(57)【要約】【課題】走行状態に対して好適にモータを制御できる人力駆動車両用の制御装置を提供する。【解決手段】人力駆動車両用の制御装置は、人力駆動車両の推進をアシストするモータを制御する制御部を含む人力駆動車両用の制御装置であって、前記制御部は、人力駆動力に応じて前記モータを制御する第１制御状態と、前記第１制御状態の場合よりも前記人力駆動力に対する前記モータの出力の比率が大きくなるように、前記人力駆動力に応じて前記モータを制御する第２制御状態と、を選択的に設定可能であり、前記第１制御状態が設定されている場合、第１所定期間の前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度が第１応答速度になるように前記モータを制御し、前記第２制御状態が設定されている場合、前記第１所定期間を含む第２所定期間の前記応答速度が前記第１応答速度よりも遅い第２応答速度になるように前記モータを制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人力駆動車両の推進をアシストするモータを制御する制御部を含む人力駆動車両用の制御装置であって、
前記制御部は、
人力駆動力に応じて前記モータを制御する第１制御状態と、前記第１制御状態の場合よりも前記人力駆動力に対する前記モータの出力の比率が大きくなるように、前記人力駆動力に応じて前記モータを制御する第２制御状態と、を選択的に設定可能であり、
前記第１制御状態が設定されている場合、第１所定期間の前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度が第１応答速度になるように前記モータを制御し、
前記第２制御状態が設定されている場合、前記第１所定期間を含む第２所定期間の前記応答速度が前記第１応答速度よりも遅い第２応答速度になるように前記モータを制御する、人力駆動車両用の制御装置。
【請求項２】
前記第１所定期間は、前記モータの駆動が開始されてから予め定められる第１期間が経過するまでの期間を含み、
前記第２所定期間は、前記モータの駆動が開始されてから予め定められる第２期間が経過するまでの期間を含む、請求項１に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【請求項３】
前記第１所定期間は、前記モータの駆動が開始されてから前記人力駆動車両の走行状態が第１所定状態になるまでの期間を含み、
前記第２所定期間は、前記モータの駆動が開始されてから前記人力駆動車両の走行状態が第２所定状態になるまでの期間を含む、請求項１に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記人力駆動力が所定値以上になると、前記モータの駆動を開始する、請求項２または３に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【請求項５】
前記第１所定期間は、前記人力駆動車両のクランクの回転が開始された後に前記モータが駆動してから予め定められる第３期間が経過するまでの期間を含み、
前記第２所定期間は、前記人力駆動車両のクランクの回転が開始された後に前記モータが駆動してから予め定められる第４期間が経過するまでの期間を含む、請求項１に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【請求項６】
前記第１所定期間は、前記人力駆動車両のクランクの回転が開始されてから前記人力駆動車両の走行状態が第１所定状態になるまでの期間を含み、
前記第２所定期間は、前記人力駆動車両のクランクの回転が開始されてから前記人力駆動車両の走行状態が第２所定状態になるまでの期間を含む、請求項１に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【請求項７】
前記人力駆動車両の走行状態は、前記人力駆動車両のクランクの回転量、前記人力駆動車両のクランクの回転速度、前記人力駆動車両の車輪の回転量、および、前記人力駆動車両の走行距離の少なくとも１つを含む、請求項３または６に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【請求項８】
前記第１所定状態と、前記第２所定状態とは相互に異なる、請求項３、６、および、７のいずれか一項に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記第１制御状態が設定されている場合、前記第１所定期間が経過した場合、前記応答速度が第３応答速度になるように前記モータを制御し、
前記第２制御状態が設定されている場合、前記第２所定期間が経過した場合、前記応答速度が前記第３応答速度になるように前記モータを制御する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記第１制御状態が設定されている場合、
前記第１所定期間において期間が経過するほど、前記第１応答速度が前記第３応答速度に近付くように前記モータを制御し、
前記第２制御状態が設定されている場合、
前記第２所定期間において期間が経過するほど、前記第２応答速度が前記第３応答速度に近付くように前記モータを制御する、請求項９に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記第１制御状態が設定されている場合、前記人力駆動車両の車速が第１車速以上の場合における前記第１応答速度を、前記人力駆動車両の車速が第１車速未満の場合における前記第１応答速度よりも速くする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記第２所定期間の前記人力駆動車両の車速が第２車速以上であり且つ前記モータが駆動していない状態での前記第２応答速度を、前記第２所定期間の前記人力駆動車両の車速が前記第２車速未満であり且つ前記モータが駆動していない状態での前記第２応答速度よりも速くする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記人力駆動車両の走行する路面が所定角度以上の上り坂の場合、
前記第１応答速度が第４応答速度になるように前記モータを制御し、
前記第２応答速度は第５応答速度になるように前記モータを制御し、
前記第４応答速度は、前記第１応答速度よりも速く、前記第５応答速度は前記第２応答速度よりも速い、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記人力駆動車両の走行する路面が所定角度以上の下り坂の場合、
前記第１応答速度が第６応答速度になるように前記モータを制御し、
前記第２応答速度が第７応答速度になるように前記モータを制御し、
前記第６応答速度は、前記第１応答速度よりも遅く、
前記第７応答速度は、前記第２応答速度よりも遅い、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記モータの応答速度を変更するフィルタをさらに含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記フィルタのゲインを変更することによって、前記応答速度を変更する、請求項１５に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【請求項１７】
人力駆動車両の推進をアシストするモータを制御する制御部を含む人力駆動車両用の制御装置であって、
前記制御部は、
人力駆動力に応じて前記モータを制御する第１制御状態と、前記第１制御状態の場合よりも前記人力駆動力に対する前記モータの出力の比率が大きくなるように、前記人力駆動力に応じて前記モータを制御する第２制御状態と、を選択的に設定可能であり、
前記第１制御状態が設定されている場合、第１所定期間の前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度が第１応答速度になるように前記モータを制御し、前記第１所定期間が経過すると前記応答速度が第３応答速度になるように前記モータを制御し、
前記第２制御状態が設定されている場合、前記第１所定期間を含む第２所定期間の前記応答速度が第１応答速度と異なる第２応答速度になるように前記モータを制御し、前記第２所定期間が経過すると前記応答速度が前記第３応答速度になるように前記モータを制御する、人力駆動車両用の制御装置。
【請求項１８】
