JP2019081397A - 人力駆動車両用制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】人力駆動車両の推進をモータに好適にアシストさせ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、前記人力駆動車両の変速比が所定の範囲にある場合、前記人力駆動車両に入力される人力駆動力に対する前記モータの出力の比率、および、前記モータの出力トルクの上限値の少なくとも一方を、前記人力駆動車両に入力される人力駆動力に応じて変更する。【選択図】図1

Description

本発明は、人力駆動車両用制御装置に関する。
人力駆動車両用制御装置として、例えば、特許文献1のものが知られている。この人力駆動車両用制御装置は、人力駆動車両に入力される人力駆動力に応じて人力駆動車両の推進をモータにアシストさせ、さらに人力駆動車両に入力される人力駆動力に応じて人力駆動車両の変速比を変更している。
特開平9−123978号公報
上記人力駆動車両用制御装置は、人力駆動車両に入力される人力駆動力が増加すると、変速比を変更するが、人力駆動車両に入力される人力駆動力が増加した場合におけるモータの好適な制御については検討されていない。
本発明の目的は、人力駆動車両の推進をモータに好適にアシストさせ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。
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する制御部を含み、前記制御部は、前記人力駆動車両の変速比が所定の範囲にある場合、前記人力駆動車両に入力される人力駆動力に対する前記モータの出力の比率、および、前記モータの出力トルクの上限値の少なくとも一方を、前記人力駆動車両に入力される人力駆動力に応じて変更する。
上記第1側面に従えば、変速比が所定の範囲にある場合に、モータの出力の比率およびモータの出力トルクの上限値の少なくとも一方を、人力駆動力に応じて変更することによって、人力駆動車両の推進をモータに好適にアシストさせることができる。
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、前記所定の範囲は、第1の範囲を含み、前記制御部は、前記変速比が前記第1の範囲に含まれる場合、かつ、前記人力駆動力が第1所定値以上の場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を増加させる。
上記第2側面に従えば、人力駆動力が第1所定値以上の場合、比率および上限値の少なくとも一方を増加させることによって、変速比を小さくしなくても搭乗者が人力駆動車両の推進を継続しやすくなる。
前記第1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、前記所定の範囲は、第2の範囲を含み、前記制御部は、前記変速比が前記第2の範囲に含まれる場合、かつ、前記人力駆動力が第2所定値以下の場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を減少させる。
上記第3側面に従えば、人力駆動力が第2所定値以下の場合、比率および上限値の少なくとも一方を減少させることによって、電力の消費を抑制できる。
前記第1側面に従う第4側面の人力駆動車両用制御装置において、前記所定の範囲は、第1の範囲、および、前記第1の範囲に含まれる変速比よりも大きい変速比を含む第2の範囲を含み、前記制御部は、前記変速比が前記第1の範囲に含まれる場合、かつ、前記人力駆動力が第1所定値以上の場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を増加させ、前記変速比が前記第2の範囲に含まれる場合、かつ、前記人力駆動力が第2所定値以下の場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を減少させる。
上記第4側面に従えば、人力駆動力が第1所定値以上の場合、比率および上限値の少なくとも一方を増加させることによって、変速比を小さくしなくても搭乗者が人力駆動車両の推進を継続しやすくなる。また、変速比が比較的大きい第2の範囲に含まれる場合、かつ、人力駆動力が第2所定値以下の場合、比率および上限値の少なくとも一方を減少させることによって、電力の消費を抑制できる。
前記第2または第4側面に従う第5側面の人力駆動車両用制御装置において、前記制御部は、前記変速比が前記第1の範囲に含まれる場合、かつ、前記人力駆動力が前記第1所定値以上の場合に前記比率および前記上限値の少なくとも一方を増加させた後、前記変速比が前記第1の範囲外の変速比になった場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を減少させる。
上記第5側面に従えば、比率および上限値の少なくとも一方を増加させた後に変速比を変更した場合には、比率および上限値の少なくとも一方を増加させる前の値にすることができる、または、増加させる前の値に近付けることができる。
前記第2または第4側面に従う第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、前記変速比が前記第1の範囲に含まれる場合、かつ、前記人力駆動力が前記第1所定値以上の場合に前記比率および前記上限値の少なくとも一方を増加させた後、前記人力駆動力が前記第1所定値未満になった場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を減少させる。
上記第6側面に従えば、比率および上限値の少なくとも一方を増加させた後に人力駆動力が小さくなった場合に、比率および上限値の少なくとも一方を増加させる前の値にすることができる、または、増加させる前の値に近付けることができる。
前記第4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、前記制御部は、前記変速比が前記第2の範囲に含まれる場合、かつ、前記人力駆動力が前記第2所定値以下の場合に前記比率および前記上限値の少なくとも一方を減少させた後、前記変速比が前記第2の範囲外の変速比になった場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を増加させる。
上記第7側面に従えば、比率および上限値の少なくとも一方を減少させた後に変速比を変更した場合には、比率および上限値の少なくとも一方を減少させる前の値にすることができる、または、減少させる前の値に近付けることができる。
前記第3または第4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、前記変速比が前記第2の範囲に含まれる場合、かつ、前記人力駆動力が前記第2所定値以下の場合に前記比率および前記上限値の少なくとも一方を減少させた後、前記人力駆動力が前記第2所定値よりも大きくなった場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を増加させる。
上記第8側面に従えば、比率および上限値の少なくとも一方を減少させた後に人力駆動力が大きくなった場合に、比率および上限値の少なくとも一方を減少させる前の値にすることができる、または、減少させる前の値に近付けることができる。
前記第1〜第8側面のいずれか1つに従う第9側面の人力駆動車両用制御装置において、前記人力駆動力は、前記人力駆動車両のクランクアームが所定の回転角度にある場合において、前記クランクアームに入力される入力トルクを含む。
上記第9側面に従えば、人力駆動力として、人力駆動車両のクランクアームが所定の回転角度にある場合の入力トルクを用いることによって、演算負荷を小さくすることができる。
前記第1〜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、前記人力駆動力は、前記人力駆動車両のクランクアームに入力される平均トルクまたは仕事率を含む。
上記第10側面に従えば、人力駆動力として、クランクアームに入力される平均トルクまたは仕事率を用いることによって、安定したモータの制御を行うことができる。
本発明の第11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、前記人力駆動車両の変速比が所定の範囲にある場合、前記人力駆動車両に入力される人力駆動力に対する前記モータの出力の比率、および、前記モータの出力トルクの上限値の少なくとも一方を、前記人力駆動車両に設けられるセンサから入力される入力情報に応じて変更する。
上記第11側面に従えば、変速比が所定の範囲にある場合に、モータの出力の比率およびモータの出力トルクの上限値の少なくとも一方を、センサから入力される情報に応じて変更することによって、人力駆動車両の推進をモータに好適にアシストさせることができる。
本発明の第12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、前記人力駆動車両の変速比が所定の範囲にある場合、前記人力駆動車両に入力される人力駆動力に対する前記モータの出力の比率、および、前記モータの出力トルクの上限値の少なくとも一方を、前記人力駆動車両の搭乗者の姿勢に応じて変更する。
上記第12側面に従えば、変速比が所定の範囲にある場合に、モータの出力の比率およびモータの出力トルクの上限値の少なくとも一方を、搭乗者の姿勢に応じて変更することによって、人力駆動車両の推進をモータに好適にアシストさせることができる。
前記第12側面に従う第13側面の人力駆動車両用制御装置において、前記所定の範囲は、第1の範囲を含み、前記制御部は、前記変速比が前記第1の範囲に含まれる場合、かつ、前記搭乗者の姿勢が座り漕ぎから立ち漕ぎに変化した場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を増加させる。
上記第13側面に従えば、座り漕ぎから立ち漕ぎに変化した場合に、人力駆動車両の推進をモータに好適にアシストさせることができる。
前記第13側面に従う第14側面の人力駆動車両用制御装置において、前記所定変速比は、第2の範囲を含み、前記制御部は、前記変速比が前記第2の範囲に含まれる場合、かつ、前記搭乗者の姿勢が立ち漕ぎから座り漕ぎに変化した場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を減少させる。
上記第14側面に従えば、立ち漕ぎから座り漕ぎに変化した場合に、人力駆動車両の推進をモータに好適にアシストさせることができる。
前記第12〜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、前記搭乗者の姿勢を検出するセンサをさらに含む。
上記第15側面に従えば、センサによって搭乗者の姿勢を好適に検出できる。
前記第11または第15側面に従う第16側面の人力駆動車両用制御装置において、前記センサは、前記人力駆動車両のクランクに与えられる力を検出するセンサ、ペダルに与えられる力を検出するセンサ、フレームに与えられる力を検出するセンサ、サドルに与えられる力を検出するセンサ、シートポストに与えられる力を検出するセンサ、ハンドルバーに与えられる力を検出するセンサ、前記人力駆動車両に搭載されるカメラ、前記人力駆動車両のロール方向の傾斜を検出するセンサ、および、人力駆動車両のロール方向の加速度を検出するセンサの少なくとも1つを含む。
上記第16側面に従えば、様々な種類のセンサによって搭乗者の姿勢を好適に検出できる。
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、前記制御部は、前記サドルおよび前記シートポストの少なくとも一方に与えられる力が第3所定値以上から第3所定値未満になると、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を増加させる。
上記第17側面に従えば、サドルおよびシートポストの少なくとも一方に与えられる力が減少した場合に、変速比を小さくしなくても搭乗者が人力駆動車両の推進を継続しやすくなる。
