JP2020001497A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人力駆動車の安定性を向上できる制御装置を提供する。【解決手段】制御装置は、人力駆動車に入力される人力駆動力に対応する駆動力を出力する動力補助装置、および、動力補助装置とは異なる少なくとも１つの第２コンポーネントを制御する制御部を備え、制御部は、人力駆動車の走行速度、および、人力駆動車の前後方向の傾きに基づいて、傾きに対応する駆動力を出力するように動力補助装置を制御し、かつ、第２コンポーネントを制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、制御装置に関する。

特許文献１には、道路の傾斜角度に応じた定常的なトルクを付与することにより、自転車の静止状態を安定させる電動アシスト自転車が開示されている。特許文献２には、走行路の傾斜に応じてアシスト装置および変速装置を制御することが開示されている。

特開２００４−３０６８１８号公報 米国特許第８７６８５８５号明細書

本発明の目的は、人力駆動車の安定性を向上できる制御装置を提供することである。

本発明の第１側面に従う制御装置は、人力駆動車に入力される人力駆動力に対応する駆動力を出力する動力補助装置、および、前記動力補助装置とは異なる少なくとも１つの第２コンポーネントを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記人力駆動車の走行速度、および、前記人力駆動車の前後方向の傾きに基づいて、前記傾きに対応する駆動力を出力するように前記動力補助装置を制御し、かつ、前記第２コンポーネントを制御する。
上記第１側面の制御装置によれば、坂道等の傾きに対応する駆動力が出力されるので、人力駆動車の安定性が増すとともに、動力補助装置以外のコンポーネントが制御されるので、利便性が増す。

前記第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、前記走行速度が第１所定値以下であり、かつ、前記傾きが第２所定値以上であれば、前記動力補助装置および前記少なくとも１つの第２コンポーネントを制御する。
上記第２側面の制御装置によれば、坂道等の傾きに対応する駆動力が出力されるので、人力駆動車の安定性が増すとともに、動力補助装置以外のコンポーネントが制御されるので、利便性が増す。

前記第２側面に従う第３側面の制御装置において、前記第２コンポーネントは、サスペンションを含む。
上記第３側面の制御装置によれば、坂道等の傾きに対応する駆動力が出力されるので、人力駆動車の安定性が増すとともに、動力補助装置以外のコンポーネントが制御されるので、利便性が増す。

前記第３側面に従う第４側面の制御装置において、前記制御部は、前記走行速度が前記第１所定値よりも大きくなると、ロック状態となるように前記サスペンションを制御する。
上記第４側面の制御装置によれば、人力駆動車の漕ぎやすさが向上する。

前記第３または第４側面に従う第５側面の制御装置において、前記サスペンションは、フロントサスペンションを含み、前記制御部は、前記フロントサスペンションのストロークが短くなるように前記サスペンションを制御する。
上記第５側面の制御装置によれば、上り坂において、ライダーの姿勢が安定する。

前記第１〜第５側面のいずれか１つに従う第６側面の制御装置において、前記第２コンポーネントは、報知装置を含み、前記制御部は、前記動力補助装置の動作状態を報知するように前記報知装置を制御する。
上記第６側面の制御装置によれば、動力補助装置の動作状態を確認できるので利便性が増す。

前記第１〜第６側面のいずれか１つに従う第７側面の制御装置において、前記第２コンポーネントは、変速装置を含み、前記制御部は、前記人力駆動車の変速比が前記傾きに対応する変速比になるように前記変速装置を制御する。
上記第７側面の制御装置によれば、漕ぎ出しやすい変速比になるので利便性が増す。

前記第１〜第７側面のいずれか１つに従う第８側面の制御装置において、前記第２コンポーネントは、アジャスタブルシートポストを含み、前記制御部は、前記傾きに対応する高さになるように前記アジャスタブルシートポストを制御する。
上記第８側面の制御装置によれば、漕ぎ出しやすいシート高さになるので利便性が増す。

本発明の第９側面に従う制御装置は、人力駆動車の動きを制限する制限装置を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記人力駆動車の走行速度、および、前記人力駆動車の前後方向の傾きに基づいて、前記人力駆動車の動きを制限する制限状態となるように前記制限装置を制御する。
上記第９側面の制御装置によれば、坂道において人力駆動車の動きが制限されるので、人力駆動車の安定性が増す。

前記第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、前記走行速度が第１所定値以下であり、かつ、前記傾きが第２所定値以上であれば、前記制限状態となるように前記制限装置を制御する。
上記第１０側面の制御装置によれば、坂道において人力駆動車の動きが制限されるので、人力駆動車の安定性が増す。