前記第３応答速度は、前記第１応答速度および前記第２応答速度とは異なる、請求項１７に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【請求項１９】
前記第３応答速度は、前記第１応答速度および前記第２応答速度よりも速い、請求項１７に記載の人力駆動車両用の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人力駆動車両用の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される人力駆動車両用の制御装置は、人力駆動力に応じて人力駆動車両の推進をアシストするモータを制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２８５４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
人力駆動車両の走行状態によって好ましいモータの出力は異なる。上記人力駆動車両の制御装置は、この点について考慮していない。
本発明の目的は、走行状態に対して好適にモータを制御できる人力駆動車両の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１側面に従う人力駆動車両の制御装置は、人力駆動車両の推進をアシストするモータを制御する制御部を含む人力駆動車両の制御装置であって、前記制御部は、人力駆動力に応じて前記モータを制御する第１制御状態と、前記第１制御状態の場合よりも前記人力駆動力に対する前記モータの出力の比率が大きくなるように、前記人力駆動力に応じて前記モータを制御する第２制御状態と、を選択的に設定可能であり、前記第１制御状態が設定されている場合、第１所定期間の前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度が第１応答速度になるように前記モータを制御し、前記第２制御状態が設定されている場合、前記第１所定期間を含む第２所定期間の前記応答速度が前記第１応答速度よりも遅い第２応答速度になるように前記モータを制御する。
上記第１側面に従えば、第１制御状態よりも人力駆動力に対するモータの出力の比率が大きい第２制御状態において、第１制御状態の場合よりも応答速度を遅くできる。このため、第２制御状態において人力駆動力にともなってモータの出力が上昇する場合に、モータの出力を緩やかに上昇させられる。このため、第１制御状態および第２制御状態の両方において走行状態に対して好適なモータ制御をすることができる。
【０００６】
前記第１側面に従う第２側面の人力駆動車両の制御装置において、前記第１所定期間は、前記モータの駆動が開始されてから予め定められる第１期間が経過するまでの期間を含み、前記第２所定期間は、前記モータの駆動が開始されてから予め定められる第２期間が経過するまでの期間を含む。
上記第２側面に従えば、第２制御状態では、モータの駆動が開始されてから第２期間が経過するまでの期間を含む第２所定期間において、第１制御状態でモータの駆動が開始されてから第１期間が経過するまでの第１所定期間よりも応答速度を遅くできる。このため、第２制御状態、かつ、モータの駆動が開始されてから第２期間が経過するまでの期間を含む第２所定期間において、人力駆動力にともなってモータの出力が上昇する場合に、モータの出力を緩やかに上昇させられる。
【０００７】
前記第１側面に従う第３側面の人力駆動車両の制御装置において、前記第１所定期間は、前記モータの駆動が開始されてから前記人力駆動車両の走行状態が第１所定状態になるまでの期間を含み、前記第２所定期間は、前記モータの駆動が開始されてから前記人力駆動車両の走行状態が第２所定状態になるまでの期間を含む。
上記第３側面に従えば、第２制御状態では、モータの駆動が開始されてから人力駆動車両の走行状態が第２所定状態になるまでの期間を含む第２所定期間において、第１制御状態でモータの駆動が開始されてから人力駆動車両の走行状態が第１所定状態になるまでの第１所定期間よりも応答速度を遅くできる。このため、第２制御状態、かつ、モータの駆動が開始されてから人力駆動車両の走行状態が第２所定状態になるまでの期間を含む第２所定期間において、人力駆動力にともなってモータの出力が上昇する場合に、モータの出力を緩やかに上昇させられる。
【０００８】
前記第２または第３側面に従う第４側面の人力駆動車両の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動力が所定値以上になると、前記モータの駆動を開始する。
上記第４側面に従えば、人力駆動力が所定値以上になるまではモータの駆動が開始されないため、第１制御状態および第２制御状態の両方において走行状態に対して好適なモータ制御をすることができる。
【０００９】
前記第１側面に従う第５側面の人力駆動車両の制御装置において、前記第１所定期間は、前記人力駆動車両のクランクの回転が開始された後に前記モータが駆動してから予め定められる第３期間が経過するまでの期間を含み、前記第２所定期間は、前記人力駆動車両のクランクの回転が開始された後に前記モータが駆動してから予め定められる第４期間が経過するまでの期間を含む。
上記第５側面に従えば、人力駆動車両のクランクの回転が開始された後にモータが駆動してから予め定められる第４期間が経過するまでの期間を含む第２所定期間において、第１制御状態でモータの駆動が開始されてから第３期間が経過するまでの期間を含む第１所定期間よりも応答速度を遅くできる。このため、第２制御状態、かつ、人力駆動車両のクランクの回転が開始された後にモータの駆動が開始されてから第４期間が経過するまでの期間を含む第２所定期間において、人力駆動力にともなってモータの出力が上昇する場合に、モータの出力を緩やかに上昇させられる。
【００１０】
前記第１側面に従う第６側面の人力駆動車両の制御装置において、前記第１所定期間は、前記人力駆動車両のクランクの回転が開始されてから前記人力駆動車両の走行状態が第１所定状態になるまでの期間を含み、前記第２所定期間は、前記人力駆動車両のクランクの回転が開始されてから前記人力駆動車両の走行状態が第２所定状態になるまでの期間を含む。
上記第６側面に従えば、人力駆動車両のクランクの回転が開始された後にモータが駆動してから人力駆動車両の走行状態が第２所定状態になるまでの期間を含む第２所定期間において、第１制御状態でモータの駆動が開始されてから人力駆動車両の走行状態が第１所定状態になるまでの期間を含む第１所定期間よりも応答速度を遅くできる。このため、第２制御状態、かつ、人力駆動車両のクランクの回転が開始された後にモータの駆動が開始されてから人力駆動車両の走行状態が第２所定状態になるまでの期間を含む第２所定期間において、人力駆動力にともなってモータの出力が上昇する場合に、モータの出力を緩やかに上昇させられる。
【００１１】
前記第３または第６側面に従う第７側面の人力駆動車両用の制御装置において、前記人力駆動車両の走行状態は、前記人力駆動車両のクランクの回転量、前記人力駆動車両のクランクの回転速度、前記人力駆動車両の車輪の回転量、および、前記人力駆動車両の走行距離の少なくとも１つを含む。
上記第７側面に従えば、第２所定期間を、人力駆動車両のクランクの回転量、人力駆動車両のクランクの回転速度、人力駆動車両の車輪の回転量、および、人力駆動車両の走行距離の少なくとも１つによって適切な長さにすることができる。
【００１２】
前記第３、第６、および、第７のいずれか１つの側面に従う第８側面の人力駆動車両用の制御装置において、前記第１所定状態と、前記第２所定状態とは相互に異なる。
上記第８側面に従えば、第１制御状態における第１所定期間と第２制御状態における第２所定期間とを異ならせることができる。
【００１３】
前記第１〜第８側面のいずれか１つに従う第９側面の人力駆動車両用の制御装置において、前記制御部は、前記第１制御状態が設定されている場合、前記第１所定期間が経過した場合、前記応答速度が第３応答速度になるように前記モータを制御し、前記第２制御状態が設定されている場合、前記第２所定期間が経過した場合、前記応答速度が前記第３応答速度になるように前記モータを制御する。
上記第９側面に従えば、第１所定期間が経過した後および第２所定期間が経過した後において、応答速度を第１所定期間経過した後および第２所定期間が経過した後に適した第３応答速度にすることができる。
【００１４】
前記第９側面に従う第１０側面の人力駆動車両用の制御装置において、前記制御部は、前記第１制御状態が設定されている場合、前記第１所定期間において期間が経過するほど、前記第１応答速度が前記第３応答速度に近付くように前記モータを制御し、前記第２制御状態が設定されている場合、前記第２所定期間において期間が経過するほど、前記第２応答速度が前記第３応答速度に近付くように前記モータを制御する。