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、前記サドルおよび前記シートポストの少なくとも一方に与えられる力が第4所定値未満から第4所定値以上になると、前記人力駆動車両に入力される人力駆動力に対する前記比率および前記上限値の少なくとも一方を減少させる。
上記第18側面に従えば、サドルおよびシートポストの少なくとも一方に与えられる力が増加した場合に、電力の消費を抑制できる。
前記第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、前記第3所定値と前記第4所定値とは異なる。
上記第19側面に従えば、第3所定値と第4所定値とを異ならせることによって、前記サドルおよび前記シートポストの少なくとも一方に与えられる力が、第3所定値付近で変動したり、第4所定値付近で変動したりしても、前記制御部は、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を変更する処理が頻繁に行われることを抑制できる。
前記第1〜第19側面のいずれか1つに従う第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、前記変速比が前記所定の範囲にない場合、前記人力駆動力に応じて、前記変速比を変更する。
上記第20側面に従えば、変速比が所定の範囲にない場合には、人力駆動力に応じて変速比を変更することによって、搭乗者は効率よく人力駆動車両を駆動することができる。
前記第1〜第20側面のいずれか1つに従う第21側面の人力駆動車両用制御装置において、前記人力駆動力を検出する検出部をさらに含む。
上記第21側面に従えば、検出部によって人力駆動力を好適に検出できる。
本発明の人力駆動車両用制御装置は、人力駆動車両の推進をモータに好適にアシストさせることができる。
第1実施形態の人力駆動車両用制御装置を含む人力駆動車両用制御システムの電気的な構成を示すブロック図。 図1の記憶部に記憶される人力駆動力と比率との関係の一例を示すマップ。 図1の制御部によって実行される変速比を変更する制御のフローチャート。 図1の制御部によって実行される比率を変更する制御のフローチャート。 第2実施形態の制御部によって実行される比率を変更する制御のフローチャート。 第3実施形態の制御部によって実行される比率を変更する制御のフローチャート。 第4実施形態の制御部によって実行される比率を変更する制御のフローチャート。 第5実施形態の制御部によって実行される比率を変更する制御のフローチャート。 図1の記憶部に記憶されるクランクの回転速度と上限値との関係の一例を示すマップ。 第1実施形態の第1変形例の制御部によって実行される上限値を変更する制御のフローチャート。 第2実施形態の変形例の制御部によって実行される上限値を変更する制御のフローチャート。 第3実施形態の第1変形例の制御部によって実行される上限値を変更する制御のフローチャート。 第4実施形態の変形例の制御部によって実行される上限値を変更する制御のフローチャート。 第5実施形態の変形例の制御部によって実行される上限値を変更する制御のフローチャート。 図1の記憶部に記憶される人力出力とモータ出力との関係の一例を示すマップ。 第1実施形態の第2変形例の制御部によって実行される比率および上限値を変更する制御のフローチャート。 第3実施形態の第2変形例の制御部によって実行される比率を変更する制御のフローチャート。
(第1実施形態)
図1を参照して、実施形態の人力駆動車両用制御装置30について説明する。人力駆動車両用制御装置30は、人力駆動車両Bに設けられる。人力駆動車両B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Bは、例えば、自転車を含む。人力駆動車両Bは、車輪の数が限定されず、例えば1輪車、3輪以上の車両も含む。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Bを、自転車として説明する。
人力駆動車両Bは、フレーム、クランク、および、駆動輪を含む。クランクには、人力駆動力が入力される。クランクは、フレームに回転可能に支持されるクランク軸と、クランク軸の両端部にそれぞれ設けられるクランクアームとを含む。各クランクアームには、ペダルが連結される。駆動輪は、フレームに支持される。クランクと駆動輪とは、駆動機構によって連結される。駆動機構は、クランク軸に結合される第1回転体を含む。クランク軸と第1回転体とは、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、クランクが前転した場合に、第1回転体を前転させ、クランクが後転した場合に、第1回転体を後転させないように構成される。第1回転体は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。駆動機構は、連結部材と、第2回転体とをさらに含む。連結部材は、第1回転体の回転力を第2回転体に伝達する。連結部材は、例えば、チェーン、ベルト、またはシャフトを含む。
第2回転体は、駆動輪に連結される。第2回転体は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。第2回転体と駆動輪との間には、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回転体が前転した場合に、駆動輪を前転させ、第2回転体が後転した場合に、駆動輪を後転させないように構成される。
人力駆動車両Bは、前輪および後輪を含む。以下の実施形態では、後輪を駆動輪として説明するが、前輪が駆動輪であってもよい。
人力駆動車両用制御システム10は、モータ12、モータ12の駆動回路14、変速機16、変速機16のアクチュエータ18、操作部20、バッテリ22、および、人力駆動車両用制御装置30を含む。
モータ12および駆動回路14は、同一のハウジング(図示略)に設けられることが好ましい。駆動回路14は、バッテリ22からモータ12に供給される電力を制御する。駆動回路14は、人力駆動車両用制御装置30の制御部32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14は、例えばシリアル通信によって制御部32と通信可能である。駆動回路14は、制御部32からの制御信号に応じてモータ12を駆動させる。モータ12は、人力駆動車両Bの推進をアシストする。モータ12は、電気モータを含む。モータ12は、ペダルから後輪までの人力駆動力の伝達経路、または、前輪に回転を伝達するように設けられる。モータ12は、人力駆動車両Bのフレーム、後輪、または、前輪に設けられる。一例では、モータ12は、クランク軸からフロント回転体までの動力伝達経路に結合される。モータ12とクランク軸との間の動力伝達経路には、クランク軸を人力駆動車両Bが前進する方向に回転させた場合にクランクの回転力によってモータ12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12および駆動回路14が設けられるハウジングには、モータ12および駆動回路14以外の構成が設けられてもよく、例えばモータ12の回転を減速して出力する減速機が設けられてもよい。
変速機16は、人力駆動車両Bの変速比Rを変更可能に構成される。人力駆動車両Bの変速比Rは、人力駆動車両Bのクランクの回転速度と、駆動輪の回転速度との比率である。変速機16は、変速比Rを段階的に変更可能に構成される。アクチュエータ18は、変速機16に変速動作を実行させる。変速機16は、制御部32によって制御される。アクチュエータ18は、制御部32と有線または無線によって通信可能に接続されている。アクチュエータ18は、例えば電力線通信(PLC;power line communication)によって制御部32と通信可能である。アクチュエータ18は、制御部32からの制御信号に応じて変速機16に変速動作を実行させる。一例では、変速機16は、クランクから入力された回転を変速して後輪に伝達する。この場合、変速機16は、内装変速機を含む。内装変速機は、CVT(Continuously Variable Transmission)機構を含んでいてもよい。内装変速機は、クランク軸の近傍、または、後輪のハブに設けられる。内装変速機は、クランクと第1回転体との間の動力伝達経路に設けられてもよい。別の例では、変速機16は、複数のフロントスプロケットまたは複数のリアスプロケットの間でチェーンを掛け替えることによって、クランク軸に入力された回転を変速させて後輪に伝達させる。この場合、変速機16は、外装変速機(ディレイラ)を含む。外装変速機は、複数のフロントスプロケット間でチェーンを掛け替えるフロント外装変速機、および、複数のリアスプロケット間でチェーンを掛け替えるリア外装変速機の少なくとも一方を含む。アクチュエータ18は、電気モータを含む。変速機16は、アクチュエータ18が駆動されることにより、変速動作を行って人力駆動車両Bの変速比を段階的に変更する。
操作部20は、ユーザが操作可能である。操作部20は、人力駆動車両Bの推進をアシストするモータ12の制御モードを変更するように構成される。制御モードは、人力駆動車両Bに入力される人力駆動力に応じてモータ12を駆動するアシストモードを含む。アシストモードは、人力駆動力をアシストするアシスト力の強さの異なる複数のアシストモードを含むことが好ましい。制御モードは、モータ12を駆動しないオフモード、および操作部20の操作に応じてモータ12を駆動するウォークモードの少なくとも一方をさらに含んでいてもよい。操作部20は、人力駆動車両Bのハンドルバーに取り付けられる。操作部20は、例えば操作部材と、操作部材の動きを検出するセンサと、センサの出力信号に応じて、制御部32と通信を行う電気回路とを含む。操作部20は、制御部32と有線または無線によって通信可能に接続されている。操作部20は、例えばPLCによって制御部32と通信可能である。ユーザによって操作部20が操作されることによって、操作部20は、制御部32に出力信号を送信する。操作部20は、モータ12の制御モードを変更するための1つ以上の操作部材を含む。各操作部材は、プッシュスイッチ、レバー式スイッチ、または、タッチパネルによって構成される。操作部20は、ウォークモードにおいてモータ12を駆動するための操作部材を含んでいてもよい。
バッテリ22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22は、人力駆動車両Bに設けられ、バッテリ22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12、アクチュエータ18および人力駆動車両用制御装置30に電力を供給する。バッテリ22は、制御部32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22は、例えばPLCによって制御部32と通信可能である。バッテリ22は、フレーム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の内部に収容されてもよい。
人力駆動車両用制御装置30は、制御部32を含む。一例では、人力駆動車両用制御装置30は、記憶部34、検出部36、および、車速センサ40をさらに含む。
検出部36は、人力駆動力TAを検出する。検出部36は、人力駆動力TAに応じた信号を出力する。検出部36は、ペダルを介してクランクに入力される人力駆動力TAを検出する。検出部36は、クランク軸からフロント回転体までの間の人力駆動力TAの伝達経路に設けられてもよく、クランク軸またはフロント回転体に設けられてもよく、クランクアームまたはペダルに設けられてもよい。検出部36は、例えば、歪センサ、光学センサ、および、圧力センサ等を用いて実現することができる。歪センサは、歪ゲージ、磁歪センサ、および、圧電センサを含む。検出部36は、クランクアームまたはペダルに加えられる人力駆動力TAに応じた信号を出力するセンサであれば、いずれのセンサを採用することもできる。検出部36は、制御部32と有線または無線によって通信可能に接続されている。検出部36は、人力駆動力TAに応じた信号を制御部32に出力する。
