JP2022104359A - 人力駆動車用の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人力駆動車に推進力を付与するモータを好適に制御する人力駆動車用の制御装置を提供する。【解決手段】人力駆動車用の制御装置は、前記人力駆動車に推進力を付与するモータを制御する制御部を備え、前記人力駆動車は、変速機を含み、前記変速機は、前記人力駆動車において人力駆動力の伝達経路に設けられ、かつ、変速比を変更するように構成され、前記制御部は、前記変速機の現在の前記変速比に関する第１情報と、前記人力駆動車の第１走行状態および前記人力駆動車の第１走行環境の少なくとも１つに対応する前記変速比に関する第２情報とが異なる場合、前記モータによるアシストレベル、前記モータの出力の最大値、および、前記モータの出力の少なくとも１つを増加させる第１処理、または、前記モータによるアシストレベル、前記モータの出力の最大値、および、前記モータの出力の前記少なくとも１つを減少させる第２処理、を実行する。【選択図】図２

Description

本開示は、人力駆動車用の制御装置に関する。

例えば、特許文献１に開示されている人力駆動車用の制御装置は、人力駆動力に対するモータによるアシスト力の比率が予め定める比率になるようにモータを制御する。

特開平１０－５９２６０号公報

本開示の目的の１つは、人力駆動車に推進力を付与するモータを好適に制御する人力駆動車用の制御装置を提供することである。

本開示の第１側面に従う制御装置は、人力駆動車用の制御装置であって、前記人力駆動車に推進力を付与するモータを制御する制御部を備え、前記人力駆動車は、変速機を含み、前記変速機は、前記人力駆動車において人力駆動力の伝達経路に設けられ、かつ、変速比を変更するように構成され、前記制御部は、前記変速機の現在の前記変速比に関する第１情報と、前記人力駆動車の第１走行状態および前記人力駆動車の第１走行環境の少なくとも１つに対応する前記変速比に関する第２情報と、が異なる場合、前記モータによるアシストレベル、前記モータの出力の最大値、および、前記モータの出力の少なくとも１つを増加させる第１処理、または、前記モータによるアシストレベル、前記モータの出力の最大値、および、前記モータの出力の前記少なくとも１つを減少させる第２処理、を実行する。
第１側面の制御装置によれば、現在の変速比と、第１走行状態および第１走行環境の少なくとも１つに対応する変速比と、に応じて、第１処理または第２処理を実行することによって、人力駆動車に推進力を付与するモータを好適に制御できる。

本開示の第１側面に従う第２側面の制御装置において、前記制御部は、前記第１情報と、前記第２情報とが異なる場合、前記人力駆動車の第２走行状態および前記人力駆動車の第２走行環境の少なくとも１つに応じて、前記第１処理または前記第２処理を実行する。
第２側面の制御装置によれば、人力駆動車に推進力を付与するモータをさらに好適に制御できる。

本開示の第１または第２側面に従う第３側面の制御装置において、前記制御部は、前記変速機を制御するように構成され、前記第１情報が前記第２情報とは異なる場合、前記第１情報が、前記第２情報に一致するように前記変速機を制御する。
第３側面の制御装置によれば、第１走行状態および第１走行環境の少なくとも１つに対して好適な変速比に変更できる。

本開示の第１または第２側面に従う第４側面の制御装置において、前記制御部は、前記変速機を制御するように構成され、前記第１情報が前記第２情報とは異なる場合、前記第１情報が、前記第２情報に一致するように前記変速機を制御する第３処理を実行し、前記第１処理を実行する場合、前記第１処理を実行した後に前記第３処理を実行し、前記第１情報が、前記第２情報に一致すると、前記第２処理を実行し、前記第２処理を実行する場合、前記第２処理を実行した後に前記第３処理を実行し、前記第１情報が、前記第２情報に一致すると、前記第１処理を実行する。
第４側面の制御装置によれば、変速前に、モータによるアシストレベル、モータの出力の最大値、および、モータの出力の少なくとも１つが増加する場合は、変速後に、モータによるアシストレベル、モータの出力の最大値、および、モータの出力の少なくとも１つを減少させる。第４側面の制御装置によれば、変速前に、モータによるアシストレベル、モータの出力の最大値、および、モータの出力の少なくとも１つが減少する場合は、変速後に、モータによるアシストレベル、モータの出力の最大値、および、モータの出力の少なくとも１つを増加させる。

本開示の第１または第２側面に従う第５側面の制御装置において、前記制御部は、前記変速機を制御するように構成され、前記第１情報が前記第２情報とは異なる場合、前記第１情報が、前記第２情報に一致するように前記変速機を制御する第３処理を実行し、前記第１情報が前記第２情報とは異なる場合、前記人力駆動車の第３走行状態および前記人力駆動車の第３走行環境の少なくとも１つに応じて、前記第１処理および前記第３処理の順番、または、前記第２処理および前記第３処理の順番を変更するように構成される。
第５側面の制御装置によれば、第３走行状態および第３走行環境の少なくとも１つに対して好適な順番によって、モータおよび変速機を制御できる。

本開示の第６側面に従う制御装置は、人力駆動車用の制御装置であって、人力駆動車に推進力を付与するモータ、および、前記人力駆動車において人力駆動力の伝達経路に設けられ、かつ、変速比を変更する変速機を制御するように構成される制御部を含み、前記制御部は、前記モータの制御状態および前記変速比の両方を変更する場合、前記人力駆動車の第４走行状態および前記人力駆動車の第４走行環境の少なくとも１つに応じて、前記モータの制御状態を変更する第１変更処理と、前記変速比を変更する第２変更処理との順番を変更する。
第６側面の制御装置によれば、第４走行状態および第４走行環境の少なくとも１つに対して好適な順番によって、モータおよび変速機を制御できる。

本開示の第６側面に従う第７側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車の車速の減少に応じて、前記モータによるアシストレベル、前記モータの出力の最大値、および、前記モータの出力の少なくとも１つを増加させる。
第７側面の制御装置によれば、人力駆動車の車速の減少する場合に、モータによるアシストレベル、モータの出力の最大値、および、モータの出力の少なくとも１つが増加するため、ライダの負荷を低減できる。

本開示の第６側面に従う第８側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車の車速の減少に応じて、前記モータによるアシストレベル、前記モータの出力の最大値、および、前記モータの出力の少なくとも１つを減少させる。
第８側面の制御装置によれば、人力駆動車の車速の減少する場合に、モータによるアシストレベル、モータの出力の最大値、および、モータの出力の少なくとも１つが減少するため、ライダが人力駆動車を停止させやすくなる。

本開示の第６から第８側面のいずれか１つに従う第９側面の制御装置において、前記人力駆動車の第４走行状態および前記人力駆動車の第４走行環境の少なくとも１つは、前記人力駆動車の車速に関する情報を含む。
第９側面の制御装置によれば、人力駆動車の車速に対して好適な順番によって、モータの制御状態を変更する第１変更処理と、変速比を変更する第２変更処理とを実行できる。

本開示の第９側面に従う第１０側面の制御装置において、前記制御部は、前記モータの制御状態および前記変速比の両方を変更する場合、かつ、前記人力駆動車の車速が減少する場合、前記モータの制御状態を変更した後、前記変速機によって前記変速比を変更させる。
第１０側面の制御装置によれば、車速が減少する場合、モータの制御状態を変更した後、変速機によって変速比を変更させるため、ライダの負荷を低減できる。

本開示の第９側面に従う第１１側面の制御装置において、前記制御部は、前記モータの制御状態および前記変速比の両方を変更する場合、かつ、前記人力駆動車の車速が減少する場合、前記変速比を変更した後、前記モータの制御状態を変更する。
第１１側面の制御装置によれば、車速が減少する場合、変速比を変更した後、モータの制御状態を変更するため、変速機の変速動作にモータが与える影響を低減できる。

本開示の第１０または第１１側面に従う第１２側面の制御装置において、前記人力駆動車の車速が減速する前記場合は、前記人力駆動車の進行方向における前記人力駆動車の減速度が第１減速度以上になる場合を含む。
第１２側面の制御装置によれば、人力駆動車の進行方向における人力駆動車の減速度が第１減速度以上の場合に、モータの制御状態を変更する第１変更処理と、変速比を変更する第２変更処理とが実行されるので、走破性を向上できる。

本開示の第１３側面に従う制御装置は、人力駆動車用の制御装置であって、人力駆動車に推進力を付与するモータと、前記人力駆動車の人力駆動力の伝達経路に設けられ、かつ、変速比を変更する変速機と、を制御するように構成される制御部を含み、前記制御部は、第１変速条件が満たされる場合、前記モータによるアシストレベルを減少させた状態、または、前記モータによるアシストレベルを維持した状態において、前記変速機によって前記変速比を変更させ、前記第１変速条件とは異なる第２変速条件が満たされる場合、前記モータによる前記アシストレベルを増加させた状態において、前記変速機によって前記変速比を変更させる。
第１３側面の制御装置によれば、第１変速条件が満たされる場合と、第２変速条件が満たされる場合と、のそれぞれにおいて、モータによるアシストレベル、モータの出力の最大値、および、モータの出力の少なくとも１つを好適な状態として、変速比を変更できる。