上記第１０側面に従えば、第１所定期間において期間が経過するほど、第１応答速度が第３応答速度に近付くため、第１所定期間が経過したときに、応答速度の急激な変化を防ぎ、緩やかに応答速度を変化させることができる。また、第２所定期間において期間が経過するほど、第２応答速度が第３応答速度に近付くため、第２所定期間が経過したときに、応答速度の急激な変化を防ぎ、緩やかに応答速度を変化させることができる。
【００１５】
前記第１〜第１０側面のいずれか１つに従う第１１側面の人力駆動車両用の制御装置において、前記制御部は、前記第１制御状態が設定されている場合、前記人力駆動車両の車速が第１車速以上の場合における前記第１応答速度を、前記人力駆動車両の車速が第１車速未満の場合における前記第１応答速度よりも速くする。
上記第１１側面に従えば、第１制御状態が設定されている場合、かつ、第１車速以上の場合には、第１車速未満の場合よりも第１応答速度が速い。このため、人力駆動車両が第１車速以上の場合には、第１車速未満の場合よりも早期にモータの出力を上昇させることができる。例えば、人力駆動車両が第１車速以上で走行中の場合にクランクが停止した状態から回転を開始した場合には、人力駆動車両が停止した状態の場合にクランクが停止した状態から回転を開始した場合よりも早期にモータの出力を上昇させることができる。
【００１６】
前記第１〜第１０側面のいずれか１つに従う第１２側面の人力駆動車両用の制御装置において、前記制御部は、前記第２所定期間の前記人力駆動車両の車速が第２車速以上であり且つ前記モータが駆動していない状態での前記第２応答速度を、前記第２所定期間の前記人力駆動車両の車速が前記第２車速未満であり且つ前記モータが駆動していない状態での前記第２応答速度よりも速くする。
上記第１２側面に従えば、第２制御状態が設定されている場合、かつ、第２車速以上の場合には、第２車速未満の場合よりも第２応答速度が速い。このため、人力駆動車両が第２車速以上の場合には、第２車速未満の場合よりも早期にモータの出力を上昇させることができる。例えば、人力駆動車両が第２車速以上で走行中の場合にクランクが停止した状態から回転を開始した場合には、人力駆動車両が停止した状態の場合にクランクが停止した状態から回転を開始した場合よりも早期にモータの出力を上昇させることができる。
【００１７】
前記第１〜第１２側面のいずれか１つに従う第１３側面の人力駆動車両用の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車両の走行する路面が所定角度以上の上り坂の場合、前記第１応答速度が第４応答速度になるように前記モータを制御し、前記第２応答速度は第５応答速度になるように前記モータを制御し、前記第４応答速度は、前記第１応答速度よりも速く、前記第５応答速度は前記第２応答速度よりも速い。
上記第１３側面に従えば、人力駆動車両の走行する路面が所定角度以上の上り坂の場合には、応答速度が速くなる。このため、人力駆動車両の走行する路面が所定角度以上の上り坂の場合には、モータの出力を早期に上昇させることができる。
【００１８】
前記第１〜第１３側面のいずれか１つに従う第１４側面の人力駆動車両の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車両の走行する路面が所定角度以上の下り坂の場合、前記第１応答速度が第６応答速度になるように前記モータを制御し、前記第２応答速度が第７応答速度になるように前記モータを制御し、前記第６応答速度は、前記第１応答速度よりも遅く、前記第７応答速度は、前記第２応答速度よりも遅い。
上記第１４側面に従えば、人力駆動車両の走行する路面が所定角度以上の下り坂の場合には、応答速度が遅くなる。このため、人力駆動車両の走行する路面が所定角度以上の下り坂の場合には、モータの出力の上昇を抑制できる。
【００１９】
前記第１〜第１４側面のいずれか１つに従う第１５側面の人力駆動車両用の制御装置において、前記制御部は、前記モータの応答速度を変更するフィルタをさらに含む。
上記第１５側面に従えば、フィルタによって、応答速度を好適に変更できる。
【００２０】
前記第１５側面に従う第１６側面の人力駆動車両用の制御装置において、前記制御部は、前記フィルタのゲインを変更することによって、前記応答速度を変更する。
上記第１６側面に従えば、フィルタのゲインを変更することによって、応答速度を好適に変更できる。
【００２１】
本発明の第１７側面に従う人力駆動車両の制御装置は、人力駆動車両の推進をアシストするモータを制御する制御部を含む人力駆動車両の制御装置であって、前記制御部は、人力駆動力に応じて前記モータを制御する第１制御状態と、前記第１制御状態の場合よりも前記人力駆動力に対する前記モータの出力の比率が大きくなるように、前記人力駆動力に応じて前記モータを制御する第２制御状態と、を選択的に設定可能であり、前記第１制御状態が設定されている場合、第１所定期間の前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度が第１応答速度になるように前記モータを制御し、前記第１所定期間が経過すると前記応答速度が第３応答速度になるように前記モータを制御し、前記第２制御状態が設定されている場合、前記第１所定期間を含む第２所定期間の前記応答速度が第１応答速度と異なる第２応答速度になるように前記モータを制御し、前記第２所定期間が経過すると前記応答速度が前記第３応答速度になるように前記モータを制御する。
上記第１７側面に従えば、第１制御状態よりも人力駆動力に対するモータの出力の比率が大きい第２制御状態において、第１制御状態の場合と応答速度を異ならせることができる。このため、第２制御状態の第２所定期間における応答速度を、第２制御状態の第２所定期間に適切な第２応答速度にすることができる。
【００２２】
前記第１７側面に従う第１８側面の人力駆動車両用の制御装置において、前記第３応答速度は、前記第１応答速度および前記第２応答速度とは異なる。
上記第１８側面に従えば、第１所定期間が経過した後および第２所定期間が経過した後において、応答速度を第１所定期間経過した後および第２所定期間が経過した後に適した第３応答速度にすることができる。
【００２３】
前記第１７側面に従う第１９側面の人力駆動車両用の制御装置において、前記第３応答速度は、前記第１応答速度および前記第２応答速度よりも速い。
上記第１９側面に従えば、第１所定期間が経過した後および第２所定期間が経過した後において、モータを人力駆動力の変化に対して高い応答性で制御できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の人力駆動車両用の制御装置は、走行状態に対して好適にモータを制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態の人力駆動車両用の制御装置を含む人力駆動車両の側面図。
【図２】第１実施形態の人力駆動車両用の制御装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図３】図２の制御部のフィルタ処理に関する電気的な構成を示すブロック図。
【図４】図２の制御部のフィルタ処理に用いられるクランクの回転量とゲインとの関係を示すグラフ。
【図５】図２の制御部によって実行される応答速度を変更する処理のフローチャート。
【図６】図２のモータの出力の変化を示すタイミングチャート。
【図７】第２実施形態の人力駆動車両用の制御装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図８】図７の制御部によって実行される応答速度を変更する処理の第１のフローチャート。
【図９】図７の制御部によって実行される応答速度を変更する処理の第２のフローチャート。
【図１０】第３実施形態の制御部によって実行される応答速度を変更する処理の第１のフローチャート。
【図１１】第３実施形態の制御部によって実行される応答速度を変更する処理の第２のフローチャート。