前記第９または第１０側面に従う第１１側面の制御装置において、前記制限装置は、制動装置を含み、前記制御部は、前記傾きに対応する制動力を出力するように前記制動装置を制御する。
上記第１１側面の制御装置によれば、坂道において人力駆動車の動きが制限されるので、人力駆動車の安定性が増す。

前記第９〜第１１側面のいずれか１つに従う第１２側面の制御装置において、前記制限装置は、施錠装置を含み、前記制御部は、ロック状態となるように前記施錠装置を制御する。
上記第１２側面の制御装置によれば、坂道において人力駆動車の動きが制限されるので、人力駆動車の安定性が増す。

本発明の第１３側面に従う制御装置は、人力駆動車に入力される人力駆動力に対応する駆動力を出力する動力補助装置、および、人力駆動車の動きを制限する制限装置の少なくとも１つを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記人力駆動車が非乗車状態であれば、前記人力駆動車の走行速度、および、前記人力駆動車の前後方向の傾きに基づいて、前記傾きに対応する駆動力を出力するように前記動力補助装置を制御する、および／または、前記人力駆動車の動きを制限する制限状態となるように前記制限装置を制御する。
上記第１３側面の制御装置によれば、人力駆動車を坂道で押し歩きしているときに、人力駆動車の安定性が増す。

前記第１３側面に従う第１４側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車が非乗車状態であって、前記走行速度が第１所定値以下であり、かつ、前記傾きが第２所定値以上であれば、前記動力補助装置および前記制限装置の少なくともいずれか一方を制御する。
上記第１４側面の制御装置によれば、人力駆動車を坂道で押し歩きしているときに、人力駆動車の安定性が増す。

前記第１３または第１４側面に従う第１５側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車が非乗車状態から乗車状態に変化すると、出力される駆動力が大きくなるように前記動力補助装置を制御する。
上記第１５側面の制御装置によれば、人力駆動車の重みが増すため、駆動力を大きくすることで、人力駆動車の安定性が増す。

前記第１〜第８、および、第１３〜第１５側面のいずれか１つに従う第１６側面の制御装置において、前記制御部は、前記傾き、および、前記人力駆動車の総重量に対応する駆動力を出力するように前記補助動力装置を制御する。
上記第１６側面の制御装置によれば、人力駆動車を坂道で押し歩きしているときに、人力駆動車の安定性が増す。

前記第１３〜第１５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、前記制限装置は、制動装置を含み、前記制御部は、前記傾きに対応する制動力を出力するように前記制動装置を制御する。
上記第１７側面の制御装置によれば、人力駆動車を坂道で押し歩きしているときに、人力駆動車の安定性が増す。

前記第１７側面に従う第１８側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車が非乗車状態から乗車状態に変化すると、制動力が大きくなるように前記制動装置を制御する。
上記第１８側面の制御装置によれば、人力駆動車の重みが増すため制動力を大きくすることで、人力駆動車の安定性が増す。

前記第１１、第１７、および、第１８側面のいずれか１つに従う第１９側面の制御装置において、前記制御部は、前記傾き、および、前記人力駆動車の総重量に対応する制動力を出力するように前記制動装置を制御する。
上記第１９側面の制御装置によれば、人力駆動車の重みが増すため制動力を大きくすることで、人力駆動車の安定性が増す。

前記第１３〜第１５、および、第１７〜第１９側面のいずれか１つに従う第２０側面の制御装置において、前記制限装置は、施錠装置を含み、前記制御部は、ロック状態となるように前記施錠装置を制御する。
上記第２０側面の制御装置によれば、人力駆動車を坂道で押し歩きしているときに、人力駆動車の安定性が増す。

本発明の制御装置によれば、人力駆動車の安定性を向上できる。

第１実施形態の制御装置が適用される人力駆動車の側面図。 第１実施形態の制御装置を示すブロック図。 車両制御の処理手順の一例を示すフローチャート。 第２実施形態の制御装置を示すブロック図。 車両制御の処理手順の一例を示すフローチャート。 第３実施形態の制御装置を示すブロック図。 車両制御の処理手順の一例を示すフローチャート。

