JP2020001578A - Control device for human-powered vehicle - Google Patents

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Abstract

To provide a control device for a human-powered vehicle, which can control a motor that assists the propulsion of the human-powered vehicle using a small amount of actual measurement data.SOLUTION: A control device for a human-powered vehicle includes a control unit that controls a motor that assists the propulsion of the human-powered vehicle having a crank in accordance with the human power driving force inputted to the crank. The control unit controls the motor when the rotation angle of the crank is out of a plurality of predetermined angle ranges that are separated from each other in the rotation direction of the crank, so that the output torque changes in accordance with the human power driving force obtained when the rotation angle of the crank is within the plurality of predetermined angle ranges.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、人力駆動車の推進をアシストするモータを制御する人力駆動車用制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a manually driven vehicle that controls a motor that assists propulsion of the manually driven vehicle.

特許文献1には、クランク軸に加わるトルクを歪みセンサによって歪みデータとして検出すること、歪みデータを伝送すること、および、伝送された歪みデータから人力によるペダル踏力を算出し、アシスト用モータのアシスト量を決定すること、が開示されている。   Patent Literature 1 discloses that a torque applied to a crankshaft is detected as strain data by a strain sensor, the strain data is transmitted, and a pedal force by human power is calculated from the transmitted strain data, and the assist motor is assisted. Determining the amount is disclosed.

国際公開第2015/108152号WO 2015/108152

特許文献1では、制御部は、トルクセンサによって実測されるデータに基づいてアシスト用モータを制御する。
本発明の目的の1つは、人力駆動車の推進をアシストするモータを、少ない実測データを用いて制御できる人力駆動車用制御装置を提供する。
In Patent Literature 1, the control unit controls the assist motor based on data actually measured by the torque sensor.
An object of the present invention is to provide a control device for a manually driven vehicle that can control a motor that assists propulsion of the manually driven vehicle using a small amount of measured data.

本発明の第1側面に従う人力駆動車用制御装置は、クランクを有する人力駆動車の推進をアシストするモータを、前記クランクに入力される人力駆動力に応じて制御する制御部を含む人力駆動車用制御装置であって、前記制御部は、前記クランクの回転角度が前記クランクの回転方向に相互に離間している複数の予め定める角度範囲にある場合に得られる前記人力駆動力に応じて、前記クランクの回転角度が前記複数の予め定める角度範囲外にある場合において、出力トルクが変化するように前記モータを制御する。
第1側面の人力駆動車用制御装置によれば、クランクが1回転する間で連続的に人力駆動力を検出しなくても、クランクが1回転する間で連続しない少なくとも2つの角度範囲における人力駆動力に応じて、人力駆動車の推進をアシストするモータを制御することができる。第1側面の人力駆動車用制御装置によれば、少ない実測データでモータを制御できる。
A control device for a manually driven vehicle according to a first aspect of the present invention is a manually driven vehicle including a control unit that controls a motor assisting propulsion of a manually driven vehicle having a crank in accordance with the manually driven force input to the crank. Control device, the control unit, according to the human-powered driving force obtained when the rotation angle of the crank is in a plurality of predetermined angle ranges that are mutually separated in the rotation direction of the crank, When the rotation angle of the crank is out of the plurality of predetermined angle ranges, the motor is controlled so that the output torque changes.
According to the control device for a manually driven vehicle of the first aspect, the human power in at least two angular ranges that are not continuous during one rotation of the crank even if the manual driving force is not detected continuously during one rotation of the crank. The motor that assists the propulsion of the manually driven vehicle can be controlled according to the driving force. According to the control device for a manually driven vehicle of the first aspect, the motor can be controlled with a small amount of measured data.