【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両の制御装置５０について説明する。以後、人力駆動車両の制御装置５０を、単に制御装置５０と記載する。制御装置５０は、人力駆動車両１０に設けられる。人力駆動車両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。人力駆動車両１０は、例えば、自転車を含む。人力駆動車両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。自転車は、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、リカンベントを含む。以下、実施の形態において、人力駆動車両１０を、自転車として説明する。
【００２７】
図１に示されるとおり、人力駆動車両１０は、入力回転体１２と、駆動輪１４と、モータ１８と、を含む。人力駆動車両１０は、フレーム２０をさらに含む。入力回転体１２には、人力駆動力が入力される。入力回転体１２は、クランクを含む。入力回転体１２は、フレーム２０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２２が連結される。駆動輪１４は、入力回転体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２０に支持される。入力回転体１２と駆動輪１４とは、駆動機構２４によって連結される。駆動機構２４は、クランク軸１２Ａに結合される第１回転体２６を含む。クランク軸１２Ａと第１回転体２６とは、第１ワンウェイクラッチを介して結合されていてもよい。第１ワンウェイクラッチは、入力回転体１２が前転した場合に、第１回転体２６を前転させ、入力回転体１２が後転した場合に、第１回転体２６を後転させないように構成される。第１回転体２６は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。駆動機構２４は、連結部材２８と、第２回転体３０とをさらに含む。連結部材２８は、第１回転体２６の回転力を第２回転体３０に伝達する。連結部材２８は、例えば、チェーン、ベルト、または、シャフトを含む。
【００２８】
第２回転体３０は、駆動輪１４に連結される。第２回転体３０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３０と駆動輪１４との間には、第２ワンウェイクラッチが設けられていることが好ましい。第２ワンウェイクラッチは、第２回転体３０が前転した場合に、駆動輪１４を前転させ、第２回転体３０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】
人力駆動車両１０は、前輪および後輪を含む。フレーム２０には、フロントフォークを介して前輪が取り付けられている。フロントフォークには、ハンドルバー１０Ｈがステム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、人力駆動車両１０は、モータ１８の駆動回路３２、バッテリ３４、クランク回転センサ３６、車速センサ３８、トルクセンサ４０、および、制御装置５０をさらに含む。
【００３１】
モータ１８および駆動回路３２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３２は、バッテリ３４からモータ１８に供給される電力を制御する。駆動回路３２は、制御装置５０の制御部５２と有線または無線によって通信可能に接続されている。駆動回路３２は、例えばシリアル通信によって制御部５２と通信可能である。駆動回路３２は、制御部５２からの制御信号に応じてモータ１８を駆動させる。駆動回路３２は、制御装置５０に含まれていてもよく、制御部５２に含まれていてもよい。モータ１８は、人力駆動車両１０の推進をアシストする。モータ１８は、電気モータを含む。モータ１８は、ペダル２２から後輪までの人力駆動力の伝達経路、または、前輪に回転を伝達するように設けられる。モータ１８は、人力駆動車両１０のフレーム２０、後輪、または、前輪に設けられる。一例では、モータ１８は、クランク軸１２Ａから第１回転体２６までの動力伝達経路に結合される。モータ１８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を人力駆動車両１０が前進する方向に回転させた場合に入力回転体１２の回転力によってモータ１８が回転しないようにワンウェイクラッチが設けられるのが好ましい。モータ１８および駆動回路３２が設けられるハウジングには、モータ１８および駆動回路３２以外の構成が設けられてもよく、例えばモータ１８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】
図２に示すバッテリ３４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３４は、人力駆動車両１０に設けられ、バッテリ３４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１８および制御装置５０に電力を供給する。バッテリ３４は、制御部５２と有線または無線によって通信可能に接続されている。バッテリ３４は、例えばＰＬＣによって制御部５２と通信可能である。バッテリ３４は、フレーム２０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２０の内部に収容されてもよい。
【００３３】
図２に示すクランク回転センサ３６は、入力回転体１２の回転速度を検出する。クランク回転センサ３６は、人力駆動車両１０のフレーム２０またはモータ１８が設けられるハウジングに取り付けられる。クランク回転センサ３６は、磁界の強度に応じた信号を出力する磁気センサを含んで構成される。周方向に磁界の強度が変化する環状の磁石が、クランク軸１２Ａまたはクランク軸１２Ａから第１回転体２６までの間の動力伝達経路に設ける。クランク回転センサ３６は、制御部５２と有線または無線によって通信可能に接続されている。クランク回転センサ３６は、入力回転体１２の回転速度に応じた信号を制御部５２に出力する。
【００３４】
クランク回転センサ３６は、クランク軸１２Ａから第１回転体２６までの人力駆動力の伝達経路において、クランク軸１２Ａと一体に回転する部材に設けられてもよい。例えば、クランク回転センサ３６は、クランク軸１２Ａと第１回転体２６との間にワンウェイクラッチが設けられない場合、第１回転体２６に設けられてもよい。
【００３５】
車速センサ３８は、車輪の回転速度を検出する。車速センサ３８は、有線または無線によって制御部５２と電気的に接続されている。車速センサ３８は、制御部５２と有線または無線によって通信可能に接続されている。車速センサ３８は、車輪の回転速度に応じた信号を制御部５２に出力する。制御部５２は、車輪の回転速度に基づいて人力駆動車両１０の車速Ｖを演算する。制御部５２は、車速Ｖが所定値以上になると、モータ１８を停止する。所定値は、例えば時速２５Ｋｍ、または、時速４５Ｋｍである。車速センサ３８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。車速センサ３８は、フレーム２０のチェーンステイ２０Ｂに取り付けられ、後輪に取り付けられる磁石を検出する構成としてもよく、フロントフォーク２０Ａに設けられ、前輪に取り付けられる磁石を検出する構成としてもよい。
【００３６】
トルクセンサ４０は、モータ１８が設けられるハウジングに設けられる。トルクセンサ４０は、入力回転体１２に入力される人力駆動力ＴＡを検出する。トルクセンサ４０は、例えば、動力伝達経路のうちの第１ワンウェイクラッチよりも上流側に設けられる。トルクセンサ４０は、歪センサまたは磁歪センサなどを含む。歪センサは、歪ゲージを含む。トルクセンサ４０が歪センサを含む場合、歪センサは、動力伝達経路に含まれる回転体の外周部に設けられる。トルクセンサ４０は、無線または有線の通信部を含んでいてもよい。トルクセンサ４０の通信部は、制御部５２と通信可能に構成される。
【００３７】
制御装置５０は、制御部５２を含む。一例では、制御装置５０は、記憶部５４をさらに含む。制御部５２は、予め定められる制御プログラムを実行する演算処理装置を含む。演算処理装置は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）を含む。制御部５２は、１または複数のマイクロコンピュータを含んでいてもよい。記憶部５４には、各種の制御プログラムおよび各種の制御処理に用いられる情報が記憶される。記憶部５４は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。制御部５２および記憶部５４は、例えばモータ１８が設けられるハウジングに設けられる。
【００３８】