本開示の第１３側面に従う第１４側面の制御装置において、前記第１変速条件および前記第２変速条件の一方は、前記人力駆動車の車速が減少する場合に満たされる。
第１４側面の制御装置によれば、車速が減少する場合に、第１変速条件が満たされる場合と、第２変速条件が満たされる場合とのそれぞれにおいて、モータによるアシストレベル、モータの出力の最大値、および、モータの出力の少なくとも１つを好適な状態として、変速比を変更できる。

本開示の第１３または第１４側面に従う第１５側面の制御装置において、前記第１変速条件および前記第２変速条件の少なくとも１つは、前記人力駆動車の進行方向における前記人力駆動車の減速度が、第２減速度以上の場合に満たされる。
第１５側面の制御装置によれば、人力駆動車の進行方向における人力駆動車の減速度が、第２減速度以上の場合に、モータを適切な制御状態として、変速比を変更できる。

本開示の第１４または第１５側面に従う第１６側面の制御装置において、前記第１変速条件および前記第２変速条件の他方は、前記人力駆動車の進行方向における前記人力駆動車の減速度が、第２減速度未満の場合に満たされる。
第１６側面の制御装置によれば、人力駆動車の進行方向における人力駆動車の減速度が、第２減速度未満の場合に、モータを適切な制御状態として、変速比を変更できる。

本開示の第１から第１６側面のいずれか１つに従う第１７側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車の車速に関する情報に応じて、前記人力駆動車用のコンポーネントを制御するように構成され、前記コンポーネントは、少なくとも１つのサスペンション装置、および、アジャスタブルシートポストの少なくとも１つを含む。
第１７側面の制御装置によれば、人力駆動車の速度に関する情報に応じて、少なくとも１つのサスペンション装置、および、アジャスタブルシートポストの少なくとも１つを制御できる。

本開示の第１７側面に従う第１８側面の制御装置において、前記コンポーネントは、前記少なくとも１つのサスペンション装置を含み、前記少なくとも１つのサスペンション装置は、フロントサスペンション装置を含み、前記制御部は、前記人力駆動車の進行方向における前記人力駆動車の減速度が第３減速度以上の場合、前記フロントサスペンション装置の硬さを増加させるように前記フロントサスペンション装置を制御する。
第１８側面の制御装置によれば、人力駆動車の進行方向における人力駆動車の減速度が第３減速度以上の場合、フロントサスペンション装置の硬さが増加するので、人力駆動車の姿勢が安定しやすい。

本開示の第１８側面に従う第１９側面の制御装置において、前記コンポーネントは、前記アジャスタブルシートポストを含み、前記制御部は、前記人力駆動車の進行方向における前記人力駆動車の減速度が第４減速度以上の場合、前記アジャスタブルシートポストの長さを減少させるように前記アジャスタブルシートポストを制御する。
第１９側面の制御装置によれば、人力駆動車の進行方向における人力駆動車の減速度が第４減速度以上の場合、アジャスタブルシートポストの長さが減少するので、ライダが足を地面につけやすくなる。

本開示の人力駆動車用の制御装置は、モータを好適に制御できる。

第１実施形態の人力駆動車用の制御装置を含む人力駆動車の側面図。 第１実施形態の人力駆動車用の制御装置、を含む人力駆動車の電気的な構成を示すブロック図。 図２の制御部によって実行され、モータおよび変速機を制御する処理のフローチャート。 第２実施形態の制御部によって実行され、モータおよび変速機を制御する処理のフローチャート。 第３実施形態の制御部によって実行され、モータおよび変速機を制御する処理のフローチャート。 第４実施形態の制御部によって実行され、モータおよび変速機を制御する処理のフローチャート。 第５実施形態の人力駆動車用の制御装置、を含む人力駆動車の電気的な構成を示すブロック図。 図７の制御部によって実行され、サスペンション装置を制御する処理のフローチャート。 図７の制御部によって実行され、アジャスタブルシートポストを制御する処理のフローチャート。

＜第１実施形態＞
図１から図３を参照して、第１実施形態の人力駆動車用の制御装置７０が説明される。人力駆動車１０は、少なくとも１つの車輪を有し、少なくとも人力駆動力Ｈによって駆動できる乗り物である。人力駆動車１０は、例えばマウンテンバイク、ロードバイク、シティバイク、カーゴバイク、および、ハンドバイク、リカンベントなど種々の種類の自転車を含む。人力駆動車１０が有する車輪の数は限定されない。人力駆動車１０は、例えば１輪車および３輪以上の車輪を有する乗り物も含む。人力駆動車１０は、人力駆動力Ｈのみによって駆動できる乗り物に限定されない。人力駆動車１０は、人力駆動力Ｈだけではなく、電気モータの駆動力を推進に利用するイーバイク（Ｅ－ｂｉｋｅ）を含む。イーバイクは、電気モータによって推進が補助される電動アシスト自転車を含む。以下、実施形態において、人力駆動車１０を、電動アシスト自転車、かつ、マウンテンバイクとして説明する。

人力駆動車１０は、人力駆動力Ｈが入力されるクランク１２を備える。人力駆動車１０は、少なくとも１つの車輪１４と、車体１６と、をさらに備える。少なくとも１つの車輪１４は、後輪１４Ａと、前輪１４Ｂと、を含む。車体１６は、フレーム１８を含む。クランク１２は、フレーム１８に対して回転可能な入力軸１２Ａと、入力軸１２Ａの軸方向の第１端部に設けられる第１クランクアーム１２Ｂと、入力軸１２Ａの軸方向の第２端部に設けられる第２クランクアーム１２Ｃと、を含む。本実施形態において、入力軸１２Ａは、クランク軸である。第１クランクアーム１２Ｂには、第１ペダル２０Ａが連結される。第２クランクアーム１２Ｃには、第２ペダル２０Ｂが連結される。

駆動機構２２は、入力軸１２Ａに連結される第１回転体２４を含む。入力軸１２Ａと第１回転体２４とは、相対回転不能に連結されてもよく、第１ワンウェイクラッチを介して連結されていてもよい。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２４を前転させ、クランク１２が後転した場合に、クランク１２と第１回転体２４との相対回転を許容するように構成される。第１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。駆動機構２２は、第２回転体２６と、連結部材２８とをさらに含む。連結部材２８は、第１回転体２４の回転力を第２回転体２６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。

第２回転体２６は、後輪１４Ａに連結される。第２回転体２６は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。第２回転体２６と後輪１４Ａとの間には、好ましくは、第２ワンウェイクラッチが設けられている。第２ワンウェイクラッチは、第２回転体２６が前転する場合に、後輪１４Ａを前転させ、第２回転体２６が後転する場合に、第２回転体２６と後輪１４Ａとの相対回転を許容するように構成される。

フレーム１８には、フロントフォーク３０を介して前輪１４Ｂが取り付けられる。フロントフォーク３０には、ハンドルバー３４がステム３２を介して連結される。本実施形態では、後輪１４Ａが駆動機構２２によってクランク１２に連結されるが、後輪１４Ａおよび前輪１４Ｂの少なくとも１つが、駆動機構２２によってクランク１２に連結されてもよい。

人力駆動車１０は、バッテリ３６をさらに含む。バッテリ３６は、１または複数のバッテリ素子を含む。バッテリ素子は、充電池を含む。バッテリ３６は、制御装置７０に電力を供給するように構成される。バッテリ３６は、好ましくは、制御装置７０の制御部７２と電気ケーブルまたは無線通信装置を介して通信可能に接続される。バッテリ３６は、例えば電力線通信（ＰＬＣ；power line communication）、ＣＡＮ（Controller Area Network）、または、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）によって制御部７２と通信可能である。

人力駆動車１０は、人力駆動車１０に推進力を付与するように構成されるモータ３８を含む。モータ３８は、少なくとも１つの電気モータを含む。電気モータは、例えば、ブラシレスモータである。モータ３８は、ペダル２０Ａ，２０Ｂから後輪１４Ａまでの人力駆動力Ｈの動力伝達経路、および、前輪１４Ｂの少なくとも１つに回転力を伝達するように構成される。ペダル２０Ａ，２０Ｂから後輪１４Ａまでの人力駆動力Ｈの動力伝達経路には、後輪１４Ａも含まれる。本実施形態では、モータ３８は、人力駆動車１０のフレーム１８に設けられ、第１回転体２４に回転力を伝達するように構成される。

