JP2017043322A - 自転車用制御装置およびこの制御装置を備える自転車用駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自転車の挙動の安定性を向上させることができる自転車用制御装置およびこの制御装置を備える自転車用駆動装置を提供する。
【解決手段】自転車用制御装置は、自転車の車体のピッチ角度が所定角度以上になると、人力駆動力をアシストするモータの出力を低下させる制御部を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、自転車用制御装置およびこの制御装置を備える自転車用駆動装置に関する。

従来より、人力駆動力をアシストするモータ、および、自転車用制御装置を備える自転車用駆動装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特開平６−１０７２６６号公報

自転車は、例えば、路面の凹凸等に前輪または後輪が接触することにより前輪または後輪が浮くことがある。このとき、上記自転車用駆動装置を搭載する自転車においては、モータのトルクが自転車の挙動に影響を与える。
本発明の目的は、自転車の挙動の安定性を向上させることができる自転車用制御装置およびこの制御装置を備える自転車用駆動装置を提供することである。

〔１〕本発明の一形態に従う自転車用制御装置は、自転車の車体のピッチ角度が所定角度以上になると、人力駆動力をアシストするモータの出力を低下させる制御部を備える。

〔２〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記制御部は、前記ピッチ角度が前記所定角度以上の状態が継続された時間が第１の所定時間以上であることに基づいて、前記モータの出力を低下させる。

〔３〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記制御部は、前記ピッチ角度が前記所定角度以上であり、かつ、前記ピッチ角度の変化速度が所定の角速度以上であることに基づいて、前記モータの出力を低下させる。

〔４〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記制御部は、前記ピッチ角度が前記所定角度以上であり、かつ、前記自転車の前輪にかかる荷重が所定の荷重未満であることに基づいて、前記モータの出力を低下させる。

〔５〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記制御部は、前記ピッチ角度が前記所定角度以上であり、かつ、前記自転車の前輪にかかる荷重が所定の荷重未満である状態が継続された時間が第２の所定時間以上であることに基づいて、前記モータの出力を低下させる。

〔６〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記制御部は、前記ピッチ角度が前記所定角度以上であり、かつ、前記自転車の振動を吸収するサスペンションの状態が所定の状態であることに基づいて、前記モータの出力を低下させる。

〔７〕本発明の一形態に従う自転車用制御装置は、自転車の振動を吸収するサスペンションの状態に基づいて、人力駆動力をアシストするモータを制御する制御部を備える。
〔８〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記制御部は、前記サスペンションの状態が所定の状態である場合、前記モータの出力を低下させる。

〔９〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記サスペンションは、少なくともフロントサスペンションを含み、前記所定の状態は、前記フロントサスペンションが伸びきった状態であることを含む。

〔１０〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記サスペンションは、少なくともフロントサスペンションを含み、前記所定の状態は、前記フロントサスペンションが伸びきった状態が継続された時間が第３の所定時間以上であることを含む。

〔１１〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記サスペンションは、少なくともフロントサスペンションを含み、前記所定の状態は、前記フロントサスペンションにかかる荷重が所定の荷重未満であることを含む。

〔１２〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記サスペンションは、少なくともフロントサスペンションを含み、前記所定の状態は、前記フロントサスペンションにかかる荷重が所定の荷重未満である状態が継続された時間が第４の所定時間以上であることを含む。

〔１３〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記サスペンションは、少なくともリアサスペンションを含み、前記所定の状態は、前記リアサスペンションが伸びきった状態であることを含む。

〔１４〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記サスペンションは、少なくともリアサスペンションを含み、前記所定の状態は、前記リアサスペンションが伸びきった状態が継続された時間が第５の所定時間以上であることを含む。

〔１５〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記サスペンションは、少なくともリアサスペンションを含み、前記所定の状態は、前記リアサスペンションにかかる荷重が所定の荷重未満であることを含む。

〔１６〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記サスペンションは、少なくともリアサスペンションを含み、前記所定の状態は、前記リアサスペンションにかかる荷重が所定の荷重未満である状態が継続された時間が第６の所定時間以上であることを含む。

〔１７〕本発明の一形態に従う自転車用制御装置は、自転車の後輪にかかる荷重が所定の荷重未満になると、人力駆動力をアシストするモータの出力を低下させる制御部を備える。

〔１８〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記制御部は、前記自転車の後輪にかかる荷重が所定の荷重未満の状態が継続された時間が第７の所定時間以上であることに基づいて、前記モータの出力を低下させる。

〔１９〕本発明の一形態に従う自転車用制御装置は、自転車の車体のピッチ角度が０よりも小さい所定角度以下であり、かつ、前記ピッチ角度の変化速度の絶対値が０よりも大きい所定の角速度以上であることに基づいて、人力駆動力をアシストするモータの出力を低下させる制御部を備える。

〔２０〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記制御部は、前記ピッチ角度が前記０よりも小さい所定角度以下の状態が継続された時間が第８の所定時間以上であることに基づいて、前記モータの出力を低下させる。

〔２１〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記制御部は、前記モータの出力を実質的に０にする。
〔２２〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記ピッチ角度を検出する傾斜センサをさらに備える。

〔２３〕本発明の一形態に従う自転車用駆動装置は、上記［１］〜［２２］のいずれか一項に記載の自転車用制御装置と、前記モータとを備える。
〔２４〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記モータは、クランク軸からフロントスプロケットまでの間の駆動経路に駆動力を伝達可能に設けられる。

〔２５〕前記自転車用制御装置の一形態によれば、前記モータは、前記自転車の前輪または後輪の少なくとも一方に設けられる。

本発明の自転車用制御装置およびこの制御装置を備える自転車用駆動装置は、自転車の挙動の安定性を向上させることができる。

第１の実施形態の自転車用駆動装置を備える自転車の側面図。 第１の実施形態の自転車用駆動装置のブロック図。 図２の制御部により実行されるトルク制御処理のフローチャート。 図３のトルク制御処理の実行態様の一例を示すタイミングチャート。 第２の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 第３の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 第４の実施形態の自転車用駆動装置のブロック図。 第４の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 第５の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 第６の実施形態の自転車用駆動装置を備える自転車の側面図。 第６の実施形態の自転車用駆動装置のブロック図。 第６の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 第７の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 第８の実施形態の自転車用駆動装置のブロック図。 第８の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 第９の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 第１０の実施形態の自転車用駆動装置のブロック図。 第１０の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 第１１の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 第１２の実施形態の自転車用駆動装置のブロック図。 第１２の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 第１３の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 第１４の実施形態の自転車用駆動装置のブロック図。 第１４の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 第１５の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 第１６の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 第１７の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 第１８の実施形態の自転車用駆動装置におけるトルク制御処理のフローチャート。 変形例の自転車用駆動装置のブロック図。

（第１の実施形態）
図１〜図４を参照して、第１の実施形態の自転車用駆動装置を搭載する自転車の構成について説明する。
図１に示されるように、自転車１０は、前輪１２、後輪１４、車体１６、駆動機構１８、バッテリユニット２０、および、自転車用駆動装置５０を備えている。車体１６は、フレーム２２、フレーム２２に接続されるフロントフォーク２４、および、フロントフォーク２４にステム２６を介して着脱可能に接続されるハンドルバー２６Ａを備えている。フロントフォーク２４は、フレーム２２に支持されて、前輪１２の車軸１２Ａに接続される。

駆動機構１８は、クランクアセンブリ２８、左右のペダル３０、ペダル軸３２、リアスプロケット３４、および、チェーン３６を含む。
クランクアセンブリ２８は、クランク３８およびフロントスプロケット４０を備えている。クランク３８は、フレーム２２に回転可能に支持されるクランク軸４２、および、左右のクランクアーム４４を備えている。左右のクランクアーム４４は、クランク軸４２に取り付けられている。左右のペダル３０は、ペダル軸３２まわりに回転可能にクランクアーム４４に取り付けられている。

フロントスプロケット４０は、クランク軸４２に連結されている。フロントスプロケット４０は、クランク軸４２と同軸に設けられる。フロントスプロケット４０は、クランク軸４２と相対回転しないように連結されてもよいし、クランク軸４２が前転するときには、フロントスプロケット４０も前転するようにワンウェイクラッチ（図示略）を介して連結されてもよい。