前記第1側面に従う第2側面の人力駆動車用制御装置において、前記クランクは、第1クランクアームおよび前記第1クランクアームとは回転位相が180度異なる第2クランクアームを含み、前記複数の予め定める角度範囲は、第1の角度範囲および第2の角度範囲を含み、前記第1の角度範囲は、前記クランクが第1方向に回転する場合において、前記第1クランクアームが上死点から下死点に移動する範囲に設けられ、前記第2の角度範囲は、前記クランクが第1方向に回転する場合において、前記第2クランクアームが上死点から下死点に移動する範囲に設けられる。
第2側面の人力駆動車用制御装置によれば、第1クランクアームに与えられる人力駆動力と、第2クランクアームに与えられる人力駆動力との両方を、モータの出力トルクに反映させることができる。
In the control device for a manually driven vehicle according to the second aspect, the crank includes a first crank arm and a second crank arm having a rotation phase different from that of the first crank arm by 180 degrees. The determined angle range includes a first angle range and a second angle range, and the first angle range is such that, when the crank rotates in a first direction, the first crank arm moves downward from a top dead center. The second angle range is provided in a range where the second crank arm moves from a top dead center to a bottom dead center when the crank rotates in a first direction. .
According to the man-powered vehicle control device of the second aspect, both the man-powered driving force applied to the first crank arm and the man-powered driving force applied to the second crank arm can be reflected in the output torque of the motor. it can.

前記第2側面に従う第3側面の人力駆動車用制御装置において、前記第1の角度範囲は、前記クランクが第1方向に回転する場合において、前記第1クランクアームが上死点から90°回転した角度を含み、前記第2の角度範囲は、前記クランクが第1方向に回転する場合において、前記第2クランクアームが上死点から90°回転した角度を含む。
第3側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動力が最も大きくなりやすい角度における人力駆動力を用いることによって、複数の予め定める角度範囲外におけるモータの出力トルクを決定しやすくなる。
In the control device for a manually driven vehicle according to the third aspect, the first angle range is such that the first crank arm rotates 90 ° from a top dead center when the crank rotates in a first direction. The second angle range includes an angle at which the second crank arm rotates 90 ° from the top dead center when the crank rotates in the first direction.
According to the control device for a manually driven vehicle of the third aspect, the output torque of the motor outside a plurality of predetermined angular ranges can be easily determined by using the manually driven force at the angle where the manually driven force tends to be the largest.

前記第1〜3側面のいずれか1つに従う第4側面の人力駆動車用制御装置において、前記複数の予め定める角度範囲のうちの少なくとも1つの予め定める角度範囲の位相は、変更可能である。
第4側面の人力駆動車用制御装置によれば、適切な角度における人力駆動力を用いて、複数の予め定める角度範囲外におけるモータの出力トルクを変化させることができる。
In the control device for a manually driven vehicle according to any one of the first to third aspects, the phase of at least one predetermined angle range among the plurality of predetermined angle ranges can be changed.
According to the control device for a manually driven vehicle of the fourth aspect, it is possible to change the output torque of the motor outside a plurality of predetermined angular ranges by using the manually driven force at an appropriate angle.

前記第1〜4側面のいずれか1つに従う第5側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車の状態、前記人力駆動車の仕様、前記人力駆動車の搭乗者の搭乗状態、前記人力駆動車の搭乗者の身体的特徴、および、前記人力駆動車の走行環境の少なくとも1つに応じて、前記複数の予め定める角度範囲の幅、位相、および、数の少なくとも1つを変更する。
第5側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車の状態、人力駆動車の仕様、人力駆動車の搭乗者の搭乗状態、人力駆動車の搭乗者の身体的特徴、および、人力駆動車の走行環境の少なくとも1つに応じて、適切な角度における人力駆動力を用いて、複数の予め定める角度範囲外におけるモータの出力トルクを変化させることができる。
In the control device for a manually driven vehicle according to the fifth aspect according to any one of the first to fourth aspects, the control unit includes a state of the manually driven vehicle, a specification of the manually driven vehicle, and a passenger of the manually driven vehicle. The riding state, physical characteristics of the occupant of the manually driven vehicle, and at least one of the width, phase, and number of the plurality of predetermined angular ranges according to at least one of the driving environments of the manually driven vehicle. Change one.
According to the control device for a manually driven vehicle of the fifth aspect, the state of the manually driven vehicle, the specification of the manually driven vehicle, the riding state of the occupant of the manually driven vehicle, the physical characteristics of the occupant of the manually driven vehicle, and the According to at least one of the driving environments of the driving vehicle, the output torque of the motor outside a plurality of predetermined angular ranges can be changed by using a human-powered driving force at an appropriate angle.