モータ３８は、ハウジング４０Ａに設けられる。ハウジング４０Ａは、フレーム１８に設けられる。ハウジング４０Ａは、例えばフレーム１８に着脱可能に取り付けられる。モータ３８およびモータ３８が設けられるハウジング４０Ａを含んで、ドライブユニット４０が構成される。ドライブユニット４０には、モータ３８の出力軸に接続される減速機が設けられてもよい。本実施形態では、ハウジング４０Ａは、入力軸１２Ａを回転可能に支持する。本実施形態では、モータ３８と入力軸１２Ａとの間の動力伝達経路には、好ましくは、入力軸１２Ａを人力駆動車１０が前進する方向に回転させた場合にクランク１２の回転力のモータ３８への伝達を抑制する第３ワンウェイクラッチが設けられる。後輪１４Ａおよび前輪１４Ｂの少なくとも１つにモータ３８を設ける場合、モータ３８は、ハブに設けられて、ハブと共にハブモータを構成してもよい。

制御装置７０は、制御部７２を含む。制御部７２は、予め定める制御プログラムを実行する演算処理装置を含む。制御部７２に含まれる演算処理装置は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）を含む。制御部７２に含まれる演算処理装置は、相互に離れた複数の場所に設けられてもよい。例えば、演算処理装置の一部は、人力駆動車１０に設けられ、演算処理装置の他の一部は、インターネットに接続されるサーバに設けられてもよい。演算処理装置が、相互に離れた複数の場所に設けられる場合、演算処理装置の各部分は、無線通信装置を介して相互に通信可能に接続される。制御部７２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。

好ましくは、制御装置７０は、記憶部７４をさらに含む。記憶部７４には、制御プログラムおよび制御処理に用いられる情報が記憶される。記憶部７４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）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、および、フラッシュメモリの少なくとも１つを含む。揮発性メモリは、例えば、ＲＡＭ（Random access memory）を含む。

制御装置７０は、好ましくは、モータ３８の駆動回路７６をさらに備える。駆動回路７６と、制御部７２とは、好ましくは、ドライブユニット４０のハウジング４０Ａに設けられる。駆動回路７６と、制御部７２とは、例えば同一の回路基板に設けられてもよい。駆動回路７６は、インバータ回路を含む。駆動回路７６は、バッテリ３６からモータ３８に供給される電力を制御する。駆動回路７６は、制御部７２と、導電線、電気ケーブルまたは無線通信装置などを介して接続される。駆動回路７６は、制御部７２からの制御信号に応じてモータ３８を駆動させる。

好ましくは、人力駆動車１０は、車速センサ４２をさらに含む。好ましくは、人力駆動車１０は、クランク回転センサ４４、および、人力駆動力検出部４６の少なくとも１つをさらに含む。

車速センサ４２は、人力駆動車１０の車速Ｖに関する情報を検出するように構成される。本実施形態では、車速センサ４２は、人力駆動車１０の少なくとも１つの車輪１４の回転速度ＣＷに関する情報を検出するように構成される。車速センサ４２は、例えば、人力駆動車１０の少なくとも１つの車輪１４に設けられる磁石を検出するように構成される。車速センサ４２は、例えば、少なくとも１つの車輪１４のうちの１つの車輪１４が１回転する間に、予め定める回数の検出信号を出力するように構成される。予め定める回数は、例えば、１である。車速センサ４２は、車輪１４の回転速度ＣＷに応じた信号を出力する。制御部７２は、車輪１４の回転速度ＣＷに応じた信号と、車輪１４の周長に関する情報とに基づいて人力駆動車１０の車速Ｖを算出できる。記憶部７４には車輪１４の周長に関する情報が記憶される。

車速センサ４２は、例えばリードスイッチを構成する磁性リード、または、ホール素子などの磁気センサを含む。車速センサ４２は、人力駆動車１０のフレーム１８のチェーンステイに取り付けられ、後輪１４Ａ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３０に設けられ、前輪１４Ｂに取り付けられる磁石を検出する構成としてもよい。本実施形態において、車速センサ４２は、車輪１４が一回転した場合に、リードスイッチが磁石を１回検出するように構成される。車速センサ４２は、人力駆動車１０の車速Ｖに関する情報を取得できればどのような構成であってもよく、車輪１４に設けられる磁石を検出する構成に限らず、例えば、ディスクブレーキに設けられるスリットを検出するように構成されてもよく、光学センサなどを含んで構成されてもよく、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を含んで構成されてもよい。車速センサ４２がＧＰＳ受信器を含む場合、制御部７２は、時間と移動距離とに応じて車速Ｖを算出できる。車速センサ４２は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部７２に接続される。

クランク回転センサ４４は、入力軸１２Ａの回転速度ＮＣに関する情報を検出するように構成される。クランク回転センサ４４は、例えば、人力駆動車１０のフレーム１８またはドライブユニット４０に設けられる。クランク回転センサ４４は、ドライブユニット４０のハウジング４０Ａに設けられてもよい。クランク回転センサ４４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、入力軸１２Ａ、入力軸１２Ａに連動して回転する部材、または、入力軸１２Ａから第１回転体２４までの間の動力伝達経路に設けられる。入力軸１２Ａに連動して回転する部材は、モータ３８の出力軸を含んでもよい。

クランク回転センサ４４は、入力軸１２Ａの回転速度ＮＣに応じた信号を出力する。例えば、入力軸１２Ａと第１回転体２４との間に第１ワンウェイクラッチが設けられない場合、磁石は、第１回転体２４に設けられてもよい。クランク回転センサ４４は、入力軸１２Ａの回転速度ＮＣに関する情報を取得できればどのような構成であってもよく、磁気センサに代えて光学センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、またはトルクセンサなどを含んでいてもよい。クランク回転センサ４４は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部７２に接続される。

人力駆動力検出部４６は、人力駆動力Ｈに関する情報を検出するように構成される。人力駆動力検出部４６は、例えば、人力駆動車１０のフレーム１８、ドライブユニット４０、クランク１２、または、ペダル２０Ａ，２０Ｂに設けられる。人力駆動力検出部４６は、ドライブユニット４０のハウジング４０Ａに設けられてもよい。人力駆動力検出部４６は、例えば、トルクセンサを含む。トルクセンサは、人力駆動力Ｈによってクランク１２に与えられるトルクに応じた信号を出力するように構成される。トルクセンサは、例えば、動力伝達経路に第１ワンウェイクラッチが設けられる場合、好ましくは、第１ワンウェイクラッチよりも動力伝達経路の上流側に設けられる。トルクセンサは、歪センサ、磁歪センサ、または、圧力センサなどを含む。歪センサは、歪ゲージを含む。

トルクセンサは、動力伝達経路に含まれる部材、または、動力伝達経路に含まれる部材の近傍に設けられる。動力伝達経路に含まれる部材は、例えば、入力軸１２Ａ、入力軸１２Ａと第１回転体２４との間において人力駆動力Ｈを伝達する部材、クランクアーム１２Ｂ，１２Ｃ、または、ペダル２０Ａ，２０Ｂである。人力駆動力検出部４６は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部７２に接続される。人力駆動力検出部４６は、人力駆動力Ｈに関する情報を取得できればどのような構成であってもよく、例えば、ペダル２０Ａ，２０Ｂに与えられる圧力を検出するセンサ、または、チェーンの張力を検出するセンサなどを含んでいてもよい。

制御部７２は、人力駆動車１０に推進力を付与するモータ３８を制御するように構成される。好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０に入力される人力駆動力Ｈに応じてモータ３８を制御するように構成される。人力駆動力Ｈは、トルクによって表されてもよく、仕事率によって表されてもよい。

制御部７２は、例えば、モータ３８によるアシストレベルＡが、予め定めるアシストレベルＡになるようにモータ３８を制御するように構成される。アシストレベルＡは、人力駆動力Ｈに対するモータ３８によるアシスト力の比率、または、クランク１２の回転速度に対するモータ３８によるアシスト力の比率を含む。人力駆動力Ｈに対するモータ３８によるアシスト力の比率を、アシスト比率と記載する場合がある。制御部７２は、例えば、人力駆動力Ｈに対して、モータ３８によるアシスト力が予め定める比率になるように、モータ３８を制御するように構成される。人力駆動力Ｈは、ユーザがクランク１２を回転させることによって発生する人力駆動車１０の推進力に対応する。アシスト力は、モータ３８によって発生する人力駆動車１０の推進力に対応する。予め定める比率は、一定ではなく、例えば、人力駆動力Ｈに応じて変化してもよく、入力軸１２Ａの回転速度ＮＣに応じて変化してもよく、車速Ｖに応じて変化してもよく、人力駆動力Ｈ、入力軸１２Ａの回転速度ＮＣ、および、車速Ｖのうちのいずれか２つ、または、全てに応じて変化してもよい。

人力駆動力Ｈおよびアシスト力をトルクによって表わす場合、人力駆動力Ｈを人力トルクＨＴと記載し、アシスト力をアシストトルクＭＴと記載する。人力駆動力Ｈおよびアシスト力を仕事率によって表わす場合、人力駆動力Ｈを人力仕事率ＨＷと記載し、アシスト力をアシスト仕事率ＭＷと記載する。比率は、人力駆動車１０の人力トルクＨＴに対するアシストトルクＭＴのトルク比率であってもよく、人力仕事率ＨＷに対するモータ３８によるアシスト仕事率ＭＷの比率であってもよい。

