(57)【要約】      （修正有）【課題】人力駆動車両の状態および走行路の状態の少なくとも一方に適したタイミングで人力駆動車両の推進のアシストを停止することができる人力駆動車両用制御装置を提供する。【解決手段】人力駆動車両用制御装置５０は、人力駆動車両の推進をアシストするモータ３６を制御し、人力駆動車両の走行速度が０ｋｍ／ｈよりも高い所定速度未満の場合に、人力駆動力に応じてモータを駆動する制御部５２を含む。制御部は、人力駆動車両の状態および人力駆動車両が走行する走行路の状態の少なくとも一方に応じて所定速度を変化させ、人力駆動車両の走行速度が所定速度以上になると人力駆動車両の推進をアシストしない。【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し、前記人力駆動車両の走行速度が０ｋｍ／ｈよりも高い所定速度未満の場合に、人力駆動力に応じて前記モータを駆動する制御部を含み、
前記制御部は、前記人力駆動車両の状態および前記人力駆動車両が走行する走行路の状態の少なくとも一方に応じて前記所定速度を変化させ、前記人力駆動車両の走行速度が前記所定速度以上になると前記人力駆動車両の推進をアシストしない、人力駆動車両用制御装置。
【請求項２】
前記人力駆動車両の前記状態は、第１状態と、前記第１状態とは異なる第２状態とを含み、
前記制御部は、前記第１状態の場合は、前記所定速度を第１所定速度とし、前記第２状態の場合は、前記所定速度を前記第１所定速度よりも低い第２所定速度とする、請求項１に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項３】
前記第１所定速度は固定値である、請求項２に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記人力駆動車両が前記所定速度を超える走行速度で走行している場合、前記モータを駆動しない、請求項１〜３のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項５】
前記人力駆動車両の前記状態は、前記人力駆動車両の速度状態、前記人力駆動車両の角度状態、前記人力駆動車両のハンドル舵角状態、および、前記人力駆動車両の旋回状態のうち少なくとも１つを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記人力駆動車両のハンドル舵角、および、前記人力駆動車両の角度の少なくとも一方と、前記人力駆動車両の走行速度と、に応じて前記所定速度を変更する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項７】
前記人力駆動車両の角度は、ヨー角、ピッチ角、および、ロール角のうち少なくとも１つを含む、請求項５または６に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記人力駆動車両の角度に応じて、前記所定速度を変更する、請求項５または７に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記人力駆動車両の角度としてのロール角が第１ロール角未満の場合は、前記所定速度を第１所定速度に設定し、前記ロール角が前記第１ロール角以上の場合は、前記所定速度を前記第１所定速度よりも低い第２所定速度に設定する、請求項５、７、８のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記人力駆動車両のハンドル舵角が第１舵角未満の場合は、前記所定速度を第１所定速度に設定し、前記ハンドル舵角が前記第１舵角以上の場合は、前記所定速度を前記第１所定速度よりも低い第２所定速度に設定する、請求項５、７、８のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項１１】
前記人力駆動車両の角度、および、前記人力駆動車両のハンドル舵角の少なくとも一方と、前記人力駆動車両の走行速度と、に応じて、前記人力駆動車両の前記旋回状態を検出する、請求項５、８〜１０のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記人力駆動車両が前記旋回状態になる場合、前記人力駆動車両が前記旋回状態を開始する時点での前記人力駆動車両の走行速度を、前記所定速度に設定する、請求項５、８〜１１のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記人力駆動車両が前記旋回状態になる場合、前記人力駆動車両が前記旋回状態を開始する時点から所定時間前までの期間における前記人力駆動車両の走行速度の平均値を、前記所定速度に設定する、請求項５、８〜１１のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記人力駆動車両が前記旋回状態になる場合、前記人力駆動車両が所定の地点から前記旋回状態を開始する地点までの距離を走行したときの前記人力駆動車両の走行速度の平均値を前記所定速度に設定する、請求項５、８〜１１のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記人力駆動車両が前記旋回状態を開始してから前記旋回状態が終了するまでの期間の少なくとも一部において、前記所定速度を変更する、請求項５、８〜１４のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記人力駆動車両が前記旋回状態の場合、前記人力駆動車両の安定状態に応じて、前記所定速度を変更する、請求項５、８〜１５のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項１７】
前記安定状態は、前記旋回状態時の前記人力駆動車両の、オーバーステア状態と、アンダーステア状態と、前記オーバーステア状態または前記アンダーステア状態が緩和された状態である安定走行状態と、を含み、
前記制御部は、前記安定状態に基づいて前記所定速度を変更する、請求項１６に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項１８】
前記制御部は、前記人力駆動車両の前記安定状態が前記安定走行状態に近づくように前記所定速度を変更する、請求項１７に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項１９】
前記制御部は、前記安定状態が前記アンダーステア状態となる場合、前記所定速度を低くする、請求項１７または１８に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項２０】
前記制御部は、前記安定状態が前記オーバーステア状態となる場合、前記所定速度を高くする、請求項１７または１８に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項２１】
前記制御部は、前記安定状態が前記安定走行状態の場合、前記所定速度を変更しない、請求項１７または１８に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項２２】
前記制御部は、前記人力駆動車両のハンドル舵角、前記人力駆動車両の角度、及び前記人力駆動車両のホイールベースの少なくとも一方と、前記人力駆動車両の走行速度と、に応じて、前記人力駆動車両の前記安定状態を演算する、請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項２３】
前記制御部は、前記人力駆動車両が前記旋回状態を終了した後に、前記旋回状態において変更した所定速度を変更する前の所定速度に変更する、請求項５、８〜２２のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項２４】
前記制御部は、前記走行路の路面抵抗に応じて、前記所定速度を変更する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項２５】
前記制御部は、前記走行路に応じて選択可能な路面抵抗値を複数有し、選択された路面抵抗値に基づいて前記所定速度を変更する、請求項１〜１５、２４のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項２６】
前記走行路は、カーブを含み、
前記制御部は、前記人力駆動車両が前記カーブに近づくと、前記所定速度を変化させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項２７】
前記走行路は、カーブを含み、
前記制御部は、
前記所定速度として、第１所定速度と、前記第１所定速度よりも低い第２所定速度と、前記第２所定速度とは異なる第３所定速度と、を含み、
前記人力駆動車両が前記カーブに近づいたとき、または前記人力駆動車両の旋回状態時に、制動操作をされた場合は、前記所定速度を前記第３所定速度に設定する、請求項５、８〜２６のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項２８】
前記制御部は、
前記所定速度として、第１所定速度と、前記第１所定速度よりも低い第２所定速度と、前記第２所定速度とは異なる第３所定速度と、を含み、
前記人力駆動車両が制動操作をされる場合、前記所定速度を前記第３所定速度に設定する、請求項１〜４、７、８のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
【請求項２９】