本発明の第6側面に従う人力駆動車用制御装置は、クランクを有する人力駆動車の推進をアシストするモータを、前記クランクに入力される人力駆動力に応じて制御する制御部を含む人力駆動車用制御装置であって、前記制御部は、前記クランクの回転角度が予め定める角度範囲にある場合に得られる前記人力駆動力に応じて、前記クランクの回転角度が予め定める角度範囲外にある場合において前記モータを制御し、前記人力駆動車の状態、前記人力駆動車の仕様、前記人力駆動車の搭乗者の搭乗状態、前記人力駆動車の搭乗者の身体的特徴、および、前記人力駆動車の走行環境の少なくとも1つに応じて、前記予め定める角度範囲の幅、位相、および、数の少なくとも1つを変更する。
第6側面の人力駆動車用制御装置によれば、連続的に人力駆動力を検出しなくても、人力駆動力に応じてモータを制御することができる。人力駆動車の状態、人力駆動車の仕様、人力駆動車の搭乗者の搭乗状態、人力駆動車の搭乗者の身体的特徴、および、人力駆動車の走行環境の少なくとも1つに応じて、適切な角度における人力駆動力を用いて、複数の予め定める角度範囲外におけるモータの出力トルクを変化させることができる。
A control device for a manually driven vehicle according to a sixth aspect of the present invention is a manually driven vehicle including a control unit that controls a motor assisting propulsion of a manually driven vehicle having a crank in accordance with the manually driven force input to the crank. Control device, wherein the control unit is configured to control the rotation angle of the crank outside a predetermined angle range according to the human-powered driving force obtained when the rotation angle of the crank is within a predetermined angle range. Controlling the motor, the state of the human-powered vehicle, the specifications of the human-powered vehicle, the riding state of the occupant of the human-powered vehicle, the physical characteristics of the occupant of the human-powered vehicle, and the human-powered vehicle And changing at least one of the width, the phase, and the number of the predetermined angle range according to at least one of the traveling environments.
According to the control device for a manually driven vehicle of the sixth aspect, the motor can be controlled in accordance with the manually driven force without continuously detecting the manually driven force. Appropriate depending on at least one of the condition of the manually driven vehicle, the specifications of the manually driven vehicle, the riding condition of the passenger of the manually driven vehicle, the physical characteristics of the passenger of the manually driven vehicle, and the driving environment of the manually driven vehicle It is possible to change the output torque of the motor outside a plurality of predetermined angular ranges by using the human-powered driving force at various angles.

前記第5または第6側面に従う第7側面の人力駆動車用制御装置において、前記人力駆動車の状態は、前記人力駆動車の車速、前記クランクの回転速度、前記人力駆動車の加速度、前記クランクの回転速度に対する駆動輪の回転速度の比率、前記人力駆動車の傾斜の少なくとも1つを含む。
第7側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車の車速、クランクの回転速度、人力駆動車の加速度、クランクの回転速度に対する駆動輪の回転速度の比率、人力駆動車の傾斜の少なくとも1つに応じて、適切な角度における人力駆動力を用いて、複数の予め定める角度範囲外におけるモータの出力トルクを変化させることができる。
In the control device for a manually driven vehicle according to the seventh aspect according to the fifth or sixth aspect, the state of the manually driven vehicle includes a vehicle speed of the manually driven vehicle, a rotation speed of the crank, an acceleration of the manually driven vehicle, an acceleration of the crank, At least one of the ratio of the rotation speed of the drive wheels to the rotation speed of the vehicle and the inclination of the manually driven vehicle.
According to the control device for a manually driven vehicle of the seventh aspect, the vehicle speed of the manually driven vehicle, the rotation speed of the crank, the acceleration of the manually driven vehicle, the ratio of the rotation speed of the drive wheel to the rotation speed of the crank, and the inclination of the manually driven vehicle According to at least one, the output torque of the motor outside a plurality of predetermined angular ranges can be changed using a human-powered driving force at an appropriate angle.