リアスプロケット３４は、後輪１４の車軸１４Ａまわりに回転可能に後輪１４に取り付けられている。リアスプロケット３４は、ワンウェイクラッチ（図示略）を介して後輪１４に連結される。チェーン３６は、フロントスプロケット４０とリアスプロケット３４とに巻き掛けられている。ペダル３０に加えられる人力駆動力によりクランク軸４２が回転するとき、フロントスプロケット４０、チェーン３６、および、リアスプロケット３４によって、後輪１４が回転する。

バッテリユニット２０は、バッテリ４６、および、バッテリ４６をフレーム２２に着脱可能に取り付けるためのバッテリホルダ４８を備えている。バッテリ４６は、１または複数のバッテリセルを含む。バッテリ４６は、充電池によって構成される。バッテリ４６は、自転車用駆動装置５０のモータ５６に電気的に接続されて、モータ５６に電力を供給する。

図２に示されるように、自転車用駆動装置５０は、自転車用制御装置５２を備える。好ましくは、自転車用駆動装置５０は、モータ５６を含むアシスト機構５４を備える。
アシスト機構５４は、自転車１０（図１参照）に入力される人力駆動力をアシストするモータ５６およびモータ５６を制御する駆動回路５８を備えている。

図１に示すアシスト機構５４は、クランクアセンブリ２８付近に設けられる。モータ５６は、電気モータである。モータ５６の出力軸は、クランク軸４２とフロントスプロケット４０との間で人力駆動力を伝達する伝達部材（図示略）に結合される。なお、モータ５６をクランク軸４２またはフロントスプロケット４０に結合することもできる。モータ５６とフロントスプロケット４０との間には、クランクアーム４４が前転したときに人力駆動力によってモータ５６が回転することを防止するためにワンウェイクラッチ（図示略）が設けられてもよい。モータ５６は、クランク軸４２からフロントスプロケット４０までの間の駆動経路に駆動力を伝達可能に設けられる。なお、モータ５６の出力軸と駆動経路とは直接的に接続しなくともよい。例えば、モータ５６の出力軸と駆動経路との間に減速機を設け、モータ５６の回転を減速して駆動経路に伝達することもできる。

図２に示すように、自転車用制御装置５２は、制御部６０を備える。好ましくは、自転車用制御装置５２は、記憶部６２、トルクセンサ６４、車速検出装置６６、および、傾斜センサ６８を備える。トルクセンサ６４は、クランク３８（図１参照）に与えられる人力駆動力を検出する。トルクセンサ６４は、人力駆動力に応じた信号を出力する。トルクセンサ６４は、図１に示すクランク軸４２からフロントスプロケット４０までの間の駆動経路に設けられてもよく、クランク軸４２またはフロントスプロケット４０に設けられてもよく、クランクアーム４４またはペダル３０に設けられてもよい。トルクセンサ６４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３８またはペダル３０に加えられる人力駆動力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。

車速検出装置６６は、磁石７０および車速センサ７２を備えている。車速センサ７２は、前輪１２の回転速度を反映した信号を出力する。車速センサ７２は、ボルトおよびナット、またはバンドなどによってフロントフォーク２４に固定される。磁石７０は、前輪１２のスポーク１２Ｂに取り付けられる。車速センサ７２は、前輪１２に設けられる磁石７０を検出可能である。車速センサ７２は、ケーブル（図示略）により制御部６０と電気的に接続されている。車速センサ７２は、前輪１２が３６０度回転する毎に前輪１２の回転速度、すなわち、自転車１０の車速に応じた信号を制御部６０に出力する。なお、車速検出装置６６を後輪１４に設けることもできる。この場合、磁石７０は、後輪１４のスポーク１４Ｂに取り付けられる。車速センサ７２は、後輪１４に設けられる磁石７０を検出可能である。

傾斜センサ６８は、車体１６（図１参照）に設けられる。傾斜センサ６８は、フレーム２２に設けられてもよく、アシスト機構５４のハウジングに設けられてもよい。傾斜センサ６８は、ジャイロセンサ（図示略）を含む。傾斜センサ６８は、自転車１０の車体１６のピッチ角度θを検出する。傾斜センサ６８は、例えば少なくともピッチ角度θの角速度を検出可能である。傾斜センサ６８は、ピッチ軸まわりの角速度を積分した値をピッチ角度θとして制御部６０に出力する。ピッチ角度θは、自転車１０の左右方向に延びる所定のピッチ軸まわりの回転角度である。ピッチ角度θは、自転車１０を水平な地面に設置した状態が「０」度となるように設定されている。すなわち、ピッチ角度θが「０」度よりも大きくなるほど、車体１６の前端が後端よりも上方に位置する。他方、ピッチ角度θが「０」度よりも小さくなるほど、車体１６の前端が後端よりも下方に位置する。なお、自転車１０の左右方向は、運転者が自転車１０に乗車したときの運転者の左右方向に等しい。傾斜センサ６８に、さらに加速度センサを含ませ、加速度センサの検出値を用いてピッチ角度θを補正することもできる。

制御部６０は、アシスト機構５４のハウジングに設けられる。制御部６０は、トルクセンサ６４により検出される人力駆動力、および、車速センサ７２により検出される車速の少なくとも一方に応じてモータ５６を駆動する。記憶部６２には、人力駆動力および車速とモータ５６の出力との関係を規定したマップ（以下、「出力マップ」）または人力駆動力および車速と計算式とを用いてモータ５６の出力トルクを演算する演算プログラムが記憶されている。制御部６０は、出力マップまたは演算プログラムに基づいた信号を駆動回路５８に出力する。制御部６０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と、予め定められる制御プログラムが記憶されているメモリとを含む。演算処理装置は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）を含む。

自転車１０は、前輪１２が路面の凹凸に接触する等して前輪１２が浮き上がることがある。制御部６０は、傾斜センサ６８を用いて前輪１２の浮きを検出し、前輪１２の浮きに適したモータ５６の制御を実行する。すなわち、制御部６０は、傾斜センサ６８の出力に基づいてモータ５６を制御するトルク制御処理を実行する。

図３を参照して、制御部６０により実行されるトルク制御処理について説明する。
制御部６０は、ステップＳ１１においてピッチ角度θが所定角度θＸ以上か否かを判定する。所定角度θＸに関する情報は、記憶部６２に記憶されている。所定角度θＸは、前輪１２の浮きに対応したピッチ角度θである。所定角度θＸは、「０」度より大きく、例えば４５度である。所定角度θＸは、一般的な上り坂の傾斜角度より大きく設定されることが好ましい。すなわち、ピッチ角度θが所定角度θＸ以上のとき、自転車１０の前輪１２が浮き上がっていることが推定される。

制御部６０は、ピッチ角度θが所定角度θＸ未満のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ１１の処理を実行する。
制御部６０は、ピッチ角度θが所定角度θＸ以上のとき、ステップＳ１２においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ１１の処理を実行する。制御部６０は、ピッチ角度θが所定角度θＸ以上のとき、モータ５６の出力を低下させる。具体的には、モータ５６の出力をそのときの人力駆動力、車速、および、出力マップまたは演算プログラムに基づいて演算される出力よりも小さくする。なお、出力を低下させるとは、出力を「０」にすることも含む。ステップＳ１２において、制御部６０は、モータ５６の出力を実質的に「０」にすることが好ましい。すなわち、制御部６０は、ピッチ角度θが所定角度θＸ以上のとき、モータ５６の駆動を停止させることが好ましい。なお、人力駆動力および車速の少なくとも一方が「０」のとき、出力マップまたは演算プログラムに規定されるモータ５６の出力は「０」である。このため、出力マップまたは演算プログラムに基づいて演算されるモータ５６の出力が「０」のときは、モータ５６の出力が「０」に維持される。