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み、
前記制御部は、前記人力駆動車両が旋回状態時に前記人力駆動車両が制動操作をされる場合、前記人力駆動車両の推進をアシストしないように前記モータを制御する、人力駆動車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人力駆動車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人力駆動車両は、人力駆動車両の推進をアシストするモータと、モータを制御する制御部とを含む。制御部は、人力駆動車両の車速が所定速度以上の場合にモータによって人力駆動車両の推進をアシストしない（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−５９２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
人力駆動車両の状態や走行路の状態に応じて適切にモータによる人力駆動車両の推進のアシストを停止するタイミングを変更することが好ましい。
本発明の目的は、人力駆動車両の状態および走行路の状態の少なくとも一方に適したタイミングで人力駆動車両の推進のアシストを停止することができる人力駆動車両用制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１側面に従う人力駆動車両用制御装置は、人力駆動車両の推進をアシストするモータを制御し、前記人力駆動車両の走行速度が０ｋｍ／ｈよりも高い所定速度未満の場合に、人力駆動力に応じて前記モータを駆動する制御部を含み、前記制御部は、前記人力駆動車両の状態および前記人力駆動車両が走行する走行路の状態の少なくとも一方に応じて前記所定速度を変化させ、前記人力駆動車両の走行速度が前記所定速度以上になると前記人力駆動車両の推進をアシストしない。
上記第１側面に従えば、人力駆動車両の状態および人力駆動車両が走行する走行路の状態の少なくとも一方に適したタイミングで人力駆動車両の推進のアシストを停止することができる。
【０００６】
前記第１側面に従う第２側面の人力駆動車両用制御装置において、前記人力駆動車両の前記状態は、第１状態と、前記第１状態とは異なる第２状態とを含み、前記制御部は、前記第１状態の場合は、前記所定速度を第１所定速度とし、前記第２状態の場合は、前記所定速度を前記第１所定速度よりも低い第２所定速度とする。
上記第２側面に従えば、人力駆動車両の状態に応じて複数の所定速度を設定することができる。したがって、人力駆動車両の状態に適した所定速度を設定することができる。
【０００７】
前記第２側面に従う第３側面の人力駆動車両用制御装置において、前記第１所定速度は固定値である。
上記第３側面に従えば、人力駆動車両の推進のアシストを確実に実行または停止することができる。
【０００８】
前記第１〜第３側面のいずれか１つに従う第４側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車両が前記所定速度を超える走行速度で走行している場合、前記モータを駆動しない。
上記第４側面に従えば、人力駆動車両の推進を誤ってアシストをすることを防止することができる。
【０００９】
前記第１〜第４側面のいずれか１つに従う第５側面の人力駆動車両用制御装置において、前記人力駆動車両の前記状態は、前記人力駆動車両の速度状態、前記人力駆動車両の角度状態、前記人力駆動車両のハンドル舵角状態、および、前記人力駆動車両の旋回状態のうち少なくとも１つを含む。
上記第５側面に従えば、人力駆動車両の状態に適した所定速度を設定することができる。
【００１０】
上記第１〜第５側面のいずれか１つに従う第６側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車両のハンドル舵角、および、前記人力駆動車両の角度の少なくとも一方と、前記人力駆動車両の走行速度と、に応じて前記所定速度を変更する。
上記第６側面に従えば、人力駆動車両の状態として、人力駆動車両が直進状態か旋回状態かと、人力駆動車両の速度状態とに応じて所定速度が変更されるため、人力駆動車両のより細かい状態に適した所定速度を設定することができる。
【００１１】
前記第５または第６側面に従う第７側面の人力駆動車両用制御装置において、前記人力駆動車両の角度は、ヨー角、ピッチ角、および、ロール角のうち少なくとも１つを含む。
上記第７側面に従えば、人力駆動車両の角度状態を好適に検出することができる。
【００１２】
前記第５または第７側面に従う第８側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車両の角度に応じて、前記所定速度を変更する。
上記第８側面に従えば、人力駆動車両の角度状態に適した所定速度を設定することができる。
【００１３】
前記第５、第７、および、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制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車両の角度としてのロール角が第１ロール角未満の場合は、前記所定速度を第１所定速度に設定し、前記ロール角が前記第１ロール角以上の場合は、前記所定速度を前記第１所定速度よりも低い第２所定速度に設定する。
上記第９側面に従えば、人力駆動車両の角度状態により適した所定速度を設定することができる。
【００１４】
前記第５、第７、および、第８側面のいずれか１つに従う第１０側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車両のハンドル舵角が第１舵角未満の場合は、前記所定速度を第１所定速度に設定し、前記ハンドル舵角が前記第１舵角以上の場合は、前記所定速度を前記第１所定速度よりも低い第２所定速度に設定する。
上記第１０側面に従えば、人力駆動車両のハンドル舵角状態により適した所定速度を設定することができる。
【００１５】
前記第５、および、第８〜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制御装置において、前記人力駆動車両の角度、および、前記人力駆動車両のハンドル舵角の少なくとも一方と、前記人力駆動車両の走行速度と、に応じて、前記人力駆動車両の前記旋回状態を検出する。
上記第１１側面に従えば、人力駆動車両の旋回状態を好適に検出することができる。
【００１６】
前記第５、および、第８〜第１１側面のいずれか１つに従う第１２側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車両が前記旋回状態になる場合、前記人力駆動車両が前記旋回状態を開始する時点での前記人力駆動車両の走行速度を、前記所定速度に設定する。
上記第１２側面に従えば、人力駆動車両の旋回状態に適した所定速度に設定することができる。
【００１７】
前記第５、および、第８〜１１側面のいずれか１つに従う第１３側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車両が前記旋回状態になる場合、前記人力駆動車両が前記旋回状態を開始する時点から所定時間前までの期間における前記人力駆動車両の走行速度の平均値を、前記所定速度に設定する。
上記第１３側面に従えば、人力駆動車両の旋回状態に適した所定速度に設定することができる。
【００１８】
前記第５、および、第８〜第１１側面のいずれか１つに従う第１４側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車両が前記旋回状態になる場合、前記人力駆動車両が所定の地点から前記旋回状態を開始する地点までの距離を走行したときの前記人力駆動車両の走行速度の平均値を前記所定速度に設定する。
上記第１４側面に従えば、人力駆動車両の旋回状態に適した所定速度に設定することができる。
【００１９】
前記第５、および、第８〜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制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車両が前記旋回状態を開始してから前記旋回状態が終了するまでの期間の少なくとも一部において、前記所定速度を変更する。
上記第１５側面に従えば、人力駆動車両の旋回時に旋回状態に応じて適切な所定速度に変更することができる。
【００２０】
前記第５、および、第８〜第１５側面のいずれか１つに従う第１６側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車両が前記旋回状態の場合、前記人力駆動車両の安定状態に応じて、前記所定速度を変更する。
上記第１６側面に従えば、人力駆動車両の旋回時において人力駆動車両の旋回状態に応じて所定速度を変更することができる。
【００２１】
前記第１６側面に従う第１７側面の人力駆動車両用制御装置において、前記安定状態は、前記旋回状態時の前記人力駆動車両の、オーバーステア状態と、アンダーステア状態と、前記オーバーステア状態または前記アンダーステア状態が緩和された状態である安定走行状態と、を含み、前記制御部は、前記安定状態に基づいて前記所定速度を変更する。
上記第１７側面に従えば、人力駆動車両の旋回時において人力駆動車両の旋回状態に応じて所定速度を変更することができる。
【００２２】
前記第１７側面に従う第１８側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車両の前記安定状態が前記安定走行状態に近づくように前記所定速度を変更する。