＜第１実施形態＞
図１を参照して、制御装置３０を含む人力駆動車Ａについて説明する。
ここで、人力駆動車は、走行のための原動力に関して、少なくとも部分的に人力を用いる車両を意味し、電動で人力を補助する車両を含む。人力以外の原動力のみを用いる車両は、人力駆動車には含まれない。特に、内燃機関のみを原動力に用いる車両は、人力駆動車には含まれない。人力駆動車Ａは、回転体ＦおよびハンドルバーＨを搭載する車両である。図示される人力駆動車Ａは、電気エネルギーを用いて人力駆動車Ａの推進を補助する動力補助装置５０を含む自転車である。具体的には、図示される人力駆動車Ａは、トレッキングバイクである。人力駆動車Ａは、フレームＡ１、フロントフォークＡ２、前輪ＷＦ、後輪ＷＲ、および、ドライブトレインＢをさらに含む。

ドライブトレインＢは、チェーンドライブタイプに構成される。ドライブトレインＢは、クランクＣ、フロントスプロケットＤ１、リアスプロケットＤ２、および、チェーンＤ３を含む。クランクＣは、フレームＡ１に回転可能に支持されるクランク軸Ｃ１、および、クランク軸Ｃ１の両端部にそれぞれ設けられる一対のクランクアームＣ２を含む。各クランクアームＣ２の先端には、ペダルＰＤが回転可能に取り付けられる。なお、ドライブトレインＢは、任意のタイプから選択でき、ベルトドライブタイプ、または、シャフトドライブタイプであってもよい。

フロントスプロケットＤ１は、クランク軸Ｃ１と一体に回転するようにクランクＣに設けられる。リアスプロケットＤ２は、後輪ＷＲのハブＨＲに設けられる。チェーンＤ３は、フロントスプロケットＤ１およびリアスプロケットＤ２に巻き掛けられる。人力駆動車Ａに搭乗する搭乗者によってペダルＰＤに加えられる駆動力は、フロントスプロケットＤ１、チェーンＤ３、および、リアスプロケットＤ２を介して後輪ＷＲに伝達される。

図２に示されるように、人力駆動車Ａは、制御装置３０、操作装置４０、傾斜角センサ４２、ホイール回転センサ４４、クランク回転センサ４６、動力補助装置５０、第２コンポーネントＣＰ、および、制動装置６０をさらに含む。第２コンポーネントＣＰは、サスペンション５２、報知装置５４、変速装置５６、および、アジャスタブルシートポスト５８の少なくとも１つを含む。

制御装置３０は、人力駆動車Ａに入力される人力駆動力に対応する駆動力を出力する動力補助装置５０、および、動力補助装置５０とは異なる少なくとも１つの第２コンポーネントＣＰを制御する制御部３２を備える。制御部３２は、人力駆動車Ａの走行速度、および、人力駆動車Ａの前後方向の傾きに基づいて、傾きに対応する駆動力を出力するように動力補助装置５０を制御し、かつ、第２コンポーネントＣＰを制御する。具体的には、制御部３２は、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下であり、かつ、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上であれば、動力補助装置５０および少なくとも１つの第２コンポーネントＣＰを制御する。制御部３２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびＭＰＵ（Micro Processing Unit）等によって構成される。制御装置３０は、記憶部３４をさらに備える。記憶部３４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）等によって構成される。制御装置３０は、制御部３２が記憶部３４に格納されるプログラムを実行することにより、車両制御を実現する。

操作装置４０は、制動装置６０を駆動するために手操作される。操作装置４０は、例えばレバーを含む。操作装置４０は、レバーの操作に応じた信号を制動装置６０に送信できるように、制御装置３０と通信可能に接続される。操作装置４０は、ＰＬＣ（Power Line Communication）が可能な電線、または、通信線によって、制御装置３０と通信可能に接続される。なお、操作装置４０は、無線通信が可能な無線通信ユニットによって制御装置３０と通信可能に接続されてもよい。操作装置４０が操作された場合、前輪ＷＦおよび後輪ＷＲを制動するための信号が制御部３２に送信され、制御部３２から出力される信号に応じて制動装置６０が動作する。

傾斜角センサ４２は、人力駆動車Ａの前後方向の傾きを検出する。傾きは、人力駆動車Ａが上り坂にあるときには正の値を示し、人力駆動車Ａが下り坂にあるときには負の値を示す。傾斜角センサ４２は、例えば人力駆動車ＡのフレームＡ１に設けられる。制御部３２は、傾斜角センサ４２の出力に基づいて、人力駆動車Ａの前後方向の傾きを算出する。