制御部５２は、モータ１８を制御する。制御部５２は、モータ１８を、人力駆動車両１０に入力される人力駆動力ＴＡに応じて制御する。制御部５２は、互いに離れた位置に配置される制御回路を含んでいてもよい。例えば制御部５２の一部の制御回路は、モータ１８が設けられるハウジングに設けられ、制御部５２の他の一部の制御回路は変速機に設けられてもよい。制御部５２は、人力駆動力ＴＡに対して、モータ１８の出力特性が異なる複数の制御状態を切り替え可能に構成される。
【００３９】
制御部５２は、人力駆動力ＴＡに対して、モータ１８の出力特性が異なる２つの制御状態を切り替え可能に構成される。制御部５２は、２つの制御状態のそれぞれにおいて、人力駆動車両１０に入力される人力駆動力ＴＡに対するモータ１８の出力の比率Ａが異なるようにモータ１８を制御する。人力駆動車両１０に入力される人力駆動力ＴＡのトルクに対するモータ１８の出力のトルクの比率を、比率Ａと記載する場合がある。人力駆動車両１０に入力される人力駆動力の仕事率（ワット）に対するモータ１８の出力の仕事率（ワット）の比率を、比率Ａと記載する場合がある。人力駆動力の仕事率は、人力駆動力ＴＡとクランク回転速度との乗算によって算出される。モータ１８の出力が減速機を介して人力駆動経路に入力される場合は、減速機の出力を、モータ１８の出力とする。２つの制御状態は、比率Ａが第１比率Ａ１の第１制御状態、および、比率Ａが第１比率Ａ１よりも大きい第２比率Ａ２の第２制御状態を含む。
【００４０】
制御部５２は、第１制御状態と第２制御状態とを選択的に設定可能である。第１制御状態と第２制御状態とは、例えば操作部（図示略）の操作によって切り替えられる。制御部５２は、第１制御状態と、第２制御状態とにおいて、それぞれ人力駆動力ＴＡの変化に対するモータ１８の応答速度Ｒを異ならせることができる。応答速度Ｒは、人力駆動力ＴＡに設定されている制御状態の比率Ａを乗算した場合の値の変化に対する、実際のモータ１８の出力ＴＭの変化速度として表される。制御部５２は、人力駆動力ＴＡが所定値ＴＡＸ以上になると、モータ１８の駆動を開始する。
【００４１】
第１制御状態では、制御部５２は、人力駆動力ＴＡに応じてモータ１８を制御する。制御部５２は、第１制御状態が設定されている場合、第１所定期間Ｓ１の人力駆動力ＴＡの変化に対するモータの応答速度Ｒが第１応答速度Ｒ１になるようにモータ１８を制御する。第１所定期間Ｓ１は、モータ１８の駆動が開始されてから人力駆動車両１０の走行状態が第１所定状態になるまでの期間を含む。人力駆動車両１０の走行状態は、人力駆動車両１０のクランクの回転量ＤＣを含む。第１所定状態は、モータ１８の駆動が開始されてからのクランクの回転量ＤＣが第１回転量ＤＣ１の状態である。第１所定期間Ｓ１は、モータ１８の駆動が開始されてからクランクの回転量ＤＣが第１回転量ＤＣ１になるまでの期間である。
【００４２】
第２制御状態では、制御部５２は、第１制御状態の場合よりも人力駆動力ＴＡに対するモータ１８の出力の比率Ａが大きくなるように、人力駆動力ＴＡに応じてモータ１８を制御する。制御部５２は、第２制御状態が設定されている場合、第１所定期間Ｓ１を含む第２所定期間Ｓ２の応答速度Ｒが第１応答速度Ｒ１よりも遅い第２応答速度Ｒ２になるようにモータ１８を制御する。第２所定期間Ｓ２は、モータ１８の駆動が開始されてから人力駆動車両１０の走行状態が第２所定状態になるまでの期間を含む。人力駆動車両１０の走行状態は、人力駆動車両１０のクランクの回転量ＤＣを含む。第２所定状態は、モータ１８の駆動が開始されてからのクランクの回転量ＤＣが第２回転量ＤＣ２の状態である。第２所定期間Ｓ２は、モータ１８の駆動が開始されてからクランクの回転量ＤＣが第２回転量ＤＣ２になるまでの期間である。
【００４３】
第１所定状態と、第２所定状態とは相互に異なる。具体的には、第１回転量ＤＣ１と第２回転量ＤＣ２とは異なる値が設定されている。第２回転量ＤＣ２は、第２回転量ＤＣ２よりも大きい。第１回転量ＤＣ１は、９０度以下であることが好ましい。第２回転量ＤＣ２は、９０度以下であることが好ましい。第２回転量ＤＣ２は、３０度以下であることが好ましい。
【００４４】
制御部５２は、第１制御状態が設定されている場合、第１所定期間Ｓ１の応答速度Ｒが第１応答速度Ｒ１になるようにモータ１８を制御し、第１所定期間Ｓ１が経過すると応答速度Ｒが第３応答速度Ｒ３になるようにモータ１８を制御する。制御部５２は、第１制御状態が設定されている場合、第１所定期間Ｓ１が経過した場合、応答速度Ｒが第３応答速度Ｒ３になるようにモータ１８を制御する。制御部５２は、第１制御状態が設定されている場合、第１所定期間Ｓ１において期間が経過するほど、第１応答速度Ｒ１が第３応答速度Ｒ３に近付くようにモータ１８を制御する。
【００４５】
制御部５２は、第２制御状態が設定されている場合、第１所定期間Ｓ１を含む第２所定期間Ｓ２の応答速度Ｒが第１応答速度Ｒ１と異なる第２応答速度Ｒ２になるようにモータ１８を制御し、第２所定期間Ｓ２が経過すると応答速度Ｒが第３応答速度Ｒ３になるようにモータ１８を制御する。制御部５２は、第２制御状態が設定されている場合、第２所定期間Ｓ２が経過した場合、応答速度Ｒが第３応答速度Ｒ３になるようにモータ１８を制御する。制御部５２は、第２制御状態が設定されている場合、第２所定期間Ｓ２において期間が経過するほど、第２応答速度Ｒ２が第３応答速度Ｒ３に近付くようにモータ１８を制御する。
【００４６】
第３応答速度Ｒ３は、第１応答速度Ｒ１および第２応答速度Ｒ２とは異なる。第３応答速度Ｒ３は、第１応答速度Ｒ１および第２応答速度Ｒ２よりも速い。
【００４７】
図３に示されるとおり、制御部５２は、モータ１８の応答速度Ｒを変更するフィルタ５６をさらに含む。制御部５２は、フィルタ５６のゲインＧを変更することによって、応答速度Ｒを変更する。制御部５２は、クランク停止判定部５８、クランク回転量演算部６０、モータ駆動判定部６２、フィルタテーブル６４、モータ出力演算部６６、および、モータ制御部６８をさらに含む。
【００４８】
クランク停止判定部５８は、クランク回転センサ３６の出力に応じて、クランク軸１２Ａの回転の停止の判定を行う。クランク回転量演算部６０は、クランク回転センサ３６の出力に応じて、クランク軸１２Ａの回転が停止した状態から回転を開始した場合の回転量ＤＣを演算する。モータ駆動判定部６２は、モータ１８が駆動されているか否かの判定を行う。クランク停止判定部５８とモータ駆動判定部６２との判定結果に応じて、クランク回転量演算部６０とフィルタテーブル６４との接続状況が切り替わる。具体的には、クランク停止判定部５８がクランク軸１２Ａの回転が停止していると判定している場合には、クランク回転量演算部６０とフィルタテーブル６４とは接続されない。モータ駆動判定部６２がクランク軸１２Ａの回転が停止していると判定した場合には、クランク回転量演算部６０とフィルタテーブル６４とが接続され、クランク回転量演算部６０の出力がフィルタテーブル６４に入力される。
【００４９】
図４に示されるとおり、フィルタテーブル６４において、クランクの回転量ＤＣが大きくなるほど、ゲインＧは、大きくなるように設定されている。図４の実線Ｌ１１に示されるとおり、第１制御状態における第１ゲインＧ１は、クランクの回転量ＤＣが０の場合には、０％に設定される。第１ゲインＧ１は、クランクの回転量ＤＣが大きくなるほど直線的に大きくなり、クランクの回転量ＤＣが第１回転量ＤＣ１になると、１００％になるように設定される。第１ゲインＧ１は、クランクの回転量ＤＣが大きくなるほど段階的に大きくなるようにしてもよく、指数関数的に大きくなるようにしてもよい。図４の実線Ｌ２１に示されるとおり、第２制御状態における第２ゲインＧ２は、クランクの回転量ＤＣが０の場合には、０％に設定される。第２ゲインＧ２は、クランクの回転量ＤＣが大きくなるほど直線的に大きくなり、クランクの回転量ＤＣが第２回転量ＤＣ２になると、１００％になるように設定される。第２ゲインＧ２は、クランクの回転量ＤＣが大きくなるほど段階的に大きくなるようにしてもよく、指数関数的に大きくなるようにしてもよい。
【００５０】
フィルタ５６は、モータ出力演算部６６の出力をフィルタテーブル６４の出力に応じてフィルタ処理する。具体的には、フィルタ５６は、モータ出力演算部６６が演算した、人力駆動力ＴＡに制御状態ごとに設定されている比率Ａを乗算したモータ１８の出力ＴＭＸに、フィルタテーブル６４から出力されたゲインＧを乗算したモータ１８の出力ＴＭをモータ制御部６８に出力する。モータ制御部６８は、モータ１８の出力がモータ１８の出力ＴＭになるように、駆動回路３２に制御信号を出力する。
【００５１】