上記第１８側面に従えば、人力駆動車両の旋回時において人力駆動車両の姿勢が安定するように人力駆動車両の推進のアシストを制御することができる。
【００２３】
前記第１７または第１８側面に従う第１９側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記安定状態が前記アンダーステア状態となる場合、前記所定速度を低くする。
上記第１９側面に従えば、人力駆動車両の旋回時において人力駆動車両が安定走行状態になりやすい。
【００２４】
前記第１７または第１８側面に従う第２０側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記安定状態が前記オーバーステア状態となる場合、前記所定速度を高くする。
上記第２０側面に従えば、人力駆動車両の旋回時において人力駆動車両が安定走行状態になりやすい。
【００２５】
前記第１７または第１８側面に従う第２１側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記安定状態が前記安定走行状態の場合、前記所定速度を変更しない。
上記第２１側面に従えば、人力駆動車両の線開示において人力駆動車両が安定走行状態を維持することができる。
【００２６】
前記第１６〜第２１側面のいずれか１つに従う第２２側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車両のハンドル舵角、前記人力駆動車両の角度、及び前記人力駆動車両のホイールベースの少なくとも一方と、前記人力駆動車両の走行速度と、に応じて、前記人力駆動車両の前記安定状態を演算する。
上記第２２側面に従えば、人力駆動車両の安定状態を好適に検出することができる。
【００２７】
前記第５、および、第８〜第２２側面のいずれか１つに従う第２３側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車両が前記旋回状態を終了した後に、前記旋回状態において変更した所定速度を変更する前の所定速度に変更する。
上記第２３側面に従えば、人力駆動車両が旋回状態ではない状態、例えば直進走行状態に適した所定速度に変更することができる。
【００２８】
前記第１〜第１５側面のいずれか１つに従う第２４側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記走行路の路面抵抗に応じて、前記所定速度を変更する。
上記第２４側面に従えば、人力駆動車両が走行する走行路の状態に適した所定速度に変更することができる。
【００２９】
前記第１〜第１５、および、第２４側面のいずれか１つに従う第２５側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記走行路に応じて選択可能な路面抵抗値を複数有し、選択された路面抵抗値に基づいて前記所定速度を変更する。
上記第２５側面に従えば、人力駆動車両が走行する走行路の状態に適した所定速度に設定することができる。
【００３０】
前記第１〜第４側面のいずれか１つに従う第２６側面の人力駆動車両用制御装置において、前記走行路は、カーブを含み、前記制御部は、前記人力駆動車両が前記カーブに近づくと、前記所定速度を変化させる。
上記第２６側面に従えば、人力駆動車両が旋回する可能性が高い場合に人力駆動車両が旋回する前に所定速度を変更することができる。
【００３１】
前記第５、第８〜第２６側面のいずれか１つに従う第２７側面の人力駆動車両用制御装置において、前記走行路は、カーブを含み、前記制御部は、前記所定速度として、第１所定速度と、前記第１所定速度よりも低い第２所定速度と、前記第２所定速度とは異なる第３所定速度と、を含み、前記人力駆動車両が前記カーブに近づいたとき、または前記人力駆動車両の旋回状態時に、制動操作をされた場合は、前記所定速度を前記第３所定速度に設定する。
上記第２７側面に従えば、人力駆動車両が旋回状態になる可能性が高い場合、および、人力駆動車両が旋回状態時に制動操作された場合にモータによる人力駆動車両の推進のアシストが行われにくくすることができる。
【００３２】
前記第１〜第４、第７、および、第８側面のいずれか１つに従う第２８側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記所定速度として、第１所定速度と、前記第１所定速度よりも低い第２所定速度と、前記第２所定速度とは異なる第３所定速度と、を含み、前記人力駆動車両が制動操作をされる場合、前記所定速度を前記第３所定速度に設定する。
上記第２８側面に従えば、人力駆動車両が制動操作をされる場合、すなわちユーザが人力駆動車両の速度を低下させたい場合、モータによる人力駆動車両の推進のアシストが行われにくくするため、人力駆動車両の速度の低下を速やかに実現することができる。
【００３３】
本発明の第２９側面に従う人力駆動車両用制御装置は、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み、前記制御部は、前記人力駆動車両が旋回状態時に前記人力駆動車両が制動操作をされる場合、前記人力駆動車両の推進をアシストしないように前記モータを制御する。
上記第２９側面に従えば、人力駆動車両が旋回状態時に制動操作された場合にモータによる人力駆動車両の推進のアシストが行われにくくすることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の人力駆動車両用制御装置は、人力駆動車両の状態および走行路の状態の少なくとも一方に適したタイミングで人力駆動車両の推進のアシストを停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態の人力駆動車両用制御装置を含む自転車の側面図。
【図２】図１の人力駆動車両用制御装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図３】人力駆動車両用制御装置が実行する基本制御のフローチャート。
【図４】人力駆動車両用制御装置が実行する第１変更制御のフローチャート。
【図５】人力駆動車両用制御装置が実行する第１変更制御の第１例のフローチャート。
【図６】人力駆動車両用制御装置が実行する第１変更制御の第２例のフローチャート。
【図７】人力駆動車両用制御装置が実行する第１変更制御の第３例のフローチャート。
【図８】人力駆動車両用制御装置が実行する第２変更制御のフローチャート。
【図９】人力駆動車両用制御装置が実行する第３変更制御のフローチャート。
【図１０】第２実施形態の人力駆動車両用制御装置が実行する変更制御のフローチャート。
【図１１】第３実施形態の人力駆動車両用制御装置が実行する変更制御のフローチャート。
【図１２】第４実施形態の人力駆動車両用制御装置が実行する変更制御のフローチャート。
【図１３】第５実施形態の人力駆動車両用制御装置が実行する変更制御のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
（第１実施形態）
図１を参照して、第１実施形態の人力駆動車両用制御装置５０を含む人力駆動車両１０について説明する。以後、人力駆動車両用制御装置５０を、単に制御装置５０と記載する。制御装置５０は、人力駆動車両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。
【００３７】
人力駆動車両１０は、クランク１２、および、駆動輪１４を備える。人力駆動車両１０は、フレーム１６をさらに含む。クランク１２には、人力駆動力Ｈが入力される。クランク１２は、フレーム１６に対して回転可能なクランク軸１２Ａと、クランク軸１２Ａの軸方向の両端部にそれぞれ設けられるクランクアーム１２Ｂとを含む。各クランクアーム１２Ｂには、ペダル１８が連結される。駆動輪１４は、クランク１２が回転することによって駆動される。駆動輪１４は、フレーム１６に支持される。クランク１２と駆動輪１４とは、駆動機構２０によって連結される。駆動機構２０は、クランク軸１２Ａに結合される第１回転体２２を含む。クランク軸１２Ａと第１回転体２２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、クランク１２が前転した場合に、第１回転体２２を前転させ、クランク１２が後転した場合に、第１回転体２２を後転させないように構成される。第１回転体２２は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。駆動機構２０は、連結部材２６と、第２回転体２４とをさらに含む。連結部材２６は、第１回転体２２の回転力を第２回転体２４に伝達する。連結部材２６は、例えば、チェーン、ベルト、または、シャフトを含む。
【００３８】
第２回転体２４は、駆動輪１４に連結される。第２回転体２４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２４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２４が前転した場合に、駆動輪１４を前転させ、第２回転体２４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。
【００３９】
人力駆動車両１０は、前輪および後輪を含む。フレーム１６には、フロントフォーク１６Ａを介して前輪が取り付けられている。フロントフォーク１６Ａには、ハンドルバー１６Ｃがステム１６Ｂを介して連結されている。以下の実施形態では、後輪を駆動輪１４として説明するが、前輪が駆動輪１４であってもよい。