クランク回転センサ38は、クランクの回転角度を検出する。クランク回転センサ38は、人力駆動車両Bのフレームまたはモータ12が設けられるハウジングに取り付けられる。クランク回転センサ38は、磁界の強度に応じた信号を出力する磁気センサを含んで構成される。周方向に磁界の強度が変化する環状の磁石が、クランク軸またはクランク軸からフロント回転体までの間の動力伝達経路に設ける。磁界の強度に応じた信号を出力する磁気センサを用いることによって、1つのセンサで、クランクの回転速度およびクランクの回転角度を検出することができ、構成および組立を簡略化することができる。クランク回転センサ38は、クランクの回転角度に加えて、クランクの回転速度を検出することもできる。クランク回転センサ38は、制御部32と有線または無線によって通信可能に接続されている。クランク回転センサ38は、クランクの回転角度に応じた信号を制御部32に出力する。クランク回転センサ38は、クランクの回転速度のみを検出することができる構成としてもよい。
車速センサ40は、車輪の回転速度を検出する。車速センサ40は、有線または無線によって制御部32と電気的に接続されている。車速センサ40は、フレームのチェーンステイに取り付けられる。車速センサ40は、制御部32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40は、後輪に取り付けられる磁石と車速センサ40との相対位置の変化に応じた信号を制御部32に出力する。制御部32は、車輪の回転速度に基づいて人力駆動車両Bの車速Vを演算する。車速センサ40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40は、フロントフォークに設けられ、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。
制御部32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32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34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34は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。制御部32および記憶部34は、例えばモータ12が設けられるハウジングに設けられる。
制御部32は、モータ12を制御する。制御部32は、人力駆動車両Bに入力される人力駆動力TAに対するモータ12の出力の比率が比率Aになるようにモータ12を制御する。人力駆動力TAは、クランクアームに入力される入力トルクである。モータ12の出力は、モータ12の出力トルクTMである。制御部32は、少なくとも一部の車速Vにおいて比率Aが異なる複数のアシストモードでモータ12を制御可能である。アシストモードが、例えば第1モード、第2モード、および、第3モードの3つの動作モードを含む場合、比率Aは、第1比率A1、第1比率A1よりも小さい第2比率A2、および、第2比率A2よりも小さい第3比率A3を含む。第1モードにおける比率Aは、第1比率A1である。第2モードにおける比率Aは、第2比率A2である。第3モードにおける比率Aは、第3比率A3である。アシストモードは、2つまたは4つ以上のアシストモードを含んでいてもよい。制御部32は、クランクが回転していない場合、検出部36の検出結果にかかわらず、モータ12の駆動を停止する。制御部32は、車速が予め定める速度以上になった場合、検出部36の検出結果にかかわらず、モータ12の駆動を停止する。予め定める速度は、例えば時速25km、または時速45kmである。
制御部32は、操作部20からの信号に応じて比率Aを変更する。制御部32は、操作部20からの信号に応じてアシストモードを変更することによって、比率Aを変更する。
制御部32は、人力駆動力TAに応じて比率Aを変更する。記憶部34には、人力駆動力TAと比率Aとの関係を規定する情報が記憶されている。人力駆動力TAと比率Aとの関係を規定する情報は、マップ、テーブル、および、関係式の少なくとも1つを含む。制御部32は、記憶部34に記憶されている人力駆動力TAと比率Aとの関係を規定する情報に応じて、比率Aを変更する。記憶部34には、記憶部34には、人力駆動力TAと各アシストモードと対応する比率Aとの関係を規定する情報が記憶されている。
図2は、記憶部34に記憶される人力駆動力TAと比率Aとの関係を規定するマップの一例を示す。図2に示されるとおり、各アシストモードにおいて、比率Aは人力駆動力TAが大きくなるほど大きくなり、人力駆動力TAが所定値に達すると、一定になるように規定される。記憶部34には、人力駆動力TAに代えて、モータ12の駆動が開始された時点からのクランクの回転量またはモータ12の駆動が開始された時点からの経過時間と、比率Aとの関係を規定した情報が記憶されていてもよい。モータ12の駆動が開始された時点からのクランクの回転量と比率Aとの関係、モータ12の駆動が開始された時点からの経過時間と比率Aとの関係は、図2のマップに示す人力駆動力TAと比率Aとの関係と同様である。
人力駆動力TAは、人力駆動車両Bのクランクアームが所定の回転角度にある場合において、クランクアームに入力される入力トルクを含む。一例では、クランクアームの所定の回転角度は、クランクの上死点と下死点との中間の角度である。クランクアームの所定の回転角度は、クランクの上死点と下死点との中間の角度は、クランクの1回転において、人力駆動力TAが最大となる角度を含む。
制御部32は、変速比Rが所定の範囲Wにない場合と、所定の範囲Wにない場合とで異なる制御を行う。所定の範囲Wは、第1の範囲W1を含む。所定の範囲Wは、第2の範囲W2を含む。第2の範囲W2は、第1の範囲W1に含まれる変速比Rよりも大きい変速比Rを含む。一例では、第1の範囲W1は、変速比Rのうちの最小の変速比Rを含み、第2の範囲W2は、最大の変速比Rを含む。所定の範囲Wは、変速機16によって設定可能な複数の変速比Rのうち、最小の変速比Rおよび最大の変速比R以外の少なくとも1つの変速比Rを含まない。第1の範囲W1は、変速比Rのうちの最小の変速比Rのみを含んでいてもよい。第2の範囲W2は、変速比Rのうちの最大の変速比Rのみを含んでいてもよい。例えば、第1の範囲W1は、変速比Rのうち、チェーンが複数のリアスプロケットのうち最も径が大きいスプロケットに係合している場合の変速比Rのみを含んでいてもよい。第2の範囲W2は、変速比Rのうちの最大の変速比Rのみを含んでいてもよい。例えば、第2の範囲W2は、変速比Rのうち、チェーンが複数のリアスプロケットのうち最も径が小さいスプロケットに係合している場合の変速比Rのみを含んでいてもよい。第1の範囲W1は、変速比Rのうちの最小の変速比Rを含まなくてもよい。第2の範囲W2は、最大の変速比Rを含まなくてもよい。第1の範囲W1および第2の範囲W2に関する情報は、記憶部34に記憶されている。第1の範囲W1および第2の範囲W2の少なくとも一方は、外部装置によって、変更できるように記憶部34に記憶されていてもよい。外部装置は、パーソナルコンピュータ、タブレットコンピュータ、スマートフォンおよびサイクルコンピュータなどを含む。
制御部32は、変速比Rが所定の範囲Wにない場合、人力駆動力TAに応じて、変速比Rを変更する。具体的には、制御部32は、変速比Rが所定の範囲Wにない場合、かつ、人力駆動力TAが第5所定値TAX以上の場合、変速比Rを小さくするように変速機16を動作させる。制御部32は、変速比Rが所定の範囲Wにない場合、かつ、人力駆動力TAが第6所定値TAY以下の場合、変速比Rを大きくするように変速機16を動作させる。制御部32は、変速比Rが所定の範囲Wにない場合、人力駆動力TAに応じて、変速比Rを変更せず、操作部20の操作に応じて変速機16を動作させてもよい。
制御部32は、人力駆動車両Bの変速比Rが所定の範囲Wにある場合、人力駆動車両Bに入力される人力駆動力TAに対するモータ12の出力の比率Aを人力駆動力TAに応じて変更する。
制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第1所定値TA1以上の場合、比率Aを増加させる。制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第1所定値TA1以上の場合に比率Aを増加させた後、人力駆動力TAが第1所定値TA1未満になった場合、比率Aを減少させる。一例では、制御部32は、アシストモードを比率Aが一段階高いアシストモードに変更することによって比率Aを増加させる。一例では、制御部32は、アシストモードを比率Aが一段階低いアシストモードに変更することによって比率Aを減少させる。制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第1所定値TA1以上の場合にアシストモードを比率Aが一段階高いアシストモードに変更した後、人力駆動力TAが第1所定値TA1未満になった場合、アシストモードを比率Aが一段階低いアシストモードに戻す。第1所定値TA1は、例えば、人力駆動車両Bの搭乗者が上り坂において変速比Rが第1の範囲W1に含まれる状態で立ち漕ぎをする場合の人力駆動力TAと対応する値を採用できる。第1所定値TA1は、第5所定値TAXよりも大きいことが好ましい。
制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下の場合、比率Aを減少させる。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下の場合に比率Aを減少させた後、人力駆動力TAが第2所定値TA2よりも大きくなった場合、比率Aを増加させる。一例では、制御部32は、アシストモードを比率Aが一段階低いアシストモードに変更することによって比率Aを減少させる。一例では、制御部32は、アシストモードを比率Aが一段階高いアシストモードに変更することによって比率Aを増加させる。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下の場合にアシストモードを比率Aが一段階低いアシストモードに変更した後、人力駆動力TAが第2所定値TA2よりも大きくなった場合、アシストモードを比率Aが一段階高いアシストモードに戻す。第2所定値TA2は、例えば、人力駆動車両Bの搭乗者が下り坂または平道において変速比Rが第2の範囲W2に含まれる状態で座り漕ぎをする場合の人力駆動力TAと対応する値を採用できる。第2所定値TA2は、第6所定値TAYよりも小さいことが好ましい。
図3を参照して、変速比Rを変更する処理について説明する。制御部32は、制御部32にバッテリ22から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32は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップS11からの処理を実行する。制御部32は、変速比Rを変更可能な自動変速モードと、変速比Rを変速操作部の操作のみによって変速する手動変速モードとを切り替え可能に構成されていてもよい。この場合、制御部32は、自動変速モードが設定されると、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32は、自動変速モードが設定されている限り、所定周期ごとにステップS11からの処理を実行する。
制御部32は、ステップS11において、変速比Rが所定の範囲Wに含まれるか否かを判定する。制御部32は、変速比Rが所定の範囲Wに含まれないと判定した場合、処理を終了する。制御部32は、変速比Rが所定の範囲Wに含まれると判定した場合、ステップS12に移行する。
制御部32は、ステップS12において、人力駆動力TAが第5所定値TAX以上か否かを判定する。制御部32は、人力駆動力TAが第5所定値TAX以上と判定した場合、ステップS13に移行する。制御部32は、ステップS13において変速比Rを小さくし、処理を終了する。具体的には、制御部32は、変速比Rを1段階小さい変速比Rになるように変速機16に変速動作を行わせる。
制御部32は、ステップS12において、人力駆動力TAは第5所定値TAX未満と判定した場合、ステップS14に移行する。制御部32は、ステップS14において、人力駆動力TAが第6所定値TAY以下か否かを判定する。制御部32は、人力駆動力TAが第6所定値TAYよりも大きいと判定した場合、処理を終了する。