ホイール回転センサ４４は、人力駆動車Ａの前輪ＷＦおよび後輪ＷＲの少なくともいずれか一方の回転速度を検出する。ホイール回転センサ４４は、例えば人力駆動車ＡのフロントフォークＡ２に設けられる。ホイール回転センサ４４は、前輪ＷＦに取り付けられる磁石とホイール回転センサ４４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、ホイール回転センサ４４から出力される信号に基づいて人力駆動車Ａの走行速度を算出する。ホイール回転センサ４４は、後輪ＷＲに取り付けられる磁石とホイール回転センサ４４との相対位置の変化に応じた信号を制御部３２に出力してもよい。

クランク回転センサ４６は、クランク軸Ｃ１の回転速度および回転角度を検出する。クランク回転センサ４６は、例えば人力駆動車ＡのフレームＡ１に設けられる。クランク回転センサ４６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。クランク回転センサ４６は、クランク軸Ｃ１の回転速度および回転角度に応じた信号を制御部３２に出力する。制御部３２は、クランク回転センサ４６から出力される信号に基づいて人力駆動車Ａの走行速度を算出する。

動力補助装置５０は、人力駆動車Ａの推進力がアシストされるように動作する。動力補助装置５０は、例えばペダルＰＤに加えられる駆動力に応じて動作する。動力補助装置５０は、電気モータを含む。動力補助装置５０は、人力駆動車Ａに搭載されるバッテリＢＴから供給される電力によって駆動される。なお、制御部３２が人力駆動車Ａの走行速度および人力駆動車Ａの前後方向の傾きに基づいて傾きに対応する駆動力を出力するように動力補助装置５０を制御する場合、動力補助装置５０から出力される駆動力は、人力駆動車Ａに入力される人力駆動力には対応しない。

第２コンポーネントＣＰは、サスペンション５２を含む。本実施形態において、サスペンション５２は、フロントサスペンションを含む。制御部３２は、フロントサスペンションのストロークが短くなるようにサスペンション５２を制御する。一例では、制御部３２は、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下であり、かつ、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上であれば、フロントサスペンションのストロークが短くなるようにサスペンション５２を制御する。また、制御部３２は、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値よりも大きくなると、ロック状態となるようにサスペンション５２を制御する。

第２コンポーネントＣＰは、報知装置５４を含む。報知装置５４は、振動、光、および、音等を発生させる。報知装置５４は、例えばサイクルコンピュータ、アイウェア、スマートフォン、スマートウォッチ、ランプ、および、スピーカの少なくとも１つを含む。本実施形態において、報知装置５４は、ハンドルバーＨに取り付けられるサイクルコンピュータを含む。制御部３２は、動力補助装置５０の動作状態を報知するように報知装置５４を制御する。一例では、制御部３２は、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下であり、かつ、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上であれば、動力補助装置５０の動作状態を報知するように報知装置５４を制御する。具体的には、制御部３２は、動力補助装置５０が人力駆動車Ａの前後方向の傾きに対応する駆動力を出力する状態であることを報知するように報知装置５４を制御する。

第２コンポーネントＣＰは、変速装置５６を含む。変速装置５６は、後輪ＷＲのハブＨＲに設けられる内装変速装置を含む。制御部３２は、人力駆動車Ａの変速比が人力駆動車Ａの前後方向の傾きに対応する変速比になるように変速装置５６を制御する。一例では、制御部３２は、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下であり、かつ、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上であれば、人力駆動車Ａの変速比が、人力駆動車Ａの前後方向の傾きに対応する変速比になるように変速装置５６を制御する。

第２コンポーネントＣＰは、アジャスタブルシートポスト５８を含む。アジャスタブルシートポスト５８は、電気モータを含み、人力駆動車ＡのシートＳの高さを変化させるように構成される。制御部３２は、人力駆動車Ａの前後方向の傾きに対応する高さになるようにアジャスタブルシートポスト５８を制御する。一例では、制御部３２は、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下であり、かつ、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上であれば、人力駆動車Ａの前後方向の傾きに対応する高さになるようにアジャスタブルシートポスト５８を制御する。

人力駆動車Ａは、前輪ＷＦに対応する制動装置６０、および、後輪ＷＲに対応する制動装置６０を備える。２つの制動装置６０は、互いに同じ構成を有する。本実施形態では、制動装置６０は、人力駆動車Ａの回転体Ｆを制動するディスクブレーキ装置である。回転体Ｆは、人力駆動車Ａの前輪ＷＦおよび後輪ＷＲのそれぞれに設けられる摩擦板ＤＲである。なお、制動装置６０は、リムブレーキ装置であってもよい。この場合、回転体ＦはリムＲである。