【００４０】
人力駆動車両用制御システム３０は、電動コンポーネント３２、バッテリ３４、および、制御装置５０を含む。一例では、電動コンポーネント３２は、モータ３６を含む。
電動コンポーネント３２は、モータ３６および駆動回路３８を含む。モータ３６および駆動回路３８は、同一のハウジング４０に設けられることが好ましい。ハウジング４０は、フレーム１６に設けられる。駆動回路３８は、バッテリ３４からモータ３６に供給される電力を制御する。駆動回路３８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３８は、例えば電力線通信（ＰＬＣ；power line communication）によって制御部５２と通信可能である。駆動回路３８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３８は、制御部５２からの制御信号に応じてモータ３６を駆動させる。モータ３６は、人力駆動車両１０の推進をアシストする。モータ３６は、電気モータを含む。モータ３６は、ペダル１８から後輪までの人力駆動力Ｈ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３６は、人力駆動車両１０のフレーム１６、後輪、または、前輪に設けられる。一例では、モータ３６は、クランク軸１２Ａから第１回転体２２までの動力伝達経路に結合される。モータ３６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クランク１２の回転力によってモータ３６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３６および駆動回路３８が設けられるハウジング４０には、モータ３６および駆動回路３８以外の構成が設けられてもよく、例えばモータ３６の回転を減速して出力する減速機が設けられてもよい。
【００４１】
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３６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１６の外部に取り付けられてもよく、少なくとも一部がフレーム１６の内部に収容されてもよい。
【００４２】
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、第１操作部５６、第２操作部５８、車速センサ６０、トルクセンサ６２、傾斜センサ６４、舵角センサ６６、および、通信装置６８のうちの少なくとも１つをさらに含む。図２は、制御装置５０が記憶部５４、第１操作部５６、第２操作部５８、車速センサ６０、トルクセンサ６２、傾斜センサ６４、舵角センサ６６、および、通信装置６８を含む構成例を示している。
【００４３】
第１操作部５６は、人力駆動車両１０が走行する走行路の路面状態を入力可能な操作部である。第１操作部５６の一例は、サイクルコンピュータである。第１操作部５６は、制御部５２と無線または有線によって通信可能に接続されている。第１操作部５６は、操作情報である人力駆動車両１０が走行する走行路の路面状態に関する情報を制御部５２に出力する。人力駆動車両１０が走行する走行路の路面状態に関する情報の一例は、走行路の路面抵抗である。
【００４４】
第２操作部５８は、人力駆動車両１０を制動するためのブレーキ操作部である。第２操作部５８は、ハンドルバーに設けられる。第２操作部５８は、人力駆動車両１０を制動する図示しない電動ブレーキ装置と無線または有線によって接続されている。第２操作部５８は、制御部５２と無線または有線によって通信可能に接続されている。第２操作部５８は、人力駆動車両１０を制動操作した情報を制御部５２に出力する。
【００４５】
車速センサ６０は、車輪の回転速度を検出する。車速センサ６０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６０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６０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。車速センサ６０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６０は、フレーム１６のチェーンステイに取り付けられ、後輪に取り付けられる磁石を検出する構成としてもよく、フロントフォーク１６Ａ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。
【００４６】
トルクセンサ６２は、モータ３６が設けられるハウジング４０に設けられる。トルクセンサ６２は、クランク１２に入力される人力駆動力Ｈを検出する。トルクセンサ６２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６２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６２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６２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６２の通信部は、制御部５２と通信可能に構成される。トルクセンサ６２は、人力駆動力Ｈに応じた信号を制御部５２に出力する。
【００４７】
傾斜センサ６４は、例えばジャイロセンサおよび加速度センサの少なくとも一方を含む。傾斜センサ６４は、例えば、フレーム１６またはハウジング４０に設けられて、人力駆動車両１０のロール方向の傾斜を検出する。傾斜センサ６４は、無線または有線によって制御部５２と通信可能に接続されている。傾斜センサ６４は、人力駆動車両１０のロール方向の傾斜に応じた信号を制御部５２に出力する。
【００４８】
舵角センサ６６は、例えばポテンションメータを含む。舵角センサ６６は、例えば、ヘッドチューブに設けられて、ヘッドチューブと、ハンドルバーが連結されるステアリングコラムとの相対回転角度（ハンドル舵角）を検出する。舵角センサ６６は、無線または有線によって制御部５２と通信可能に接続されている。舵角センサ６６は、ハンドル舵角に応じた信号を制御部５２に出力する。
【００４９】
通信装置６８は、ＧＰＳ（global positioning system）受信機を含み、インターネットに接続可能に構成される。通信装置６８は、ＧＰＳおよびインターネットから、人力駆動車両１０が走行する地図データ、人力駆動車両１０が走行する路面の勾配、および、路面の状態の少なくとも１つを取得する。通信装置６８は、インターネットに接続されなくてもよく、この場合、地図データを記憶する記憶部を有する。通信装置６８は、無線または有線によって制御部５２と通信可能に接続されている。
【００５０】
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。不揮発性メモリは、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスク、フラッシュメモリを含む。揮発性メモリは、例えば、ＲＡＭ(Random Access Memory)を含む。制御部５２および記憶部５４は、例えばモータ３６が設けられるハウジング４０に設けられる。
【００５１】
制御部５２は、人力駆動車両１０の電動コンポーネント３２を制御する。制御部５２は、人力駆動車両１０の推進をアシストするモータ３６を人力駆動力Ｈに応じて制御する。制御部５２は、人力駆動車両１０の走行速度（車速Ｖ）に応じてモータ３６によるアシストの実行および停止を設定する基本制御を実行する。基本制御において、制御部５２は、人力駆動車両１０が０ｋｍ／ｈよりも高い所定速度ＶＡ未満の場合に、人力駆動力Ｈに応じてモータ３６によるアシストを制御する。制御部５２は、人力駆動車両１０が所定速度ＶＡ以上になると人力駆動車両１０の推進をアシストしない。
【００５２】
図３は、基本制御の一例を示すフローチャートである。図３に示されるとおり、制御部５２は、ステップＳ１１において車速Ｖ及び人力駆動力Ｈを取得する。制御部５２は、ステップＳ１２において車速Ｖが所定速度ＶＡ未満か否かを判定する。ここで、所定速度ＶＡの一例は、例えば２４ｋｍ／ｈ、２５ｋｍ／ｈ、または、４５ｋｍ／ｈである。制御部５２は、車速Ｖが所定速度ＶＡ未満の場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１３において、取得した人力駆動力Ｈに応じてモータ３６を制御する。制御部５２は、車速Ｖが所定速度ＶＡ以上の場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ１４において人力駆動車両１０の推進をアシストしない。一例では、制御部５２は、人力駆動車両１０が所定速度ＶＡを越える走行速度（車速Ｖ）で走行している場合モータ３６を駆動しない。この場合、例えばモータ３６の回転速度は０ｒｐｍである。なお、図３の基本制御において、人力駆動力Ｈの取得は、ステップＳ１２とステップＳ１３との間にあってもよい。
【００５３】
〔変更制御〕
制御部５２は、人力駆動車両１０の状態および人力駆動車両１０が走行する走行路の状態の少なくとも一方に応じて所定速度ＶＡを変化させる変更制御を実行する。変更制御として、第１変更制御、第２変更制御、および、第３変更制御を含む。第１変更制御として、制御部５２は、人力駆動車両１０の状態に応じて所定速度ＶＡを変更する。第２変更制御として、制御部５２は、走行路の状態に応じて、所定速度ＶＡを変更する。第３変更制御として、制御部５２は、地図データにおける走行路の情報（走行路が直進または走行路がカーブ）に応じて、所定速度ＶＡを変更する。第１変更制御、第２変更制御、および、第３変更制御は、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００５４】
