JP2019116238A - 自転車及び診断システム - Google Patents

Abstract

【課題】運転者に自身の身体状態を自覚させることで、自転車操作の安全性を高める。【解決手段】自転車１０は、運転者に対する電動アシスト機能を有する自転車１０であって、電動アシスト機能の駆動源となるハブモータ４０（モータ）と、自転車１０の、直交３軸の各軸方向の加速度及び３軸の軸回りの角速度を測定する６軸センサ７０と、６軸センサ７０の測定結果に基づいて、運転者の身体状態を診断する制御部９５（診断部）とを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、電動アシスト機能を有する自転車及び自転車を用いた診断システムに関する。

従来、例えば、操作性を高めるべく、電動アシストの駆動源であるモータの駆動力を、ハンドル角度に応じて制御する電動アシスト自転車が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１９６８４号公報

ところで、自転車に対する運転能力は、運転者自身の身体状態が大きく影響する。例えば、運転者が高齢者であると、一般的に若年者よりも身体状態が劣っているために、運転能力も低下しており、ハンドルのブレが大きく、自転車がふらつきやすいのが実状である。このため、高齢者に対して、自身の身体状態を自覚させることは、安全な自転車操作を実現するうえで望ましい。

本発明は、運転者に自身の身体状態を自覚させることで、自転車操作の安全性を高めることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る自転車の一態様は、運転者に対する電動アシスト機能を有する自転車であって、電動アシスト機能の駆動源となるモータと、自転車の、直交３軸の各軸方向の加速度及び３軸の軸回りの角速度を測定する６軸センサと、６軸センサの測定結果に基づいて、運転者の身体状態を診断する診断部とを備える。

また、本発明に係る自転車の一態様は、運転者に対する電動アシスト機能を有する自転車であって、電動アシスト機能の駆動源となるモータと、自転車のハンドルの操舵角を測定する操舵角センサと、水平面に対する自転車の前後方向及び左右方向の傾斜角度を測定する傾斜センサと、操舵角センサの測定結果と、傾斜センサの測定結果とに基づいて、運転者の身体状態を診断する診断部とを備える。

また、本発明に係る診断システムの一態様は、運転者に対する電動アシスト機能を有する自転車と、前記運転者の身体状態を診断する端末とを有し、自転車は、電動アシスト機能の駆動源となるモータと、自転車の、直交３軸の各軸方向の加速度及び３軸の軸回りの角速度を測定する６軸センサと、６軸センサの測定結果を出力する出力部とを備え、端末は、出力部から出力された６軸センサの測定結果を取得する取得部と、取得部が取得した６軸センサの測定結果に基づいて、運転者の身体状態を診断する診断部とを備える。

また、本発明に係る診断システムの一態様は、運転者に対する電動アシスト機能を有する自転車と、運転者の身体状態を診断する端末とを有し、自転車は、電動アシスト機能の駆動源となるモータと、自転車のハンドルの操舵角を測定する操舵角センサと、水平面に対する自転車の前後方向及び左右方向の傾斜角度を測定する傾斜センサと、操舵角センサの測定結果及び傾斜センサの測定結果を出力する出力部とを備え、端末は、出力部から出力された操舵角センサの測定結果及び傾斜センサの測定結果を取得する取得部と、取得部が取得した操舵角センサの測定結果と、傾斜センサの測定結果とに基づいて、運転者の身体状態を診断する診断部とを備える。

本発明によれば、運転者に自身の身体状態を自覚させることで、自転車操作の安全性を高めることができる。

図１は、実施の形態１に係る自転車を示す側面図である。 図２は、実施の形態１に係る自転車の制御構成を示すブロック図である。 図３は、実施の形態１に係る診断方法の流れを示すフローチャートである。 図４は、実施の形態２に係る自転車の制御構成を示すブロック図である。 図５は、変形例に係る診断システムの制御構成を示すブロック図である。 図６は、実施の形態４に係る診断システムの制御構成を示すブロック図である。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