図４を参照して、制御部６０がピッチ角度θに基づいてモータ５６を制御するトルク制御処理の実行態様の一例について説明する。
時刻ｔ１０は、傾斜角度が「０」度の道路を走行している自転車１０の前輪１２が路面から浮いてピッチ角度θが上昇を始めた時刻を示す。このとき、制御部６０は、出力マップまたは演算プログラムに応じたトルクをモータ５６に出力させている。

時刻ｔ１１は、ピッチ角度θが所定角度θＸ未満から所定角度θＸ以上になった時刻を示す。このとき、制御部６０は、モータ５６の出力を「０」にする。このため、モータ５６の出力は出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満になる。
時刻ｔ１２は、ピッチ角度θが所定角度θＸ以上から所定角度θＸ未満になった時刻を示す。このとき、制御部６０は、出力マップに応じたトルクをモータ５６に出力させる。このため、モータ５６の出力が時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間よりも大きくなる。

自転車用駆動装置５０の作用および効果について説明する。
（１）制御部６０は、前輪１２が浮いていると推定されるピッチ角度θが所定角度θＸ以上のときにモータ５６の出力を低下させるため、自転車１０の挙動の安定性を向上させることができる。
（２）自転車用駆動装置５０は、傾斜センサ６８の出力に基づいて前輪１２の浮きを検出する。傾斜センサ６８は、自転車１０の任意の部分に取り付け可能なため、設計の自由度を向上させることができる。
（３）制御部６０は、モータ５６の出力を実質的に「０」にすることができる。このため、前輪１２が浮いたときの自転車１０の挙動の安定性をより向上できる。

（第２の実施形態）
図２および図５を参照して、第２の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第１の実施形態と共通する構成については第１の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図２に示す制御部６０は、トルク制御処理において、ピッチ角度θが所定角度θＸ以上の状態が継続された時間ＴＡが第１の所定時間ＴＡＸ以上であることに基づいて、モータ５６の出力を低下させる。所定時間ＴＡＸに関する情報は、記憶部６２に記憶されている。

図５を参照して、第２の実施形態の制御部６０により実行されるトルク制御処理について説明する。
制御部６０は、ステップＳ１１においてピッチ角度θが所定角度θＸ以上のとき、ステップＳ１３においてピッチ角度θが所定角度θＸ以上の状態が継続された時間ＴＡが第１の所定時間ＴＡＸ以上であるか否かを判定する。制御部６０は、時間ＴＡが第１の所定時間ＴＡＸ未満のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ１１の処理を実行する。制御部６０は、時間ＴＡが第１の所定時間ＴＡＸ以上のとき、ステップＳ１２においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ１１の処理を実行する。

第２の実施形態の自転車用駆動装置５０は、第１の実施形態の自転車用駆動装置５０の効果に加えて以下の効果を奏する。
（４）制御部６０は、時間ＴＡが第１の所定時間ＴＡＸ以上であることに基づいて、モータ５６の出力を低下させる。このため、前輪１２が路面から浮いた後すぐに路面に着地する場合には、モータ５６の出力を低下させないようにすることができる。

（第３の実施形態）
図２および図６を参照して、第３の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第１の実施形態と共通する構成については第１の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図２に示す制御部６０は、傾斜センサ６８の出力に基づいてピッチ角度θの変化速度Ｄを演算する。制御部６０は、トルク制御処理においてピッチ角度θが所定角度θＸ以上であり、かつ、ピッチ角度θの変化速度Ｄが所定の角速度ＤＸ以上であることに基づいて、モータ５６の出力を低下させる。制御部６０は、傾斜センサ６８から入力されるピッチ角度θを微分することにより、ピッチ角度θの変化速度Ｄを演算する。なお、傾斜センサ６８からピッチ軸まわりの角速度を制御部６０に出力するようにしてもよい。この場合、制御部６０は、入力される角速度をピッチ角度θの変化速度Ｄとして用いる。

図６を参照して、第３の実施形態の制御部６０により実行されるトルク制御処理について説明する。
制御部６０は、ステップＳ１１においてピッチ角度θが所定角度θＸ以上のとき、ステップＳ１４においてピッチ角度θの変化速度Ｄが所定の角速度ＤＸ以上であるか否かを判定する。制御部６０は、ピッチ角度θの変化速度Ｄが所定の角速度ＤＸ未満のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ１１の処理を実行する。制御部６０は、ピッチ角度θの変化速度Ｄが所定の角速度ＤＸ以上のとき、ステップＳ１２においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ１１の処理を実行する。

第３の実施形態の自転車用駆動装置５０は、第１の実施形態の自転車用駆動装置５０の効果に加えて以下の効果を奏する。
（５）前輪１２の浮きが生じるとき、一般的な上り坂を走行するときよりも急激にピッチ角度θが変化する。制御部６０は、ピッチ角度θの変化速度Ｄが所定の角速度ＤＸ以上であることに基づいてモータ５６の出力を低下させる。このため、ピッチ角度θの大きさのみに基づいて前輪１２の浮きを検出する場合と比較して、前輪１２が浮いているか否かの検出精度を向上させることができ、前輪１２が浮いていないときにモータ５６の出力を低下させることを抑制できる。

（第４の実施形態）
図７および図８を参照して、第４の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第１の実施形態と共通する構成については第１の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図７に示すように、自転車用制御装置５２は、前輪１２の荷重を検出する荷重センサ７４をさらに備えている。荷重センサ７４は、例えば、図１に示す前輪１２の車軸１２Ａに設けられる。荷重センサ７４は、例えばロードセルであり、前輪１２から荷重センサ７４に加えられる圧力に応じた信号を制御部６０に出力する。

制御部６０は、トルク制御処理においてピッチ角度θが所定角度θＸ以上であり、かつ、前輪１２にかかる荷重（以下、「前輪荷重ＷＦ」）が所定の荷重ＷＸ未満であることに基づいて、モータ５６の出力を低下させる。なお、所定の荷重ＷＸは、前輪１２の浮きを検出するための値が設定される。例えば所定の荷重ＷＸは「０」ｋｇまたは「０」ｋｇ付近の値が設定される。

図８を参照して、第２の実施形態の制御部６０により実行される傾斜センサ６８の出力を用いたトルク制御処理について説明する。
制御部６０は、ステップＳ１１においてピッチ角度θが所定角度θＸ以上のとき、ステップＳ１５において前輪荷重ＷＦが所定の荷重ＷＸ未満であるか否かを判定する。制御部６０は、前輪荷重ＷＦが所定の荷重ＷＸ以上のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ１１の処理を実行する。制御部６０は、前輪荷重ＷＦが所定の荷重ＷＸ未満のとき、ステップＳ１２においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ１１の処理を実行する。

第４の実施形態の自転車用駆動装置５０は、第１の実施形態の自転車用駆動装置５０の効果に加えて以下の効果を奏する。
（６）制御部６０は、ピッチ角度θが所定角度θＸ以上であり、かつ、前輪荷重ＷＦが所定の荷重ＷＸ未満であることに基づいて、モータ５６の出力を低下させる。このため、ピッチ角度θの大きさのみに基づいて前輪１２の浮きを検出する場合と比較して、前輪１２が浮いているか否かの検出精度を向上させることができ、前輪１２が浮いていないときにモータ５６の出力を低下させることを抑制できる。

（第５の実施形態）
図７および図９を参照して、第５の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第４の実施形態と共通する構成については第４の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図７に示す制御部６０は、トルク制御処理において、ピッチ角度θが所定角度θＸ以上であり、かつ、前輪荷重ＷＦが所定の荷重ＷＸ未満である状態が継続された時間ＴＢが第２の所定時間ＴＢＸ以上であることに基づいて、モータ５６の出力を低下させる。所定時間ＴＢＸに関する情報は、記憶部６２に記憶されている。

図９を参照して、第２の実施形態の制御部６０により実行される傾斜センサ６８の出力を用いたトルク制御処理について説明する。
制御部６０は、ステップＳ１１においてピッチ角度θが所定角度θＸ以上のとき、ステップＳ１５において前輪荷重ＷＦが所定の荷重ＷＸ未満であるか否かを判定する。制御部６０は、前輪荷重ＷＦが所定の荷重ＷＸ未満のとき、ステップＳ１６において前輪荷重ＷＦが所定の荷重ＷＸ未満の状態が継続された時間ＴＢが第２の所定時間ＴＢＸ以上であるか否かを判定する。制御部６０は、時間ＴＢが第２の所定時間ＴＢＸ未満のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ１１の処理を実行する。制御部６０は、時間ＴＢが第２の所定時間ＴＢＸ以上のとき、ステップＳ１２においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ１１の処理を実行する。