＜第１変更制御＞
人力駆動車両１０の状態は、第１状態と、第１状態とは異なる第２状態とを含む。第１状態は、人力駆動車両１０の走行速度を高くすることができる状態、または、ユーザが人力駆動車両１０の走行速度を高くしたい状態である。第２状態は、人力駆動車両１０の走行速度を制限したほうが好ましい状態、または、人力駆動車両１０の走行速度を制限してもよい状態である。
【００５５】
人力駆動車両１０の状態は、人力駆動車両１０の速度状態、人力駆動車両１０の角度状態、人力駆動車両１０のハンドル舵角状態、および、人力駆動車両１０の旋回状態のうちの少なくとも１つを含む。人力駆動車両１０の角度は、ヨー角、ピッチ角、および、ロール角のうちの少なくとも１つを含む。本実施形態では、傾斜センサ６４により、人力駆動車両１０の角度としてロール角が用いられる。
【００５６】
制御部５２は、車速センサ６０により検出された車速Ｖに関する情報に応じて、人力駆動車両１０の速度状態を検出する。制御部５２は、傾斜センサ６４により検出された人力駆動車両１０のロール方向の傾斜に関する情報に応じて、人力駆動車両１０の角度状態を検出する。制御部５２は、舵角センサ６６により検出されたハンドル舵角に関する情報に応じて、人力駆動車両１０のハンドル舵角状態を検出する。制御部５２は、人力駆動車両１０の角度、および、人力駆動車両１０のハンドル舵角の少なくとも一方と、人力駆動車両１０の走行速度と、に応じて、人力駆動車両１０の旋回状態を検出する。一例では、制御部５２は、傾斜センサ６４により検出された人力駆動車両１０のロール方向の傾斜に関する情報、および、舵角センサ６６により検出されたハンドル舵角に関する情報と、車速センサ６０により検出された車速Ｖに関する情報と、に応じて、人力駆動車両１０の旋回状態を検出する。
【００５７】
人力駆動車両１０の状態としての第１状態および第２状態は、人力駆動車両１０の速度状態としての第１状態および第２状態と、人力駆動車両１０の角度状態としての第１状態および第２状態と、人力駆動車両１０のハンドル舵角状態としての第１状態および第２状態と、人力駆動車両１０の旋回状態としての第１状態および第２状態を含む。
【００５８】
第１変更制御において、制御部５２は、第１状態の場合は、所定速度ＶＡを第１所定速度ＶＡ１とし、第２状態の場合は、所定速度ＶＡを第１所定速度ＶＡ１よりも低い第２所定速度ＶＡ２とする。第１所定速度ＶＡ１は固定値である。第２所定速度ＶＡ２は変更可能な値である。制御部５２は、第１状態の場合では、人力駆動車両１０の走行速度が第１所定速度ＶＡ１未満の場合に人力駆動力Ｈに応じてモータ３６を駆動し、人力駆動車両１０の走行速度が第１所定速度ＶＡ１以上の場合に人力駆動車両１０の推進をアシストしない。制御部５２は、第２状態の場合では、人力駆動車両１０の走行速度が第２所定速度ＶＡ２未満の場合に人力駆動力Ｈに応じてモータ３６を駆動し、人力駆動車両１０の走行速度が第２所定速度ＶＡ２以上の場合に人力駆動車両１０の推進をアシストしない。
【００５９】
図４は、第１変更制御の一例を示すフローチャートである。図４に示されるように、制御部５２は、ステップＳ２１において人力駆動車両１０の状態を取得する。制御部５２は、ステップＳ２１において人力駆動車両１０の状態が第１状態か否かを判定する。制御部５２は、人力駆動車両１０の状態が第１状態の場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、ステップＳ２３において所定速度ＶＡを第１所定速度ＶＡ１に設定する。第１所定速度ＶＡ１の一例は、２４ｋｍ／ｈまたは２５ｋｍ／ｈである。制御部５２は、人力駆動車両１０の状態が第２状態の場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、ステップＳ２４において所定速度ＶＡを第２所定速度ＶＡ２に設定する。
【００６０】
ここで、第２所定速度ＶＡ２は、例えば次の第１〜第３の設定方法で設定される。
第１の設定方法では、制御部５２は、人力駆動車両１０が第２状態になる場合、人力駆動車両１０が第２状態になった時点での人力駆動車両１０の走行速度を、第２所定速度ＶＡ２に設定する。すなわち制御部５２は、人力駆動車両１０が第２状態になった時点で車速センサ６０が検出した車速Ｖを第２所定速度ＶＡ２に設定する。
【００６１】
第２の設定方法では、制御部５２は、人力駆動車両１０が第２状態になる場合、人力駆動車両１０が第２状態を開始する時点から所定時間前までの期間における人力駆動車両１０の走行速度の平均値を、第２所定速度ＶＡ２に設定する。制御部５２は、人力駆動車両１０が第２状態になった時点において車速センサ６０により検出された車速Ｖから車速センサ６０の所定のサンプリング周期前までの期間において検出された車速Ｖの平均値を演算する。人力駆動車両１０が第２状態になった時点において車速センサ６０により検出された車速Ｖから車速センサ６０の所定のサンプリング周期前までの期間とは、人力駆動車両１０が第２状態になる直前から第２状態になるまでの期間である。この期間は、任意に変更可能である。
【００６２】
第３の設定方法では、制御部５２は、人力駆動車両１０が第２状態になる場合、人力駆動車両１０が所定の地点から第２状態になった地点までの距離を走行したときの人力駆動車両１０の走行速度の平均値を第２所定速度ＶＡ２に設定する。制御部５２は、通信装置６８の地図データに基づいて、人力駆動車両１０が所定の地点から第２状態になった地点までの距離を取得できる。制御部５２は、人力駆動車両１０が所定の地点から第２状態になった地点までの距離において、車速センサ６０が検出した複数の車速Ｖの平均値を第２所定速度ＶＡ２に設定する。
【００６３】
次に、図５〜図７を用いて、第１変更制御の複数の具体例について説明する。
第１変更制御の第１例は、人力駆動車両１０の状態として人力駆動車両１０の角度を用いる。制御部５２は、人力駆動車両１０の角度に応じて、所定速度ＶＡを変更する。詳細には、制御部５２は、人力駆動車両１０の角度としてのロール角が第１ロール角未満の場合は、所定速度ＶＡを第１所定速度ＶＡ１に設定し、ロール角が第１ロール角以上の場合は、所定速度を第１所定速度ＶＡ１よりも低い第２所定速度ＶＡ２に設定する。
【００６４】
図５は、第１変更制御の第１例を示すフローチャートである。図５に示されるとおり、制御部５２は、ステップＳ３１において人力駆動車両１０の角度として人力駆動車両１０のロール角を取得する。人力駆動車両１０のロール角としては、傾斜センサ６４により検出された人力駆動車両１０のロール角に関する情報が用いられる。制御部５２は、ステップＳ３２においてロール角が第１ロール角未満か否かを判定する。ここで、第１ロール角は、人力駆動車両１０の角度状態に基づいて人力駆動車両１０の状態が第１状態および第２状態のいずれかを判定するための値である。第１ロール角は、試験等により予め設定される。制御部５２は、ロール角が第１ロール角未満の場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ３３において所定速度ＶＡを第１所定速度ＶＡ１に設定する。制御部５２は、ロール角が第１ロール角以上の場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、ステップＳ３４において所定速度ＶＡを第２所定速度ＶＡ２に設定する。
【００６５】
第１変更制御の第２例は、人力駆動車両１０の状態として人力駆動車両１０のハンドル舵角を用いる。制御部５２は、人力駆動車両１０のハンドル舵角が第１舵角未満の場合は、所定速度ＶＡを第１所定速度ＶＡ１に設定し、ハンドル舵角が第１舵角以上の場合は、所定速度ＶＡを第２所定速度ＶＡ２に設定する。
【００６６】
図６は、第１変更制御の第２例を示すフローチャートである。図６に示されるとおり、制御部５２は、ステップＳ４１において人力駆動車両１０のハンドル舵角を取得する。人力駆動車両１０のハンドル舵角としては、舵角センサ６６により検出された人力駆動車両１０のハンドル舵角に関する情報が用いられる。制御部５２は、ステップＳ４２においてハンドル舵角が第１舵角未満か否かを判定する。ここで、第１舵角は、人力駆動車両１０の角度状態に基づいて人力駆動車両１０の状態が第１状態および第２状態のいずれかを判定するための値である。第１舵角は、試験等により予め設定される。制御部５２は、ハンドル舵角が第１舵角未満の場合（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、ステップＳ４３において所定速度ＶＡを第１所定速度ＶＡ１に設定する。制御部５２は、ハンドル舵角が第１舵角以上の場合（ステップＳ４２：ＮＯ）、ステップＳ４４において所定速度ＶＡを第２所定速度ＶＡ２に設定する。
【００６７】
第１変更制御の第３例は、人力駆動車両１０の状態として複数の状態、すなわち人力駆動車両１０の角度、および、人力駆動車両１０のハンドル舵角の少なくとも一方と、人力駆動車両１０の走行速度とを用いる。制御部５２は、人力駆動車両１０のハンドル舵角、および人力駆動車両１０の角度の少なくとも一方と、人力駆動車両１０の走行速度と、に応じて所定速度ＶＡを変更する。制御部５２は、人力駆動車両１０のハンドル舵角および人力駆動車両１０の角度の少なくとも一方と、人力駆動車両１０の走行速度と、に応じて、人力駆動車両１０の旋回状態を検出する。制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態である場合、所定速度ＶＡを変更する。