ゲインＧが１００％に近付くほど、応答速度Ｒは、第３応答速度Ｒ３に近付く。第３応答速度Ｒ３は、フィルタ５６とは異なるフィルタによって設定されることが好ましい。第３応答速度Ｒ３は、第８応答速度Ｒ８および第９応答速度Ｒ９を含んでいてもよい。第８応答速度Ｒ８は、人力駆動力ＴＡが上昇する場合に用いられる。第９応答速度Ｒ９は、人力駆動力ＴＡが減少する場合に用いられる。第９応答速度Ｒ９は、第８応答速度Ｒ８よりも遅いことが好ましい。第９応答速度Ｒ９は、第１応答速度Ｒ１よりも遅くすることもできる。第３応答速度Ｒ３を設定するフィルタは、例えば、時定数を含み、フィルタにおいて用いられる時定数が切り替えられることによって、第８応答速度Ｒ８と第９応答速度Ｒ９とが切り替えられる。
【００５２】
制御部５２は、第１制御状態が設定されている場合、人力駆動車両１０の車速Ｖが第１車速Ｖ１以上の場合における第１応答速度Ｒ１を、人力駆動車両１０の車速Ｖが第１車速Ｖ１未満の場合における第１応答速度Ｒ１よりも速くする。具体的には、第１車速Ｖ１以上の場合における第１回転量ＤＣ１を、第１車速Ｖ１未満における第１回転量ＤＣ１よりも小さくする。例えば、図４の一点鎖線Ｌ１２に示されるとおり、第１制御状態かつ第１車速Ｖ１以上における第１ゲインＧ１が、図４の実線Ｌ１１に示される第１制御状態かつ第１車速Ｖ１未満における第１ゲインＧ１よりも早期に１００％に達するように設定される。第１車速Ｖ１は、０よりも大きくかつ０に近い値が設定されることが好ましい。人力駆動車両１０の走行が停止した状態からクランクの回転が開始される場合には、車速Ｖが第１車速Ｖ１未満の第１応答速度Ｒ１が設定され、人力駆動車両１０が走行中にクランクが一時停止した状態からクランクの回転が開始される場合には、車速Ｖが第１車速Ｖ１以上の第１応答速度Ｒ１が設定される。
【００５３】
制御部５２は、第２所定期間Ｓ２の人力駆動車両１０の車速Ｖが第２車速Ｖ２以上であり且つモータ１８が駆動していない状態での第２応答速度Ｒ２を、第２所定期間Ｓ２の人力駆動車両１０の車速Ｖが第２車速Ｖ２未満であり且つモータ１８が駆動していない状態での第２応答速度Ｒ２よりも速くする。具体的には、第２車速Ｖ２以上の場合における第２回転量ＤＣ２を、第２車速Ｖ２未満における第２回転量ＤＣ２よりも小さくする。例えば、図４の一点鎖線Ｌ２２に示されるとおり、第２制御状態かつ第２車速Ｖ２以上における第２ゲインＧ２が、図４の実線Ｌ２１に示される第２制御状態かつ第２車速Ｖ２未満における第２ゲインＧ２よりも早期に１００％に達するように設定される。第２車速Ｖ２は、０よりも大きくかつ０に近い値が設定されることが好ましい。第１車速Ｖ１と第２車速Ｖ２とは同じであってもよい。人力駆動車両１０の走行が停止した状態からクランクの回転が開始される場合には、車速Ｖが第２車速Ｖ２未満の第２応答速度Ｒ２が設定され、人力駆動車両１０が走行中にクランクが一時停止した状態からクランクの回転が開始される場合には、車速Ｖが第２車速Ｖ２以上の第２応答速度Ｒ２が設定される。
【００５４】
図５を参照して、応答速度Ｒを変更する処理について説明する。制御部５２は、制御部５２にバッテリ３４から電力が供給されると、処理を開始して図５に示すフローチャートのステップＳ１１に移行する。制御部５２は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップＳ１１からの処理を実行する。
【００５５】
制御部５２は、ステップＳ１１において、クランクの回転が開始されたか否かを判定する。制御部５２は、クランクの回転が開始されていないと判定した場合、処理を終了する。制御部５２は、クランクの回転が開始されたと判定した場合、ステップＳ１２に移行する。制御部５２は、例えば、クランクの回転速度が０から所定速度以上になった場合、および、クランクの回転角度が所定量以上変化した場合の少なくとも一方において、クランクの回転が開始されたと判定する。
【００５６】
制御部５２は、ステップＳ１２において、モータ１８の駆動が開始されたか否かを判定する。制御部５２は、モータ１８の駆動が開始されたと判定するまでステップＳ１２の処理を繰り返す。制御部５２は、ステップＳ１２において、モータ１８の駆動が開始されたと判定した場合、ステップＳ１３に移行する。
【００５７】
制御部５２は、ステップＳ１３において、第１制御状態か否かを判定する。制御部５２は、第１制御状態であると判定すると、ステップＳ１４に移行する。制御部５２は、ステップＳ１４において、車速Ｖおよびクランクの回転量ＤＣに応じた第１応答速度Ｒ１を設定し、ステップＳ１５に移行する。例えば、制御部５２は、車速Ｖが第１車速Ｖ１未満の場合には、図４の実線Ｌ１１とモータ１８の駆動が開始されてからのクランクの回転量ＤＣとに応じてゲインＧを設定する。制御部５２は、車速Ｖが第１車速Ｖ１以上の場合には、図４の一点鎖線Ｌ１２とモータ１８の駆動が開始されてからのクランクの回転量ＤＣとに応じてゲインＧを設定する。
【００５８】
制御部５２は、ステップＳ１５において、第１所定期間Ｓ１が経過したか否かを判定する。制御部５２は、第１所定期間Ｓ１が経過するまで、ステップＳ１４およびステップＳ１５の処理を繰り返す。制御部５２は、例えば、ステップＳ１２において、モータ１８の駆動が開始されてからの期間が第１所定期間Ｓ１以上になった場合、第１所定期間Ｓ１が経過したと判定して、ステップＳ１６に移行する。制御部５２は、ステップＳ１６において、応答速度Ｒを第３応答速度Ｒ３に設定して、処理を終了する。
【００５９】
制御部５２は、ステップＳ１３において、第１制御状態ではないと判定した場合、すなわち、第２制御状態と判定した場合、ステップＳ１７に移行する。制御部５２は、ステップＳ１７において、車速Ｖおよびクランクの回転量ＤＣに応じた第２応答速度Ｒ２を設定し、ステップＳ１８に移行する。例えば、制御部５２は、車速Ｖが第２車速Ｖ２未満の場合には、図４の実線Ｌ２１とモータ１８の駆動が開始されてからのクランクの回転量ＤＣとに応じてゲインＧを設定する。制御部５２は、車速Ｖが第２車速Ｖ２以上の場合には、図４の一点鎖線Ｌ２２とモータ１８の駆動が開始されてからのクランクの回転量ＤＣとに応じてゲインＧを設定する。
【００６０】
制御部５２は、ステップＳ１８において、第２所定期間Ｓ２が経過したか否かを判定する。制御部５２は、第２所定期間Ｓ２が経過するまで、ステップＳ１７およびステップＳ１８の処理を繰り返す。制御部５２は、例えば、ステップＳ１２において、モータ１８の駆動が開始されてからの期間が第２所定期間Ｓ２以上になった場合、第２所定期間Ｓ２が経過したと判定して、ステップＳ１６に移行する。制御部５２は、ステップＳ１６において、応答速度Ｒを第３応答速度Ｒ３に設定して、処理を終了する。
【００６１】
図６を参照して、応答速度Ｒの変更処理によるモータ１８の出力ＴＭの変化の一例を説明する。図６（ｂ）の実線Ｌ３１は、第１制御状態におけるモータ１８の出力ＴＭの変化を示す。図６（ｂ）の実線Ｌ３２は、第２制御状態におけるモータ１８の出力ＴＭの変化を示す。図６（ｂ）の二点鎖線Ｌ４１は、第１制御状態における比率Ａに人力駆動力ＴＡを乗算した値の変化を示す。図６（ｂ）の二点鎖線Ｌ４２は、第２制御状態における比率Ａに人力駆動力ＴＡを乗算した値の変化を示す。
【００６２】
クランクの回転が開始してから人力駆動力ＴＡが所定値ＴＡＸに達すると、モータ１８の駆動が開始され、人力駆動力ＴＡの上昇にともなって、モータ１８の出力ＴＭが上昇を開始する。
【００６３】
実線Ｌ３１に示されるとおり、第１制御状態においては、モータ１８の駆動が開始されてから第１所定期間Ｓ１が経過するまで、二点鎖線Ｌ４１の値よりも遅れてモータ１８の出力ＴＭが上昇する。第１制御状態においては、第１所定期間Ｓ１において、期間が経過するほど、モータ１８の出力ＴＭが二点鎖線Ｌ４１の値に近付く。第１所定期間Ｓ１が経過すると、モータ１８の出力ＴＭは、二点鎖線Ｌ４１の値と実質的に等しくなる。クランクが上死点および下死点の一方に達するまで、制御部５２は、第８応答速度Ｒ８によってモータ１８を制御する。クランクがさらに回転し、クランクが上死点および下死点の一方に達して人力駆動力ＴＡが減少すると、制御部５２は、第８応答速度Ｒ８よりも遅い第９応答速度Ｒ９によってモータ１８を制御する。
【００６４】