第５の実施形態の自転車用駆動装置５０は、第４の実施形態の自転車用駆動装置５０の効果に加えて以下の効果を奏する。
（７）制御部６０は、時間ＴＢが第２の所定時間ＴＢＸ以上であることに基づいて、モータ５６の出力を低下させる。このため、前輪１２が路面から浮いた後すぐに路面に着地する場合には、モータ５６の出力を低下させないようにすることができる。

（第６の実施形態）
図１０〜図１２を参照して、第６の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第１の実施形態と共通する構成については第１の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図１０に示されるように、車体１６は、前フレーム２２Ａ、後フレーム２２Ｂ、フロントフォーク２４、および、ハンドルバー２６Ａを備える。前フレーム２２Ａは、フロントフォーク２４に接続される。後フレーム２２Ｂは、前フレーム２２Ａと後輪１４の車軸１４Ａとを接続する。前フレーム２２Ａと後フレーム２２Ｂとの間には、自転車１０の振動を吸収するサスペンション２２Ｃが設けられている。サスペンション２２Ｃは、例えば油圧式サスペンションである。以下、サスペンション２２Ｃを、リアサスペンション２２Ｃという。

フロントフォーク２４は、自転車１０の振動を吸収するサスペンション２４Ａを備えている。サスペンション２４Ａは、例えば油圧式サスペンションである。以下、サスペンション２４Ａを、フロントサスペンション２４Ａという。

図１１に示されるように、自転車用制御装置５２は、ストロークセンサ７６を備えている。ストロークセンサ７６は、例えばリニアエンコーダである。ストロークセンサ７６は、フロントサスペンション２４Ａ（図１０参照）に取り付けられる。ストロークセンサ７６は、フロントサスペンション２４Ａの長さＬＦに応じた信号を制御部６０に出力する。制御部６０は、フロントサスペンション２４Ａの状態に基づいてモータ５６を制御する。具体的には、制御部６０は、フロントサスペンション２４Ａの状態が所定の状態である場合、モータ５６の出力を低下させる。所定の状態は、フロントサスペンション２４Ａが伸びきった状態であることを含む。

図１２を参照して、ストロークセンサ７６の出力を用いたトルク制御処理について説明する。
制御部６０は、ステップＳ２１においてフロントサスペンション２４Ａが伸びきった状態であるか否かを判定する。フロントサスペンション２４Ａが伸びきった状態か否かは、例えば、予め記憶部６２（図１１参照）に記憶されているフロントサスペンション２４Ａが伸びきったときの最大長さＬＦＡと、ストロークセンサ７６により検出されるフロントサスペンション２４Ａの長さＬＦとの比較に基づいて判定される。具体的には、ストロークセンサ７６により検出されるフロントサスペンション２４Ａの長さＬＦが最大長さＬＦＡ以上のとき、フロントサスペンション２４Ａが伸びきった状態であると判定する。なお、フロントサスペンション２４Ａの長さＬＦが最大長さＬＦＡ未満かつ最大長さＬＦＡ付近のとき、フロントサスペンション２４Ａが伸びきった状態であると判定するようにしてもよい。

制御部６０は、フロントサスペンション２４Ａが伸びきった状態でないとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ２１の処理を実行する。
制御部６０は、フロントサスペンション２４Ａが伸びきった状態であるとき、ステップＳ２２においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ２１の処理を実行する。

第６の実施形態の自転車用駆動装置５０の作用および効果について説明する。
（１）フロントサスペンション２４Ａを備える自転車１０は、前輪１２が浮くような状態が形成されるとき、フロントサスペンション２４Ａが伸びきった状態が形成される。換言すれば、制御部６０は、フロントサスペンション２４Ａが伸びきった状態を検出することにより、前輪１２の浮きを検出できる。制御部６０は、フロントサスペンション２４Ａが伸びきった状態であるとき、モータ５６の出力を低下させる。このため、自転車１０の挙動の安定性を向上させることができる。

（第７の実施形態）
図１１および図１３を参照して、第７の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第６の実施形態と共通する構成については第６の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図１１に示す制御部６０は、トルク制御処理においてフロントサスペンション２４Ａが伸びきった状態が継続された時間ＴＣが第３の所定時間ＴＣＸ以上であることに基づいて、モータ５６の出力を低下させる。

図１３を参照して、第７の実施形態の制御部６０により実行されるトルク制御処理について説明する。
制御部６０は、ステップＳ２１においてフロントサスペンション２４Ａが伸びきっているとき、ステップＳ２３においてフロントサスペンション２４Ａが伸びきった状態が継続された時間ＴＣが第３の所定時間ＴＣＸ以上であるか否かを判定する。所定時間ＴＣＸに関する情報は、記憶部６２に記憶されている。制御部６０は、時間ＴＣが第３の所定時間ＴＣＸ未満のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ２１の処理を実行する。制御部６０は、時間ＴＣが第３の所定時間ＴＣＸ以上のとき、ステップＳ２２においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ２１の処理を実行する。

第７の実施形態の自転車用駆動装置５０は、第６の実施形態の自転車用駆動装置５０の効果に加えて以下の効果を奏する。
（２）制御部６０は、時間ＴＣが第３の所定時間ＴＣＸ以上であることに基づいて、モータ５６の出力を低下させる。このため、前輪１２が路面から浮いた後すぐに路面に着地する場合には、モータ５６の出力を低下させないようにすることができる。

（第８の実施形態）
図１０、図１４、および、図１５を参照して、第８の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第６の実施形態と共通する構成については第６の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図１４に示されるように、自転車用制御装置５２は、圧力センサ７８を備えている。圧力センサ７８は、フロントサスペンション２４Ａ（図１０参照）に設けられる。圧力センサ７８は、フロントサスペンション２４Ａの内部に充填されるオイルの圧力に応じた信号を制御部６０に出力する。

制御部６０は、フロントサスペンション２４Ａの状態に基づいてモータ５６を制御する。具体的には、制御部６０は、フロントサスペンション２４Ａの状態が所定の状態である場合、モータ５６の出力を低下させる。所定の状態は、フロントサスペンション２４Ａにかかる荷重（以下、「フロント荷重ＷＡ」）が所定の荷重ＷＸ未満であることを含む。制御部６０は、圧力センサ７８の出力に基づいてフロント荷重ＷＡを演算する。なお、圧力センサ７８の出力はフロント荷重ＷＡを反映した値であるため、圧力センサ７８の出力に含まれる圧力が所定の圧力未満であることに基づいてモータ５６の出力を制御するようにしてもよい。

図１５を参照して、第８の実施形態の制御部６０により実行されるトルク制御処理について説明する。
制御部６０は、ステップＳ３１においてフロント荷重ＷＡが所定の荷重ＷＸ未満か否かを判定する。所定の荷重ＷＸは、例えば「０」ｋｇまたは「０」ｋｇ付近の値である。

制御部６０は、フロント荷重ＷＡが所定の荷重ＷＸ以上のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ３１の処理を実行する。
制御部６０は、フロント荷重ＷＡが所定の荷重ＷＸ未満とき、ステップＳ３２においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ３１の処理を実行する。

第８の実施形態の自転車用駆動装置５０の作用および効果について説明する。
（１）フロントサスペンション２４Ａを備える自転車１０は、前輪１２が浮くような状態が形成されるとき、フロント荷重ＷＡが小さくなる。換言すれば、制御部６０は、フロント荷重ＷＡを検出することにより、前輪１２の浮きを検出できる。制御部６０は、フロント荷重ＷＡが所定の荷重ＷＸ未満のとき、モータ５６の出力を低下させる。このため、自転車１０の挙動の安定性を向上させることができる。