【００６８】
所定速度ＶＡの変更方法として、例えば第１〜第３の変更方法がある。
第１の変更方法では、制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態になる場合、人力駆動車両１０が旋回状態を開始する時点での人力駆動車両１０の走行速度を、所定速度ＶＡに設定する。すなわち制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態になる場合、人力駆動車両１０が旋回状態を開始する時点での人力駆動車両１０の走行速度を、第２所定速度ＶＡ２に設定する。制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態を開始する時点での人力駆動車両１０の走行速度として、例えば通信装置６８からの地図データに基づいて人力駆動車両１０がカーブに突入する直前の時点での人力駆動車両１０の走行速度を取得できる。
【００６９】
第２の変更方法では、制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態になる場合、人力駆動車両１０が旋回状態を開始する時点から所定時間前までの期間における人力駆動車両１０の走行速度の平均値を、所定速度ＶＡに設定する。すなわち制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態になる場合、人力駆動車両１０が旋回状態を開始する時点から所定時間前までの期間における人力駆動車両１０の走行速度の平均値を、第２所定速度ＶＡ２に設定する。制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態を開始する時点において車速センサ６０により検出された車速Ｖから車速センサ６０の所定のサンプリング周期前までの期間において検出された車速Ｖの平均値を演算する。人力駆動車両１０が旋回状態を開始する時点において車速センサ６０により検出された車速Ｖから車速センサ６０の所定のサンプリング周期前までの期間とは、人力駆動車両１０がカーブに突入する直前からカーブに突入するまでの期間である。
【００７０】
第３の変更方法では、制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態になる場合、人力駆動車両１０が所定の地点から旋回状態を開始する地点までの距離を走行したときの人力駆動車両１０の走行速度の平均値を所定速度ＶＡに設定する。すなわち制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態になる場合、人力駆動車両１０が所定の地点から旋回状態を開始する地点までの距離を走行したときの人力駆動車両１０の走行速度の平均値を第２所定速度ＶＡ２に設定する。制御部５２は、通信装置６８の地図データに基づいて、人力駆動車両１０が所定の地点から旋回状態を開始する地点までの距離を取得できる。制御部５２は、人力駆動車両１０が所定の地点から旋回状態を開始する地点までの距離において、車速センサ６０が検出した複数の車速Ｖの平均値を第２所定速度ＶＡ２と設定する。
【００７１】
図７は、第１変更制御の第３例を示すフローチャートである。図７に示されるとおり、制御部５２は、ステップＳ５１において人力駆動車両１０の角度としてのロール角および人力駆動車両１０の走行速度としての車速Ｖを取得する。人力駆動車両１０のロール角としては、傾斜センサ６４により検出された人力駆動車両１０のロール角に関する情報が用いられ、人力駆動車両１０の車速Ｖとしては、車速センサ６０により検出された人力駆動車両１０の走行速度に関する情報が用いられる。
【００７２】
制御部５２は、ステップＳ５２において人力駆動車両１０が旋回状態か否かを判定する。ここで、例えば制御部５２は、ロール角が第１ロール角以上かつ車速Ｖが第１速度以上の場合、人力駆動車両１０が旋回状態と判定する。制御部５２は、ロール角が第１ロール角未満、または、車速Ｖが第１速度未満の場合、人力駆動車両１０が旋回状態ではないと判定する。
【００７３】
制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態の場合（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、ステップＳ５３において所定速度ＶＡを第２所定速度ＶＡ２に設定する。制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態ではない場合（ステップＳ５２：ＮＯ）、ステップＳ５４において所定速度ＶＡを第１所定速度ＶＡ１に設定する。
【００７４】
＜第２変更制御＞
第２変更制御では、人力駆動車両１０が走行する走行路の路面の状態を用いる。走行路の路面の状態としては、第１操作部５６により操作された走行路の路面の状態に関する情報を用いる。走行路の路面の状態に関する情報の一例は、走行路の路面抵抗値である。第２変更制御において、制御部５２は、走行路の路面抵抗に応じて、所定速度ＶＡを変更する。制御部５２は、走行路に応じて選択可能な路面抵抗値を複数有する。複数の路面抵抗値は、例えば記憶部５４に記憶されてもよい。走行路は、例えばオンロードおよびオフロードを含む。オンロードは、舗装路のような走行路面の凹凸が小さく、路面抵抗値の小さい走行路である。オフロードは、岩場やダートなどの走行路面の凹凸が大きく、路面抵抗値の大きい走行路である。制御部５２は、オンロードに対応する路面抵抗値と、オフロードに対応する路面抵抗値とを有する。ユーザが第１操作部５６を操作することにより、オンロードに対応する路面抵抗値、または、オフロードに対応する路面抵抗値が選択される。第１操作部５６によるオンロードに対応する路面抵抗値およびオフロードに対応する路面抵抗値の選択は、人力駆動車両１０の走行停止中に行われることが好ましい。なお、人力駆動車両１０の走行中にユーザが第１操作部５６によってオンロードに対応する路面抵抗値およびオフロードに対応する路面抵抗値の選択を行ってもよい。
【００７５】
図８は、第２変更制御の一例を示すフローチャートである。図８に示されるとおり、制御部５２は、ステップＳ６１において走行路の路面抵抗値を取得する。制御部５２は、第１操作部５６により選択された走行路の路面抵抗値を、人力駆動車両１０が走行する走行路の路面抵抗値と設定する。
【００７６】
制御部５２は、ステップＳ６２において路面抵抗値がオフロードの路面抵抗値か否かを判定する。制御部５２は、路面抵抗値がオフロードの路面抵抗値である場合（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、ステップＳ６３において所定速度ＶＡを第２所定速度ＶＡ２に設定する。制御部５２は、路面抵抗値がオフロードの路面抵抗値ではない場合（ステップＳ６２：ＮＯ）、例えば路面抵抗値がオンロードの路面抵抗値である場合、ステップＳ６４において所定速度ＶＡを第１所定速度ＶＡ１に設定する。
【００７７】
＜第３変更制御＞
第３変更制御は、走行路がカーブを含み、制御部５２は、人力駆動車両１０がカーブに近づくと、所定速度ＶＡを変更する。
【００７８】
図９は、第３変更制御の一例を示すフローチャートである。図９に示されるとおり、制御部５２は、ステップＳ７１において地図データを取得する。制御部５２は、通信装置６８から地図データを取得することにより、現在の人力駆動車両１０が走行している走行路の情報（走行路が直進またはカーブ）を把握できる。
【００７９】
制御部５２は、ステップＳ７２において人力駆動車両１０がカーブに近づいているか否かを判定する。制御部５２は、例えば人力駆動車両１０の走行先にカーブが存在し、かつ人力駆動車両１０がカーブに対して所定距離分だけ手前を走行している場合、人力駆動車両１０がカーブに近づいていると判定する。所定距離の一例は、２メートルである。
【００８０】
制御部５２は、人力駆動車両１０がカーブに近づいている場合（ステップＳ７２：ＹＥＳ）、ステップＳ７３において所定速度ＶＡを第２所定速度ＶＡ２に設定する。制御部５２は、人力駆動車両１０がカーブに近づいていない場合（ステップＳ７２：ＮＯ）、ステップＳ７４において所定速度ＶＡを第１所定速度ＶＡ１に設定する。
【００８１】
制御部５２は、第１変更制御、第２変更制御、および、第３変更制御のうち少なくとも１つを実行することができる。制御部５２は、第１変更制御、第２変更制御、および、第３変更制御のうちの複数の変更制御を実行する場合、複数の変更制御を同時に実行してもよいし、異なる時刻で実行してもよい。また制御部５２は、複数の変更制御を実行する場合、複数の変更制御の繰り返し周期を互いに同じにしてもよいし、複数の変更制御の繰り返し周期を互いに異ならせてもよい。制御部５２が複数の変更制御を実行する場合において、複数の変更制御のうちのいずれかにおいて所定速度ＶＡを第２所定速度ＶＡ２に設定する場合、他の変更制御が所定速度ＶＡを第１所定速度ＶＡ１に設定していても優先的に所定速度ＶＡを第２所定速度ＶＡ２に設定する。
【００８２】
（第２実施形態）
図１０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。本実施形態の制御装置５０は、第１実施形態の制御装置５０と比較して、変更制御の内容が異なる。以降の説明において、第１実施形態と共通する人力駆動車両１０の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８３】