本実施形態のドライブユニット４０では、クランク１２が変速機を介さずに第１回転体２４に接続され、かつ、モータ３８の出力Ｍが第１回転体２４に入力される。クランク１２が変速機を介さずに第１回転体２４に接続され、かつ、モータ３８の出力Ｍが第１回転体２４に入力される場合、人力駆動力Ｈは、ユーザがクランク１２を回転させることによって第１回転体２４に入力される駆動力に対応する。クランク１２が変速機を介さずに第１回転体２４に接続され、かつ、モータ３８の出力Ｍが第１回転体２４に入力される場合、アシスト力は、モータ３８が回転することによって第１回転体２４に入力される駆動力に対応する。モータ３８の出力Ｍが減速機を介して第１回転体２４に入力される場合は、アシスト力は、減速機の出力に対応する。

後輪１４Ａにモータ３８が設けられる場合、人力駆動力Ｈは、ユーザのみによって駆動される後輪１４Ａの出力に対応する。後輪１４Ａにモータ３８が設けられる場合、アシスト力は、モータ３８のみによって駆動される後輪１４Ａの出力に対応する。前輪１４Ｂにモータ３８が設けられる場合、人力駆動力Ｈは、ユーザのみによって駆動される後輪１４Ａの出力に対応する。前輪１４Ｂにモータ３８が設けられる場合、アシスト力は、モータ３８のみによって駆動される前輪１４Ｂの出力に対応する。

制御部７２は、アシスト力が最大値Ｍｍａｘ以下になるようにモータ３８を制御するように構成される。モータ３８の出力Ｍが第１回転体２４に入力され、かつ、アシスト力がトルクによって表される場合、制御部７２は、アシストトルクＭＴが最大値ＭＴＸ以下になるようにモータ３８を制御するように構成される。好ましくは、最大値ＭＴＸは、２０Ｎｍ以上２００Ｎｍ以下の範囲の値である。モータ３８の出力Ｍが第１回転体２４に入力され、かつ、アシスト力が仕事率によって表される場合、制御部７２は、アシスト仕事率ＭＷが最大値ＭＷＸ以下になるようにモータ３８を制御するように構成される。

好ましくは、人力駆動車１０は、加速度検出部４８を備える。加速度検出部４８は、人力駆動車１０が前進する方向における加速度に応じた信号を出力するように構成される。加速度検出部４８は、加速度センサを含んでいてもよく、車速センサ４２を含んでいてもよい。加速度検出部４８は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部７２に接続される。加速度検出部４８が車速センサ４２を含む場合、制御部７２は、車速Ｖを微分することによって人力駆動車１０が前進する方向における加速度に関する情報を取得する。

制御部７２は、加速度検出部４８の出力に応じて、人力駆動車１０の進行方向における人力駆動車１０の減速度Ｄを算出するように構成されていてもよい。減速度Ｄは、減速するほど大きくなる値として表される。減速度Ｄが大きいほど、人力駆動車１０の車速Ｖは大きく減少する。

人力駆動車１０は、変速機５６を含む。変速機５６は、人力駆動車１０において人力駆動力Ｈの伝達経路に設けられ、かつ、変速比Ｒを変更するように構成される。変速機５６は、複数の変速ステージを有する。各変速ステージに対応する変速比Ｒは、相互に異なる。変速ステージの数は、例えば３から３０の範囲である。変速比Ｒは、入力軸１２Ａの回転速度ＮＣに対する駆動輪の回転速度の比率である。本実施形態では、駆動輪は後輪１４Ａである。変速機５６は、例えばフロントディレイラ、リアディレイラ、および、内装変速機の少なくとも１つを含む。変速機５６が内装変速機を含む場合、内装変速機は、例えば、後輪１４Ａのハブに設けられる。内装変速機は、ＣＶＴを含んでいてもよい。

変速機５６がフロントディレイラを含む場合、変速機５６は、第１回転体２４を含み、第１回転体２４は、複数のフロントスプロケットを含む。変速機５６がリアディレイラを含む場合、変速機５６は、第２回転体２６を含み、第２回転体２６は、複数のリアスプロケットを含む。変速機５６は、アクチュエータによって動作するように構成される電動変速機を含む。アクチュエータは、電気アクチュエータを含む。アクチュエータは、例えば、電気モータを含む。変速比Ｒと、駆動輪の回転速度ＮＷと、入力軸１２Ａの回転速度ＮＣとの関係は、式（１）によって表される。
式（１）：変速比Ｒ＝回転速度ＮＷ／回転速度ＮＣ

駆動輪の回転速度ＮＷと、入力軸１２Ａの回転速度ＮＣとは、それぞれ単位時間あたりの回転数であってもよい。駆動輪の回転速度ＮＷを、フロントスプロケットの歯数に置き換え、入力軸１２Ａの回転速度ＮＣを、リアスプロケットの歯数に置き換えてもよい。

制御部７２は、変速機５６の現在の変速比Ｒに関する第１情報と、人力駆動車１０の第１走行状態および人力駆動車１０の第１走行環境の少なくとも１つに対応する変速比Ｒに関する第２情報と、に応じて、モータ３８を制御する。第１走行状態は、例えば、人力駆動車１０の車速Ｖ、人力駆動車１０の進行方向における人力駆動車１０の加速度、および、クランク１２の回転速度の少なくとも１つを含む。第１走行環境は、人力駆動車１０の走行路の斜度、天気、湿度、および、明るさの少なくとも１つを含む。記憶部７４には、第１走行状態および第１走行環境の少なくとも１つと、変速比Ｒとが対応付けられる第３情報が記憶される。第３情報は、例えばテーブルを含む。制御部７２は、記憶部７４に記憶される第３情報に応じて、第２情報を決定する。表１は、第３情報の一例を示す。表１では、変速比が７段階に変更可能な変速機について示している。表１において、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３＜Ｖ４＜Ｖ５＜Ｖ６＜Ｖ７である。表１において、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３＜Ｒ４＜Ｒ５＜Ｒ６＜Ｒ７である。

好ましくは、人力駆動車１０は、変速状態検出部５８を備える。変速状態検出部５８は、第１情報を検出可能に構成される。変速状態検出部５８は、変速機５６がディレイラである場合、ディレイラの位置に応じた信号を出力する。変速状態検出部５８は、変速操作装置の操作位置に応じた信号を出力するようにしてもよい。変速状態検出部５８は、変速操作装置と、変速機５６とが、ボーデンケーブルによって接続される場合、ボーデンケーブルの位置と、ボーデンケーブルの動作と、の少なくとも１つに応じた信号を出力するようにしてもよい。変速状態検出部５８は、例えば、磁気センサ、光学センサ、または、ポテンショメータを含む。変速状態検出部５８は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部７２に接続される。

好ましくは、制御部７２は、第１情報が第２情報とは異なる場合、モータ３８によるアシストレベルＡ、モータ３８の出力Ｍの最大値Ｍｍａｘ、および、モータ３８の出力Ｍの少なくとも１つを増加させる第１処理、または、モータ３８によるアシストレベルＡ、モータ３８の出力Ｍの最大値Ｍｍａｘ、および、モータ３８の出力Ｍの少なくとも１つを減少させる第２処理、を実行する。

好ましくは、制御部７２は、第１情報と、第２情報とが異なる場合、人力駆動車１０の第２走行状態および人力駆動車１０の第２走行環境の少なくとも１つに応じて、第１処理または第２処理を実行する。好ましくは、第２走行状態は、第１走行状態と等しい。好ましくは、第２走行環境は、第１走行環境と等しい。制御部７２は、第１情報と、第２情報とが異なる場合、人力駆動車１０の第１走行状態および人力駆動車１０の第１走行環境の少なくとも１つに応じて、第１処理または第２処理を実行する。

好ましくは、制御部７２は、変速機５６を制御するように構成される。好ましくは、制御部７２は、第１情報が第２情報とは異なる場合、第１情報が、第２情報に一致するように変速機５６を制御する。好ましくは、制御部７２は、第１情報が第２情報とは異なる場合、第１情報が、第２情報に一致するように変速機５６を制御する第３処理を実行する。

好ましくは、制御部７２は、第１処理を実行する場合、第１処理を実行した後に第３処理を実行し、第１情報が、第２情報に一致すると、第２処理を実行する。好ましくは、制御部７２は、第２処理を実行する場合、第２処理を実行した後に第３処理を実行し、第１情報が、第２情報に一致すると、第１処理を実行する。

図３を参照して、制御部７２がモータ３８を制御する制御状態を切り替える処理が説明される。制御部７２は、例えば、制御部７２に電力が供給されると、処理を開始して図３に示すフローチャートのステップＳ１１に移行する。制御部７２は、図３のフローチャートが終了すると、例えば、電力の供給が停止されるまでは、予め定める周期後にステップＳ１１からの処理を繰り返す。