前記第5〜7側面のいずれか1つに従う第8側面の人力駆動車用制御装置において、前記人力駆動車の仕様は、サドルから前記クランクのクランク軸までの長さ、前記人力駆動車のフレームの形状、前記フレームの種類、および、ビンディングペダルの装着状態の少なくとも1つを含む。
第8側面の人力駆動車用制御装置によれば、サドルからクランクのクランク軸までの長さ、人力駆動車のフレームの形状、フレームの種類、および、ビンディングペダルの装着状態の少なくとも1つに応じて、適切な角度における人力駆動力を用いて、複数の予め定める角度範囲外におけるモータの出力トルクを変化させることができる。
In the control device for a manually driven vehicle according to the eighth aspect, the specification of the manually driven vehicle includes a length from a saddle to a crankshaft of the crank, a frame of the manually driven vehicle. , The type of the frame, and the mounting state of the binding pedal.
According to the control device for a manually driven vehicle of the eighth aspect, according to at least one of the length from the saddle to the crankshaft of the crank, the shape of the frame of the manually driven vehicle, the type of the frame, and the mounting state of the binding pedal. Thus, the output torque of the motor outside a plurality of predetermined angular ranges can be changed using the human-powered driving force at an appropriate angle.

前記第5〜8側面のいずれか1つに従う第9側面の人力駆動車用制御装置において、前記人力駆動車の搭乗者の搭乗状態は、サドルに着座している状態、立ち漕ぎ状態、および、ペダルの一方にのみ荷重をかけて走行している状態の少なくとも1つ、を含む。
第9側面の人力駆動車用制御装置によれば、サドルに着座している状態、立ち漕ぎ状態、および、ペダルの一方にのみ荷重をかけて走行している状態の少なくとも1つに応じて、適切な角度における人力駆動力を用いて、複数の予め定める角度範囲外におけるモータの出力トルクを変化させることができる。
In the control device for a manually driven vehicle according to the ninth aspect according to any one of the fifth to eighth aspects, the riding state of the occupant of the manually driven vehicle is a state of sitting on a saddle, a standing state, and This includes at least one state in which the vehicle is running with a load applied to only one of the pedals.
According to the control device for a manually driven vehicle of the ninth aspect, according to at least one of the state of sitting on the saddle, the state of rowing, and the state of running with a load applied to only one of the pedals, The output torque of the motor outside a plurality of predetermined angular ranges can be changed using a human-powered driving force at an appropriate angle.

前記第5〜9側面のいずれか1つに従う第10側面の人力駆動車用制御装置において、前記人力駆動車の搭乗者の搭乗状態は、サドルに加わる荷重の状態を含む。
第10側面の人力駆動車用制御装置によれば、前記サドルに加わる荷重の状態に応じて、適切な角度における人力駆動力を用いて、複数の予め定める角度範囲外におけるモータの出力トルクを変化させることができる。
In the human powered vehicle control device according to the tenth aspect according to any one of the fifth to ninth aspects, the riding state of the occupant of the manually powered vehicle includes a state of a load applied to a saddle.
According to the control device for a manually driven vehicle of the tenth aspect, the output torque of the motor outside a plurality of predetermined angle ranges is changed using the manual driving force at an appropriate angle in accordance with the state of the load applied to the saddle. Can be done.

前記第5〜10側面のいずれか1つに従う第11側面の人力駆動車用制御装置において、前記人力駆動車の搭乗者の身体的特徴は、脚の長さを含む。
第11側面の人力駆動車用制御装置によれば、脚の長さに応じて、適切な角度における人力駆動力を用いて、複数の予め定める角度範囲外におけるモータの出力トルクを変化させることができる。
The control device for a manually driven vehicle according to any one of the fifth to tenth aspects, wherein the physical characteristics of the occupant of the manually driven vehicle include leg length.
According to the control device for a manually driven vehicle of the eleventh aspect, the output torque of the motor outside a plurality of predetermined angle ranges can be changed using the manually driven force at an appropriate angle in accordance with the length of the leg. it can.