制御部32は、ステップS14において、人力駆動力TAが第6所定値TAY以下と判定した場合、ステップS15に移行する。制御部32は、ステップS15において変速比Rを大きくし、処理を終了する。具体的には、制御部32は、変速比Rを1段階大きい変速比Rになるように変速機16に変速動作を行わせる。
図4を参照して、比率Aを変更する処理について説明する。制御部32は、操作部20が操作されてアシストモードが設定されると、処理を開始して図4に示すフローチャートのステップS21に移行する。制御部32は、アシストモードが設定されている限り、所定周期ごとにステップS21からの処理を実行する。
制御部32は、ステップS21において、変速比Rが第1の範囲W1に含まれるか否かを判定する。制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれると判定した場合、ステップS22に移行する。制御部32は、ステップS22において、人力駆動力TAが第1所定値TA1以上か否かを判定する。制御部32は、人力駆動力TAが第1所定値TA1未満と判定した場合、処理を終了する。制御部32は、人力駆動力TAが第1所定値TA1以上と判定した場合、ステップS22Aに移行する。
制御部32は、ステップS22Aにおいて、現在のアシストモードが、比率Aが最も高いアシストモードであるか否かを判定する。制御部32は、現在のアシストモードが、比率Aが最も高いアシストモードであると判定した場合、処理を終了する。制御部32は、現在のアシストモードが、比率Aが最も高いアシストモードではないと判定した場合、ステップS23に移行する。制御部32は、ステップS23において、比率Aを増加させ、ステップS24に移行する。
制御部32は、ステップS24において、人力駆動力TAが第1所定値TA1未満か否かを判定する。制御部32は、人力駆動力TAが第1所定値TA1以上の場合、再びステップS24の判定処理を行う。制御部32は、人力駆動力TAが第1所定値TA1未満の場合、ステップS25に移行する。制御部32は、ステップS25において比率Aを減少させ、処理を終了する。
制御部32は、ステップS21において、変速比Rが第1の範囲W1に含まれないと判定した場合、ステップS26に移行する。制御部32は、ステップS26において、変速比Rが第2の範囲W2に含まれるか否かを判定する。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれると判定した場合、ステップS27に移行する。制御部32は、ステップS27において、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下か否かを判定する。制御部32は、人力駆動力TAが第2所定値TA2よりも大きいと判定した場合、処理を終了する。制御部32は、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下と判定した場合、ステップS27Aに移行する。
制御部32は、ステップS27Aにおいて、現在のアシストモードが、比率Aが最も低いアシストモードであるか否かを判定する。制御部32は、現在のアシストモードが、比率Aが最も低いアシストモードであると判定した場合、処理を終了する。制御部32は、現在のアシストモードが、比率Aが最も低いアシストモードではないと判定した場合、ステップS28に移行する。制御部32は、ステップS28において、比率Aを減少させ、ステップS29に移行する。
制御部32は、ステップS29において、人力駆動力TAが第2所定値TA2よりも大きいか否かを判定する。制御部32は、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下の場合、再びステップS29の判定処理を行う。制御部32は、人力駆動力TAが第2所定値TA2よりも大きい場合、ステップS30に移行する。制御部32は、ステップS30において比率Aを増加させ、処理を終了する。
制御部32は、ステップS26において、変速比Rが第2の範囲W2に含まれないと判定した場合、処理を終了する。
(第2実施形態)
図1および図5を参照して、第2実施形態の人力駆動車両用制御装置30について説明する。第2実施形態の人力駆動車両用制御装置30は、図4に示す比率Aを変更する処理に代えて図5に示す比率Aを変更する処理を実行する点以外は、第1実施形態の人力駆動車両用制御装置30と同様であるので、第1実施形態と共通する構成については、第1実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第1所定値TA1以上の場合、比率Aを増加させる。制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第1所定値TA1以上の場合に比率Aを増加させた後、変速比Rが第1の範囲W1外の変速比Rになった場合、比率Aを減少させる。一例では、制御部32は、アシストモードを比率Aが一段階高いアシストモードに変更することによって比率Aを増加させる。一例では、制御部32は、アシストモードを比率Aが一段階低いアシストモードに変更することによって比率Aを減少させる。制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第1所定値TA1以上の場合にアシストモードを比率Aが一段階高いアシストモードに変更した後、変速比Rが第1の範囲W1外の変速比Rになった場合、アシストモードを比率Aが一段階低いアシストモードに戻す。
制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下の場合、比率Aおよび上限値TMXの少なくとも一方を減少させる。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下の場合に比率Aを減少させた後、変速比Rが第2の範囲W2外の変速比Rになった場合、比率Aを増加させる。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下の場合にアシストモードを比率Aが一段階低いアシストモードに変更した後、変速比Rが第2の範囲W2外の変速比Rになった場合、アシストモードを比率Aが一段階高いアシストモードに戻す。
図5を参照して、比率Aを変更する処理について説明する。制御部32は、図5に示す処理では、図4のステップS24に代えて図5のステップS31を実行し、図4のステップS29に代えて図5のステップS32を実行する点以外は、図4の比率Aを変更する処理と同様の処理を実行する。
制御部32は、ステップS23において比率Aを増加させた場合、ステップS31に移行する。制御部32は、ステップS31において、変速比Rが第1の範囲W1外の変速比Rになったか否かを判定する。制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる変速比Rの場合、再びステップS31の判定処理を行う。制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1外の場合、ステップS25に移行する。制御部32は、ステップS25において比率Aを減少させ、処理を終了する。制御部32は、例えば変速比Rが第1の範囲W1に含まれる変速比Rよりも大きくなると、ステップS25に移行する。
制御部32は、ステップS28において、比率Aを減少させた場合、ステップS32に移行する。制御部32は、ステップS32において、変速比Rが第2の範囲W2外の変速比Rになったか否かを判定する。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2外の場合、再びステップS32の判定処理を行う。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2外の場合、ステップS30に移行する。制御部32は、ステップS30において比率Aを増加させ、処理を終了する。制御部32は、例えば変速比Rが第2の範囲W2に含まれる変速比Rよりも小さくなると、ステップS30に移行する。
(第3実施形態)
図1および図6を参照して、第3実施形態の人力駆動車両用制御装置30について説明する。第3実施形態の人力駆動車両用制御装置30は、図4に示す比率Aを変更する処理に代えて図6に示す比率Aを変更する処理を実行する点以外は、第1実施形態の人力駆動車両用制御装置30と同様であるので、第1実施形態と共通する構成については、第1実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図1に一点鎖線で示すとおり、人力駆動車両用制御装置30は、搭乗者の姿勢を検出するセンサ42をさらに含む。センサ42は、センサ42A、42B、42C、42D、42E、42F、42H、42I、および、カメラ42Gの少なくとも1つを含む。
センサ42Aは、人力駆動車両Bのクランクに与えられる力を検出する。センサ42Aは、検出部36に含まれてもよく、検出部36とは別体であってもよい。センサ42Aは、クランクに与えられる力に応じた信号を出力する。搭乗者の姿勢が立ち漕ぎの場合、搭乗者の姿勢が座り漕ぎの場合よりも、クランクに与えられる力は大きい。制御部32は、センサ42Aによって検出されるクランクに与えられる力の大きさによって搭乗者の姿勢を判定する。センサ42Aは、検出部36と同様の構成を含む。制御部32は、例えば、クランクに与えられる力の大きさと、クランクの回転角度とが所定の関係を満たす場合、搭乗者が立ち漕ぎしていると判定してもよい。制御部32は、クランクに与えられる力の大きさが所定値以上になると、搭乗者が立ち漕ぎしていると判定してもよい。
センサ42Bは、ペダルに与えられる力を検出する。センサ42Bは、例えば、ペダルに設けられる踏力計またはパワーメータを含む。センサ42Bは、ペダルに与えられる力に応じた信号を出力する。搭乗者の姿勢が立ち漕ぎの場合、座り漕ぎの場合よりも、ペダルに与えられる力は大きい。制御部32は、センサ42Bによって検出されるペダルに与えられる力の大きさによって搭乗者の姿勢を判定する。制御部32は、例えば、ペダルに与えられる力の大きさと、クランクの回転角度とが所定の関係を満たす場合、搭乗者が立ち漕ぎしていると判定してもよい。制御部32は、ペダルに与えられる力の大きさが所定値以上になると、搭乗者が立ち漕ぎしていると判定してもよい。
センサ42Cは、フレームに与えられる力を検出する。センサ42Cは、例えば、フレームに設けられて、フレームの歪みを検出する。センサ42Cは、フレームに与えられる力に応じた信号を出力する。搭乗者の姿勢が立ち漕ぎの場合、搭乗者の姿勢が座り漕ぎの場合よりも、フレームの歪みは大きい。制御部32は、センサ42Cによって検出されるフレームの歪みの大きさによって搭乗者の姿勢を判定する。センサ42Cは、例えば歪センサを含む。制御部32は、例えば、フレームの歪量が所定値以上になると、搭乗者が立ち漕ぎしていると判定する。
センサ42Dは、サドルに与えられる力を検出する。センサ42Dは、例えば、サドルに設けられて、サドルにかかる搭乗者の荷重を検出する。センサ42Dは、サドルに与えられる力に応じた信号を出力する。搭乗者の姿勢が立ち漕ぎの場合、搭乗者の姿勢が座り漕ぎの場合よりも、サドルに与えられる力は小さい。制御部32は、センサ42Dによって検出されるサドルに与えられる力の大きさによって搭乗者の姿勢を判定する。センサ42Dは、例えば圧力センサを含む。制御部32は、例えば、サドルにかかる搭乗者の荷重が所定値未満になると、搭乗者が立ち漕ぎしていると判定する。
センサ42Eは、シートポストに与えられる力を検出する。センサ42Eは、例えば、シートポストに設けられて、シートポストにかかる搭乗者の荷重を検出する。センサ42Eは、シートポストに与えられる力に応じた信号を出力する。搭乗者の姿勢が立ち漕ぎの場合、搭乗者の姿勢が座り漕ぎの場合よりも、シートポストに与えられる力は小さい。制御部32は、センサ42Eによって検出されるシートポストに与えられる力の大きさによって搭乗者の姿勢を判定する。センサ42Eは、例えば歪センサを含む。制御部32は、例えば、シートポストの荷重が所定値未満になると、搭乗者が立ち漕ぎしていると判定する。