制御部７２は、ステップＳ１１において、第１情報が第２情報と異なるか否かを判定する。制御部７２は、第１情報が第２情報と異ならない場合、処理を終了する。制御部７２は、第１情報が第２情報と異なる場合、ステップＳ１２に移行する。

制御部７２は、ステップＳ１２において、第１処理を実行するか否かを判定する。制御部７２は、第１処理を実行する場合、ステップＳ１３に移行する。本実施形態では、制御部７２は、例えば、第１情報に対応する変速比Ｒが、第２情報に対応する変速比Ｒ未満の場合、第１処理を実行する。この場合、人力駆動車１０が急減速した場合に、モータによるアシスト力が不足することが抑制される。制御部７２は、例えば、第１情報に対応する変速比Ｒが、第２情報に対応する変速比Ｒを超える場合、第１処理を実行してもよい。この場合、理想的な変速比Ｒよりも実際の変速比Ｒの方が大きくても、ライダの負荷の増加を抑制できる。

制御部７２は、ステップＳ１３において、第１処理を実行し、ステップＳ１４に移行する。制御部７２は、ステップＳ１４において、第３処理を実行し、ステップＳ１５に移行する。制御部７２は、ステップＳ１５において、第１情報が第２情報に一致するか否かを判定する。制御部７２は、第１情報が第２情報に一致しない場合、再びステップＳ１５の処理を実行する。制御部７２は、第１情報が第２情報に一致すると、ステップＳ１６に移行する。

制御部７２は、ステップＳ１６において、第２処理を実行し、処理を終了する。好ましくは、制御部７２は、ステップＳ１６において、ステップＳ１３の第２処理を実行する前のモータ３８によるアシストレベルＡ、モータ３８の出力Ｍの最大値Ｍｍａｘ、および、モータ３８の出力Ｍの少なくとも１つになるように、モータ３８によるアシストレベルＡ、モータ３８の出力Ｍの最大値Ｍｍａｘ、および、モータ３８の出力Ｍの少なくとも１つを減少させる。好ましくは、制御部７２は、ステップＳ１６において、ステップＳ１３の第２処理を実行する直前のモータ３８によるアシストレベルＡ、モータ３８の出力Ｍの最大値Ｍｍａｘ、および、モータ３８の出力Ｍの少なくとも１つになるように、モータ３８によるアシストレベルＡ、モータ３８の出力Ｍの最大値Ｍｍａｘ、および、モータ３８の出力Ｍの少なくとも１つを減少させる。

制御部７２は、ステップＳ１２において、第１処理を実行しない場合、ステップＳ１８に移行する。制御部７２は、ステップＳ１８において、第２処理を実行し、ステップＳ１９に移行する。制御部７２は、ステップＳ１９において、第３処理を実行し、ステップＳ２０に移行する。制御部７２は、ステップＳ２０において、第１情報が第２情報に一致するか否かを判定する。制御部７２は、第１情報が第２情報に一致しない場合、再びステップＳ２０の処理を実行する。制御部７２は、第１情報が第２情報に一致すると、ステップＳ２１に移行する。

制御部７２は、ステップＳ２１において、第１処理を実行し、処理を終了する。好ましくは、制御部７２は、ステップＳ２１において、ステップＳ１８の第２処理を実行する前のモータ３８によるアシストレベルＡ、モータ３８の出力Ｍの最大値Ｍｍａｘ、および、モータ３８の出力Ｍの少なくとも１つになるように、モータ３８によるアシストレベルＡ、モータ３８の出力Ｍの最大値Ｍｍａｘ、および、モータ３８の出力Ｍの少なくとも１つを増加させる。

＜第２実施形態＞
図２および図４を参照して、第２実施形態の制御装置７０について説明する。第２実施形態の制御装置７０は、図３のフローチャートの処理に代えて図４のフローチャートの処理を実行する点以外は第１実施形態の制御装置７０と同様の構成を含む。このため、第２実施形態の制御装置７０のうちの第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。

本実施形態では、制御部７２は、第１情報が第２情報とは異なる場合、第１情報が、第２情報に一致するように変速機５６を制御する第３処理を実行し、第１情報が第２情報とは異なる場合、人力駆動車１０の第３走行状態および人力駆動車１０の第３走行環境の少なくとも１つに応じて、第１処理および第３処理の順番、または、第２処理および第３処理の順番を変更するように構成される。

好ましくは、人力駆動車１０の第３走行状態および人力駆動車１０の第３走行環境の少なくとも１つには、人力駆動車１０の車速Ｖに関する情報を含む。制御部７２は、モータ３８の制御状態および変速比Ｒの両方を変更する場合、かつ、人力駆動車１０の車速Ｖが減少する場合、モータ３８の制御状態を変更した後、変速比Ｒを変更してもよい。制御部７２は、モータ３８の制御状態および変速比Ｒの両方を変更する場合、かつ、人力駆動車１０の車速Ｖが減少する場合、変速比Ｒを変更した後、モータ３８の制御状態を変更させてもよい。好ましくは、人力駆動車１０の車速Ｖが減少する場合は、人力駆動車１０の進行方向における人力駆動車１０の減速度Ｄが第１減速度Ｄ１以上になる場合を含む。第１減速度Ｄ１は、好ましくは、３ｋｍ／ｈ／秒以上、かつ、８．５ｋｍ／ｈ／秒以下である。例えば、第１減速度Ｄ１は、人力駆動車１０が走行している道路が、下り坂から上り坂に急激に変化する場合の減速度Ｄに応じて設定される。好ましくは、人力駆動車１０の車速Ｖが減速する場合は、第１減速度Ｄ１以上かつ第５減速度Ｄ５以下の場合を含んでいてもよい。第５減速度Ｄ５は、第１減速度Ｄ１よりも大きい。第５減速度Ｄ５は、例えば、４ｋｍ／ｈ／秒以上、かつ、７ｋｍ／ｈ／秒以下である。

例えば、制御部７２は、第１処理および第３処理を実行する場合、減速度Ｄが第１減速度Ｄ１以上の場合、第１処理を実行してから第３処理を実行し、減速度Ｄが第１減速度Ｄ１よりも小さい場合、第３処理を実行してから第１処理を実行する。例えば、制御部７２は、第１処理および第３処理を実行し、かつ、変速比Ｒを減少するように変速機５６を制御する場合、減速度Ｄが第１減速度Ｄ１以上の場合、第１処理を実行してから第３処理を実行し、減速度Ｄが第１減速度Ｄ１よりも小さい場合、第３処理を実行してから第１処理を実行する。

例えば、制御部７２は、第２処理および第３処理を実行する場合、減速度Ｄが第１減速度Ｄ１以上の場合、第３処理を実行してから第２処理を実行し、減速度Ｄが第１減速度Ｄ１よりも小さい場合、第２処理を実行してから第３処理を実行する。

図４を参照して、制御部７２がモータ３８および変速機５６を制御する処理が説明される。制御部７２は、例えば、制御部７２に電力が供給されると、処理を開始して図４に示すフローチャートのステップＳ３１に移行する。制御部７２は、図４のフローチャートが終了すると、例えば、電力の供給が停止されるまでは、予め定める周期後にステップＳ３１からの処理を繰り返す。

制御部７２は、ステップＳ３１において、第１情報が第２情報と異なるか否かを判定する。制御部７２は、第１情報が第２情報と異ならない場合、処理を終了する。制御部７２は、第１情報が第２情報と異なる場合、ステップＳ３２に移行する。

制御部７２は、ステップＳ３２において、第１処理を実行するか否かを判定する。制御部７２は、第１処理を実行する場合、ステップＳ３３に移行する。本実施形態では、制御部７２は、例えば、第１情報に対応する変速比Ｒが、第２情報に対応する変速比Ｒ未満の場合、第１処理を実行する。この場合、人力駆動車１０が急減速した場合に、モータ３８によるアシスト力が不足することが抑制される。制御部７２は、例えば、第１情報に対応する変速比Ｒが、第２情報に対応する変速比Ｒを超える場合、第１処理を実行してもよい。この場合、理想的な変速比Ｒよりも実際の変速比Ｒの方が大きくても、ライダの負荷の増加を抑制できる。

制御部７２は、ステップＳ３３において、第３走行状態および第３走行環境の少なくとも１つに応じて、第１処理および第３処理の順番を決定し、ステップＳ３４に移行する。

制御部７２は、ステップＳ３４において、第１処理および第３処理を実行し、ステップＳ３５に移行する。制御部７２は、ステップＳ３４において、ステップＳ３３において決定される順番に従って、第１処理および第３処理を実行する。

制御部７２は、ステップＳ３５において、第１情報が第２情報に一致するか否かを判定する。制御部７２は、第１情報が第２情報に一致しない場合、再びステップＳ３５の処理を実行する。制御部７２は、第１情報が第２情報に一致すると、ステップＳ３６に移行する。制御部７２は、ステップＳ３６において、第２処理を実行し、処理を終了する。ステップＳ３６の処理は、図３のステップＳ１６と同じ処理であるため、説明を省略する。

