の推移のうちの最大値と最小値との差と歩幅との関係を規定した情報から歩幅を演算する。すなわち記憶部４４は図１０のマップを記憶しなくてもよく、制御部４２は第１通信機５６と第２通信機５８との間の距離を演算しなくてもよい。
【０１３６】
・第３実施形態において、距離検出部６０は、ユーザの上肢、体幹、または、頭部に向けて電波または超音波を出力するように構成されてもよい。この場合、距離検出部６０は、自転車１０の進行方向におけるユーザと自転車１０との間の距離を検出する。記憶部４４は、自転車１０の進行方向におけるユーザと自転車１０との間の距離と、所定速度ＶＸ２との関係を規定する情報を記憶している。一例では、図３２に準じたマップである。図３２に準じたマップは、図３２のマップの横軸を自転車１０の進行方向におけるユーザと自転車１０との間の距離に変更したものである。制御部４２は、図３２に準じたマップを用いて、自転車１０の進行方向におけるユーザと自転車１０との間の距離から所定速度ＶＸ２を設定し、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。
【０１３７】
・第４実施形態において、距離検出部６６は、第３通信機６８および第４通信機７０のいずれかを有する構成であってもよい。一例では、左右の下肢の一方に取り付けられた距離検出部６６は、左右の下肢の他方に向けて超音波を出力し、左右の下肢の他方から反射した超音波を受信する。距離検出部６６は、受信した超音波の強度である受信強度に基づいて左右の下肢の間の距離を検出する。
【０１３８】
・第７実施形態において、速度検出装置８０に代えて加速度検出装置８６によってユーザの歩行速度を検出してもよい。制御部４２は、加速度検出装置８６の加速度を積分することによりユーザの歩行速度を演算する。
【０１３９】
・第７実施形態において、制御部４２は、ユーザの所定部分の移動速度として、ユーザの下肢の移動速度に応じてモータ１６を制御してもよい。一例では、速度検出装置８０に代えて加速度検出装置８６がユーザの所定部分としての下肢に取り付けられる。加速度検出装置８６は、ユーザの歩行動作における下肢の加速度を検出する。制御部４２は、検出された加速度を積分することにより下肢の移動速度を演算する。記憶部４４は、下肢の移動速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報を記憶している。下肢の移動速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報は、例えばマップ、テーブル、または、関数を用いた関係式を含む。所定速度ＶＸ２は、下肢の移動速度が小さくなるほど低い。制御部４２は、下肢の移動速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報を用いて、加速度検出装置８６が検出した加速度に基づき演算された下肢の移動速度から所定速度ＶＸ２を設定し、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。
【０１４０】
・第８実施形態において、制御部４２は、ユーザの所定部分の加速度として、ユーザの下肢の加速度に応じてモータ１６を制御してもよい。一例では、加速度検出装置８６は、ユーザの所定部分として下肢に取り付けられ、ユーザの歩行動作における下肢の加速度を検出する。記憶部４４は、下肢の加速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報を記憶している。下肢の加速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報は、例えばマップ、テーブル、または、関数を用いた関係式を含む。所定速度ＶＸ２は、下肢の加速度が小さくなるほど低い。制御部４２は、下肢の加速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報を用いて、加速度検出装置８６が検出した加速度から所定速度ＶＸ２を設定し、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。
【０１４１】
・第１〜第６実施形態において、制御部４２は、ユーザの歩幅から所定速度ＶＸ２を設定することに代えて、ユーザの所定部分の移動速度または加速度から所定速度ＶＸ２を設定してもよい。
第１実施形態では、制御部４２は、ステップＳ２４を省略し、ステップＳ２５の歩幅の演算に代えて、カメラ５２Ａが撮影した複数の画像に基づいてユーザの下肢の移動速度または加速度を演算する。制御部４２は、ステップＳ２６における歩幅から所定速度ＶＸ２を設定することに代えて、ユーザの下肢の移動速度または加速度から所定速度ＶＸ２を設定する。一例では、記憶部４４は、ユーザの下肢の移動速度または加速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報を記憶している。ユーザの下肢の移動速度または加速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報は、例えばマップ、テーブル、または、関数を用いた関係式を含む。所定速度ＶＸ２は、ユーザの下肢の移動速度または加速度が小さくなるほど低い。制御部４２は、ユーザの下肢の移動速度または加速度と所定速度ＶＸ２との関係を規定した情報を用いて、演算したユーザの下肢の移動速度または加速度から所定速度ＶＸ２を設定し、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。