また、以下の説明及び図面中において、自転車の前後方向をＸ軸方向と定義し、左右方向をＹ軸方向と定義し、上下方向をＺ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。

以降の説明においては、運転者に対する電動アシスト機能付きの自転車として三輪自転車を例示して説明するが、二輪自転車であっても四輪自転車であっても構わない。

（実施の形態１）
［自転車の全体構成］
図１は、実施の形態１に係る自転車１０を示す側面図である。図１に示すように、自転車１０は、フレーム２０と、ハブモータ４０と、トルクセンサユニット５０と、充電池６０とを備えている。

フレーム２０は、前フレーム２１と、後フレーム３１とを備えている。前フレーム２１は、ヘッドチューブ２２、ダウンチューブ２３、シートチューブ２４、後部チューブ２５を備えている。

ヘッドチューブ２２は、前輪１１を支えるフォーク２２１及びハンドル２２２を回転自在に支持している。前輪１１は、ハブモータ４０を備えており、このハブモータ４０の駆動力によって前輪１１が回転するようになっている。また、ハンドル２２２の間には、フロントバスケット２７が取り付けられている。また、ハンドル２２２の中央部には、コントロールパネル９０がフロントバスケット２７の上方に位置するように設けられている。コントロールパネル９０は、操作部９１及び表示部９２（図２参照）を有しており、操作部９１に対する操作内容に基づいて、種々の情報が表示部９２に表示されるようになっている。また、ハンドル２２２の回転軸には、当該ハンドル２２２の操舵角を測定する操舵角センサ９３（図２参照）が取り付けられている。

ハンドル２２２の両端部には、グリップ及びブレーキレバー９９が設けられている。一方のブレーキレバー９９は、図示しない前部ブレーキ装置を駆動させることで、前輪１１に対して機械的な制動力を与える。他方のブレーキレバー９９は、図示しない後部ブレーキ装置を駆動させることで、後輪３２に対して機械的な制動力を与える。ブレーキレバー９９には、ブレーキセンサ９４（図２参照）が設けられており、このブレーキセンサ９４がブレーキレバー９９に対する操作を検出するようになっている。

ダウンチューブ２３には、トルクセンサユニット５０と、充電池６０と、６軸センサ７０と、傾斜センサ８０とが設けられている。

トルクセンサユニット５０は、クランクアーム２３２を回転自在に備えており、このクランクアーム２３２のクランク軸２３４に対して、前部スプロケット２３１が取り付けられている。クランクアーム２３２におけるクランク軸２３４とは反対側の端部には、ペダル２３３が取り付けられている。つまり、運転者によってペダル２３３が踏み込まれると、クランク軸２３４を介して前部スプロケット２３１が回転する。

トルクセンサユニット５０は、運転者によってペダル２３３に加えられる踏力を検出し、検出した踏力に応じてハブモータ４０のモータ出力を制御する。踏力は、人力によって作用した駆動力であるので、人力駆動力とも言える。また、ハブモータ４０のモータ出力は、アシスト力となる。

充電池６０は、後部チューブ２５におけるシートチューブ２４との連結部分近傍に対して、交換自在に設けられている。充電池６０は、ハブモータ４０に電気的に接続されている。具体的には、充電池６０はハブモータ４０に対して電力を供給するとともに、ハブモータ４０からの回生電力を充電する。

本実施の形態におけるハブモータ４０は、電動アシスト機能の駆動源となるモータである。また、ハブモータ４０は、モータ出力を出さない非駆動時に回生電力を発生させて充電池６０を充電する回生動作を行うことができ、回生ブレーキとして作動することができる。

６軸センサ７０は、ダウンチューブ２３の前部に取り付けられており、自転車１０の、直交３軸の各軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の加速度及び３軸の軸回りの角速度を測定する。具体的には、６軸センサ７０は、直交する３軸の各軸方向の加速度を測定する加速度計と、３軸の軸回りの角速度（ロール、ヨー、ピッチ）を検出する３軸ジャイロを備えている。