制御部７２は、ステップＳ３２において、第１処理を実行しない場合、ステップＳ３７に移行する。制御部７２は、ステップＳ３７において、第３走行状態および第３走行環境の少なくとも１つに応じて、第２処理および第３処理の順番を決定し、ステップＳ３８に移行する。

制御部７２は、ステップＳ３８において、第２処理および第３処理を実行し、ステップＳ３９に移行する。制御部７２は、ステップＳ３９において、ステップＳ３８において決定される順番に従って、第２処理および第３処理を実行する。

制御部７２は、ステップＳ３９において、第１情報が第２情報に一致するか否かを判定する。制御部７２は、第１情報が第２情報に一致しない場合、再びステップＳ３９の処理を実行する。制御部７２は、第１情報が第２情報に一致すると、ステップＳ４０に移行する。

制御部７２は、ステップＳ４０において、第１処理を実行し、処理を終了する。ステップＳ３６の処理は、図３のステップＳ２１と同じ処理であるため、説明を省略する。

＜第３実施形態＞
図２および図５を参照して、第３実施形態の制御装置７０について説明する。第３実施形態の制御装置７０は、図３のフローチャートの処理に代えて図５のフローチャートの処理を実行する点以外は、第３実施形態の制御装置７０と同様の構成を含む。このため、第３実施形態の制御装置７０のうちの第１実施形態および第２実施形態と共通する構成については、第１実施形態および第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。

制御部７２は、モータ３８および変速機５６を制御するように構成される。制御部７２は、モータ３８の制御状態および変速比Ｒの両方を変更する場合、人力駆動車１０の第４走行状態および人力駆動車１０の第４走行環境の少なくとも１つに応じて、モータ３８の制御状態を変更する第１変更処理と、変速比Ｒを変更する第２変更処理との順番を変更する。第１変更処理は、第１処理と同じであってもよい。第２変更処理は、第２処理と同じであってもよい。第４走行状態は、第１走行状態と同じであってもよい。第４走行環境は、第１走行環境と同じであってもよい。

例えば、制御部７２は、モータ３８の制御状態および変速比Ｒの両方を変更する場合、人力駆動車１０の車速Ｖの減少に応じて、モータ３８によるアシストレベルＡ、モータ３８の出力Ｍの最大値、および、モータ３８の出力Ｍの少なくとも１つを増加させてもよい。

例えば、制御部７２は、モータ３８の制御状態および変速比Ｒの両方を変更する場合、人力駆動車１０の車速Ｖの減少に応じて、モータ３８によるアシストレベルＡ、モータ３８の出力Ｍの最大値、および、モータ３８の出力Ｍの少なくとも１つを減少させてもよい。

好ましくは、人力駆動車１０の第４走行状態および人力駆動車１０の第４走行環境の少なくとも１つには、人力駆動車１０の車速Ｖに関する情報を含む。制御部７２は、モータ３８の制御状態および変速比Ｒの両方を変更する場合、かつ、人力駆動車１０の車速Ｖが減少する場合、モータ３８の制御状態を変更した後、変速機５６によって変速比Ｒを変更させる。好ましくは、制御部７２は、モータ３８の制御状態および変速比Ｒの両方を変更する場合、かつ、人力駆動車１０の車速Ｖが減少する場合、変速比Ｒを変更した後、モータ３８の制御状態を変更する。好ましくは、人力駆動車１０の車速Ｖが減速する場合は、人力駆動車１０の進行方向における人力駆動車１０の減速度Ｄが第１減速度Ｄ１以上になる場合を含む。

例えば、制御部７２は、第１変更処理および第２変更処理を実行する場合、減速度Ｄが第１減速度Ｄ１以上の場合、第１変更処理を実行してから第２変更処理を実行し、減速度Ｄが第１減速度Ｄ１よりも小さい場合、第２変更処理を実行してから第１変更処理を実行する。例えば、制御部７２は、第１変更処理および第２変更処理を実行し、かつ、変速比Ｒを減少するように変速機５６を制御する場合、減速度Ｄが第１減速度Ｄ１以上の場合、第１変更処理を実行してから第２変更処理を実行し、減速度Ｄが第１減速度Ｄ１よりも小さい場合、第２変更処理を実行してから第１変更処理を実行する。

図５を参照して、制御部７２がモータ３８および変速機５６を制御する処理が説明される。制御部７２は、例えば、制御部７２に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Ｓ４１に移行する。制御部７２は、図５のフローチャートが終了すると、例えば、電力の供給が停止されるまでは、予め定める周期後にステップＳ４１からの処理を繰り返す。

制御部７２は、ステップＳ４１において、モータ３８の制御状態および変速比Ｒの両方を変更するか否かを判定する。制御部７２は、モータ３８の制御状態および変速比Ｒの両方を変更しない場合、または、モータ３８の制御状態および変速比Ｒの１つのみを変更する場合、処理を終了する。

制御部７２は、ステップＳ４１において、モータ３８の制御状態および変速比Ｒを変更する場合、ステップＳ４２に移行する。制御部７２は、ステップＳ４２において、第４走行状態および第４走行環境の少なくとも１つに応じて、第１変更処理と、第２変更処理との順番を決定し、ステップＳ４３に移行する。

制御部７２は、ステップＳ４３において、ステップＳ４２において決定された順序に応じて第１変更処理と、第２変更処理とを実行する。制御部７２は、ステップＳ４３において、第２変更処理を開始した後、第１情報が第２情報と一致すると、第１変更処理を実行するよりも前のモータ３８の制御状態になるようにモータ３８の制御状態を変更してもよい。

本実施形態において、減速度Ｄを、減速エネルギに置き換えてもよい。減速エネルギは、１／２×Ｍ×Ｖ^２によって表される。Ｍは、人力駆動車１０の重量であってもよく、人力駆動車１０の重量とライダの体重との合計値であってもよい。人力駆動車１０の重量に関する情報、または、人力駆動車１０の重量とライダの体重との合計値に関する情報は、記憶部７４に記憶される。第１減速度Ｄ１および第５減速度Ｄ５は、減速エネルギに対応する値に変更される。例えば、時速１０ｋｍから減速する場合と、時速３５ｋｍから減速する場合とにおいて、減速度Ｄは等しくても、減速エネルギが異なるので、制御部７２は、減速エネルギを用いて第１処理および第３処理の順番、または、第２処理および第３処理の順番を変更するように構成されてもよい。

＜第４実施形態＞
図２および図６を参照して、第４実施形態の制御装置７０について説明する。第４実施形態の制御装置７０は、図３のフローチャートの処理に代えて図６のフローチャートの処理を実行する点以外は第１実施形態の制御装置７０と同様の構成を含む。このため、第４実施形態の制御装置７０のうちの第１実施形態、第２実施形態、および、第３実施形態と共通する構成については、第１実施形態、第２実施形態、および、第３実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施形態では、制御部７２は、モータ３８と、変速機５６と、を制御するように構成される。制御部７２は、第１変速条件が満たされる場合、モータ３８によるアシストレベルを減少させた状態、または、モータ３８によるアシストレベルを維持した状態において、変速機５６によって変速比Ｒを変更させる。制御部７２は、第１変速条件とは異なる第２変速条件が満たされる場合、モータ３８によるアシストレベルＡを増加させた状態において、変速機５６によって変速比Ｒを変更させる。

好ましくは、第１変速条件および第２変速条件の少なくとも１つは、人力駆動車１０の車速Ｖが減少する場合に満たされる。好ましくは、第１変速条件および第２変速条件の一方は、人力駆動車１０の進行方向における人力駆動車１０の減速度Ｄが、第２減速度Ｄ２以上の場合に満たされる。好ましくは、第１変速条件および第２変速条件の他方は、人力駆動車１０の進行方向における人力駆動車１０の減速度Ｄが、第２減速度Ｄ２未満の場合に満たされる。第２減速度Ｄ２は、例えば、第１減速度Ｄ１と等しい。

図６を参照して、制御部７２がモータ３８および変速機５６を制御する処理が説明される。制御部７２は、例えば、制御部７２に電力が供給されると、処理を開始して図６に示すフローチャートのステップＳ５１に移行する。制御部７２は、図６のフローチャートが終了すると、例えば、電力の供給が停止されるまでは、予め定める周期後にステップＳ５１からの処理を繰り返す。

制御部７２は、ステップＳ５１において、変速条件が満たされるか否かを判定する。制御部７２は、人力駆動車の速度が、予め定める速度以上減少する場合、変速条件が満たされると判定する。予め定める速度は、例えば、時速１ｋｍから時速１０ｋｍの範囲の速度である。制御部７２は、変速条件が満たされる場合、ステップＳ５２に移行する。制御部７２は、変速条件が満たされない場合、処理を終了する。制御部７２は、ステップＳ５２において、第１変速条件が満たされるか否かを判定する。制御部７２は、第１変速条件が満たされる場合、ステップＳ５３に移行する。制御部７２は、ステップＳ５３において、アシストレベルＡを減少させた状態、または、アシストレベルＡを維持した状態において、変速機５６によって変速比Ｒを変更し、処理を終了する。