センサ42Fは、ハンドルバーに与えられる力を検出する。センサ42Fは、例えば、ハンドルバーに設けられて、ハンドルバーにかかる搭乗者の荷重を検出する。センサ42Fは、ハンドルバーに与えられる力に応じた信号を出力する。搭乗者の姿勢が立ち漕ぎの場合、搭乗者の姿勢が座り漕ぎの場合よりも、ハンドルバーに与えられる力は大きい。制御部32は、センサ42Fによって検出されるハンドルバーに与えられる力の大きさによって搭乗者の姿勢を判定する。センサ42Fは、例えば歪センサを含む。制御部32は、例えばハンドルバーの荷重が所定値以上になると、搭乗者が立ち漕ぎしていると判定する。
カメラ42Gは、人力駆動車両Bに搭載される。カメラ42Gは、例えば、ハンドルバーに設けられて、ハンドルバーよりも後方の画像を検出する。カメラ42Gは、搭乗者の撮像を出力する。制御部32は、カメラ42Gによって取得される搭乗者の撮像データによって搭乗者の姿勢を判定する。制御部32は、例えば搭乗者の撮像データと、所定の画像データとを比較して、類似度が所定値以上であれば搭乗者が立ち漕ぎしていると判定する。
センサ42Hは、人力駆動車両Bのロール方向の傾斜を検出する。センサ42Hは、例えば傾斜センサを含む。傾斜センサは、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。センサ42Hは、例えば、フレームに設けられて、フレームのロール方向の傾斜を検出する。センサ42Hは、人力駆動車両Bのロール方向の傾斜に応じた信号を出力する。搭乗者の姿勢が立ち漕ぎの場合、搭乗者の姿勢が座り漕ぎの場合よりも、フレームのロール方向の移動量が大きくなる。制御部32は、センサ42Hによって検出される人力駆動車両Bのロール方向の傾斜によって搭乗者の姿勢を判定する。制御部32は、例えばフレームのロール方向の傾斜が所定値以上になり所定値未満になることが繰り返されると、搭乗者が立ち漕ぎしていると判定する。
センサ42Iは、人力駆動車両Bのロール方向の加速度を検出する。センサ42Iは、例えば加速度センサを含む。センサ42Iは、例えば、フレームに設けられて、フレームのロール方向の加速度を検出する。センサ42Iは、人力駆動車両Bのロール方向の加速度に応じた信号を出力する。搭乗者の姿勢が立ち漕ぎの場合、搭乗者の姿勢が座り漕ぎの場合よりも、フレームのロール方向の加速度が大きくなる。制御部32は、センサ42Iによって検出される人力駆動車両Bのロール方向の加速度によって搭乗者の姿勢を判定する。制御部32は、例えばフレームのロール方向の加速度が所定値以上になり所定値未満になることが繰り返されると、搭乗者が立ち漕ぎしていると判定する。
制御部32は、人力駆動車両Bの変速比Rが所定の範囲Wにある場合、比率Aを、人力駆動車両Bの搭乗者の姿勢に応じて変更する。
制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる場合、かつ、搭乗者の姿勢が座り漕ぎから立ち漕ぎに変化した場合、比率Aを増加させる。制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる場合、かつ、搭乗者の姿勢が座り漕ぎから立ち漕ぎに変化した場合にアシストモードを比率Aが一段階高いアシストモードに変更した後、搭乗者の姿勢が立ち漕ぎから座り漕ぎに変化した場合、アシストモードを比率Aが一段階低いアシストモードに戻す。
制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる場合、かつ、搭乗者の姿勢が立ち漕ぎから座り漕ぎに変化した場合、比率Aを減少させる。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる場合、かつ、搭乗者の姿勢が立ち漕ぎから座り漕ぎに変化した場合にアシストモードを比率Aが一段階低いアシストモードに変更した後、搭乗者の姿勢が座り漕ぎから立ち漕ぎに変化した場合、アシストモードを比率Aが一段階高いアシストモードに戻す。
図6を参照して、比率Aを変更する処理について説明する。制御部32は、操作部20が操作されてアシストモードが設定されると、処理を開始して図6に示すフローチャートのステップS41に移行する。制御部32は、アシストモードが設定されている限り、所定周期ごとにステップS41からの処理を実行する。
制御部32は、ステップS41において、変速比Rが第1の範囲W1に含まれるか否かを判定する。制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれると判定した場合、ステップS42に移行する。制御部32は、ステップS42において、搭乗者の姿勢が座り漕ぎから立ち漕ぎに変化したか否かを判定する。制御部32は、搭乗者の姿勢が座り漕ぎから立ち漕ぎに変化していないと判定した場合、処理を終了する。制御部32は、搭乗者の姿勢が座り漕ぎから立ち漕ぎに変化したと判定した場合、ステップS42Aに移行する。
制御部32は、ステップS42Aにおいて、現在のアシストモードが、比率Aが最も高いアシストモードであるか否かを判定する。制御部32は、現在のアシストモードが、比率Aが最も高いアシストモードであると判定した場合、処理を終了する。制御部32は、現在のアシストモードが、比率Aが最も高いアシストモードではないと判定した場合、ステップS43に移行する。制御部32は、ステップS43において、比率Aを増加させ、ステップS44に移行する。
制御部32は、ステップS44において、搭乗者の姿勢が立ち漕ぎから座り漕ぎに変化したか否かを判定する。制御部32は、搭乗者の姿勢が立ち漕ぎから座り漕ぎに変化していない場合、再びステップS44の判定処理を行う。制御部32は、搭乗者の姿勢が立ち漕ぎから座り漕ぎに変化した場合、ステップS45において比率Aを減少させ、処理を終了する。
制御部32は、ステップS41において、変速比Rが第1の範囲W1に含まれないと判定した場合、ステップS46に移行する。制御部32は、ステップS46において、変速比Rが第2の範囲W2に含まれるか否かを判定する。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれると判定した場合、ステップS47に移行する。制御部32は、ステップS47において、搭乗者の姿勢が立ち漕ぎから座り漕ぎに変化した否かを判定する。制御部32は、搭乗者の姿勢が立ち漕ぎから座り漕ぎに変化していないと判定した場合、処理を終了する。制御部32は、搭乗者の姿勢が立ち漕ぎから座り漕ぎに変化したと判定した場合、ステップS47Aに移行する。
制御部32は、ステップS47Aにおいて、現在のアシストモードが、比率Aが最も低いアシストモードであるか否かを判定する。制御部32は、現在のアシストモードが、比率Aが最も低いアシストモードであると判定した場合、処理を終了する。制御部32は、現在のアシストモードが、比率Aが最も低いアシストモードではないと判定した場合、ステップS48に移行する。制御部32は、ステップS48において、比率Aを減少させ、ステップS49に移行する。
制御部32は、ステップS49において、搭乗者の姿勢が座り漕ぎから立ち漕ぎに変化したか否かを判定する。制御部32は、搭乗者の姿勢が座り漕ぎから立ち漕ぎに変化していない場合、再びステップS49の判定処理を行う。制御部32は、搭乗者の姿勢が座り漕ぎから立ち漕ぎに変化した場合、ステップS50に移行する。制御部32は、ステップS50において比率Aを増加させ、処理を終了する。
制御部32は、ステップS46において、変速比Rが第2の範囲W2に含まれないと判定した場合、処理を終了する。
(第4実施形態)
図1および図7を参照して、第4実施形態の人力駆動車両用制御装置30について説明する。第4実施形態の人力駆動車両用制御装置30は、図4に示す比率Aを変更する処理に代えて図7に示す比率Aを変更する処理を実行する点以外は、第1実施形態の人力駆動車両用制御装置30と同様であるので、第1実施形態と共通する構成については、第1実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、第3実施形態と共通する構成については、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。
人力駆動車両用制御装置30は、センサ42Dおよびセンサ42Eの少なくとも1つを含む。制御部32は、センサ42Dおよびセンサ42Eの少なくとも一方によって検出されるサドルおよびシートポストの一方に与えられる力Gに応じてモータ12を制御する。制御部32は、力Gが第3所定値GX以上から第3所定値GX未満になると、比率Aを増加させる。制御部32は、サドルおよびシートポストの少なくとも一方に与えられる力Gが第4所定値GY未満から第4所定値GY以上になると、比率Aを減少させる。第3所定値GXと第4所定値GYとは異なる。第3所定値GXは、例えば、搭乗者の姿勢が座り漕ぎである場合の力Gと対応する値が選ばれる。第4所定値GYは、例えば、搭乗者の姿勢が立ち漕ぎである場合の力Gと対応する値が選ばれる。第3所定値GXは、第4所定値GYよりも大きい値に設定されることが好ましい。
図7を参照して、比率Aを変更する処理について説明する。制御部32は、操作部20が操作されてアシストモードが設定されると、処理を開始して図7に示すフローチャートのステップS21に移行する。制御部32は、アシストモードが設定されている限り、所定周期ごとにステップS21からの処理を実行する。
制御部32は、ステップS21において、変速比Rが第1の範囲W1に含まれるか否かを判定する。制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれると判定した場合、ステップS61に移行する。制御部32は、ステップS61において、力Gが第3所定値GX以上から第3所定値GX未満に変化したか否かを判定する。制御部32は、力Gが第3所定値GX以上から第3所定値GX未満に変化していない場合、処理を終了する。制御部32は、力Gが第3所定値GX以上から第3所定値GX未満に変化した場合、ステップS22Aに移行する。
制御部32は、ステップS22Aにおいて、現在のアシストモードが、比率Aが最も高いアシストモードであるか否かを判定する。制御部32は、現在のアシストモードが、比率Aが最も高いアシストモードであると判定した場合、処理を終了する。制御部32は、現在のアシストモードが、比率Aが最も高いアシストモードではないと判定した場合、ステップS23に移行する。制御部32は、ステップS23において、比率Aを増加させ、ステップS62に移行する。
制御部32は、ステップS62において、力Gが第4所定値GY未満から第4所定値GY以上に変化したか否かを判定する。制御部32は、力Gが第4所定値GY未満から第4所定値GY未満に変化していない場合、再びステップS62の判定処理を行う。制御部32は、力Gが第4所定値GY未満から第4所定値GY以上に変化した場合、ステップS25に移行する。制御部32は、ステップS25において比率Aを減少させ、処理を終了する。
制御部32は、ステップS21において、変速比Rが第1の範囲W1に含まれないと判定した場合、ステップS26に移行する。制御部32は、ステップS26において、変速比Rが第2の範囲W2に含まれるか否かを判定する。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれると判定した場合、ステップS27に移行する。制御部32は、ステップS27において、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下か否かを判定する。制御部32は、人力駆動力TAが第2所定値TA2よりも大きいと判定した場合、処理を終了する。制御部32は、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下と判定した場合、ステップS27Aに移行する。
制御部32は、ステップS27Aにおいて、現在のアシストモードが、比率Aが最も低いアシストモードであるか否かを判定する。制御部32は、現在のアシストモードが、比率Aが最も低いアシストモードであると判定した場合、処理を終了する。制御部32は、現在のアシストモードが、比率Aが最も低いアシストモードではないと判定した場合、ステップS28に移行する。制御部32は、ステップS28において、比率Aを減少させ、ステップS29に移行する。