傾斜センサ８０は、６軸センサ７０とともに、ダウンチューブ２３の前部に取り付けられている。傾斜センサ８０は、水平面に対する自転車１０のＸ軸方向（前後方向）及びＹ軸方向（左右方向）の傾斜角度をそれぞれ測定する。

なお、６軸センサ７０と傾斜センサ８０とは、自転車１０上であれば如何なる箇所に取り付けられてもよく、これらは別の箇所に取り付けられてもよい。また、６軸センサ７０と傾斜センサ８０とは、外乱の影響が小さい箇所に取り付けられることがよい。外乱の影響が小さい箇所としては、例えば、前述したダウンチューブ２３の前部などが挙げられる。

また、シートチューブ２４は、シートポスト３７をシートチューブ２４の軸心方向に沿って出退可能に保持している。これにより、シートポスト３７の長さ（出退量）を調節できるようになっている。シートポスト３７の上端には、サドル３８が設けられている。

後フレーム３１には、左右一対の後輪３２と、いずれか一方の後輪３２の車軸に連動する後部スプロケット３３と、リアバスケット３４とが取り付けられている。後部スプロケット３３と、前部スプロケット２３１との間には、チェーン３５が架け渡されている。これにより、ペダル２３３が踏み込まれることによって回転した前部スプロケット２３１の回転力が、チェーン３５及び後部スプロケット３３を介して一方の後輪３２に伝達される。すなわち、本実施の形態では、ペダル２３３と前部スプロケット２３１と後部スプロケット３３とチェーン３５とで、人力に依拠する後輪駆動機構が形成されている。

また、本実施の形態では、前フレーム２１と後フレーム３１との間には揺動機構（図示省略）が介在しており、揺動機構において前フレーム２１が後フレーム３１に対して相対的に揺動自在である。揺動機構には、手動または自動で駆動するロック機構が設けられており、揺動動作を規制できるようになっていてもよい。なお、揺動機構は必ずしも必要ではなく、前フレーム２１と後フレーム３１とが一体的に固定されたものでもよい。

次に、本実施の形態に係る自転車１０の制御構成について説明する。図２は、実施の形態１に係る自転車１０の制御構成を示すブロック図である。図２に示すように、自転車１０は、トルクセンサユニット５０と、ブレーキセンサ９４と、６軸センサ７０と、操舵角センサ９３と、傾斜センサ８０と、コントロールパネル９０と、ハブモータ４０と、充電池６０と、が電気的に接続されている。

トルクセンサユニット５０は、トルクセンサ５１と、制御部５３とを備えている。トルクセンサ５１は、ペダル２３３に加えられる踏力により生じる人力駆動力を測定する踏力センサである。 制御部５３は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えており、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することで、ハブモータ４０の出力制御を行う。具体的には、制御部５３は、トルクセンサ５１の測定結果に基づいて、ハブモータ４０の出力制御を行う。また、制御部５３は、ブレーキセンサ９４がブレーキレバー９９に対する操作を検出すると、ハブモータ４０を制御して、当該ハブモータ４０に回生動作を行わせる。これにより、ハブモータ４０は、モータ出力を出さない非駆動時には回生電力を発生させるので、当該回生電力によって充電池６０が充電される。

コントロールパネル９０は、操作部９１と、表示部９２と、制御部９５とを備えている。

操作部９１は、例えば機械的なスイッチまたはタッチパネルなどであり、運転者に操作されることにより信号を制御部９５に出力する。

表示部９２は、例えば、液晶パネル、有機ＥＬパネルなどであり、制御部９５の制御に基づいて各種の情報を表示する。

制御部９５は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えており、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することで、自転車１０の運転者の身体状態を診断する。つまり、コントロールパネル９０の制御部９５は診断部である。ここで、身体状態とは、運転時における運転者の身体の状態のことを示す。身体状態は、例えば、体力、身体能力、運動能力、健康状態と言い換えることができる。