（第９の実施形態）
図１４および図１６を参照して、第９の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第８の実施形態と共通する構成については第８の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図１４に示す制御部６０は、トルク制御処理においてフロント荷重ＷＡが所定の荷重ＷＸ未満である状態が継続された時間ＴＤが第４の所定時間ＴＤＸ以上であることに基づいてモータ５６の出力を低下させる。所定時間ＴＤＸに関する情報は、記憶部６２に記憶されている。

図１６を参照して、第９の実施形態の制御部６０により実行される傾斜センサ６８の出力を用いたトルク制御処理について説明する。
制御部６０は、ステップＳ３１においてフロント荷重ＷＡが所定の荷重ＷＸ未満のとき、ステップＳ３３においてフロント荷重ＷＡが所定の荷重ＷＸ未満の状態が継続された時間ＴＤが第４の所定時間ＴＤＸ以上であるか否かを判定する。制御部６０は、時間ＴＤが第４の所定時間ＴＤＸ未満のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ３１の処理を実行する。制御部６０は、時間ＴＤが第４の所定時間ＴＤＸ以上のとき、ステップＳ３２においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ３１の処理を実行する。

第９の実施形態の自転車用駆動装置５０は、第８の実施形態の自転車用駆動装置５０の効果に加えて以下の効果を奏する。
（２）制御部６０は、時間ＴＤが第４の所定時間ＴＤＸ以上であることに基づいて、モータ５６の出力を低下させる。このため、前輪１２が路面から浮いた後すぐに路面に着地する場合には、モータ５６の出力を低下させないようにすることができる。

（第１０の実施形態）
図１７および図１８を参照して、第１０の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第６の実施形態と共通する構成については第６の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図１７に示されるように、アシスト機構５４は、前輪１２のハブ１２Ｃのハブ軸まわりに設けられる。モータ５６の出力軸は、ハブ１２Ｃのハブシェル（図示略）に減速機（図示略）を介して、または直接接続される。モータ５６は、前輪１２のタイヤまたはリムにローラ（図示略）を介して駆動力を与えるように設けてもよい。モータ５６が駆動することにより前輪１２の回転がアシストされる。

ストロークセンサ７６は、リアサスペンション２２Ｃに取り付けられる。ストロークセンサ７６は、リアサスペンション２２Ｃの長さＬＲに応じた信号を制御部６０に出力する。
制御部６０は、リアサスペンション２２Ｃの状態に基づいてモータ５６を制御する。具体的には、制御部６０は、リアサスペンション２２Ｃの状態が所定の状態である場合、モータ５６の出力を低下させる。所定の状態は、所定の状態は、リアサスペンション２２Ｃが伸びきった状態であることを含む。

図１８を参照して、ストロークセンサ７６の出力を用いたトルク制御処理について説明する。
制御部６０は、ステップＳ４１においてリアサスペンション２２Ｃが伸びきった状態であるか否かを判定する。リアサスペンション２２Ｃが伸びきった状態か否かは、例えば、予め記憶部６２（図１７参照）に記憶されているリアサスペンション２２Ｃが伸びきったときの最大長さＬＲＡと、ストロークセンサ７６により検出されるリアサスペンション２２Ｃの長さＬＲとの比較に基づいて判定される。具体的には、ストロークセンサ７６により検出されるリアサスペンション２２Ｃの長さＬＲが最大長さＬＲＡ以上のとき、リアサスペンション２２Ｃが伸びきった状態であると判定する。なお、リアサスペンション２２Ｃの長さＬＲが最大長さＬＲＡ未満かつ最大長さＬＲＡ付近のとき、リアサスペンション２２Ｃが伸びきった状態であると判定するようにしてもよい。

制御部６０は、リアサスペンション２２Ｃが伸びきった状態でないとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ４１の処理を実行する。
制御部６０は、リアサスペンション２２Ｃが伸びきった状態であるとき、ステップＳ４２においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ４１の処理を実行する。

第１０の実施形態の自転車用駆動装置５０の作用および効果について説明する。
（１）リアサスペンション２２Ｃを備える自転車１０は、後輪１４が浮くような状態が形成されるとき、リアサスペンション２２Ｃが伸びきった状態が形成される。換言すれば、制御部６０は、リアサスペンション２２Ｃが伸びきった状態を検出することにより、後輪１４の浮きを検出できる。制御部６０は、リアサスペンション２２Ｃが伸びきった状態であるとき、モータ５６の出力を低下させる。このため、自転車１０の挙動の安定性を向上させることができる。

（第１１の実施形態）
図１７および図１９を参照して、第１１の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第１０の実施形態と共通する構成については第１０の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図１７に示す制御部６０は、トルク制御処理においてリアサスペンション２２Ｃが伸びきった状態が継続された時間ＴＥが第５の所定時間ＴＥＸ以上であることに基づいて、モータ５６の出力を低下させる。

図１９を参照して、第１１の実施形態の制御部６０により実行されるトルク制御処理について説明する。
制御部６０は、ステップＳ４１においてリアサスペンション２２Ｃが伸びきっているとき、ステップＳ４３においてリアサスペンション２２Ｃが伸びきった状態が継続された時間ＴＥが第５の所定時間ＴＥＸ以上であるか否かを判定する。所定時間ＴＥＸに関する情報は、記憶部６２に記憶されている。制御部６０は、時間ＴＥが第５の所定時間ＴＥＸ未満のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ４１の処理を実行する。制御部６０は、時間ＴＥが第５の所定時間ＴＥＸ以上のとき、ステップＳ４２においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ４１の処理を実行する。

第１１の実施形態の自転車用駆動装置５０は、第１０の実施形態の自転車用駆動装置５０の効果に加えて以下の効果を奏する。
（２）制御部６０は、時間ＴＥが第５の所定時間ＴＥＸ以上であることに基づいて、モータ５６の出力を低下させる。このため、前輪１２が路面から浮いた後すぐに路面に着地する場合には、モータ５６の出力を低下させないようにすることができる。

（第１２の実施形態）
図２０および図２１を参照して、第１２の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第６の実施形態と共通する構成については第６の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図２０に示されるように、圧力センサ７８は、リアサスペンション２２Ｃに設けられる。圧力センサ７８は、リアサスペンション２２Ｃの内部に充填されるオイル（図示略）の圧力に応じた信号を制御部６０に出力する。

制御部６０は、リアサスペンション２２Ｃの状態に基づいてモータ５６を制御する。具体的には、制御部６０は、リアサスペンション２２Ｃの状態が所定の状態である場合、モータ５６の出力を低下させる。所定の状態は、リアサスペンション２２Ｃにかかる荷重（以下、「リア荷重ＷＢ」）が所定の荷重ＷＸ未満であることを含む。制御部６０は、圧力センサ７８の出力に基づいてリア荷重ＷＢを演算する。なお、圧力センサ７８の出力はリア荷重ＷＢを反映した値であるため、圧力センサ７８の出力に含まれる圧力が所定の圧力未満であることに基づいてモータ５６の出力を制御することもできる。

図２１を参照して、第１２の実施形態の制御部６０によるトルク制御処理について説明する。制御部６０は、ステップＳ５１においてリア荷重ＷＢが所定の荷重ＷＸ未満か否かを判定する。所定の荷重ＷＸは、例えば「０」ｋｇまたは「０」ｋｇ付近の値である。制御部６０は、リア荷重ＷＢが所定の荷重ＷＸ以上のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ５１の処理を実行する。制御部６０は、リア荷重ＷＢが所定の荷重ＷＸ未満とき、ステップＳ５２においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ５１の処理を実行する。

第１２の実施形態の自転車用駆動装置５０の作用および効果について説明する。
（１）リアサスペンション２２Ｃを備える自転車１０は、後輪１４が浮くような状態が形成されるとき、リア荷重ＷＢが小さくなる。換言すれば、制御部６０は、リア荷重ＷＢを検出することにより、後輪１４の浮きを検出できる。制御部６０は、リア荷重ＷＢが所定の荷重ＷＸ未満のとき、モータ５６の出力を低下させる。このため、自転車１０の挙動の安定性を向上させることができる。