第２および第３実施形態では、制御部４２は、図１２のステップＳ３３、Ｓ３４を省略し、ステップＳ３５における歩幅の演算に代えて、距離検出部５４、６０からの情報に基づいてユーザの下肢の移動速度または加速度を演算する。制御部４２は、図１２のステップＳ２６において、上記第１実施形態の変形例のステップＳ２６と同様に、ユーザの下肢の移動速度または加速度から所定速度ＶＸ２を設定し、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。
第４および第５実施形態では、制御部４２は、図１７のステップＳ４３、Ｓ４４を省略し、ステップＳ４５における歩幅の演算に代えて、距離検出部６６、７２からの情報に基づいてユーザの下肢の移動速度または加速度を演算する。制御部４２は、図１７のステップＳ２６において、上記第１実施形態の変形例のステップＳ２６と同様に、ユーザの下肢の移動速度または加速度から所定速度ＶＸ２を設定し、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。
第６実施形態では、制御部４２は、図２１のステップＳ５３を省略し、ステップＳ５４における歩幅の演算に代えて、傾斜検出部７８の加速度センサ７８Ｂからの情報に基づいてユーザの下肢の移動速度または加速度を演算する。制御部４２は、図２１のステップＳ２６において、上記第１実施形態の変形例のステップＳ２６と同様に、ユーザの下肢の移動速度または加速度から所定速度ＶＸ２を設定し、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。
【０１４２】
・第１〜第６実施形態において、押し歩きモードとは別にキャリブレーションモードを有してもよい。キャリブレーションモードは、操作部１８の操作に基づいてアシストモードまたは押し歩きモードから変更可能である。制御部４２は、キャリブレーションモードにおいて、ユーザが自転車１０を押し歩きするようにユーザに報知する。制御部４２は、ユーザが自転車１０を所定期間に亘って押し歩きを行うことにより、歩幅を演算する。制御部４２は、例えば図５のマップを用いて、演算した歩幅から所定速度ＶＸ２を設定する。この場合、制御部４２は、駆動制御におけるモータ１６の制御として第１例および第２例を含む。第１例では、制御部４２は、押し歩きモードの間、自転車１０の走行速度Ｖがキャリブレーションモードにおいて設定した所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。第１例によれば、ユーザの体格に応じて、押し歩きモードにおける自転車１０の走行速度Ｖをモータ１６によって好適に制御できる。第２例では、制御部４２は、駆動制御のステップＳ２２におけるモータ１６の駆動を開始するときのモータ１６の制御を、自転車１０の走行速度Ｖがキャリブレーションモードにおいて設定した所定速度ＶＸ２となるようにモータ１６を制御する。第２例によれば、ユーザが押し歩きをしている間に歩幅が変化したときに歩幅の変化にあわせてモータ１６を好適に制御できる。
【０１４３】
・第１〜第６実施形態において、制御部４２は、歩幅が小さくなるほど、所定速度ＶＸ２が高くなるように所定速度ＶＸ２を設定してもよい。この場合、記憶部４４は、歩幅と所定速度ＶＸ２との関係を規定する情報として、図５のマップに代えて、図３３のマップを記憶している。図３３のマップから分かるとおり、歩幅が小さくなるほど、所定速度ＶＸ２が高くなる。
【０１４４】
・第１〜第６実施形態において、記憶部４４が図５のマップおよび図３３のマップを記憶している場合、ユーザの操作によって、図５のマップと図３３のマップとを切り替えるようにしてもよい。一例では、キャリブレーションモードにおいて、ユーザによる操作部１８の操作に基づいて、制御部４２が図５のマップおよび図３３のマップを選択するようにしてもよい。
【０１４５】
・第１〜第６実施形態において、制御部４２は、駆動制御において、ユーザの１歩行周期を計測し、１歩行周期に基づいて図５のマップおよび図３３のマップのいずれかを選択してもよい。１歩行周期が短ければ、ユーザは歩幅を小さくして歩行動作を速く行っていると予測される。１歩行周期が長ければ、ユーザは歩幅を大きくして歩行動作をゆっくり行っていると予測される。一例では、制御部４２は、１歩行周期が閾値未満の場合、図３３のマップを選択し、１歩行周期が閾値以上の場合、図５のマップを選択する。制御部４２は、選択されたマップに基づいて、歩幅から所定速度ＶＸ２を設定し、自転車１０の走行速度Ｖが所定速度ＶＸ２になるようにモータ１６を制御する。