具体的には、制御部９５は、６軸センサ７０、操舵角センサ９３、傾斜センサ８０及びトルクセンサ５１の測定結果を複合的に用いることで、運転者の身体状態を診断する。

６軸センサ７０の測定結果には、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の加速度と、これら３軸の軸回りの角速度とが含まれているために、自転車の姿勢または、姿勢の変動速度等を検出することができる。自転車の姿勢または、姿勢の変動速度等がわかれば、例えば、「自転車１０の左右のふらつき」、「走行軌道のふらつき」、「ハンドル操作の安定性」などを求めることができる。操舵角センサ９３の測定結果には、ハンドル２２２の操舵角が含まれているために、この測定結果においても、「自転車１０の左右のふらつき」、「走行軌道のふらつき」、「ハンドル操作の安定性」などを求めることができる。ただし、６軸センサ７０の測定結果の方が精度は高い。６軸センサ７０の測定結果と操舵角センサ９３の測定結果との両者を考慮すれば、より精度を高くすることができる。

傾斜センサ８０の測定結果には、水平面に対する自転車１０の前後方向及び左右方向の傾斜角度が含まれているので、現在、自転車１０が上り坂に位置しているのか、下り坂に位置しているかを検出したり、自転車１０の左右の傾きを検出することができる。

トルクセンサ５１の測定結果には、左右のペダル２３３のそれぞれに加えられる人力駆動力が含まれているので、運転者の下肢のバランスの違いを検出することができる。検出された下肢のバランスの違いに基づいて、転倒危険度を判定することも可能である。

また、トルクセンサ５１の測定結果と、ハブモータ４０の回転数との両者によって、運転者の運動量を求めることも可能である。運動量には、例えば、消費カロリー、総移動距離、平均速度などが挙げられる。

また、制御部９５には、これらの診断結果から身体状態を診断するための閾値が記憶されている。閾値は、各センサ（６軸センサ７０、操舵角センサ９３、傾斜センサ８０及びトルクセンサ５１）の測定結果毎に一つずつ設けられていてもよいし、段階的に複数設けられていてもよい。また、複数の測定結果を個別に重み付けを代えて、一つの指標に集計することも可能である。この場合においては、集計後の指標に関して、少なくとも一つの閾値が設けられていればよい。閾値は、種々の実験、シミュレーション、経験則等によって求めることができる。本実施の形態では、各センサの測定結果を一つの指標に集計し、当該指標と一つの閾値とで身体状態を判断する場合を例示する。

［診断方法］
次に、自転車１０における診断方法について説明する。図３は、実施の形態１に係る診断方法の流れを示すフローチャートである。この診断方法は、コンピュータで実行可能なプログラムとして実現されている。

診断時においては、運転者は、例えば診断用のテストコースを自転車１０で走行する。この走行時において各センサ（６軸センサ７０、操舵角センサ９３、傾斜センサ８０及びトルクセンサ５１）が種々の情報を測定する（ステップＳ１）。

ステップＳ２では、コントロールパネル９０の制御部９５は、各センサの測定結果を一つの指標に集計し、当該指標が閾値を超えたか否かを判断する（ステップＳ２）。制御部９５は、集計した指標が閾値を超えていない場合（ステップＳ２；ＮＯ）には、ステップＳ３に移行して、運転者の身体状態が良好と判断する。一方、制御部９５は、集計した指標が閾値を超えた場合（ステップＳ２；ＹＥＳ）には、ステップＳ４に移行して、運転者の身体状態が不良と判断する。

ステップＳ５では、制御部９５は、表示部９２を制御して、当該表示部９２に診断結果を表示させる。これにより、運転者は、自身の身体状態を把握することができる。

［作用効果］
次に、本実施の形態における自転車１０の作用効果について説明する。

上述したように、本実施の形態に係る自転車１０は、運転者に対する電動アシスト機能を有する自転車１０であって、電動アシスト機能の駆動源となるハブモータ４０（モータ）と、自転車１０の、直交３軸の各軸方向の加速度及び３軸の軸回りの角速度を測定する６軸センサ７０と、６軸センサ７０の測定結果に基づいて、運転者の身体状態を診断する制御部９５（診断部）とを備えている。