（第１３の実施形態）
図２０および図２２を参照して、第１３の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第１２の実施形態と共通する構成については第１２の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図２０に示す制御部６０は、トルク制御処理においてリア荷重ＷＢが所定の荷重ＷＸ未満である状態が継続された時間ＴＦが第６の所定時間ＴＦＸ以上であることに基づいてモータ５６の出力を低下させる。所定時間ＴＦＸに関する情報は、記憶部６２に記憶されている。

図２２を参照して、第１３の実施形態の制御部６０により実行されるトルク制御処理について説明する。制御部６０は、ステップＳ５１においてリア荷重ＷＢが所定の荷重ＷＸ未満のとき、ステップＳ５３においてリア荷重ＷＢが所定の荷重ＷＸ未満の状態が継続された時間ＴＦが第６の所定時間ＴＦＸ以上であるか否かを判定する。制御部６０は、時間ＴＦが第６の所定時間ＴＦＸ未満のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ５１の処理を実行する。制御部６０は、時間ＴＦが第６の所定時間ＴＦＸ以上のとき、ステップＳ５２においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ５１の処理を実行する。

第１３の実施形態の自転車用駆動装置５０は、第１２の実施形態の自転車用駆動装置５０の効果に加えて以下の効果を奏する。
（２）制御部６０は、時間ＴＦが第６の所定時間ＴＦＸ以上であることに基づいて、モータ５６の出力を低下させる。このため、後輪１４が路面から浮いた後すぐに路面に着地する場合には、モータ５６の出力を低下させないようにすることができる。

（第１４の実施形態）
図２３および図２４を参照して、第１４の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第１０の実施形態と共通する構成については第１０の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図２３に示されるように、アシスト機構５４は、後輪１４のハブ１４Ｃのハブ軸まわりに設けられる。モータ５６の出力軸は、ハブ１４Ｃのハブシェル（図示略）に減速機（図示略）を介して、または直接接続される。モータ５６が駆動することにより後輪１４の回転がアシストされる。

自転車用制御装置５２は、後輪１４にかかる荷重（以下、「後輪荷重ＷＲ」）を検出する荷重センサ８０を備えている。荷重センサ８０は、例えば、後輪１４の車軸１４Ａとハブ１４Ｃとの間に配置される。荷重センサ８０は、例えばロードセルであり、後輪１４から荷重センサ８０に加えられる圧力に応じた信号を制御部６０に出力する。制御部６０は、トルク制御処理において後輪荷重ＷＲが所定の荷重ＷＸ未満になるとモータ５６の出力を低下させる。なお、所定の荷重ＷＸは、後輪１４の浮きを検出するための値が設定される。例えば所定の荷重ＷＸは「０」ｋｇまたは「０」ｋｇ付近の値が設定される。

図２４を参照して、第１４の実施形態の制御部６０により実行されるトルク制御処理について説明する。制御部６０は、ステップＳ６１において後輪荷重ＷＲが所定の荷重ＷＸ未満であるか否かを判定する。制御部６０は、後輪荷重ＷＲが所定の荷重ＷＸ以上のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ６１の処理を実行する。制御部６０は、後輪荷重ＷＲが所定の荷重ＷＸ未満のとき、ステップＳ６２においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ６１の処理を実行する。

自転車用駆動装置５０の作用および効果について説明する。
（１）後輪１４が浮いた状態においてモータ５６が駆動しているとき、モータ５６の出力が前輪１２に加えられることによって後輪１４が浮いた状態が継続されやすくなる。後輪荷重ＷＲが所定の荷重ＷＸ未満のとき、後輪１４が浮いていると推定される。制御部６０は、後輪荷重ＷＲが所定の荷重ＷＸ未満のときのモータ５６の出力を低下させるため、自転車１０の挙動の安定性を向上させることができる。

（第１５の実施形態）
図２３および図２５を参照して、第１５の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第１４の実施形態と共通する構成については第１４の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図２３に示す制御部６０は、トルク制御処理において後輪荷重ＷＲが所定の荷重ＷＸ未満の状態が継続された時間ＴＧが第７の所定時間ＴＧＸ以上であることに基づいて、モータ５６の出力を低下させる。所定時間ＴＧＸに関する情報は、記憶部６２に記憶されている。

図２５を参照して、第１４の実施形態の制御部６０により実行されるトルク制御処理について説明する。制御部６０は、ステップＳ６１において後輪荷重ＷＲが所定の荷重ＷＸ未満のとき、ステップＳ６３において後輪１４にかかる後輪荷重ＷＲが所定の荷重ＷＸ未満の状態が継続された時間ＴＧが第７の所定時間ＴＧＸ以上であるか否かを判定する。制御部６０は、時間ＴＧが第７の所定時間ＴＧＸ未満のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ６１の処理を実行する。制御部６０は、時間ＴＧが第７の所定時間ＴＧＸ以上のとき、ステップＳ６２においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ６１の処理を実行する。

第１５の実施形態の自転車用駆動装置５０は、第１４の実施形態の自転車用駆動装置５０の効果に加えて以下の効果を奏する。
（２）制御部６０は、時間ＴＧが第７の所定時間ＴＧＸ以上であることに基づいて、モータ５６の出力を低下させる。このため、後輪１４が路面から浮いた後すぐに路面に着地する場合には、モータ５６の出力を低下させないようにすることができる。

（第１６の実施形態）
図２および図２６を参照して、第１６の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第１の実施形態と共通する構成については第１の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図２に示す制御部６０は、傾斜センサ６８の出力に基づいてピッチ角度θの変化速度Ｄを演算する。制御部６０は、トルク制御処理において自転車１０の車体１６のピッチ角度θが「０」度よりも小さい所定角度θＹ以下であり、かつ、ピッチ角度θの変化速度Ｄの絶対値が「０」よりも大きい所定の角速度ＤＹ以上であることに基づいて、人力駆動力をアシストするモータ５６の出力を低下させる。所定角度θＹに関する情報は、記憶部６２に記憶されている。

図２６を参照して、第１６の実施形態の制御部６０により実行されるトルク制御処理について説明する。制御部６０は、ステップＳ７１においてピッチ角度θが所定角度θＹ以下か否かを判定する。制御部６０は、ピッチ角度θが所定角度θＹより大きいとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ７１の処理を実行する。制御部６０は、ピッチ角度θが所定角度θＹ以下のとき、ステップＳ７２においてピッチ角度θの変化速度Ｄの絶対値が所定の角速度ＤＹ以上であるか否かを判定する。制御部６０は、ピッチ角度θの変化速度Ｄの絶対値が所定の角速度ＤＹ未満のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ７１の処理を実行する。制御部６０は、ピッチ角度θの変化速度Ｄの絶対値が所定の角速度ＤＹ以上のとき、ステップＳ７３においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ７１の処理を実行する。

第１６の実施形態の自転車用駆動装置５０の作用および効果について説明する。
（１）後輪１４が浮いた状態から着地するとき、モータ５６が駆動しているとモータ５６のトルクが自転車１０の挙動に影響を与える。制御部６０は、ピッチ角度θが所定角度θＹ以下のときにモータ５６の出力を低下させる。すなわち、後輪１４が浮いてピッチ角度θが「０」よりも小さい所定角度θＹ以下になったとき、制御部６０はモータ５６の出力を低下させることができる。このため、後輪１４が浮いたときの自転車１０の挙動の安定性を向上させることができる。

（２）制御部６０は、ピッチ角度θの変化速度Ｄが「０」よりも小さい所定の角速度ＤＹ未満であることに基づいてモータ５６の出力を低下させる。すなわち、制御部６０は、ピッチ角度θが「０」度よりも小さい状態において急激に減少するときに、後輪１４の浮きが発生している旨を推定する。このため、ピッチ角度θの大きさのみに基づいてモータ５６の出力を比較する場合と比較して、後輪１４が浮いていないときにモータ５６の出力を低下させることを抑制できる。