制御部７２は、ステップＳ５３において、アシストレベルＡを減少させる場合、変速比Ｒの変更が完了すると、アシストレベルＡを増加させてもよい。好ましくは、制御部７２は、ステップＳ５３において、アシストレベルＡを減少させる場合、変速比Ｒの変更が完了すると、アシストレベルＡを減少させる前のアシストレベルＡに戻す。

制御部７２は、ステップＳ５２において、第１変速条件が満たされない場合、ステップＳ５４に移行する。制御部７２は、ステップＳ５４において、第２変速条件が満たされるか否かを判定する。制御部７２は、ステップＳ５４において、第２変速条件が満たされる場合、ステップＳ５５に移行する。制御部７２は、ステップＳ５５において、アシストレベルＡを増加させた状態において、変速機５６によって変速比Ｒを変更し、処理を終了する。

制御部７２は、ステップＳ５５において、アシストレベルＡを増加させる場合、変速比Ｒの変更が完了すると、アシストレベルＡを減少させてもよい。好ましくは、制御部７２は、ステップＳ５５において、アシストレベルＡを増加させる場合、変速比Ｒの変更が完了すると、アシストレベルＡを増加させる前のアシストレベルＡに戻す。好ましくは、制御部７２は、ステップＳ５５において、アシストレベルＡを増加させる場合、変速比Ｒの変更が完了すると、アシストレベルＡを増加させる直前のアシストレベルＡに戻す。

制御部７２は、ステップＳ５４において、第２変速条件が満たされない場合、ステップＳ５６に移行する。制御部７２は、ステップＳ５６において、アシストレベルＡを維持した状態において、変速機５６によって変速比Ｒを変更し、処理を終了する。

＜第５実施形態＞
図７から図９を参照して、第５実施形態の制御装置７０について説明する。第５実施形態の制御装置７０は、図３、図４、図５、および、図６のいずれかのフローチャートの処理に加えて図８および図９の少なくとも１つのフローチャートの処理を実行する点以外は第１から第４実施形態のいずれかの制御装置７０と同様の構成を含む。このため、第５実施形態の制御装置７０のうちの第１実施形態から第４実施形態と共通する構成については、第１実施形態から第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。

制御部７２は、人力駆動車１０の車速Ｖに関する情報に応じて、人力駆動車用のコンポーネント６０を制御するように構成される。コンポーネント６０は、少なくとも１つのサスペンション装置６２、および、アジャスタブルシートポスト６４の少なくとも１つを含む。

サスペンション装置６２は、サスペンション装置６２を動作させるための電動アクチュエータを含む。サスペンション装置６２は、電動アクチュエータに与える電力を制御する駆動回路をさらに含む。電動アクチュエータは、電気モータを含む。電動アクチュエータに含まれる電気モータは、ソレノイドに置き換えてられてもよい。駆動回路は、制御部７２からの制御信号に応じて電動アクチュエータを駆動させる。

サスペンション装置６２は、リアサスペンション装置およびフロントサスペンション装置６２Ａの少なくとも１つを含む。サスペンション装置６２は、車輪１４に加えられる衝撃を吸収する。サスペンション装置６２は、油圧サスペンションであってもよく、エアサスペンションであってもよい。サスペンション装置６２は、第１部分と、第１部分に嵌め込まれて第１部分と相対移動可能な第２部分とを含む。サスペンション装置６２の動作状態は、例えば、第１部分と第２部分との相対移動が規制されるロック状態と、第１部分と第２部分との相対移動が許容されるロック解除状態とを含む。電動アクチュエータは、サスペンション装置６２の動作状態を切り替える。サスペンション装置６２のロック状態は、車輪１４に強い力が加えられた場合に、第１部分と第２部分とがわずかに相対移動する状態を含み得る。サスペンション装置６２の動作状態は、ロック状態およびロック解除状態に代えて、または、加えて、減衰力が異なる複数の動作状態、および、ストローク量が異なる複数の動作状態の少なくとも１つを含んでいてもよい。

リアサスペンション装置は、人力駆動車１０のフレーム１８に設けられるように構成される。リアサスペンションは、フレーム１８のフレーム本体と後輪１４Ａを支持するスイングアームとの間に設けられる。リアサスペンション装置は、後輪１４Ａに加えられる衝撃を吸収する。フロントサスペンション装置６２Ａは、人力駆動車１０のフレーム１８と前輪１４Ｂとの間に設けられるように構成される。フロントサスペンションは、フロントフォーク３０に設けられる。フロントサスペンション装置６２Ａは、前輪１４Ｂに加えられる衝撃を吸収する。

アジャスタブルシートポスト６４は、電動アクチュエータを含む。アジャスタブルシートポスト６４は、電動アクチュエータに与える電力を制御する駆動回路をさらに含む。電動アクチュエータは、電気モータを含む。電動アクチュエータに含まれる電気モータは、ソレノイドに置き換えてもよい。駆動回路は、制御部７２からの制御信号に応じて電動アクチュエータを駆動させる。アジャスタブルシートポスト６４は、シートチューブに設けられ、サドルの高さを変更するように構成される。アジャスタブルシートポスト６４は、電動アクチュエータの力でシートポストが伸縮する電気式シートポスト、または、電動アクチュエータの力でバルブを制御することによって、シートポストがばねおよび空気の少なくとも一方の力によって伸び、人力を加えることによって縮む機械式シートポストを含む。機械式シートポストは、油圧式シートポスト、または、油圧および空気圧式シートポストを含む。

コンポーネント６０が、少なくとも１つのサスペンション装置６２を含む場合、例えば、少なくとも１つのサスペンション装置６２は、フロントサスペンション装置６２Ａを含み、制御部７２は、人力駆動車１０の進行方向における人力駆動車１０の減速度Ｄが第３減速度Ｄ３以上の場合、フロントサスペンション装置６２Ａの硬さを増加させるようにフロントサスペンション装置６２Ａを制御する。第３減速度Ｄ３は、例えば、第１減速度Ｄ１と等しい。第３減速度Ｄ３は、第１減速度Ｄ１よりも大きな値であってもよい。

図８を参照して、制御部７２がフロントサスペンション装置６２Ａを制御する制御状態を切り替える処理が説明される。制御部７２は、例えば、制御部７２に電力が供給されると、処理を開始して図８に示すフローチャートのステップＳ６１に移行する。制御部７２は、図８のフローチャートが終了すると、例えば、電力の供給が停止されるまでは、予め定める周期後にステップＳ６１からの処理を繰り返す。

制御部７２は、ステップＳ６１において、減速度Ｄが第３減速度Ｄ３以上か否かを判定する。制御部７２は、減速度Ｄが第３減速度Ｄ３以上ではない場合、処理を終了する。制御部７２は、減速度Ｄが第３減速度Ｄ３以上の場合、ステップＳ６２に移行する。制御部７２は、ステップＳ６２において、フロントサスペンション装置６２Ａの硬さを増加させるようにフロントサスペンション装置６２Ａを制御し、処理を終了する。制御部７２は、フロントサスペンション装置６２Ａがロック解除状態である場合、ステップＳ６２において、フロントサスペンション装置６２Ａがロック状態に変更する。

制御部７２は、人力駆動車１０の進行方向における人力駆動車１０の減速度Ｄが第３減速度Ｄ３以上、かつ、第６減速度Ｄ６以下の場合、フロントサスペンション装置６２Ａの硬さを増加させるようにフロントサスペンション装置６２Ａを制御するように構成されてもよい。第３減速度Ｄ３は、第１減速度Ｄ１と等しく、第６減速度Ｄ６は、第５減速度Ｄ５と等しい。

コンポーネント６０がアジャスタブルシートポスト６４を含む場合、例えば、制御部７２は、人力駆動車１０の進行方向における人力駆動車１０の減速度Ｄが第４減速度Ｄ４以上になると、アジャスタブルシートポスト６４の長さを減少させるようにアジャスタブルシートポスト６４を制御する。第４減速度Ｄ４は、例えば、第１減速度Ｄ１と等しい。第４減速度Ｄ４は、第１減速度Ｄ１よりも大きな値であってもよい。

図９を参照して、制御部７２がアジャスタブルシートポスト６４を制御する処理が説明される。制御部７２は、例えば、制御部７２に電力が供給されると、処理を開始して図９に示すフローチャートのステップＳ６３に移行する。制御部７２は、図９のフローチャートが終了すると、例えば、電力の供給が停止されるまでは、予め定める周期後にステップＳ６３からの処理を繰り返す。