制御部32は、ステップS29において、人力駆動力TAが第2所定値TA2よりも大きいか否かを判定する。制御部32は、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下の場合、再びステップS29の判定処理を行う。制御部32は、人力駆動力TAが第2所定値TA2よりも大きい場合、ステップS30に移行する。制御部32は、ステップS30において比率Aを増加させ、処理を終了する。
制御部32は、ステップS26において、変速比Rが第2の範囲W2に含まれないと判定した場合、処理を終了する。
(第5実施形態)
図1および図8を参照して、第5実施形態の人力駆動車両用制御装置30について説明する。第5実施形態の人力駆動車両用制御装置30は、図7に示す比率Aを変更する処理に代えて図8に示す比率Aを変更する処理を実行する点以外は、第4実施形態の人力駆動車両用制御装置30と同様であるので、第4実施形態と共通する構成については、第4実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
制御部32は、人力駆動車両Bの変速比Rが所定の範囲Wにある場合、人力駆動車両Bに入力される人力駆動力TAに対するモータ12の出力の比率Aを、人力駆動車両Bに設けられるセンサ42から入力される入力情報に応じて変更する。センサ42から入力される入力情報は、サドルおよびシートポストの一方に与えられる力Gを含む。制御部32は、センサ42Dおよびセンサ42Eの少なくとも一方によって検出されるサドルおよびシートポストの一方に与えられる力Gに応じてモータ12を制御する。制御部32は、力Gが第3所定値GX以上から第3所定値GX未満になると、比率Aを増加させる。制御部32は、サドルおよびシートポストの少なくとも一方に与えられる力Gが第4所定値GY未満から第4所定値GY以上になると、比率Aを減少させる。
図8を参照して、比率Aを変更する処理について説明する。制御部32は、操作部20が操作されてアシストモードが設定されると、処理を開始して図8に示すフローチャートのステップS71に移行する。制御部32は、アシストモードが設定されている限り、所定周期ごとにステップS71からの処理を実行する。
制御部32は、ステップS71において、変速比Rが所定の範囲Wに含まれるか否かを判定する。制御部32は、変速比Rが所定の範囲Wに含まれていないと判定した場合、処理を終了する。制御部32は、変速比Rが所定の範囲Wに含まれると判定した場合、ステップS72に移行する。制御部32は、ステップS72において、力Gが第3所定値GX以上から第3所定値GX未満に変化したか否かを判定する。制御部32は、力Gが第3所定値GX以上から第3所定値GX未満に変化した場合、ステップS72Aに移行する。
制御部32は、ステップS72Aにおいて、現在のアシストモードが、比率Aが最も高いアシストモードであるか否かを判定する。制御部32は、現在のアシストモードが、比率Aが最も高いアシストモードであると判定した場合、処理を終了する。制御部32は、現在のアシストモードが、比率Aが最も高いアシストモードではないと判定した場合、ステップS73に移行する。制御部32は、ステップS73において、比率Aを増加させ、処理を終了する。
制御部32は、ステップS72において、力Gが第4所定値GY未満から第4所定値GY以上に変化したか否かを判定する。制御部32は、力Gが第4所定値GY未満から第4所定値GY未満に変化していない場合、処理を終了する。制御部32は、力Gが第4所定値GY未満から第4所定値GY以上に変化した場合、ステップS74Aに移行する。
制御部32は、ステップS74Aにおいて、現在のアシストモードが、比率Aが最も低いアシストモードであるか否かを判定する。制御部32は、現在のアシストモードが、比率Aが最も低いアシストモードであると判定した場合、処理を終了する。制御部32は、現在のアシストモードが、比率Aが最も低いアシストモードではないと判定した場合、ステップS75に移行する。制御部32は、ステップS75において比率Aを減少させ、処理を終了する。
(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。
・第1実施形態において、制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第1所定値TA1以上の場合に比率Aを増加させた後、人力駆動力TAが第7所定値TAA未満になった場合、比率Aを減少させてもよい。具体的には、図4のフローチャートのステップS24において、第1所定値TA1に代えて第7所定値TAAを用いた判定を行う。第7所定値TAAは、第1所定値TA1よりも小さい。このような構成とすると、人力駆動力TAが第1所定値TA1付近で変動したり、第7所定値TAA付近で変動したりする場合に、比率Aを頻繁に変更する処理が頻繁に行われることを抑制できる。このため、制御部32の負荷が軽減される。
・第1実施形態において、制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下の場合に比率Aを減少させた後、人力駆動力TAが第8所定値TABよりも大きくなった場合、比率Aを増加させてもよい。具体的には、図4のフローチャートのステップS29において、第2所定値TA2に代えて第8所定値TABを用いた判定を行う。第8所定値TABは、第2所定値TA2よりも大きい。このような構成とすると、人力駆動力TAが第2所定値TA2付近で変動したり、第8所定値TAB付近で変動したりする場合に、比率Aを頻繁に変更する処理が頻繁に行われることを抑制できる。このため、制御部32の負荷が軽減される。
・各実施形態において、制御部32は、比率Aを増加させる場合、アシストモードを変更することによって、比率Aを変更するのではなく、現在の比率Aに所定値を加算または乗算した比率Aに変更してもよい。制御部32は、結果的に比率Aが変更されれば、演算に用いられる比率Aの数値自体を変更してもよく、演算に用いられる比率Aの数値自体は変更しないで、モータ12の出力トルクTMを増加させてもよい。この場合、第1実施形態においては図4のフローチャートからステップS22Aを省略してもよい。また、第2実施形態においては図5のフローチャートからステップS22Aを省略してもよい。また、第3実施形態においては図6のフローチャートからステップS42Aを省略してもよい。また、第4実施形態においては図7のフローチャートからステップS22Aを省略してもよい。また、第5実施形態においては図8のフローチャートからステップS72Aを省略してもよい。
・各実施形態において、制御部32は、比率Aを減少させる場合、アシストモードを変更することによって、比率Aを変更するのではなく、現在の比率Aに所定値を減算または乗算した比率Aに変更してもよい。制御部32は、結果的に比率Aが変更されれば、演算に用いられる比率Aの数値自体を変更してもよく、演算に用いられる比率Aの数値自体は変更しないで、モータ12の出力トルクTMを減少させてもよい。この場合、第1実施形態においては図4のフローチャートからステップS27Aを省略してもよい。また、第2実施形態においては図5のフローチャートからステップS27Aを省略してもよい。また、第3実施形態においては図6のフローチャートからステップS47Aを省略してもよい。また、第4実施形態においては図7のフローチャートからステップS27Aを省略してもよい。また、第5実施形態においては図8のフローチャートからステップS74Aを省略してもよい。
・各実施形態において、制御部32は、人力駆動車両Bの変速比Rが所定の範囲Wにある場合、比率Aを人力駆動力TAに応じて変更するのではなく、人力駆動車両Bの変速比Rが所定の範囲Wにある場合、人力駆動力TAに対するモータ12の出力トルクTMの上限値TMXを人力駆動力TAに応じて変更するようにしてもよい。上限値TMXは、モータ12の性能に応じて設定されることが好ましい。上限値TMXは、モータ12が出力可能な出力トルクTMよりも小さい値が設定される。一例では、図9に示されるとおり、上限値TMXは、アシストモードごとに設定されている。各アシストモードにおいて、上限値TMXは、クランクの回転速度が所定値までは一定に設定され、所定値以上においては、クランクの回転速度が高いほど低くなる。上限値TMXは、比率Aの高いモードほど高くなるように設定されることが好ましい。この場合、制御部32は、アシストモードを比率Aが一段階高いアシストモードに変更することによって上限値TMXを増加させる。一例では、制御部32は、アシストモードを比率Aが一段階低いアシストモードに変更することによって上限値TMXを減少させる。アシストモードが、例えば第1モード、第2モード、および、第3モードの3つの動作モードを含む場合、上限値TMXは、第1上限値TMX1、第1上限値TMX1よりも小さい第2上限値TMX2、および、第2上限値TMX2よりも小さい第3上限値TMX3を含む。第1モードにおける上限値TMXは、第1上限値TMX1である。第2モードにおける上限値TMXは、第2上限値TMX2である。第3モードにおける上限値TMXは、第3上限値TMX3である。アシストモードは、2つまたは4つ以上のアシストモードを含んでいてもよい。
例えば、第1実施形態において、制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第1所定値TA1以上の場合、上限値TMXを増加させる。制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第1所定値TA1以上の場合に上限値TMXを増加させた後、人力駆動力TAが第1所定値TA1未満になった場合、上限値TMXを減少させる。具体的には、制御部32は、図4のステップS23の処理に代えて図10のステップS81の処理を実行し、図4のステップS25の処理に代えて図10のステップS82の処理を実行する。制御部32は、ステップS81において、上限値TMXを増加させる。制御部32は、ステップS82において、上限値TMXを減少させる。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下の場合、上限値TMXを減少させる。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下の場合に上限値TMXを減少させた後、人力駆動力TAが第2所定値TA2よりも大きくなった場合、上限値TMXを増加させる。具体的には、制御部32は、図4のステップS28の処理に代えて図10のステップS83を実行し、図4のステップS30の処理に代えて図10のステップS84の処理を実行する。制御部32は、ステップS83において、上限値TMXを減少させる。制御部32は、ステップS84において上限値TMXを増加させる。
例えば、第2実施形態において、制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第1所定値TA1以上の場合、上限値TMXを増加させる。制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第1所定値TA1以上の場合に上限値TMXを増加させた後、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる変速比Rよりも大きい変速比Rになった場合、上限値TMXを減少させる。具体的には、制御部32は、図5のステップS23の処理に代えて図11のステップS85の処理を実行し、図5のステップS25の処理に代えて図11のステップS86の処理を実行する。制御部32は、ステップS85において、上限値TMXを増加させる。制御部32は、ステップS86において、上限値TMXを減少させる。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下の場合、比率Aおよび上限値TMXの少なくとも一方を減少させる。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下の場合に上限値TMXを減少させた後、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる変速比R未満の変速比Rになった場合、上限値TMXを増加させる。具体的には、制御部32は、図5のステップS28の処理に代えて図11のステップS87の処理を実行し、図5のステップS30の処理に代えて図11のステップS88の処理を実行する。制御部32は、ステップS87において、上限値TMXを減少させる。制御部32は、ステップS88において、上限値TMXを増加させる。