（第１７の実施形態）
図２および図２７を参照して、第１７の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第１６の実施形態と共通する構成については第１６の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図２に示す制御部６０は、トルク制御処理において自転車１０の車体１６のピッチ角度θが所定角度θＹ以下の状態が継続された時間ＴＨが第８の所定時間ＴＨＸ以上であることに基づいて、人力駆動力をアシストするモータ５６の出力を低下させる。所定時間ＴＨＸに関する情報は、記憶部６２に記憶されている。

図２７を参照して、第１７の実施形態の制御部６０により実行されるトルク制御処理について説明する。制御部６０は、ステップＳ７１においてピッチ角度θが所定角度θＹ以下のとき、ステップＳ７２においてピッチ角度θの変化速度Ｄが所定の角速度ＤＹ未満であるか否かを判定する。制御部６０は、ピッチ角度θの変化速度Ｄが所定の角速度ＤＹ未満のとき、ステップＳ７４においてピッチ角度θが所定角度θＸ未満の状態が継続された時間ＴＨが第８の所定時間ＴＨＸ以上であるか否かを判定する。制御部６０は、時間ＴＨが第８の所定時間ＴＨＸ未満のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ７１の処理を実行する。制御部６０は、時間ＴＨが第８の所定時間ＴＨＸ以上のとき、ステップＳ７３においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ７１の処理を実行する。

第１７の実施形態の自転車用駆動装置５０は、第１６の実施形態の自転車用駆動装置５０の効果に加えて以下の効果を奏する。
（３）制御部６０は、時間ＴＨが第８の所定時間ＴＨＸ以上であることに基づいて、モータ５６の出力を低下させる。このため、前輪１２または後輪１４が路面から浮いた後すぐに路面に着地する場合には、モータ５６の出力を低下させないようにすることができる。

（第１８の実施形態）
図２および図２８を参照して、第１８の実施形態の自転車用駆動装置５０について説明する。なお、第１の実施形態と共通する構成については第１の実施形態と同一の符号を付し、その説明を省略する。図２に示す制御部６０は、傾斜センサ６８の出力に基づいてピッチ角度θの変化速度Ｄを演算する。制御部６０は、トルク制御処理において自転車１０の車体１６のピッチ角度θの絶対値が所定角度θＸ以上であり、かつ、ピッチ角度θの変化速度Ｄの絶対値が所定の角速度ＤＸ以上であることに基づいて、人力駆動力をアシストするモータ５６の出力を低下させる。

図２８を参照して、第１８の実施形態の制御部６０により実行されるトルク制御処理について説明する。制御部６０は、ステップＳ８１においてピッチ角度θの絶対値が所定角度θＸ以上か否かを判定する。制御部６０は、ピッチ角度θの絶対値が所定角度θＸ未満のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ８１の処理を実行する。

制御部６０は、ピッチ角度θの絶対値が所定角度θＸ以上のとき、ステップＳ８２においてピッチ角度θの変化速度Ｄの絶対値が所定の角速度ＤＸ以上であるか否かを判定する。制御部６０は、ピッチ角度θの変化速度Ｄの絶対値が所定の角速度ＤＸ未満のとき、本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ８１の処理を実行する。制御部６０は、ピッチ角度θの変化速度Ｄの絶対値が所定の角速度ＤＸ以上のとき、ステップＳ８３においてモータ５６の出力を出力マップまたは演算プログラムにより演算される出力未満に低下させて本処理を終了し、所定の周期後に再びステップＳ８１の処理を実行する。

自転車用駆動装置５０の作用および効果について説明する。
（１）制御部６０は、ピッチ角度θの絶対値が所定角度θＸ以上のときにモータ５６の出力を低下させる。すなわち、前輪１２が浮いてピッチ角度θが「０」よりも大きい所定角度＋θＸ以上になったとき、および、後輪１４が浮いてピッチ角度θが「０」よりも小さい所定角度−θＸ未満になったとき、制御部６０はモータ５６の出力を低下させることができる。このため、前輪１２が浮いたとき、および、後輪１４が浮いたときの両方において自転車１０の挙動の安定性を向上させることができる。
（２）制御部６０は、ピッチ角度θの変化速度Ｄの絶対値が所定の角速度ＤＸ以上であることに基づいてモータ５６の出力を低下させる。このため、前輪１２が浮いていないとき、および、後輪１４が浮いていないときにモータ５６の出力が低下してしまうことを抑制できる。

（変形例）
上記各実施の形態に関する説明は本発明に従う自転車用駆動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駆動装置は上記各実施の形態以外に例えば以下に示される上記各実施の形態の変形例、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。
例えば一例として、第３の実施形態の自転車用駆動装置５０において、図６に示すトルク制御処理と、図２７に示すトルク制御処理とを行ってもよい。この場合、前輪１２が浮いたとき、および、後輪１４が浮いたときの両方において自転車１０の挙動の安定性を向上させることができる。

・第１〜第９、および、第１８の実施形態において、アシスト機構５４を後輪１４に設けることもできる。例えば、図２９に示されるように、アシスト機構５４は、後輪１４のハブ１４Ｃのハブ軸まわりに設けられる。モータ５６の出力軸は、ハブ１４Ｃのハブシェル（図示略）に減速機（図示略）を介して、または直接接続される。また、モータ５６を後輪１４のタイヤまたはリムにローラ（図示略）を介して駆動力を与えるように設けてもよい。第１〜第９、および、第１８の実施形態において、モータ５６をフロントスプロケット４０とリアスプロケット３４との間のチェーン３６にスプロケット（図示略）を介して駆動力を与えるように設けてもよい。モータ５６が駆動することにより後輪１４の回転がアシストされる。この場合、前輪１２が浮いた状態において自転車１０の挙動の安定性を向上できる。

・第１〜第９、および、第１８の実施形態において、例えば、図１７に示されるように、アシスト機構５４を前輪１２に設けることもできる。この場合、制御部６０は、前輪１２が浮いたときにモータ５６の出力を低下させるため、前輪１２が着地したときの自転車１０の挙動の安定性を向上できる。
・第１０〜第１５の実施形態において、例えば、図１０に示されるように、アシスト機構５４をクランク軸４２からフロントスプロケット４０までの間の駆動経路に駆動力を伝達可能に設けることもできる。この場合、制御部６０は、後輪１４が浮いたときにモータ５６の出力を低下させるため、後輪１４が着地したときの自転車１０の挙動の安定性を向上できる。

・第１６および第１７の実施形態において、図１７に示されるようにアシスト機構５４を前輪１２に設けることもできる。この場合、制御部６０は、後輪１４が浮いたときにモータ５６の出力を低下させるため、後輪１４が着地したときの自転車１０の挙動の安定性を向上できる。
・第１０〜第１７の実施形態において、図２９に示されるようにアシスト機構５４を後輪１４に設けることもできる。この場合、制御部６０は、後輪１４が浮いたときにモータ５６の出力を低下させるため、後輪１４が浮いた状態において自転車１０の挙動の安定性を向上できる。

・第１〜第９実施形態において、後輪荷重ＷＲが所定の値よりも大きいときに、モータ５６の出力を低下させることもできる。前輪１２が浮くとき、後輪荷重ＷＲが大きくなる。このため、前輪荷重ＷＦが所定値よりも大きいことに基づいて前輪１２の浮きを検出することができる。なお、リア荷重ＷＢが所定の値よりも大きいときに、モータ５６の出力を低下させることもできる。また、リアサスペンション２２Ｃが最も縮んだとき、モータ５６の出力を低下させることもできる。

・第１０〜第１５実施形態において、前輪荷重ＷＦが所定の値よりも大きいときに、モータ５６の出力を低下させることもできる。後輪１４が浮くとき、前輪荷重ＷＦが大きくなる。このため、前輪荷重ＷＦが所定値よりも大きいことに基づいて後輪１４の浮きを検出することができる。なお、フロント荷重ＷＡが所定の値よりも大きいときに、モータ５６の出力を低下させることもできる。また、フロントサスペンション２４Ａが最も縮んだとき、モータ５６の出力を低下させることもできる。