本実施形態の制御装置５０の制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態を開始してから旋回状態が終了するまでの期間の少なくとも一部の期間において、所定速度ＶＡを変更する変更制御を実行する。一例では、変更制御において、制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態の場合、人力駆動車両１０の安定状態に応じて、所定速度ＶＡを変更する。安定状態は、旋回状態時の人力駆動車両１０の、オーバーステア状態と、アンダーステア状態と、オーバーステア状態およびアンダーステア状態が緩和された状態である安定走行状態と、を含む。変更制御において、制御部５２は、人力駆動車両１０のハンドル舵角、人力駆動車両１０の角度、および、人力駆動車両１０のホイールベースの少なくとも１つと、人力駆動車両１０の走行速度と、に応じて、人力駆動車両１０の安定状態を演算する。制御部５２は、安定状態に基づいて所定速度ＶＡを変更する。制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態を終了した後に、旋回状態において変更した所定速度ＶＡを変更する前の所定速度ＶＡに変更する。
【００８４】
制御部５２は、オーバーステア状態、アンダーステア状態、および、安定走行状態の判定を次のように行う。制御部５２は、旋回状態となる直前の状態で人力駆動車両１０が旋回する場合の旋回半径である第１推定半径ＲＣ１と、旋回状態時の人力駆動車両１０の旋回半径である第２推定半径ＲＣ２とを用いて、人力駆動車両１０が安定走行状態か否かを判定する。詳細には、制御部５２は、第１推定半径ＲＣ１と第２推定半径ＲＣ２とが互いに等しい場合、人力駆動車両１０が安定走行状態であると判定する。
【００８５】
第１推定半径ＲＣ１および第２推定半径ＲＣ２の演算方法について説明する。
一般的に、人力駆動車両１０の旋回状態として人力駆動車両１０のコーナリングでは、走行路のカーブ（コーナ）に進入する前に十分に人力駆動車両１０を減速し、コーナリング中では加減速せずに一定速度を維持し、カーブ（コーナ）を抜けるタイミングで人力駆動車両１０を加速させることが行われる。このような人力駆動車両１０の動作に基づくコーナリング中の理想速度をアシスト上限速度（所定速度ＶＡ）として設定する。
【００８６】
カーブの進入するときのアシスト上限速度（所定速度ＶＡ）は式１で示される。
【数１】
2019137231.tif 000003
ここで、「ｖＬｉｍ」はアシスト上限速度（所定速度ＶＡ）であり、「μ」は路面抵抗値であり、「ｇ」は重力加速度である。一般的に、ライダーは、カーブに進入する直前にアシスト上限速度ｖＬｉｍ以下となるように人力駆動車両１０を減速させている。上記式１から第１推定半径ＲＣ１を演算できる。第１推定半径ＲＣ１は、式１からわかるとおり、人力駆動車両１０が理想速度でコーナリングする場合の旋回半径である。
【００８７】
また、人力駆動車両１０がコーナリング中では、傾斜センサ６４および車速センサ６０から第２推定半径ＲＣ２を演算できる。
第２推定半径ＲＣ２は、式２で示される。
【数２】
2019137231.tif 000004
ここで、「ｖ」は人力駆動車両１０の走行速度であり、「θ」はロール角である。
制御部５２は、第１推定半径ＲＣ１と第２推定半径ＲＣ２とが互いに異なる場合、人力駆動車両１０のステアリング特性であるスタビリティファクタに基づいて、オーバーステア状態およびアンダーステア状態のいずれかを判定する。
【００８８】
スタビリティファクタは、式３で示される。
【数３】
2019137231.tif 000005
ここで、「Ｋσ」はスタビリティファクタであり、「ｌ」はホイールベースであり、「σ」はハンドル舵角である。
【００８９】
次に、所定速度ＶＡの変更方法について説明する。
制御部５２は、人力駆動車両１０の安定状態が安定走行状態に近づくように所定速度ＶＡを変更する。詳細には、制御部５２は、安定状態がアンダーステア状態となる場合、所定速度ＶＡを低くする。制御部５２は、安定状態がオーバーステア状態となる場合、所定速度ＶＡを高くする。制御部５２は、安定状態が安定走行状態の場合、所定速度ＶＡを変更しない。
【００９０】
具体的には、制御部５２は、上記式３のスタビリティファクタＫσが０になるように所定速度ＶＡを変更する。この場合、所定速度ＶＡは、上記式３の「ｖ」に相当する。安定状態がアンダーステア状態となる場合、スタビリティファクタＫσが負の値であるため、上記式３の「ｖ」を小さくする、すなわち所定速度ＶＡを低くすることにより、スタビリティファクタＫσが０に近づく。安定状態がオーバーステア状態となる場合、スタビリティファクタＫσが正の値であるため、上記式３の「ｖ」を大きくする、すなわち所定速度ＶＡを高くすることにより、スタビリティファクタＫσが０に近づく。安定状態が安定走行状態の場合、スタビリティファクタＫσが０であるため、上記式３の「ｖ」を変更しない、すなわち所定速度ＶＡを変更しない。
【００９１】
図１０は、本実施形態の変更制御の一例を示すフローチャートである。図１０に示されるとおり、制御部５２は、ステップＳ８１において、人力駆動車両１０の角度および車速Ｖを取得する。制御部５２は、ステップＳ８２において、人力駆動車両１０が旋回状態か否かを判定する。ステップＳ８１およびステップＳ８２は、図７に示すステップＳ５１およびステップＳ５２と同様である。
【００９２】
制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態ではない場合（ステップＳ８２：ＮＯ）、処理を一旦終了する。制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態の場合（ステップＳ８２：ＹＥＳ）、ステップＳ８３において安定状態を演算する。具体的には、制御部５２は、安定状態としてスタビリティファクタＫσを演算する。
【００９３】
制御部５２は、ステップＳ８４およびステップＳ８５において人力駆動車両１０の安定状態（オーバーステア状態、アンダーステア状態、および、安定走行状態）を判定する。制御部５２は、スタビリティファクタＫσの大きさに応じて、安定状態を判定する。具体的には、制御部５２は、ステップＳ８４においてオーバーステア状態か否かを判定する。制御部５２は、ステップＳ８５においてアンダーステア状態か否かを判定する。
【００９４】
制御部５２は、安定状態がオーバーステア状態である場合（ステップＳ８４：ＹＥＳ）、すなわちスタビリティファクタＫσが正の値の場合、ステップＳ８６において所定速度ＶＡを高くする。制御部５２は、安定状態がアンダーステア状態である場合（ステップＳ８４：ＮＯかつステップＳ８５：ＹＥＳ）、すなわちスタビリティファクタＫσが負の値の場合、ステップＳ８７において所定速度ＶＡを低くする。制御部５２は、安定状態が安定走行状態の場合（ステップＳ８４：ＮＯかつステップＳ８５：ＮＯ）、すなわちスタビリティファクタＫσが０の場合、ステップＳ８８において所定速度ＶＡを変更しない。
【００９５】
次に、制御部５２は、ステップＳ８９において人力駆動車両１０が旋回状態を終了したか否かを判定する。例えば制御部５２は、ロール角が第１ロール角未満の場合、および、ハンドル舵角が第１舵角未満の場合の少なくとも一方を満たす場合、人力駆動車両１０が旋回状態を終了したと判定する。
【００９６】
制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態を終了していない場合（ステップＳ８９：ＮＯ）、ステップＳ８３に移行する。制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態を終了した場合（ステップＳ８９：ＹＥＳ）、ステップＳ９０において所定速度ＶＡが変更済みか否かを判定する。
【００９７】
制御部５２は、所定速度ＶＡが変更済みの場合（ステップＳ９０：ＹＥＳ）、ステップＳ９１において所定速度ＶＡを、変更前の所定速度ＶＡに変更する。変更前の所定速度ＶＡの一例は、人力駆動車両１０が旋回状態になる直前において制御部５２により設定された所定速度ＶＡである。制御部５２は、所定速度ＶＡが変更済みではない場合（ステップＳ９０：ＮＯ）、すなわち人力駆動車両１０が旋回状態時に所定速度ＶＡが変更されなかった場合、処理を一旦終了する。
【００９８】
（第３実施形態）
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。本実施形態の制御装置５０は、第１実施形態の制御装置５０と比較して、変更制御の内容が異なる。以降の説明において、第１実施形態と共通する人力駆動車両１０の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９９】
本実施形態の変更制御は、第１実施形態の第３変更制御に、人力駆動車両１０が旋回状態時における人力駆動車両１０の制動操作を判定条件に加えた制御である。本実施形態の制御装置５０の制御部５２は、所定速度ＶＡとして、第１所定速度ＶＡ１と、第１所定速度ＶＡ１よりも低い第２所定速度ＶＡ２と、第２所定速度ＶＡ２とは異なる第３所定速度ＶＡ３と、を含む。制御部５２は、人力駆動車両１０がカーブに近づいたとき、または、人力駆動車両１０の旋回状態時に、制動操作をされた場合は、所定速度を第３所定速度ＶＡ３に設定する。一例では、第３所定速度ＶＡ３は、第２所定速度ＶＡ２よりも低い。
【０１００】
図１１は、変更制御の一例を示すフローチャートである。図１１に示されるとおり、制御部５２は、ステップＳ１００において地図データを取得し、ステップＳ１０１においてカーブに近づいているか否かを判定する。ステップＳ１００およびステップＳ１０１は、図９に示す第３変更制御のステップＳ７１およびステップＳ７２と同じである。