図３を参照して、車両制御の一例について説明する。第２コンポーネントＣＰは、少なくともサスペンション５２を含んでいるものとする。制御部３２は、ステップＳ１１において、ホイール回転センサ４４またはクランク回転センサ４６の出力に基づいて、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下であるか否かを判定する。ステップＳ１１における判定結果が肯定判定の場合、制御部３２は、ステップＳ１２において、傾斜角センサ４２の出力に基づいて、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上であるか否かを判定する。ステップＳ１２における判定結果が肯定判定の場合、制御部３２は、ステップＳ１３において、人力駆動車Ａの前後方向の傾きに対応する駆動力を出力するように動力補助装置５０を制御する。また、制御部３２は、ステップＳ１４において、第２コンポーネントＣＰを制御する。具体的には、制御部３２は、フロントサスペンションのストロークが短くなるようにサスペンション５２を制御する。また、制御部３２は、ステップＳ１５において、ホイール回転センサ４４またはクランク回転センサ４６の出力に基づいて、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１５における判定結果が肯定判定の場合、制御部３２は、ステップＳ１６において、ロック状態となるようにサスペンション５２を制御し、車両制御を終了する。制御部３２は、ステップＳ１１、ステップＳ１２、および、ステップＳ１５のいずれか１つにおける判定結果が否定判定の場合、車両制御を終了する。

本実施形態の作用を説明する。人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下である場合、人力駆動車Ａが停止したと判断する。また、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上である場合、上り坂の勾配が車両制御を必要とすると判断する。そして、動力補助装置５０および第２コンポーネントＣＰが制御されることにより、上り坂における人力駆動車Ａの後退が抑制される。

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る制御装置１３０は、電気的な接続関係以外の点で、第１実施形態に係る制御装置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４に示されるように、本実施形態に係る人力駆動車Ａは、制御装置１３０および制限装置ＲＳを備える。制御装置１３０は、人力駆動車Ａの動きを制限する制限装置ＲＳを制御する制御部１３２を備える。制御部１３２は、人力駆動車Ａの走行速度、および、人力駆動車Ａの前後方向の傾きに基づいて、人力駆動車Ａの動きを制限する制限状態となるように制限装置ＲＳを制御する。制御部１３２は、ＣＰＵおよびＭＰＵ等によって構成される。一例では、制御部１３２は、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下であり、かつ、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上であれば、人力駆動車Ａの動きを制限する制限状態となるように制限装置ＲＳを制御する。制御装置１３０は、記憶部１３４をさらに備える。記憶部１３４は、ＲＡＭおよびＲＯＭ等によって構成される。制御装置１３０は、制御部１３２が記憶部１３４に格納されるプログラムを実行することにより、車両制御を実現する。

制限装置ＲＳは、制動装置６０を含む。制御部１３２は、人力駆動車Ａの前後方向の傾きに対応する制動力を出力するように制動装置６０を制御する。一例では、制御部１３２は、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下であり、かつ、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上であれば、人力駆動車Ａの前後方向の傾きに対応する制動力を出力するように制動装置６０を制御する。制御部１３２は、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが大きいほど、出力される制動力を大きくするように制動装置６０を制御する。

制限装置ＲＳは、施錠装置６２を含む。施錠装置６２は、後輪ＷＲの回転を規制するロック状態、および、後輪ＷＲの回転を規制しないアンロック状態を切り替え可能に構成される。施錠装置６２は、例えば人力駆動車ＡのフレームＡ１に取り付けられる。施錠装置６２は、ロック状態およびアンロック状態において現在の状態に応じた信号を制御部１３２に出力する。制御部１３２は、ロック状態となるように施錠装置６２を制御する。一例では、制御部１３２は、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下であり、かつ、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上であれば、ロック状態となるように施錠装置６２を制御する。

図５を参照して、車両制御の一例について説明する。制御部１３２は、ステップＳ２１において、ホイール回転センサ４４またはクランク回転センサ４６の出力に基づいて、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下であるか否かを判定する。ステップＳ２１における判定結果が肯定判定の場合、制御部１３２は、ステップＳ２２において、傾斜角センサ４２の出力に基づいて、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上であるか否かを判定する。ステップＳ２２における判定結果が肯定判定の場合、制御部１３２は、ステップＳ２３において、制限装置ＲＳを制御する。具体的には、制御部１３２は、傾きに対応する制動力を出力するように制動装置６０を制御するか、ロック状態となるように施錠装置６２を制御して、車両制御を終了する。制御部１３２は、ステップＳ２１およびステップＳ２２のいずれか１つにおける判定結果が否定判定の場合、車両制御を終了する。