・第１〜第５および第１６〜第１８の実施形態において、傾斜センサ６８を変速機等の自転車用コンポーネントに設けることもできる。
・第１〜第５および第１６〜第１８の実施形態において、自転車用駆動装置５０をフロントサスペンションおよびリアサスペンションの少なくとも一方を備える自転車に搭載することもできる。この場合、例えばフロントサスペンションを搭載する自転車においては前輪１２が浮くとき、フロントサスペンションが伸びきったあとに、車体１６のピッチ角度θが上昇する。また、リアサスペンションを搭載する自転車においては後輪１４が浮くとき、リアサスペンションが伸びきったあとに、車体１６のピッチ角度θが下降する。このため、所定角度θＸを第１〜第５および第１８の実施形態の所定角度θＸよりも小さくできる。また、所定角度θＹを第１６および第１７の実施形態の所定角度θＹよりも大きくできる。

・第６〜第１３の実施形態のフロントサスペンション２４Ａおよびリアサスペンション２２Ｃの少なくとも一方を、エア式サスペンションまたはばね式サスペンションに変更することもできる。この場合、第９、第１０、第１２、および、第１３の実施形態の圧力センサ７８は、ばね荷重を検出するセンサに変更することもできる。
・各実施形態において、モータ５６の出力マップおよび演算プログラムに人力駆動力および車速以外のパラメータを加えることもできる。例えば、クランク３８の回転速度、いわゆるケイデンスを用いることができる。
・各実施形態において、記憶部６２に記憶されている所定角度θＸ，θＹおよび所定時間ＴＡＸ，ＴＢＸ，ＴＣＸ，ＴＤＸ，ＴＥＸ，ＴＦＸ，ＴＧＸ，ＴＨＸに関する情報は、書き換えまたは設定可能である。記憶部６２に記憶されている情報の書き換えまたは設定は、外部のコンピュータを自転車用駆動装置５０に有線または無線で接続することによって行われてもよく、自転車１０に設けられるディスプレイおよび入力部を用いて行われてもよい。
・各実施形態の自転車用駆動装置は、各種自転車、たとえばシティサイクル、マウンテンバイク、およびロードバイクに適用することができる。

（付記１）
自転車の車体のピッチ角度の絶対値が所定角度以上であり、かつ、前記ピッチ角度の変化速度の絶対値が所定の角速度以上であることに基づいて、人力駆動力をアシストするモータの出力を低下させる制御部を備える、自転車用制御装置。
（付記２）
前記制御部は、前記ピッチ角度の絶対値が前記所定角度以上の状態が継続された時間が第９の所定時間以上であることに基づいて、前記モータの出力を低下させる、請求項１９に記載の自転車用制御装置。

１０…自転車、１２…前輪、１４…後輪、１６…車体、２２Ｃ…リアサスペンション（サスペンション）、２４Ａ…フロントサスペンション（サスペンション）、４２…クランク軸、４０…フロントスプロケット、５０…自転車用駆動装置、５２…自転車用制御装置、６０…制御部、５６…モータ、６８…傾斜センサ。

Claims (25)

1. 自転車の車体のピッチ角度が所定角度以上になると、人力駆動力をアシストするモータの出力を低下させる制御部を備える、自転車用制御装置。
2. 前記制御部は、前記ピッチ角度が前記所定角度以上の状態が継続された時間が第１の所定時間以上であることに基づいて、前記モータの出力を低下させる、請求項１に記載の自転車用制御装置。
3. 前記制御部は、前記ピッチ角度が前記所定角度以上であり、かつ、前記ピッチ角度の変化速度が所定の角速度以上であることに基づいて、前記モータの出力を低下させる、請求項１に記載の自転車用制御装置。
4. 前記制御部は、前記ピッチ角度が前記所定角度以上であり、かつ、前記自転車の前輪にかかる荷重が所定の荷重未満であることに基づいて、前記モータの出力を低下させる、請求項１に記載の自転車用制御装置。
5. 前記制御部は、前記ピッチ角度が前記所定角度以上であり、かつ、前記自転車の前輪にかかる荷重が所定の荷重未満である状態が継続された時間が第２の所定時間以上であることに基づいて、前記モータの出力を低下させる、請求項１に記載の自転車用制御装置。
6. 前記制御部は、前記ピッチ角度が前記所定角度以上であり、かつ、前記自転車の振動を吸収するサスペンションの状態が所定の状態であることに基づいて、前記モータの出力を低下させる、請求項１に記載の自転車用制御装置。
7. 自転車の振動を吸収するサスペンションの状態に基づいて、人力駆動力をアシストするモータを制御する制御部を備える、自転車用制御装置。
8. 前記制御部は、前記サスペンションの状態が所定の状態である場合、前記モータの出力を低下させる、請求項７に記載の自転車用制御装置。
9. 前記サスペンションは、少なくともフロントサスペンションを含み、
   前記所定の状態は、前記フロントサスペンションが伸びきった状態であることを含む、請求項６または８に記載の自転車用制御装置。
10. 前記サスペンションは、少なくともフロントサスペンションを含み、
    前記所定の状態は、前記フロントサスペンションが伸びきった状態が継続された時間が第３の所定時間以上であることを含む、請求項６または８に記載の自転車用制御装置。
11. 前記サスペンションは、少なくともフロントサスペンションを含み、
    前記所定の状態は、前記フロントサスペンションにかかる荷重が所定の荷重未満であることを含む、請求項６または８に記載の自転車用制御装置。
12. 前記サスペンションは、少なくともフロントサスペンションを含み、
    前記所定の状態は、前記フロントサスペンションにかかる荷重が所定の荷重未満である状態が継続された時間が第４の所定時間以上であることを含む、請求項６または８に記載の自転車用制御装置。
13. 前記サスペンションは、少なくともリアサスペンションを含み、
    前記所定の状態は、前記リアサスペンションが伸びきった状態であることを含む、請求項８に記載の自転車用制御装置。
14. 前記サスペンションは、少なくともリアサスペンションを含み、
    前記所定の状態は、前記リアサスペンションが伸びきった状態が継続された時間が第５の所定時間以上であることを含む、請求項８に記載の自転車用制御装置。
15. 前記サスペンションは、少なくともリアサスペンションを含み、
    前記所定の状態は、前記リアサスペンションにかかる荷重が所定の荷重未満であることを含む、請求項８に記載の自転車用制御装置。
16. 前記サスペンションは、少なくともリアサスペンションを含み、
    前記所定の状態は、前記リアサスペンションにかかる荷重が所定の荷重未満である状態が継続された時間が第６の所定時間以上であることを含む、請求項８に記載の自転車用制御装置。
17. 自転車の後輪にかかる荷重が所定の荷重未満になると、人力駆動力をアシストするモータの出力を低下させる制御部を備える、自転車用制御装置。
18. 前記制御部は、前記自転車の後輪にかかる荷重が所定の荷重未満の状態が継続された時間が第７の所定時間以上であることに基づいて、前記モータの出力を低下させる、請求項１７に記載の自転車用制御装置。
19. 自転車の車体のピッチ角度が０よりも小さい所定角度以下であり、かつ、前記ピッチ角度の変化速度の絶対値が０よりも大きい所定の角速度以上であることに基づいて、人力駆動力をアシストするモータの出力を低下させる制御部を備える、自転車用制御装置。
20. 前記制御部は、前記ピッチ角度が前記０よりも小さい所定角度以下の状態が継続された時間が第８の所定時間以上であることに基づいて、前記モータの出力を低下させる、請求項１９に記載の自転車用制御装置。
21. 前記制御部は、前記モータの出力を実質的に０にする、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。
22. 前記ピッチ角度を検出する傾斜センサをさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項、請求項６を引用する請求項９〜１２のいずれか一項、請求項１９、請求項２０、または、それらのうちの一項を引用する請求項２１に記載の自転車用制御装置。
23. 請求項１〜２２のいずれか一項に記載の自転車用制御装置と、
    前記モータとを備える、自転車用駆動装置。
24. 前記モータは、クランク軸からフロントスプロケットまでの間の駆動経路に駆動力を伝達可能に設けられる、請求項２３に記載の自転車用駆動装置。
25. 前記モータは、前記自転車の前輪または後輪の少なくとも一方に設けられる、請求項２３に記載の自転車用駆動装置。

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