これによれば、制御部９５が、６軸センサ７０の測定結果に基づいて、運転者の身体状態を診断しているので、運転者に自身の身体状態を自覚させることができる。これにより、運転者は、自身の身体状態に合わせて自転車操作を行うことができるので、自転車操作の安全性を高めることができる。安全性が高まれば、運転者は、自転車に乗ろうという意識が高まるので、より活動的になり、生活習慣病対策の観点からも望ましい。

また、自転車１０は、さらに、自転車１０のハンドル２２２の操舵角を測定する操舵角センサ９３を備え、制御部９５は、６軸センサ７０の測定結果と、操舵角センサ９３の測定結果とに基づいて、運転者の身体状態を診断する。

これによれば、制御部９５が、６軸センサ７０の測定結果と、操舵角センサ９３の測定結果とに基づいて、運転者の身体状態を診断しているので、診断の精度を高めることができる。

また、自転車１０は、さらに、水平面に対する自転車１０の前後方向及び左右方向の傾斜角度を測定する傾斜センサ８０を備え、制御部９５は、６軸センサ７０の測定結果と、傾斜センサ８０の測定結果とに基づいて、運転者の身体状態を診断する。

これによれば、制御部９５が、６軸センサ７０の測定結果と、傾斜センサ８０の測定結果とに基づいて、運転者の身体状態を診断しているので、水平面に対する自転車１０の前後方向及び左右方向の傾斜角度を考慮した診断を行うことができる。これにより、運転者の身体状態を詳細に診断することが可能である。

また、自転車１０は、さらに、運転者による人力駆動力を測定するためのトルクセンサ５１を備え、制御部９５は、６軸センサ７０の測定結果と、トルクセンサ５１の測定結果とに基づいて、運転者の身体状態を診断している。

これによれば、制御部９５が、６軸センサ７０の測定結果と、トルクセンサ５１の測定結果とに基づいて、運転者の身体状態を診断しているので、運転者の人力駆動力を考慮した診断を行うことができる。これにより、運転者の身体状態を詳細に診断することが可能である。

また、トルクセンサ５１は、自転車１０の左右のペダル２３３毎の人力駆動力を測定し、制御部９５は、運転者の身体状態の診断に、トルクセンサ５１で測定された左右のペダル２３３毎の人力駆動力も用いている。

これによれば、制御部９５は、運転者の身体状態の診断に、左右のペダル２３３毎の人力駆動力も用いているので、運転者の下肢のバランスの違いを検出することができる。検出された下肢のバランスの違いに基づいて、転倒危険度を判定することも可能である。

（実施の形態２）
実施の形態２では、６軸センサ７０の測定結果を用いずに診断を行う自転車１０Ａを例示して説明する。以下の説明において、実施の形態１と同一の部分においては、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

図４は、実施の形態２に係る自転車１０Ａの制御構成を示すブロック図である。図４に示すように、自転車１０Ａは、実施の形態１に係る自転車１０から６軸センサ７０を除いた点で異なっている。制御部９５は、診断時において操舵角センサ９３及び傾斜センサ８０のそれぞれの測定結果を複合的に用いることで、運転者の身体状態の診断を行う。

このように、実施の形態２に係る自転車１０Ａは、運転者に対する電動アシスト機能を有する自転車１０Ａであって、電動アシスト機能の駆動源となるハブモータ（モータ）と、自転車１０Ａのハンドル２２２の操舵角を測定する操舵角センサ９３と、水平面に対する自転車１０Ａの前後方向及び左右方向の傾斜角度を測定する傾斜センサ８０と、操舵角センサ９３の測定結果と、傾斜センサ８０の測定結果とに基づいて、運転者の身体状態を診断する制御部９５（診断部）とを備える。

これによれば、制御部９５は、操舵角センサ９３と、傾斜センサ８０との測定結果により、運転者の身体状態を診断しているので、運転者に自身の身体状態を自覚させることができる。これにより、運転者は、自身の身体状態に合わせて自転車操作を行うことができるので、自転車操作の安全性を高めることができる。安全性が高まれば、運転者は、自転車に乗ろうという意識が高まるので、より活動的になり、生活習慣病対策の観点からも望ましい。