本実施形態の作用を説明する。人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下である場合、人力駆動車Ａが停止したと判断する。また、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上である場合、上り坂の勾配が車両制御を必要とすると判断する。そして、制動装置６０および施錠装置６２の少なくとも一方が制御されることにより、上り坂における人力駆動車Ａの後退が抑制される。

＜第３実施形態＞
第３実施形態に係る制御装置２３０は、電気的な接続関係以外の点で、第２実施形態に係る制御装置１３０と同様であるので、第２実施形態と共通する構成については、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。

図６に示されるように、本実施形態に係る人力駆動車Ａは、制御装置２３０および荷重センサ４８を備える。
制御装置２３０は、人力駆動車Ａに入力される人力駆動力に対応する駆動力を出力する動力補助装置５０、および、人力駆動車Ａの動きを制限する制限装置ＲＳの少なくとも１つを制御する制御部２３２を備える。制御部２３２は、人力駆動車Ａが非乗車状態であれば、人力駆動車Ａの走行速度、および、人力駆動車Ａの前後方向の傾きに基づいて、傾きに対応する駆動力を出力するように動力補助装置５０を制御する、および／または、人力駆動車Ａの動きを制限する制限状態となるように制限装置ＲＳを制御する。制御部２３２は、ＣＰＵおよびＭＰＵ等によって構成される。制御装置２３０は、記憶部２３４をさらに備える。記憶部２３４は、ＲＡＭおよびＲＯＭ等によって構成される。制御装置２３０は、制御部２３２が記憶部２３４に格納されるプログラムを実行することにより、車両制御を実現する。

荷重センサ４８は、人力駆動車Ａの総重量を検出する。人力駆動車Ａの総重量は、人力駆動車Ａの重量、および、人力駆動車Ａの搭乗者の重量を含む、荷重センサ４８は前輪ＷＦおよび後輪ＷＲの荷重を検出する。荷重センサ４８は、例えば前輪ＷＦのハブ軸、または、後輪ＷＲのハブ軸に設けられる。荷重センサ４８は、例えばロードセルである。荷重センサ４８は、人力駆動車ＡのシートＳから荷重センサ４８に加えられる圧力に応じた信号を制御部２３２に出力する。なお、荷重センサ４８を用いて、人力駆動車ＡのハンドルバーＨ、ペダルＰＤ、および、シートＳの荷重を検出するようにしてもよい。この場合、予め規定される人力駆動車Ａの重量と、荷重センサ４８によって検出されるハンドルバーＨの荷重、ペダルＰＤの荷重、および、シートＳの荷重との和を人力駆動車Ａの総重量と規定できる。制御部２３２は、荷重センサ４８からの出力に基づいて、人力駆動車Ａが乗車状態または非乗車状態のいずれに該当するかについて判定する。

制御部２３２は、人力駆動車Ａが非乗車状態であって、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下であり、かつ、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上であれば、動力補助装置５０および制限装置ＲＳの少なくともいずれか一方を制御する。制御部２３２は、人力駆動車Ａが非乗車状態から乗車状態に変化すると、出力される駆動力が大きくなるように動力補助装置５０を制御する。

制御部２３２は、人力駆動車Ａの前後方向の傾き、および、人力駆動車Ａの総重量に対応する駆動力を出力するように動力補助装置５０を制御する。一例では、制御部２３２は、人力駆動車Ａが非乗車状態であって、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下であり、かつ、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上であれば、人力駆動車Ａの前後方向の傾き、および、人力駆動車Ａの総重量に対応する駆動力を出力するように動力補助装置５０を制御する。制御部２３２は、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが大きいほど、大きな駆動力を出力するように動力補助装置５０を制御する。制御部２３２は、人力駆動車Ａの総重量が重いほど、大きな駆動力を出力するように動力補助装置５０を制御する。

制限装置ＲＳは、制動装置６０を含む。制御部２３２は、人力駆動車Ａの前後方向の傾きに対応する制動力を出力するように制動装置６０を制御する。一例では、制御部２３２は、人力駆動車Ａが非乗車状態であって、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下であり、かつ、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上であれば、人力駆動車Ａの前後方向の傾きに対応する制動力を出力するように制動装置６０を制御する。制御部２３２は、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが大きいほど、大きな制動力を出力するように制動装置６０を制御する。制御部２３２は、人力駆動車Ａが非乗車状態から乗車状態に変化すると、制動力が大きくなるように制動装置６０を制御する。