例えば、第3実施形態において、制御部32は、人力駆動車両の変速比Rが所定の範囲Wにある場合、上限値TMXを人力駆動車両Bの搭乗者の姿勢に応じて変更する。制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる場合、かつ、搭乗者の姿勢が座り漕ぎから立ち漕ぎに変化した場合、上限値TMXを増加させる。具体的には、制御部32は、図6のステップS43の処理に代えて図12のステップS89の処理を実行し、図6のステップS45の処理に代えて図12のステップS90の処理を実行する。制御部32は、ステップS89において、上限値TMXを増加させる。制御部32は、ステップS90において、上限値TMXを減少させる。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる場合、かつ、搭乗者の姿勢が立ち漕ぎから座り漕ぎに変化した場合、上限値TMXを減少させる。具体的には、制御部32は、図6のステップS48の処理に代えて図12のステップS91の処理を実行し、図6のステップS50の処理に代えて図12のステップS92の処理を実行する。制御部32は、ステップS91において、上限値TMXを減少させる。制御部32は、ステップS92において、上限値TMXを増加させる。
例えば、第4実施形態において、制御部32は、力Gが第3所定値GX以上から第3所定値GX未満になると、上限値TMXを増加させる。制御部32は、サドルおよびシートポストの少なくとも一方に与えられる力Gが第4所定値GY未満から第4所定値GY以上になると、上限値TMXを減少させる。具体的には、制御部32は、図7のステップS23の処理に代えて図13のステップS93の処理を実行し、図7のステップS25の処理に代えて図13のステップS94の処理を実行する。制御部32は、ステップS93において、上限値TMXを増加させる。制御部32は、ステップS94において、上限値TMXを減少させる。
例えば、第5実施形態において、制御部32は、力Gが第3所定値GX以上から第3所定値GX未満になると、比率Aを増加させる。制御部32は、サドルおよびシートポストの少なくとも一方に与えられる力Gが第4所定値GY未満から第4所定値GY以上になると、比率Aを減少させる。第3所定値GXと第4所定値GYとは異なる。具体的には、制御部32は、図8のステップS73の処理に代えて図14のステップS95の処理を実行し、図8のステップS75の処理に代えて図14のステップS96の処理を実行する。制御部32は、ステップS93において、上限値TMXを増加させる。制御部32は、ステップS94において、上限値TMXを減少させる。
・人力駆動力は、人力駆動車両Bのクランクアームに入力される仕事率を含んでいてもよい。例えば各実施形態および変形例において、人力駆動力を、クランクアームに入力される人力トルクではなく、人力駆動車両Bのクランクアームに入力される人力駆動力WAとし、モータ12の出力をモータ12の出力トルクTMではなく、モータ12の出力WMとしてもよい。人力駆動力WAは、仕事率(WATT)で表される。モータ12の出力WMは、仕事率(WATT)で表される。この場合、人力駆動力WAは、クランクアームに入力される人力トルクと、クランクの回転速度とを乗算することによって求めることができる。モータ12の出力WMは、モータ12の出力トルクTMとモータ12の回転速度とを乗算することによって求めることができる。制御部32は、アシストモードの各モードにおいて人力駆動車両Bのクランクアームに入力される仕事率に対するモータ12の仕事率の比率を異ならせてもよい。例えば、図15に示されるように第1モードの人力駆動力WAに対するモータ12の出力WMの比率は、第2モードの人力駆動力WAに対するモータ12の出力WMの比率よりも大きい。第2モードの人力駆動力WAに対するモータ12の出力WMの比率は、第3モードの人力駆動力WAに対するモータ12の出力WMの比率よりも大きい。
・人力駆動力は、人力駆動車両Bのクランクアームに入力される平均トルクを含んでいてもよい。例えば各実施形態および変形例において、人力駆動力を、人力駆動車両Bのクランクアームが所定の回転角度にある場合において、クランクアームに入力される入力トルクではなく、クランクの1回転における入力トルクを平均した値としてもよい。平均トルクは、クランクが1回転未満の期間における入力トルクの平均値であってもよく、クランクが1回転を超える期間における入力トルクの平均値であってもよい。
・制御部32は、人力駆動車両Bの変速比Rが所定の範囲Wにある場合、比率Aおよび上限値TMXを人力駆動力TAに応じて変更するようにしてもよい。例えば、第1実施形態において、制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第1所定値TA1以上の場合、比率Aおよび上限値TMXを増加させる。制御部32は、変速比Rが第1の範囲W1に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第1所定値TA1以上の場合に比率Aおよび上限値TMXを増加させた後、人力駆動力TAが第1所定値TA1未満になった場合、比率Aおよび上限値TMXを減少させる。具体的には、制御部32は、図4のステップS23の処理に代えて図16のステップS97の処理を実行し、図4のステップS25の処理に代えて図16のステップS98の処理を実行する。制御部32は、ステップS97において、比率Aおよび上限値TMXを増加させる。制御部32は、ステップS98において、比率および上限値TMXを減少させる。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下の場合、上限値TMXを減少させる。制御部32は、変速比Rが第2の範囲W2に含まれる場合、かつ、人力駆動力TAが第2所定値TA2以下の場合に比率Aおよび上限値TMXを減少させた後、人力駆動力TAが第2所定値TA2よりも大きくなった場合、比率Aおよび上限値TMXを増加させる。具体的には、制御部32は、図4のステップS28の処理に代えて図16のステップS99を実行し、図4のステップS30の処理に代えて図16のステップS100の処理を実行する。制御部32は、ステップS99において、比率Aおよび上限値TMXを減少させる。制御部32は、ステップS100において比率Aおよび上限値TMXを増加させる。
第2実施形態においては、制御部32は、図5のステップS23において、比率Aおよび上限値TMXを増加させる。制御部32は、図5のステップS25において、比率Aおよび上限値TMXを減少させる。制御部32は、図5のステップS28において、比率Aおよび上限値TMXを減少させる。制御部32は、図5のステップS30において、比率Aおよび上限値TMXを増加させる。
第3実施形態においては、制御部32は、図6のステップS43において、比率Aおよび上限値TMXを増加させる。制御部32は、ステップS45において、比率Aおよび上限値TMXを減少させる。制御部32は、図6のステップS48において、比率Aおよび上限値TMXを減少させる。制御部32は、図6のステップS50において、比率Aおよび上限値TMXを増加させる。
第4実施形態においては、制御部32は、図7のステップS23において、比率Aおよび上限値TMXを増加させる。制御部32は、図7のステップS25において、比率Aおよび上限値TMXを減少させる。
第5実施形態においては、制御部32は、図8のステップS73において、比率Aおよび上限値TMXを増加させる。制御部32は、図8のステップS75において、比率Aおよび上限値TMXを減少させる。
・上記各変形例において、制御部32は、上限値TMXを増加させる場合、アシストモードを変更することによって、上限値TMXを変更するのではなく、現在の上限値TMXに所定値を加算または乗算することによって、上限値TMXを変更してもよい。この場合、第1実施形態においては図4のフローチャートからステップS22Aを省略してもよい。また、第2実施形態においては図5のフローチャートからステップS22Aを省略してもよい。また、第3実施形態においては図6のフローチャートからステップS42Aを省略してもよい。また、第4実施形態においては図7のフローチャートからステップS22Aを省略してもよい。また、第5実施形態においては図8のフローチャートからステップS72Aを省略してもよい。
また、上記各変形例において、制御部32は、上限値TMXを減少させる場合、アシストモードを変更することによって、上限値TMXを変更するのではなく、現在の上限値TMXに所定値を減算または乗算することによって、上限値TMXを変更してもよい。この場合、第1実施形態においては図4のフローチャートからステップS27Aを省略してもよい。また、第2実施形態においては図5のフローチャートからステップS27Aを省略してもよい。また、第3実施形態においては図6のフローチャートからステップS47Aを省略してもよい。また、第4実施形態においては図7のフローチャートからステップS27Aを省略してもよい。また、第5実施形態においては図8のフローチャートからステップS74Aを省略してもよい。
・第2実施形態の図5のフローチャートにおいて、ステップS23とステップS31との間に、第1実施形態の図4のステップS24の処理を入れてもよい。この場合、制御部32は、ステップS31で否定判定した場合、ステップS24に移る。制御部32は、ステップS24で肯定判定した場合、ステップS25に移る。ステップS31とステップS24は入れ変えても良い。
・第2実施形態の図5のフローチャートにおいて、ステップS28とステップS32との間に、第1実施形態の図4のステップS29の処理を入れてもよい。この場合、制御部32は、ステップS32で否定判定した場合、ステップS29に移る。制御部32は、ステップS29で肯定判定した場合、ステップS30に移る。ステップS32とステップS29は入れ変えても良い。
・第3実施形態の図6のフローチャートにおいて、ステップS44とステップS45との間に、第2実施形態の図5のステップS31の処理を入れてもよい。この場合、制御部32は、ステップS31で否定判定した場合、ステップS44に移る。制御部32は、ステップS31で肯定判定した場合、ステップS45に移る。ステップS44とステップS31は入れ変えても良い。
・第3実施形態の図6のフローチャートにおいて、ステップS49とステップS50との間に、第2実施形態の図5のステップS32の処理を入れてもよい。この場合、制御部32は、ステップS49で否定判定した場合、ステップS49に移る。制御部32は、ステップS32で肯定判定した場合、ステップS50に移る。ステップS49とステップS32は入れ変えても良い。
・第4実施形態の図7のフローチャートにおいて、ステップS62とステップS25との間に、第2実施形態の図5のステップS31の処理を入れてもよい。この場合、制御部32は、ステップS62で否定判定した場合、ステップS31に移る。制御部32は、ステップS31で肯定判定の場合、ステップS25に移る。ステップS62とステップS31は入れ変えても良い。
・第4実施形態の図7のフローチャートにおいて、ステップS29とステップS30との間に、第2実施形態の図5のステップS32の処理を入れてもよい。この場合、制御部32は、ステップS29で否定判定した場合、ステップS32に移る。制御部32は、ステップS32で肯定判定の場合、ステップS30に移る。ステップS29とステップS32は入れ変えても良い。
・第1実施形態の図4、第2実施形態の図5、第3実施形態の図6、および、第4実施形態の図7のフローチャートのステップS27を、第4実施形態の図7のフローチャートのステップS62の処理に変更してもよい。
・第1実施形態の図4および第4実施形態の図7フローチャートのステップS27を、第4実施形態の図7のフローチャートのステップS62の処理に変更してもよい。