実線Ｌ３２に示されるとおり、第２制御状態においては、モータ１８の駆動が開始されてから第２所定期間Ｓ２が経過するまで、二点鎖線Ｌ４２の値よりも遅れてモータ１８の出力ＴＭが上昇する。第２制御状態においては、第２所定期間Ｓ２において、期間が経過するほど、モータ１８の出力ＴＭが二点鎖線Ｌ４２の値に近付く。第２所定期間Ｓ２が経過すると、モータ１８の出力ＴＭは、二点鎖線Ｌ４２の値と実質的に等しくなる。クランクが上死点および下死点の一方に達するまで、制御部５２は、第８応答速度Ｒ８によってモータ１８を制御する。クランクがさらに回転し、クランクが上死点および下死点の一方に達して人力駆動力ＴＡが減少すると、制御部５２は、第８応答速度Ｒ８よりも遅い第９応答速度Ｒ９によってモータ１８を制御する。
【００６５】
（第２実施形態）
図７〜図９を参照して、第２実施形態の制御装置５０について説明する。第２実施形態の制御装置５０は、人力駆動車両１０の走行する路面が上り坂の場合に応答速度Ｒを変更する処理が異なる点以外は、第１実施形態の制御装置５０と同様であるので、第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６６】
制御装置５０は、人力駆動車両１０の走行する路面の角度を検出する検出部７０をさらに含む。検出部７０は、一例では、傾斜センサを含む。傾斜センサの一例は、ジャイロセンサである。別の例では、検出部７０は、ＧＰＳ（Global positioning system）受信部を含む。制御部５２は、ＧＰＳ受信部によって取得したＧＰＳ情報と、予め記憶部５４に記録されている地図情報に含まれる路面勾配とに応じて人力駆動車両１０の走行する路面の角度を演算する。また別の例では、検出部７０は人力駆動車両１０のピッチ角度を検出するセンサである。人力駆動車両１０のピッチ角度を検出するセンサは、１軸以上の加速度センサであってもよく、１軸以上のジャイロセンサであってもよい。
【００６７】
制御部５２は、人力駆動車両１０の走行する路面が所定角度Ｂ１以上の上り坂の場合、第１応答速度Ｒ１が第４応答速度Ｒ４になるようにモータ１８を制御し、第２応答速度Ｒ２は第５応答速度Ｒ５になるようにモータ１８を制御する。第４応答速度Ｒ４は、第１応答速度Ｒ１よりも速く、第５応答速度Ｒ５は第２応答速度Ｒ２よりも速い。第４応答速度Ｒ４と、第５応答速度Ｒ５とは、等しくてもよい。第４応答速度Ｒ４と第５応答速度Ｒ５とは、第３応答速度Ｒ３と異なる。所定角度Ｂ１は、絶対値で表される。
【００６８】
図５、図８、および、図９を参照して、応答速度Ｒを変更する処理について説明する。本処理では、図５のステップＳ１３の肯定判定の後に、ステップＳ２１の処理を行い、ステップＳ１３の否定判定の後にステップＳ２４の処理を行う。
【００６９】
制御部５２は、ステップＳ１３において、第１制御状態と判定すると、ステップＳ２１に移行し、走行する路面が所定角度Ｂ１以上の上り坂であるか否かを判定する。制御部５２は、走行する路面が所定角度Ｂ１以上の上り坂ではないと判定した場合、ステップＳ１４に移行する。
【００７０】
制御部５２は、ステップＳ２１において、走行する路面が所定角度Ｂ１以上の上り坂であると判定すると、ステップＳ２２に移行する。制御部５２は、ステップＳ２２において、車速Ｖおよびクランクの回転量ＤＣに応じた第４応答速度Ｒ４を設定し、ステップＳ２３に移行する。制御部５２は、ステップＳ２３において、第４所定期間Ｓ４が経過したか否かを判定する。制御部５２は、第４所定期間Ｓ４が経過するまで、ステップＳ２２およびステップＳ２３の処理を繰り返す。制御部５２は、第４所定期間Ｓ４が経過したと判定すると、ステップＳ１６に移行する。制御部５２は、ステップＳ１６において、応答速度Ｒを第３応答速度Ｒ３に設定して、処理を終了する。
【００７１】
制御部５２は、ステップＳ１３において、第１制御状態でないと判定すると、ステップＳ２４に移行し、走行する路面が所定角度Ｂ１以上の上り坂であるか否かを判定する。制御部５２は、走行する路面が所定角度Ｂ１以上の上り坂ではないと判定した場合、ステップＳ１７に移行する。
【００７２】
制御部５２は、ステップＳ２４において、走行する路面が所定角度Ｂ１以上の上り坂であると判定すると、ステップＳ２５に移行する。制御部５２は、ステップＳ２５において、車速Ｖおよびクランクの回転量ＤＣに応じた第５応答速度Ｒ５を設定し、ステップＳ２６に移行する。制御部５２は、ステップＳ２６において、第５所定期間Ｓ５が経過したか否かを判定する。制御部５２は、第５所定期間Ｓ５が経過するまで、ステップＳ２５およびステップＳ２６の処理を繰り返す。制御部５２は、第５所定期間Ｓ５が経過したと判定すると、ステップＳ１６に移行する。制御部５２は、ステップＳ１６において、応答速度Ｒを第３応答速度Ｒ３に設定して、処理を終了する。
【００７３】
（第３実施形態）
図１０および図１１を参照して、第３実施形態の制御装置５０について説明する。第３実施形態の制御装置５０は、人力駆動車両１０の走行する路面が下り坂の場合に応答速度Ｒを変更する処理が異なる点以外は、第２実施形態の制御装置５０と同様であるので、第１実施形態と共通する構成については、第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。
【００７４】
制御部５２は、人力駆動車両１０の走行する路面が所定角度Ｂ２以上の下り坂の場合、第１応答速度Ｒ１が第６応答速度Ｒ６になるようにモータ１８を制御し、第２応答速度Ｒ２が第７応答速度Ｒ７になるようにモータ１８を制御する。第６応答速度Ｒ６は、第１応答速度Ｒ１よりも遅く、第７応答速度Ｒ７は、第２応答速度Ｒ２よりも遅い。第６応答速度Ｒ６と第７応答速度Ｒ７とは、等しくてもよい。第６応答速度Ｒ６と第７応答速度Ｒ７とは、第３応答速度Ｒ３と異なる。所定角度Ｂ２は、絶対値で表される。
【００７５】
図５、図１０、および、図１１を参照して、応答速度Ｒを変更する処理について説明する。本処理では、図５のステップＳ１３の肯定判定の後に、ステップＳ３１の処理を行い、ステップＳ１３の否定判定の後にステップＳ３４の処理を行う。
【００７６】
制御部５２は、ステップＳ１３において、第１制御状態と判定すると、ステップＳ３１に移行し、走行する路面が所定角度Ｂ２以上の下り坂であるか否かを判定する。制御部５２は、走行する路面が所定角度Ｂ２以上の下り坂ではないと判定した場合、ステップＳ１４に移行する。
【００７７】
制御部５２は、ステップＳ３１において、走行する路面が所定角度Ｂ２以上の下り坂であると判定すると、ステップＳ３２に移行する。制御部５２は、ステップＳ３２において、車速Ｖおよびクランクの回転量ＤＣに応じた第６応答速度Ｒ６を設定し、ステップＳ３３に移行する。制御部５２は、ステップＳ３３において、第６所定期間Ｓ６が経過したか否かを判定する。制御部５２は、第６所定期間Ｓ６が経過するまで、ステップＳ３２およびステップＳ３３の処理を繰り返す。制御部５２は、第６所定期間Ｓ６が経過したと判定すると、ステップＳ１６に移行する。制御部５２は、ステップＳ１６において、応答速度Ｒを第３応答速度Ｒ３に設定して、処理を終了する。
【００７８】
制御部５２は、ステップＳ１３において、第１制御状態でないと判定すると、ステップＳ３４に移行し、走行する路面が所定角度Ｂ２以上の下り坂であるか否かを判定する。制御部５２は、走行する路面が所定角度Ｂ２以上の下り坂ではないと判定した場合、ステップＳ１７に移行する。
【００７９】
制御部５２は、ステップＳ３４において、走行する路面が所定角度Ｂ２以上の下り坂であると判定すると、ステップＳ３５に移行する。制御部５２は、ステップＳ３５において、車速Ｖおよびクランクの回転量ＤＣに応じた第７応答速度Ｒ７を設定し、ステップＳ３６に移行する。制御部５２は、ステップＳ３６において、第７所定期間Ｓ７が経過したか否かを判定する。制御部５２は、第７所定期間Ｓ７が経過するまで、ステップＳ３５およびステップＳ３６の処理を繰り返す。制御部５２は、第７所定期間Ｓ７が経過したと判定すると、ステップＳ１６に移行する。制御部５２は、ステップＳ１６において、応答速度Ｒを第３応答速度Ｒ３に設定して、処理を終了する。
【００８０】
（変形例）
上記各実施形態に関する説明は、本発明に従う人力駆動車両用の制御装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う人力駆動車両用の制御装置は、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、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。
【００８１】
・第１実施形態において、第２応答速度Ｒ２が第１応答速度Ｒ１よりも速くなるようにしてもよい。この場合も、制御部５２は、第１制御状態が設定されている場合、第１所定期間Ｓ１が経過した場合、応答速度Ｒが第３応答速度Ｒ３になるようにモータ１８を制御し、第２制御状態が設定されている場合、第２所定期間Ｓ２が経過した場合、応答速度Ｒが第３応答速度Ｒ３になるようにモータ１８を制御する。このため、第１所定期間Ｓ１および第２所定期間Ｓ２において、第１制御状態および第２制御状態の両方において走行状態に対して好適なモータ制御をすることができる。