制御部７２は、ステップＳ６３において、減速度Ｄが第４減速度Ｄ４以上か否かを判定する。制御部７２は、減速度Ｄが第４減速度Ｄ４以上ではない場合、処理を終了する。制御部７２は、減速度Ｄが第４減速度Ｄ４以上の場合、ステップＳ６４に移行する。制御部７２は、ステップＳ６４において、アジャスタブルシートポスト６４の長さを減少させるようにアジャスタブルシートポスト６４を制御し、処理を終了する。

制御部７２は、人力駆動車１０の進行方向における人力駆動車１０の減速度Ｄが第４減速度Ｄ４以上、かつ、第７減速度Ｄ７以下の場合、アジャスタブルシートポスト６４の長さを減少させるようにアジャスタブルシートポスト６４を制御するように構成されてもよい。第４減速度Ｄ４は、第１減速度Ｄ１と等しく、第７減速度Ｄ７は、第５減速度Ｄ５と等しい。

＜変形例＞
実施形態に関する説明は、本開示に従う人力駆動車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。本開示に従う人力駆動車用の制御装置は、例えば以下に示される実施形態の変形例、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、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。

・制御部７２は、図３のステップＳ１５に代えて、第１処理または第３処理を開始してから予め定める第１期間が経過すると、ＹＥＳと判定するようにしてもよい。制御部７２は、図４ステップＳ３５に代えて、第１処理または第３処理を開始してから予め定める第１期間が経過すると、ＹＥＳと判定するようにしてもよい。

・制御部７２は、図３のステップＳ２０、および、図４のステップＳ４０の少なくとも１つに代えてまたは加えて、第２処理または第３処理を開始してから予め定める第２期間が経過すると、ＹＥＳと判定するようにしてもよい。制御部７２は、図３のステップＳ２０、および、図４のステップＳ４０の少なくとも１つに代えてまたは加えて、第２処理または第３処理を開始してから予め定める第２期間が経過すると、ＹＥＳと判定するようにしてもよい。

・第５実施形態の図８および図９のフローチャートの処理は、第１から第４実施形態とは独立して行ってもよい。

本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、所望の選択肢の「１つ以上」を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が２つであれば「１つの選択肢のみ」または「２つの選択肢の双方」を意味する。他の例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が３つ以上であれば「１つの選択肢のみ」または「２つ以上の任意の選択肢の組み合わせ」を意味する。

１０…人力駆動車、３８…モータ、５６…変速機、６０…コンポーネント、６２…サスペンション装置、６２Ａ…フロントサスペンション装置、６４…アジャスタブルシートポスト、７０…制御装置、７２…制御部。

Claims (19)

1. 人力駆動車用の制御装置であって、
   前記人力駆動車に推進力を付与するモータを制御する制御部を備え、
   前記人力駆動車は、変速機を含み、
   前記変速機は、前記人力駆動車において人力駆動力の伝達経路に設けられ、かつ、変速比を変更するように構成され、
   前記制御部は、前記変速機の現在の前記変速比に関する第１情報と、前記人力駆動車の第１走行状態および前記人力駆動車の第１走行環境の少なくとも１つに対応する前記変速比に関する第２情報とが異なる場合、
   前記モータによるアシストレベル、前記モータの出力の最大値、および、前記モータの出力の少なくとも１つを増加させる第１処理、または、
   前記モータによるアシストレベル、前記モータの出力の最大値、および、前記モータの出力の前記少なくとも１つを減少させる第２処理、を実行する、制御装置。
2. 前記制御部は、前記第１情報と、前記第２情報とが異なる場合、前記人力駆動車の第２走行状態および前記人力駆動車の第２走行環境の少なくとも１つに応じて、前記第１処理または前記第２処理を実行する、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御部は、
   前記変速機を制御するように構成され、
   前記第１情報が前記第２情報とは異なる場合、前記第１情報が、前記第２情報に一致するように前記変速機を制御する、請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記制御部は、
   前記変速機を制御するように構成され、
   前記第１情報が前記第２情報とは異なる場合、前記第１情報が、前記第２情報に一致するように前記変速機を制御する第３処理を実行し、
   前記第１処理を実行する場合、前記第１処理を実行した後に前記第３処理を実行し、前記第１情報が、前記第２情報に一致すると、前記第２処理を実行し、
   前記第２処理を実行する場合、前記第２処理を実行した後に前記第３処理を実行し、前記第１情報が、前記第２情報に一致すると、前記第１処理を実行する、請求項１または２に記載の制御装置。
5. 前記制御部は、
   前記変速機を制御するように構成され、
   前記第１情報が前記第２情報とは異なる場合、前記第１情報が、前記第２情報に一致するように前記変速機を制御する第３処理を実行し、
   前記第１情報が前記第２情報とは異なる場合、前記人力駆動車の第３走行状態および前記人力駆動車の第３走行環境の少なくとも１つに応じて、前記第１処理および前記第３処理の順番、または、前記第２処理および前記第３処理の順番を変更するように構成される、請求項１または２に記載の制御装置。
6. 人力駆動車用の制御装置であって、
   人力駆動車に推進力を付与するモータ、および、前記人力駆動車において人力駆動力の伝達経路に設けられ、かつ、変速比を変更する変速機を制御するように構成される制御部を含み、
   前記制御部は、
   前記モータの制御状態および前記変速比の両方を変更する場合、前記人力駆動車の第４走行状態および前記人力駆動車の第４走行環境の少なくとも１つに応じて、前記モータの制御状態を変更する第１変更処理と、前記変速比を変更する第２変更処理との順番を変更する、制御装置。
7. 前記制御部は、前記人力駆動車の車速の減少に応じて、前記モータによるアシストレベル、前記モータの出力の最大値、および、前記モータの出力の少なくとも１つを増加させる、請求項６に記載の制御装置。
8. 前記制御部は、前記人力駆動車の車速の減少に応じて、前記モータによるアシストレベル、前記モータの出力の最大値、および、前記モータの出力の少なくとも１つを減少させる、請求項６に記載の制御装置。
9. 前記人力駆動車の第４走行状態および前記人力駆動車の第４走行環境の少なくとも１つは、前記人力駆動車の車速に関する情報を含む、請求項６から８のいずれか一項に制御装置。
10. 前記制御部は、前記モータの制御状態および前記変速比の両方を変更する場合、かつ、前記人力駆動車の車速が減少する場合、前記モータの制御状態を変更した後、前記変速機によって前記変速比を変更させる、請求項９に記載の制御装置。
11. 前記制御部は、前記モータの制御状態および前記変速比の両方を変更する場合、かつ、前記人力駆動車の車速が減少する場合、前記変速比を変更した後、前記モータの制御状態を変更する、請求項９に記載の制御装置。
12. 前記人力駆動車の車速が減速する前記場合は、前記人力駆動車の進行方向における前記人力駆動車の減速度が第１減速度以上になる場合を含む、請求項１０または１１に記載の制御装置。
13. 人力駆動車用の制御装置であって、
    人力駆動車に推進力を付与するモータと、前記人力駆動車の人力駆動力の伝達経路に設けられ、かつ、変速比を変更する変速機と、を制御するように構成される制御部を含み、
    前記制御部は、
    第１変速条件が満たされる場合、前記モータによるアシストレベルを減少させた状態、または、前記モータによるアシストレベルを維持した状態において、前記変速機によって前記変速比を変更させ、
    前記第１変速条件とは異なる第２変速条件が満たされる場合、前記モータによる前記アシストレベルを増加させた状態において、前記変速機によって前記変速比を変更させる、制御装置。
14. 前記第１変速条件および前記第２変速条件の一方は、前記人力駆動車の車速が減少する場合に満たされる、請求項１３に記載の制御装置。
15. 前記第１変速条件および前記第２変速条件の少なくとも１つは、前記人力駆動車の進行方向における前記人力駆動車の減速度が、第２減速度以上の場合に満たされる、請求項１３または１４に記載の制御装置。
16. 前記第１変速条件および前記第２変速条件の他方は、前記人力駆動車の進行方向における前記人力駆動車の減速度が、第２減速度未満の場合に満たされる、請求項１４または１５に記載の制御装置。
17. 前記制御部は、前記人力駆動車の車速に関する情報に応じて、前記人力駆動車用のコンポーネントを制御するように構成され、
    前記コンポーネントは、
    少なくとも１つのサスペンション装置、および、
    アジャスタブルシートポストの少なくとも１つを含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の制御装置。
18. 前記コンポーネントは、前記少なくとも１つのサスペンション装置を含み、
    前記少なくとも１つのサスペンション装置は、フロントサスペンション装置を含み、
    前記制御部は、前記人力駆動車の進行方向における前記人力駆動車の減速度が第３減速度以上の場合、前記フロントサスペンション装置の硬さを増加させるように前記フロントサスペンション装置を制御する、請求項１７に記載の制御装置。
19. 前記コンポーネントは、前記アジャスタブルシートポストを含み、
    前記制御部は、前記人力駆動車の進行方向における前記人力駆動車の減速度が第４減速度以上の場合、前記アジャスタブルシートポストの長さを減少させるように前記アジャスタブルシートポストを制御する、請求項１８に記載の制御装置。

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