（実施の形態３）
実施の形態１では、自転車１０に搭載されたコントロールパネル９０の制御部９５が運転者の身体状態を診断する場合を例示した。この実施の形態３では、自転車とは別体の端末が運転者の身体状態を診断する場合について説明する。

図５は、実施の形態３に係る診断システム２００の制御構成を示すブロック図である。

診断システム２００は、運転者に対する電動アシスト機能を有する自転車１０Ｂと、運転者の身体状態を診断する端末１００とを備えている。

自転車１０Ｂは、上記実施の形態に係る自転車１０とは、コントロールパネル９０ｂが通信部９６を備えている点で異なる。なお、自転車１０Ｂのコントロールパネル９０ｂでは、診断は行われないものとする。

通信部９６は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）などの無線通信によって端末１００との通信を行う通信インターフェースである。通信部９６は、自転車１０Ｂの各センサ（６軸センサ７０、操舵角センサ９３、傾斜センサ８０及びトルクセンサ５１）が測定した測定結果を無線通信によって端末１００に送信する。つまり、通信部９６は、６軸センサ７０の測定結果を出力する出力部である。

端末１００は、例えばスマートフォン、タブレット端末などの情報端末である。具体的には、端末１００は、操作部１０１、表示部１０２、通信部１０３及び制御部１０４を備えている。

操作部１０１は、例えば機械的なスイッチまたはタッチパネルなどであり、使用者に操作されることにより信号を制御部１０４に出力する。表示部１０２は、例えば、液晶パネル、有機ＥＬパネルなどであり、制御部１０４の制御に基づいて各種の情報を表示する。通信部１０３は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−ｆｉなどの無線通信によって自転車１０Ｂのコントロールパネル９０ｂとの通信を行う通信インターフェースである。通信部１０３は、自転車１０Ｂの通信部９６が送信した各センサの測定結果を受信する。つまり、通信部１０３は、出力部から出力された６軸センサの測定結果を取得する取得部である。

制御部１０４は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えており、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することで、自転車１０Ｂの運転者の身体状態を診断する。具体的には、制御部１０４は、通信部１０３が受信した各センサの測定結果を複合的に用いることで、運転者の身体状態を診断する。つまり、制御部１０４は、診断部である。

このように、自転車１０Ｂとは別体の端末１００で診断が行えれば、運転者とは異なる他者が端末１００を操作することによって、自転車１０Ｂとは別の場所で診断を確認することができる。なお、コントロールパネル９０ｂと、端末１００とは、有線で通信自在に接続されてもよい。

また、上記実施の形態では、制御部９５が運転者の身体状態を診断する場合を例示した。制御部９５は、さらに各センサの測定結果に基づいて、運転者に適切な種類の自転車を推奨してもよい。具体的には、制御部９５は、各センサの測定結果から運転者が現在運転する自転車の向き不向きを判断する。不向きであると判断した場合は、制御部９５は、運転者に対して、より安全性の高い種類の自転車を推奨する。安全性の高さの順序は、四輪自転車＞三輪自転車＞二輪自転車である。三輪自転車であっても、揺動動作の有無によって安全性は異なる。また、補助輪の使用を推奨してもよいし、歩行器、シニアカーを推奨してもよい。

このように、運転者の身体状態に応じて適切な自転車の種類が推奨されれば、運転者は、安心して自転車を操作することができ、自転車に乗ろうという意識が高まる。また、このような自転車１０を例えばリハビリ用として継続して使用すれば、診断結果も徐々に向上することになるので、運転者のリハビリに対する意欲も高めることができる。

（実施の形態４）
実施の形態４では、６軸センサ７０の測定結果を用いずに診断を行う診断システム２００Ｃを例示して説明する。以下の説明において、実施の形態３と同一の部分においては、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