・第3実施形態およびその変形例において、図17に示すように、図6のフローチャートからステップS44およびステップS45を省略した制御フローを制御部32が実行してもよい。また、図17に示すように、図6のフローチャートからステップS49およびステップS50を省略した制御フローを制御部32が実行してもよい。
・第1実施形態およびその変形例において、図4のフローチャートにおけるステップS26、S27、S28、S29、および、S30を省略してもよい。ステップS26を省略する場合は、制御部32は、ステップS21において否定判定をした場合、処理を終了する。ステップS26、S27、S28、S29、および、S30を省略する場合、所定の範囲Wは、第2の範囲W2を含まないようにしてもよい。また、図4のフローチャートにおけるステップS21、S22、S23、S24、および、S25を省略してもよい。ステップS21を省略する場合は、制御部32は、操作部20が操作されてアシストモードが設定されると、処理を開始してステップS26に移行する。ステップS21、S22、S23、S24、および、S25を省略する場合、所定の範囲Wは、第1の範囲W1を含まないようにしてもよい。
・第2実施形態およびその変形例において、図5のフローチャートにおけるステップS26、S27、S28、S32、および、S30を省略してもよい。ステップS26、S27、S28、S32、および、S30を省略する場合、所定の範囲Wは、第2の範囲W2を含まないようにしてもよい。ステップS26を省略する場合は、制御部32は、ステップS21において否定判定をした場合、処理を終了する。また、第2実施形態およびその変形例において、図5のフローチャートにおけるステップS21、S22、S23、S31、および、S25を省略してもよい。ステップS21を省略する場合は、制御部32は、操作部20が操作されてアシストモードが設定されると、処理を開始してステップS26に移行する。ステップS21、S22、S23、S31、および、S25を省略する場合、所定の範囲Wは、第1の範囲W1を含まないようにしてもよい。
・第3実施形態およびその変形例において、図6のフローチャートにおけるステップS46、S47、S48、S49、および、S50を省略してもよい。ステップS46を省略する場合は、制御部32は、ステップS41において否定判定をした場合、処理を終了する。ステップS46、S47、S48、S49、および、S50を省略する場合、所定の範囲Wは、第2の範囲W2を含まないようにしてもよい。また、第3実施形態およびその変形例において、図6のフローチャートにおけるステップS41、S42、S43、S44、および、S45を省略してもよい。ステップS41を省略する場合は、制御部32は、操作部20が操作されてアシストモードが設定されると、処理を開始してステップS46に移行する。ステップS41、S42、S43、S44、および、S45を省略する場合、所定の範囲Wは、第1の範囲W1を含まないようにしてもよい。
・第4実施形態およびその変形例において、図7のフローチャートにおけるステップS26、S27、S28、S29、および、S30を省略してもよい。ステップS26を省略する場合は、制御部32は、ステップS21において否定判定をした場合、処理を終了する。ステップS26、S27、S28、S29、および、S30を省略する場合、所定の範囲Wは、第2の範囲W2を含まないようにしてもよい。また、図7のフローチャートにおけるステップS21、S61、S23、S62、および、S25を省略してもよい。ステップS21を省略する場合は、制御部32は、操作部20が操作されてアシストモードが設定されると、処理を開始してステップS26に移行する。ステップS21、S61、S23、S62、および、S25を省略する場合、所定の範囲Wは、第1の範囲W1を含まないようにしてもよい。
・第5実施形態およびその変形例において、図8のステップS74およびS75を省略してもよい。ステップS74を省略する場合は、制御部32は、ステップS72において否定判定をした場合、処理を終了する。また、図8のステップS72およびS73を省略してもよい。ステップS72を省略する場合は、制御部32は、ステップS71で肯定判定すると、ステップS74に移行する。
・第5実施形態およびその変形例において、所定の範囲Wは、第1の範囲W1および第2の範囲W2の一方のみを含むようにしてもよい。
B…人力駆動車両、12…モータ、30…人力駆動車両用制御装置、32…制御部、36…検出部、42…センサ、42A…センサ、42B…センサ、42C…センサ、42D…センサ、42E…センサ、42F…センサ、42G…カメラ、42H…センサ、42I…センサ。

Claims (21)

  1. 人力駆動車両の推進をアシストするモータを制御する制御部を含み、
    前記制御部は、前記人力駆動車両の変速比が所定の範囲にある場合、前記人力駆動車両に入力される人力駆動力に対する前記モータの出力の比率、および、前記モータの出力トルクの上限値の少なくとも一方を、前記人力駆動車両に入力される人力駆動力に応じて変更する、人力駆動車両用制御装置。
  2. 前記所定の範囲は、第1の範囲を含み、
    前記制御部は、前記変速比が前記第1の範囲に含まれる場合、かつ、前記人力駆動力が第1所定値以上の場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を増加させる、請求項1に記載の人力駆動車両用制御装置。
  3. 前記所定の範囲は、第2の範囲を含み、
    前記制御部は、前記変速比が前記第2の範囲に含まれる場合、かつ、前記人力駆動力が第2所定値以下の場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を減少させる、請求項1に記載の人力駆動車両用制御装置。
  4. 前記所定の範囲は、第1の範囲、および、前記第1の範囲に含まれる変速比よりも大きい変速比を含む第2の範囲を含み、
    前記制御部は、
    前記変速比が前記第1の範囲に含まれる場合、かつ、前記人力駆動力が第1所定値以上の場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を増加させ、
    前記変速比が前記第2の範囲に含まれる場合、かつ、前記人力駆動力が第2所定値以下の場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を減少させる、請求項1に記載の人力駆動車両用制御装置。
  5. 前記制御部は、前記変速比が前記第1の範囲に含まれる場合、かつ、前記人力駆動力が前記第1所定値以上の場合に前記比率および前記上限値の少なくとも一方を増加させた後、前記変速比が前記第1の範囲外の変速比になった場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を減少させる、請求項2または4に記載の人力駆動車両用制御装置。
  6. 前記制御部は、前記変速比が前記第1の範囲に含まれる場合、かつ、前記人力駆動力が前記第1所定値以上の場合に前記比率および前記上限値の少なくとも一方を増加させた後、前記人力駆動力が前記第1所定値未満になった場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を減少させる、請求項2または4に記載の人力駆動車両用制御装置。
  7. 前記制御部は、前記変速比が前記第2の範囲に含まれる場合、かつ、前記人力駆動力が前記第2所定値以下の場合に前記比率および前記上限値の少なくとも一方を減少させた後、前記変速比が前記第2の範囲外の変速比になった場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を増加させる、請求項3または4に記載の人力駆動車両用制御装置。
  8. 前記制御部は、前記変速比が前記第2の範囲に含まれる場合、かつ、前記人力駆動力が前記第2所定値以下の場合に前記比率および前記上限値の少なくとも一方を減少させた後、前記人力駆動力が前記第2所定値よりも大きくなった場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を増加させる、請求項3または4に記載の人力駆動車両用制御装置。
  9. 前記人力駆動力は、前記人力駆動車両のクランクアームが所定の回転角度にある場合において、前記クランクアームに入力される入力トルクを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
  10. 前記人力駆動力は、前記人力駆動車両のクランクアームに入力される平均トルクまたは仕事率を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
  11. 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、前記人力駆動車両の変速比が所定の範囲にある場合、前記人力駆動車両に入力される人力駆動力に対する前記モータの出力の比率、および、前記モータの出力トルクの上限値の少なくとも一方を、前記人力駆動車両に設けられるセンサから入力される入力情報に応じて変更する、人力駆動車両用制御装置。
  12. 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、前記人力駆動車両の変速比が所定の範囲にある場合、前記人力駆動車両に入力される人力駆動力に対する前記モータの出力の比率、および、前記モータの出力トルクの上限値の少なくとも一方を、前記人力駆動車両の搭乗者の姿勢に応じて変更する、人力駆動車両用制御装置。
  13. 前記所定の範囲は、第1の範囲を含み、
    前記制御部は、前記変速比が前記第1の範囲に含まれる場合、かつ、前記搭乗者の姿勢が座り漕ぎから立ち漕ぎに変化した場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を増加させる、請求項12に記載の人力駆動車両用制御装置。
  14. 前記所定変速比は、第2の範囲を含み、
    前記制御部は、前記変速比が前記第2の範囲に含まれる場合、かつ、前記搭乗者の姿勢が立ち漕ぎから座り漕ぎに変化した場合、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を減少させる、請求項12または13に記載の人力駆動車両用制御装置。
  15. 前記搭乗者の姿勢を検出するセンサをさらに含む、請求項12〜14のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
  16. 前記センサは、前記人力駆動車両のクランクに与えられる力を検出するセンサ、ペダルに与えられる力を検出するセンサ、フレームに与えられる力を検出するセンサ、サドルに与えられる力を検出するセンサ、シートポストに与えられる力を検出するセンサ、ハンドルバーに与えられる力を検出するセンサ、前記人力駆動車両に搭載されるカメラ、前記人力駆動車両のロール方向の傾斜を検出するセンサ、および、人力駆動車両のロール方向の加速度を検出するセンサの少なくとも1つを含む、請求項11または15に記載の人力駆動車両用制御装置。
  17. 前記制御部は、前記サドルおよび前記シートポストの少なくとも一方に与えられる力が第3所定値以上から第3所定値未満になると、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を増加させる、請求項16に記載の人力駆動車両用制御装置。
  18. 前記制御部は、前記サドルおよび前記シートポストの少なくとも一方に与えられる力が第4所定値未満から第4所定値以上になると、前記比率および前記上限値の少なくとも一方を減少させる、請求項17に記載の人力駆動車両用制御装置。
  19. 前記第3所定値と前記第4所定値とは異なる、請求項18に記載の人力駆動車両用制御装置。
  20. 前記制御部は、前記変速比が前記所定の範囲にない場合、前記人力駆動力に応じて、前記変速比を変更する、請求項1〜19のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
  21. 前記人力駆動力を検出する検出部をさらに含む、請求項1〜20のいずれか一項に記載の人力駆動車両用制御装置。
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