【０１０１】
制御部５２は、人力駆動車両１０がカーブに近づいている場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳ１０２において所定速度ＶＡを第３所定速度ＶＡ３に設定する。制御部５２は、人力駆動車両１０がカーブに近づいていない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、すなわち直進の走行路が続いている場合または人力駆動車両１０が既にカーブに進入している場合、ステップＳ１０３において人力駆動車両１０が旋回状態か否かを判定する。ステップＳ１０３の判定は、図７に示すステップＳ５２の旋回状態の判定と同じである。
【０１０２】
制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態ではない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、処理を一旦終了する。制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態である場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ステップＳ１０４において人力駆動車両１０が制動操作されたか否かを判定する。ステップＳ１０４の判定は、第２操作部５８が操作されたか否かに応じて行われる。すなわち制御部５２は、第２操作部５８が操作された場合、人力駆動車両１０が制動操作されたと判定する。
【０１０３】
制御部５２は、人力駆動車両１０が制動操作された場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、ステップＳ１０２に移行する。制御部５２は、人力駆動車両１０が制動操作されていない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ステップＳ１０５において所定速度ＶＡを第２所定速度ＶＡ２に設定する。
【０１０４】
（第４実施形態）
図１２を参照して、第４実施形態の制御装置５０について説明する。本実施形態の制御装置５０は、第１実施形態の制御装置５０と比較して、変更制御の内容が異なる。以降の説明において、第１実施形態と共通する人力駆動車両１０の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０５】
本実施形態の制御装置５０の制御部５２は、変更制御において、人力駆動車両１０が旋回状態か否かにかかわらず、人力駆動車両１０が制動操作された場合に所定速度ＶＡを変更する。本実施形態の変更制御によれば、例えば人力駆動車両１０が坂道を走行している場合に人力駆動車両１０が制動操作された場合、モータ３６による人力駆動車両１０の推進のアシストを速やかに停止するようにモータ３６が制御される。
【０１０６】
制御部５２は、所定速度として、第１所定速度ＶＡ１と、第１所定速度ＶＡ１よりも低い第２所定速度ＶＡ２と、第２所定速度ＶＡ２とは異なる第３所定速度ＶＡ３とを含む。一例では、第３所定速度ＶＡ３は、第２所定速度ＶＡ２よりも低い。制御部５２は、人力駆動車両１０が制動操作される場合、所定速度ＶＡを第３所定速度ＶＡ３に設定する。
【０１０７】
図１２は、変更制御の一例を示すフローチャートである。図１２に示されるとおり、制御部５２は、ステップＳ１１０において人力駆動車両１０が制動操作されたか否かを判定する。ステップＳ１１０の判定は、図１１に示す第３実施形態の変更制御のステップＳ１０４の判定と同様である。
【０１０８】
制御部５２は、人力駆動車両１０が制動操作された場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１１１において所定速度ＶＡを第３所定速度ＶＡ３に設定する。そして制御部５２は、ステップＳ１１２において人力駆動車両１０の制動操作が終了したか否かを判定する。制御部５２は、第２操作部５８が操作されてから操作されていない状態に変更されることに基づいて人力駆動車両１０の制動操作の終了を判定する。
【０１０９】
制御部５２は、人力駆動車両１０の制動操作が終了した場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１１３において所定速度ＶＡを第１所定速度ＶＡ１に設定する。制御部５２は、人力駆動車両１０が制動操作されていない場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、または、人力駆動車両１０の制動操作が継続されている場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）、処理を一旦終了する。
【０１１０】
（第５実施形態）
図１３を参照して、第５実施形態の制御装置５０について説明する。本実施形態の制御装置５０は、第１実施形態の制御装置５０と比較して、変更制御の内容が異なる。以降の説明において、第１実施形態と共通する人力駆動車両１０の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１１】
本実施形態の制御装置５０の制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態時に人力駆動車両１０が制動動作をされる場合、人力駆動車両１０の推進をアシストしないようにモータ３６を制御する変更制御を実行する。一例では、制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態時に人力駆動車両１０が制動動作をされる場合、モータ３６を駆動しない。本実施形態の変更制御では、所定速度ＶＡを変更せずにモータ３６を人力駆動力Ｈに応じてアシストする状態と、モータ３６を駆動しない状態と切り替える。
【０１１２】
図１３は、変更制御の一例を示すフローチャートである。図１３に示されるとおり、制御部５２は、ステップＳ１２０において人力駆動車両１０の角度および車速Ｖを取得し、ステップＳ１２１において人力駆動車両１０が旋回状態であるか否かを判定する。ステップＳ１２０およびステップＳ１２１は、図７に示す第１実施形態の第３変更制御におけるステップＳ５１およびステップＳ５２と同じである。
【０１１３】
制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態である場合（ステップＳ１２１：ＹＥＳ）、ステップＳ１２２において人力駆動車両１０が制動動作されているか否かを判定する。ステップＳ１２２は、図１１に示す第３実施形態の変更制御のステップＳ１０４と同じである。
【０１１４】
制御部５２は、人力駆動車両１０が制動動作されている場合（ステップＳ１２２：ＹＥＳ）、ステップＳ１２３においてモータ３６を停止する。制御部５２は、人力駆動車両１０が旋回状態ではない場合（ステップＳ１２１：ＮＯ）、または、人力駆動車両１０が制動動作されていない場合（ステップＳ１２２：ＹＥＳ）、処理を一旦終了する。
【０１１５】
（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、各実施形態と共通する部分については、各実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１１６】
・上記第２実施形態の変更制御と上記第３実施形態の変更制御とを組み合せてもよい。一例では、図１１に示す第３実施形態の変更制御におけるステップＳ１０４において否定判定された場合、ステップＳ１０５に代えて、図１０に示す第２実施形態の変更制御におけるステップＳ８２に移行する。
【０１１７】
・上記第１〜第３実施形態の変更制御において、人力駆動車両１０が制動操作されることに基づいて所定速度ＶＡを変更してもよい。一例では、制御部５２は、所定速度ＶＡとして、第１所定速度ＶＡ１と、第１所定速度ＶＡ１よりも低い第２所定速度ＶＡ２と、第２所定速度ＶＡ２とは異なる第３所定速度ＶＡ３を含む。制御部５２は、人力駆動車両１０が制動動作をされる場合、所定速度ＶＡを第３所定速度ＶＡ３に設定する。一例では、第３所定速度ＶＡ３は、第２所定速度ＶＡ２よりも低い。
【０１１８】
・人力駆動車両１０が旋回状態であるか否かの判定は、通信装置６８の地図データを用いて行ってもよい。制御部５２は、地図データから人力駆動車両１０がカーブを走行中である場合、人力駆動車両１０が旋回状態であると判定する。
【符号の説明】
【０１１９】
１０…人力駆動車両、３６…モータ、５０…人力駆動車両用制御装置、５２…制御部、Ｈ…人力駆動力、ＶＡ…所定速度、ＶＡ１…第１所定速度、ＶＡ２…第２所定速度、ＶＡ３…第３所定速度。
【図１】
2019137231.tif 000006
【図２】
2019137231.tif 000007
【図３】
2019137231.tif 000008
【図４】
2019137231.tif 000009
【図５】
2019137231.tif 000010
【図６】
2019137231.tif 000011
【図７】
2019137231.tif 000012
【図８】
2019137231.tif 000013
【図９】
2019137231.tif 000014
【図１０】
2019137231.tif 000015
【図１１】
2019137231.tif 000016
【図１２】
2019137231.tif 000017
【図１３】
2019137231.tif 000018