図６は、実施の形態４に係る診断システム２００Ｃの制御構成を示すブロック図である。図６に示すように、診断システム２００Ｃの自転車１０Ｃは、実施の形態３に係る自転車１０Ｂから６軸センサ７０を除いた点で異なっている。コントロールパネル９０ｂの通信部９６は、操舵角センサ９３の測定結果及び傾斜センサ８０の測定結果を出力する出力部である。また、端末１００の通信部１０３は、通信部９６から出力された操舵角センサ９３の測定結果及び傾斜センサ８０の測定結果を取得する取得部である。制御部１０４は、通信部１０３が取得した操舵角センサ９３及び傾斜センサ８０のそれぞれの測定結果を複合的に用いることで、運転者の身体状態の診断を行う。

このように、実施の形態４に係る診断システム２００Ｃは、運転者に対する電動アシスト機能を有する自転車１０Ｃと、前記運転者の身体状態を診断する端末１００とを有し、自転車１０Ｃは、電動アシスト機能の駆動源となるハブモータ４０（モータ）と、自転車１０Ｃのハンドル２２２の操舵角を測定する操舵角センサ９３と、水平面に対する自転車１０Ｃの前後方向及び左右方向の傾斜角度を測定する傾斜センサ８０と、操舵角センサ９３の測定結果及び傾斜センサ８０の測定結果を出力する通信部９６（出力部）とを備え、端末１００は、通信部９６から出力された操舵角センサ９３の測定結果及び傾斜センサ８０の測定結果を取得する通信部１０３（取得部）と、通信部１０３が取得した操舵角センサ９３の測定結果と、傾斜センサ８０の測定結果とに基づいて、運転者の身体状態を診断する制御部１０４（診断部）とを備えている。

この場合においても、自転車１０Ｃとは別体の端末１００で診断が行えるので、運転者とは異なる他者が端末１００を操作することによって、自転車１０Ｃとは別の場所で診断を確認することができる。

［その他］
以上、本発明について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態１では、各センサの測定結果の全てを用いて診断を行う場合を例示した。しかしながら、少なくとも一つのセンサが自転車１０に搭載されていれば、その測定結果を用いて、運転者の身体状態を診断することが可能である。特に、６軸センサ７０の測定結果のみであっても、ある程度正確性の高い診断を行うことが可能である。つまり、６軸センサ７０の測定結果と、その他のセンサの測定結果とを組み合わせることで、より診断の正確性を高めることができる。６軸センサ７０の測定結果と、その他のセンサの測定結果との組み合わせは如何様でもよい。つまり、６軸センサ７０の測定結果と、その他のセンサ（操舵角センサ９３、傾斜センサ８０及びトルクセンサ５１）の測定結果の少なくとも１つとを組み合わせればよい。

また、上記実施の形態では、操舵角センサ９３によってハンドル２２２の操舵角を測定する場合を例示した。しかし、６軸センサ７０をハンドル２２２の近傍に設置することにより、６軸センサ７０でハンドル２２２の操舵角を測定することも可能である。つまり、この場合においては、６軸センサ７０が操舵角センサとして機能する。

ここで、身体状態を表す指標として、「ロコモ度」、「サルコペニアの診断基準」、「Ｅ−ＳＡＳ」、「ＭＣＩ」などが知られている。ロコモ度は、立つ、歩く、走る、座るなどの日常生活に必要な身体の移動に関わる機能を示す指標である。サルコペニアの診断基準とは、加齢または疾患を起因とした筋力低下の程度を示す指標である。Ｅ−ＳＡＳ（Elderly Status Assessment Set）とは、日本理学療法士協会が介護予防事業の「運動器の機能向上」の効果判定のために作成したアセスメントセットである。ＭＣＩ（Mild Cognitive Impairment）とは、健常者と認知症との中間にあたる軽度認知障害の程度を示す指標である。これらの指標と、各センサの測定結果とには、一定の相関関係があると推定される。このため、各センサの測定結果と、各指標との関係性がわかれば、当該各センサの測定結果から各指標を算出して、診断に用いることも可能である。なお、診断の対象者は、高齢者に限定されるものではなく、高齢者以外の人であってもよい。