【００８２】
・第１実施形態およびその変形例において、第１制御状態が設定されている場合、制御部５２は、第１所定期間Ｓ１が経過した後にも、応答速度Ｒが第１応答速度Ｒ１になるようにしてもよい。
【００８３】
・第１実施形態およびその変形例において、第２制御状態が設定されている場合、制御部５２は、第２所定期間Ｓ２が経過した後にも、応答速度Ｒが第２応答速度Ｒ２になるようにしてもよい。
【００８４】
・第１実施形態およびその変形例において、制御部５２は、人力駆動車両１０の走行する路面が所定角度Ｂ１以上の上り坂の場合、第１応答速度Ｒ１が第４応答速度Ｒ４になるようにモータ１８を制御し、第２応答速度Ｒ２は第５応答速度Ｒ５になるようにモータ１８を制御してもよい。また、制御部５２は、人力駆動車両１０の走行する路面が所定角度Ｂ２以上の下り坂の場合、第１応答速度Ｒ１が第６応答速度Ｒ６になるようにモータ１８を制御し、第２応答速度Ｒ２が第７応答速度Ｒ７になるようにモータ１８を制御してもよい。具体的には、第１実施形態の図５に示す応答速度Ｒを変更する処理を、第２実施形態の図８および図９に示す応答速度Ｒを変更する処理と、第２実施形態の図１０および図１１に示す応答速度Ｒを変更する処理との少なくとも一方を加えた処理に変更することができる。
【００８５】
・第２実施形態において、制御部５２は、人力駆動車両１０の走行する路面が所定角度Ｂ２以上の下り坂の場合、第１応答速度Ｒ１が第６応答速度Ｒ６になるようにモータ１８を制御し、第２応答速度Ｒ２が第７応答速度Ｒ７になるようにモータ１８を制御してもよい。具体的には、第２実施形態の図８および図９に示す応答速度Ｒを変更する処理を、第２実施形態の図１０および図１１に示す応答速度Ｒを変更する処理を加えた処理に変更することができる。
【００８６】
・第２実施形態において、第４応答速度Ｒ４および第５応答速度Ｒ５を第３応答速度Ｒ３と等しくし、制御部５２は、人力駆動車両１０の走行する路面が所定角度Ｂ１以上の上り坂の場合、第３応答速度Ｒ３になるようにモータ１８を制御してもよい。
【００８７】
・第３実施形態において、第６応答速度Ｒ６および第７応答速度Ｒ７を第３応答速度Ｒ３と等しくし、制御部５２は、人力駆動車両１０の走行する路面が所定角度Ｂ１以上の下り坂の場合、第３応答速度Ｒ３になるようにモータ１８を制御してもよい。
【００８８】
・各実施形態およびその変形例において、人力駆動車両１０の走行状態は、人力駆動車両１０のクランクの回転量に代えてまたは加えて、人力駆動車両１０のクランクの回転速度、人力駆動車両１０の車輪の回転量、および、人力駆動車両１０の走行距離の少なくとも１つを含むようにしてもよい。人力駆動車両１０の走行状態が人力駆動車両１０のクランクの回転速度を含む場合、第１所定状態は、人力駆動車両１０のクランクの回転速度が第１速度になった状態を含み、第２所定状態は、人力駆動車両１０のクランクの回転速度が第２速度になった状態を含む。人力駆動車両１０の走行状態が人力駆動車両１０の車輪の回転量を含む場合、第１所定状態は、車輪の回転量が第１回転量になった状態を含み、第２所定状態は、車輪の回転量が第２回転量になった状態を含む。人力駆動車両１０の走行状態が人力駆動車両１０の走行距離を含む場合、第１所定状態は、人力駆動車両１０の走行距離が第１距離になった状態を含み、第２所定状態は、人力駆動車両１０の走行距離が第２距離になった状態を含む。
【００８９】
・各実施形態およびその変形例において、第１所定期間Ｓ１は、人力駆動車両１０のクランクの回転が開始されてから人力駆動車両１０の走行状態が第１所定状態になるまでの期間を含むようにしてもよい。例えば、図５のステップＳ１５の処理において、制御部５２は、ステップＳ１１においてクランクの回転が開始されたと判定してからのクランクの回転量が第１回転量ＤＣ１になるまで、ステップＳ１４およびステップＳ１５の処理を実行し、クランクの回転量が第１回転量ＤＣ１になるとステップＳ１６に移行する。この変形例において、制御部５２は、クランクの回転が開始されたときにモータ１８の駆動を開始するようにしてもよい。
【００９０】
・各実施形態およびその変形例において、第２所定期間Ｓ２は、人力駆動車両１０のクランクの回転が開始されてから人力駆動車両１０の走行状態が第２所定状態になるまでの期間を含むようにしてもよい。例えば、図５のステップＳ１７の処理において、制御部５２は、ステップＳ１１においてクランクの回転が開始されたと判定してからのクランクの回転量が第２回転量ＤＣ２になるまで、ステップＳ１６およびステップＳ１７の処理を実行し、クランクの回転量が第２回転量ＤＣ２になるとステップＳ１６に移行する。この変形例において、制御部５２は、クランクの回転が開始されたときにモータ１８の駆動を開始するようにしてもよい。
【００９１】
・各実施形態およびその変形例において、第１所定期間Ｓ１は、モータ１８の駆動が開始されてから予め定められる第１期間が経過するまでの期間を含むようにしてもよい。例えば、第１所定期間Ｓ１を第１期間とする場合、図５のステップＳ１５の処理において、制御部５２は、モータ１８の駆動が開始されてから予め定められる第１期間が経過するまで、ステップＳ１４およびステップＳ１５の処理を実行し、予め定められる第１期間が経過するとステップＳ１６に移行する。
【００９２】
・各実施形態およびその変形例において、第２所定期間Ｓ２は、モータ１８の駆動が開始されてから予め定められる第２期間が経過するまでの期間を含むようにしてもよい。例えば、第２所定期間Ｓ２を第２期間とする場合、図５のステップＳ１７の処理において、制御部５２は、モータ１８の駆動が開始されてから予め定められる第２期間が経過するまで、ステップＳ１７およびステップＳ１８の処理を実行し、予め定められる第１期間が経過するとステップＳ１６に移行する。
【００９３】
・各実施形態およびその変形例において、第１所定期間Ｓ１は、人力駆動車両１０のクランクの回転が開始された後にモータ１８が駆動してから予め定められる第３期間が経過するまでの期間を含むようにしてもよい。例えば、第１所定期間Ｓ１を第３期間とする場合、図５のステップＳ１５の処理において、制御部５２は、ステップＳ１１においてクランクの回転が開始されたと判定してから予め定められる第３期間が経過するまで、ステップＳ１４およびステップＳ１５の処理を実行し、第３期間が経過するとステップＳ１６に移行する。この変形例において、制御部５２は、クランクの回転が開始されたときにモータ１８の駆動を開始するようにしてもよい。
【００９４】
・各実施形態およびその変形例において、第２所定期間Ｓ２は、人力駆動車両１０のクランクの回転が開始された後にモータ１８が駆動してから予め定められる第４期間が経過するまでの期間を含むようにしてもよい。例えば、第２所定期間Ｓ２を第４期間とする場合、図５のステップＳ１７の処理において、制御部５２は、ステップＳ１１においてクランクの回転が開始されたと判定してから予め定められる第４期間が経過するまで、ステップＳ１７およびステップＳ１８の処理を実行し、予め定められる第４期間が経過するとステップＳ１６に移行する。この変形例において、制御部５２は、クランクの回転が開始されたときにモータ１８の駆動を開始するようにしてもよい。
【００９５】
・各実施形態およびその変形例において、第１応答速度Ｒ１を、第３応答速度Ｒ３と同じにすることもできる。この場合、第２制御状態よりも比率Ａが低い第１制御状態においては、人力駆動力ＴＡが上昇する場合にモータ１８の出力を早期に上昇させることができる。
【００９６】
・各実施形態およびその変形例において、第１応答速度Ｒ１および第２応答速度Ｒ２の少なくとも一方を、第３応答速度Ｒ３以上の速さにすることもできる。この場合、ゲインＧを、１００％以上に設定することによって、第１応答速度Ｒ１および第２応答速度Ｒ２の少なくとも一方を、第３応答速度Ｒ３以上の速さにしえてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１０…人力駆動車両、１８…モータ、５０…人力駆動車両用の制御装置、５２…制御部、５６…フィルタ。
【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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