制御部２３２は、人力駆動車Ａの前後方向の傾き、および、人力駆動車Ａの総重量に対応する制動力を出力するように制動装置６０を制御する。一例では、制御部２３２は、人力駆動車Ａが非乗車状態であって、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下であり、かつ、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上であれば、人力駆動車Ａの前後方向の傾き、および、人力駆動車Ａの総重量に対応する制動力を出力するように制動装置６０を制御する。制御部２３２は、人力駆動車Ａの総重量が重いほど、大きな制動力を出力するように制動装置６０を制御する。

制限装置ＲＳは、施錠装置６２を含む。制御部２３２は、ロック状態となるように施錠装置６２を制御する。一例では、制御部２３２は、人力駆動車Ａが非乗車状態であって、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下であり、かつ、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上であれば、ロック状態となるように施錠装置６２を制御する。

図７を参照して、車両制御の一例について説明する。制御部２３２は、ステップＳ３１において、荷重センサ４８の出力に基づいて、人力駆動車Ａが非乗車状態であるか否かを判定する。ステップＳ３１における判定結果が肯定判定の場合、制御部２３２は、ステップＳ３２において、ホイール回転センサ４４またはクランク回転センサ４６の出力に基づいて、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下であるか否かを判定する。ステップＳ３２における判定結果が肯定判定の場合、制御部２３２は、ステップＳ３３において、傾斜角センサ４２の出力に基づいて、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上であるか否かを判定する。ステップＳ３３における判定結果が肯定判定の場合、制御部２３２は、ステップＳ３４において、動力補助装置５０を制御する。また、制御部２３２は、ステップＳ３５において、制限装置ＲＳを制御する。具体的には、制御部２３２は、傾きに対応する制動力を出力するように制動装置６０を制御したり、ロック状態となるように施錠装置６２を制御したりする。その後、制御部２３２は、ステップＳ３６において、荷重センサ４８の出力に基づいて、人力駆動車Ａが非乗車状態から乗車状態に変化したか否かを判定する。ステップＳ３６における判定結果が肯定判定の場合、制御部２３２は、ステップＳ３７において、動力補助装置５０の駆動力を増大させる。また、制御部２３２は、ステップＳ３８において、制動力が増大するように制動装置６０を制御して、車両制御を終了する。制御部２３２は、ステップＳ３１〜ステップＳ３３、および、ステップＳ３６のいずれか１つにおける判定結果が否定判定の場合、車両制御を終了する。

本実施形態の作用を説明する。荷重センサ４８の出力に基づいて人力駆動車Ａが非乗車状態であるか否かを判断する。また、人力駆動車Ａの走行速度が第１所定値以下である場合、人力駆動車Ａが停止したと判断する。また、人力駆動車Ａの前後方向の傾きが第２所定値以上である場合、上り坂の勾配が車両制御を必要とすると判断する。そして、動力補助装置５０、制動装置６０、および、施錠装置６２の少なくとも１つが制御されることにより、上り坂における人力駆動車Ａの後退が抑制される。

ユーザが上り坂を手押しで進んでいる最中に人力駆動車Ａに乗車した直後は、人力駆動車Ａの姿勢の安定が望まれる。本実施形態においては、荷重センサ４８の出力に基づいて人力駆動車Ａが非乗車状態から乗車状態に変化したか否かを判断する。そして、動力補助装置５０および制動装置６０を制御することにより、上り坂における人力駆動車Ａの姿勢を安定させる。

＜変形例＞
上記各実施形態に関する説明は、本発明に従う制御装置の例示であり、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された形態を取り得る。以下の変形例において、各実施形態と共通する部分については、各実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

・制御装置３０、１３０、２３０は、人力駆動車Ａの走行速度、および、人力駆動車Ａの前後方向の傾きの各々に閾値を設定するのではなく、各パラメータの組み合わせが所定条件を満たすか否かに基づいて、人力駆動車Ａのコンポーネントを制御してもよい。

・人力駆動車Ａの種類は、任意に変更可能である。第１例では、人力駆動車Ａは、ロードバイク、マウンテンバイク、クロスバイク、シティサイクル、カーゴバイク、または、リカンベントである。第２例では、人力駆動車Ａは、キックスケータである。

Ａ…人力駆動車、ＣＰ…第２コンポーネント、ＲＳ…制限装置、３０…制御装置、３２…制御部、５０…動力補助装置、５２…サスペンション、５４…報知装置、５６…変速装置、５８…アジャスタブルシートポスト、６０…制動装置、６２…施錠装置、１３０…制御装置、１３２…制御部、２３０…制御装置、２３２…制御部。