その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 自転車
４０ ハブモータ（モータ）
５１ トルクセンサ
７０ ６軸センサ
８０ 傾斜センサ
９３ 操舵角センサ
９４ ブレーキセンサ
９５ 制御部（診断部）
９６ 通信部（出力部）
１０３ 通信部（取得部）
１０４ 制御部（診断部）
２００、２００Ｃ 診断システム
２２２ ハンドル
２３３ ペダル

Claims (8)

1. 運転者に対する電動アシスト機能を有する自転車であって、
   前記電動アシスト機能の駆動源となるモータと、
   前記自転車の、直交３軸の各軸方向の加速度及び前記３軸の軸回りの角速度を測定する６軸センサと、
   前記６軸センサの測定結果に基づいて、前記運転者の身体状態を診断する診断部とを備える
   自転車。
2. さらに、前記自転車のハンドルの操舵角を測定する操舵角センサを備え、
   前記診断部は、前記６軸センサの測定結果と、前記操舵角センサの測定結果とに基づいて、前記運転者の身体状態を診断する
   請求項１に記載の自転車。
3. さらに、水平面に対する前記自転車の前後方向及び左右方向の傾斜角度を測定する傾斜センサを備え、
   前記診断部は、前記６軸センサの測定結果と、前記傾斜センサの測定結果とに基づいて、前記運転者の身体状態を診断する
   請求項１に記載の自転車。
4. さらに、前記運転者による人力駆動力を測定するためのトルクセンサを備え、
   前記診断部は、前記６軸センサの測定結果と、前記トルクセンサの測定結果とに基づいて、前記運転者の身体状態を診断する
   請求項１に記載の自転車。
5. 前記トルクセンサは、前記自転車の左右のペダル毎の前記人力駆動力を測定し、
   前記診断部は、前記運転者の身体状態の診断に、前記トルクセンサで測定された前記左右のペダル毎の前記人力駆動力も用いる
   請求項４に記載の自転車。
6. 運転者に対する電動アシスト機能を有する自転車であって、
   前記電動アシスト機能の駆動源となるモータと、
   前記自転車のハンドルの操舵角を測定する操舵角センサと、
   水平面に対する前記自転車の前後方向及び左右方向の傾斜角度を測定する傾斜センサと、
   前記操舵角センサの測定結果と、前記傾斜センサの測定結果とに基づいて、前記運転者の身体状態を診断する診断部とを備える
   自転車。
7. 運転者に対する電動アシスト機能を有する自転車と、前記運転者の身体状態を診断する端末とを有し、
   前記自転車は、
   前記電動アシスト機能の駆動源となるモータと、
   前記自転車の、直交３軸の各軸方向の加速度及び前記３軸の軸回りの角速度を測定する６軸センサと、
   前記６軸センサの測定結果を出力する出力部とを備え、
   前記端末は、
   前記出力部から出力された前記６軸センサの測定結果を取得する取得部と、
   前記取得部が取得した前記６軸センサの測定結果に基づいて、前記運転者の身体状態を診断する診断部とを備える
   診断システム。
8. 運転者に対する電動アシスト機能を有する自転車と、前記運転者の身体状態を診断する端末とを有し、
   前記自転車は、
   前記電動アシスト機能の駆動源となるモータと、
   前記自転車のハンドルの操舵角を測定する操舵角センサと、
   水平面に対する前記自転車の前後方向及び左右方向の傾斜角度を測定する傾斜センサと、
   前記操舵角センサの測定結果及び前記傾斜センサの測定結果を出力する出力部とを備え、
   前記端末は、
   前記出力部から出力された前記操舵角センサの測定結果及び前記傾斜センサの測定結果を取得する取得部と、
   前記取得部が取得した前記操舵角センサの測定結果と、前記傾斜センサの測定結果とに基づいて、前記運転者の身体状態を診断する診断部とを備える
   診断システム。

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