【０１４６】
・各実施形態において、制御部４２は、距離検出部からの情報または距離検出部の出力に応じて設定される所定速度ＶＸ２の上限値を設定してもよい。所定速度ＶＸ２の上限値の一例は、５ｋｍ／ｈである。一例では、第１〜第６実施形態における歩幅が所定の大きさ以上の場合、制御部４２は、歩幅が大きくなっても所定速度ＶＸ２が上限値を維持するように所定速度ＶＸ２を設定する。第７実施形態における速度検出装置８０の検出値が所定値以上の場合、制御部４２は、検出値が大きくなっても所定速度ＶＸ２が上限値を維持するように所定速度ＶＸ２を設定する。第８実施形態における加速度検出装置８６の検出値が所定値以上の場合、制御部４２は、検出値が大きくなっても所定速度ＶＸ２が上限値を維持するように所定速度ＶＸ２を設定する。
【０１４７】
・各実施形態のモータ１６を自転車１０のフレーム１２、後輪ＷＲ、または、前輪ＷＦに設けてもよい。モータ１６を前輪ＷＦに設ける場合、モータ１６は、前輪ＷＦのハブに設けられ、前輪ＷＦに回転を伝達するように設けられる。モータ１６を後輪ＷＲに設ける場合、モータ１６は、後輪ＷＲのハブに設けられ、後輪ＷＲに回転を伝達するように設けられる。
【符号の説明】
【０１４８】
１０…自転車、１６…モータ、１８…操作部、４０…自転車用制御装置、４２…制御部、５２…検出部、５２Ａ…カメラ、５２Ｃ…受信部、５４…距離検出部、６０…距離検出部、６６…距離検出部、７２…距離検出部、７８…傾斜検出部、８０…速度検出装置、８６…加速度検出装置、ＶＸ２…所定速度。
【図１】
2018184147.tif 000003
【図２】
2018184147.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018184147.tif 000006
【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】
2018184147.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月13日(2018.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
車速センサ５０は、車輪の回転速度を検出する。図１に示されるとおり、車速センサ５０は、フレーム１２のチェーンステイに取り付けられる。車速センサ５０は、後輪ＷＲに取り付けられる磁石Ｍと車速センサ５０との相対位置の変化に応じた信号を制御部４２に出力する。車速センサ５０は、リードスイッチを構成する磁性体リード、または、ホール素子を含むことが好ましい。制御部４２は、車速センサ５０の出力に基づいて自転車１０の走行速度Ｖを演算する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
制御部４２は、押し歩きモードにおいてユーザが操作可能な操作部１８が操作された場合、モータ１６の駆動を開始する。一例では、制御部４２は、ステップＳ２１において押し歩きモードでのモータ１６の駆動の開始要求があるか否かを判定する。制御部４２は、例えば、図４の切替制御において押し歩きモードに切り替えられている状態で、操作部１８Ｂの第２スイッチ１８ｂが操作された場合、かつ、人力駆動力ＴＡが入力されていない場合、モータ１６の駆動の開始要求があると判定する。制御部４２は、モータ１６の駆動の開始要求があると判定するまでステップＳ２１の処理を繰り返す。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
制御部４２は、ステップＳ２３においてカメラ５２Ａによってクランク２２付近の路面を撮影し、ステップＳ２４において、ステップＳ２３において取得した画像を用いて、ユーザの下肢の一歩分の動きを検出したか否かを判定する。制御部４２は、例えばカメラ５２Ａにより撮影した複数の画像におけるマーカーの動きを検出する場合、一歩分の画像群を取得できたか否かに基づいて、一歩分の動きを検出したか否かを判定する。一歩分の画像群は、マーカーが自転車１０の進行方向から進行方向とは反対方向に変更したときから、マーカーが進行方向とは反対方向から進行方向に変更するまでの期間の複数の画像を含む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
制御部４２は、一歩分の動きを検出した場合には、ステップＳ２５において歩幅を演算し、ステップＳ２６に移行する。制御部４２は、図５のマップを用いて、ステップＳ２５で演算した歩幅から所定速度ＶＸ２を設定し、ステップＳ２７に移行する。制御部４２は、自転車１０の走行速度ＶがステップＳ２６で設定した所定速度ＶＸ２になるようにモータ１６を駆動する。制御部４２は、一歩分の動きを検出していない場合にも、ステップＳ２７に移行する。