Claims (20)

1. 人力駆動車に入力される人力駆動力に対応する駆動力を出力する動力補助装置、および、前記動力補助装置とは異なる少なくとも１つの第２コンポーネントを制御する制御部を備え、
   前記制御部は、前記人力駆動車の走行速度、および、前記人力駆動車の前後方向の傾きに基づいて、前記傾きに対応する駆動力を出力するように前記動力補助装置を制御し、かつ、前記第２コンポーネントを制御する、制御装置。
2. 前記制御部は、前記走行速度が第１所定値以下であり、かつ、前記傾きが第２所定値以上であれば、前記動力補助装置および前記少なくとも１つの第２コンポーネントを制御する、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記第２コンポーネントは、サスペンションを含む、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記制御部は、前記走行速度が前記第１所定値よりも大きくなると、ロック状態となるように前記サスペンションを制御する、請求項３に記載の制御装置。
5. 前記サスペンションは、フロントサスペンションを含み、
   前記制御部は、前記フロントサスペンションのストロークが短くなるように前記サスペンションを制御する、請求項３または４に記載の制御装置。
6. 前記第２コンポーネントは、報知装置を含み、
   前記制御部は、前記動力補助装置の動作状態を報知するように前記報知装置を制御する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の制御装置。
7. 前記第２コンポーネントは、変速装置を含み、
   前記制御部は、前記人力駆動車の変速比が前記傾きに対応する変速比になるように前記変速装置を制御する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の制御装置。
8. 前記第２コンポーネントは、アジャスタブルシートポストを含み、
   前記制御部は、前記傾きに対応する高さにな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１〜７のいずれか一項に記載の制御装置。
9. 人力駆動車の動きを制限する制限装置を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、前記人力駆動車の走行速度、および、前記人力駆動車の前後方向の傾きに基づいて、前記人力駆動車の動きを制限する制限状態となるように前記制限装置を制御する、制御装置。
10. 前記制御部は、前記走行速度が第１所定値以下であり、かつ、前記傾きが第２所定値以上であれば、前記制限状態となるように前記制限装置を制御する、請求項９に記載の制御装置。
11. 前記制限装置は、制動装置を含み、
    前記制御部は、前記傾きに対応する制動力を出力するように前記制動装置を制御する、請求項９または１０に記載の制御装置。
12. 前記制限装置は、施錠装置を含み、
    前記制御部は、ロック状態となるように前記施錠装置を制御する、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の制御装置。
13. 人力駆動車に入力される人力駆動力に対応する駆動力を出力する動力補助装置、および、人力駆動車の動きを制限する制限装置の少なくとも１つを制御する制御部を備え、
    前記制御部は、前記人力駆動車が非乗車状態であれば、前記人力駆動車の走行速度、および、前記人力駆動車の前後方向の傾きに基づいて、前記傾きに対応する駆動力を出力するように前記動力補助装置を制御する、および／または、前記人力駆動車の動きを制限する制限状態となるように前記制限装置を制御する、制御装置。
14. 前記制御部は、前記人力駆動車が非乗車状態であって、前記走行速度が第１所定値以下であり、かつ、前記傾きが第２所定値以上であれば、前記動力補助装置および前記制限装置の少なくともいずれか一方を制御する、請求項１３に記載の制御装置。
15. 前記制御部は、前記人力駆動車が非乗車状態から乗車状態に変化すると、出力される駆動力が大きくなるように前記動力補助装置を制御する、請求項１３または１４に記載の制御装置。
16. 前記制御部は、前記傾き、および、前記人力駆動車の総重量に対応する駆動力を出力するように前記動力補助装置を制御する、請求項１〜８、および、１３〜１５のいずれか一項に記載の制御装置。
17. 前記制限装置は、制動装置を含み、
    前記制御部は、前記傾きに対応する制動力を出力するように前記制動装置を制御する、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の制御装置。
18. 前記制御部は、前記人力駆動車が非乗車状態から乗車状態に変化すると、制動力が大きくなるように前記制動装置を制御する、請求項１７に記載の制御装置。
19. 前記制御部は、前記傾き、および、前記人力駆動車の総重量に対応する制動力を出力するように前記制動装置を制御する、請求項１１、１７、および、１８のいずれか一項に記載の制御装置。
20. 前記制限装置は、施錠装置を含み、
    前記制御部は、ロック状態となるように前記施錠装置を制御する、請求項１３〜１５、および、１７〜１９のいずれか一項に記載の制御装置。