前記第5〜11側面のいずれか1つに従う第12側面の人力駆動車用制御装置において、前記人力駆動車の走行環境は、走行路の種類、走行路の傾斜、走行路の形状、風速、および風向きの少なくとも1つを含む。
第12側面の人力駆動車用制御装置によれば、走行路の種類、走行路の傾斜、走行路の形状、風速、および風向きの少なくとも1つに応じて、適切な角度における人力駆動力を用いて、複数の予め定める角度範囲外におけるモータの出力トルクを変化させることができる。
In the control device for a manually driven vehicle according to any one of the fifth to eleventh aspects, the traveling environment of the manually driven vehicle includes a type of a traveling path, a slope of the traveling path, a shape of the traveling path, a wind speed, And at least one of wind directions.
According to the man-powered vehicle control device of the twelfth aspect, the human-powered driving force at an appropriate angle is used according to at least one of the type of the traveling path, the inclination of the traveling path, the shape of the traveling path, the wind speed, and the wind direction. Thus, the output torque of the motor outside a plurality of predetermined angular ranges can be changed.

前記第5〜12側面のいずれか1つに従う第13側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、操作装置が操作されることによって、前記人力駆動車の仕様、および、前記人力駆動車の搭乗者の身体的特徴の少なくとも1つを取得する。
第13側面の人力駆動車用制御装置によれば、制御部は、人力駆動車の仕様、および、人力駆動車の搭乗者の身体的特徴の少なくとも1つを簡単に取得できる。
In the control device for a manually driven vehicle according to the thirteenth aspect according to any one of the fifth to twelfth aspects, the control unit is configured to operate the operation device so that a specification of the manually driven vehicle and the manual drive Obtain at least one of the physical characteristics of the vehicle occupant.
According to the control device for a manually driven vehicle of the thirteenth aspect, the control unit can easily acquire at least one of the specifications of the manually driven vehicle and the physical characteristics of the occupant of the manually driven vehicle.

前記第1〜13側面のいずれか1つに従う第14側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記クランクにビンディングペダルが装着されている場合、前記クランクにビンディングペダルが装着されていない場合よりも、前記モータの出力トルクの最大値および最小値との差が小さくなるように、前記モータを制御する。
第14側面の人力駆動車用制御装置によれば、連続的に人力駆動力を検出しなくても、ビンディングペダルを用いてクランクを回転させる場合においても、適切にモータの出力トルクを変化させることができる。
In the control device for a manually driven vehicle according to any one of the first to thirteenth aspects, the control unit, when a binding pedal is mounted on the crank, includes a binding pedal mounted on the crank. The motor is controlled such that the difference between the maximum value and the minimum value of the output torque of the motor is smaller than when there is no motor.
According to the control device for a manually driven vehicle of the fourteenth aspect, the output torque of the motor can be appropriately changed even when the crank is rotated using the binding pedal without continuously detecting the manually driven force. Can be.

前記第1〜14側面のいずれか1つに従う第15側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動力の最大値が所定値以上の場合、前記人力駆動力の最大値が前記所定値未満の場合よりも、前記モータの出力トルクの最大値および最小値との差が小さくなるように、前記モータを制御する。
第15側面の人力駆動車用制御装置によれば、例えば、坂道および加速時など、人力駆動力の最大値が大きくなる場合において、人力駆動車を操作しやすくなる。
In the control device for a manually driven vehicle according to the fifteenth aspect, according to any one of the first to fourteenth aspects, when the maximum value of the manual driving force is equal to or more than a predetermined value, the maximum value of the manual driving force is The motor is controlled such that the difference between the maximum value and the minimum value of the output torque of the motor is smaller than the case where is smaller than the predetermined value.
According to the control device for a manually driven vehicle of the fifteenth aspect, it is easy to operate the manually driven vehicle when the maximum value of the manually driven force increases, for example, on a slope or when accelerating.

前記第1〜15側面のいずれか1つに従う第16側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車の走行抵抗が増加する場合、前記モータの出力トルクの最大値および最小値との差が小さくなるように、前記モータを制御する。
第16側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車の走行抵抗が増加する場合において、人力駆動車を操作しやすくなる。
The controller for a manually driven vehicle according to any one of the first to fifteenth aspects, wherein the control unit is configured to control a maximum value of an output torque of the motor when a running resistance of the manually driven vehicle increases. The motor is controlled so that the difference from the minimum value becomes small.
According to the control device for a manually driven vehicle of the sixteenth aspect, when the running resistance of the manually driven vehicle increases, it becomes easier to operate the manually driven vehicle.

前記第1〜16側面のいずれか1つに従う第17側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車の走行抵抗が減少する場合、前記モータの出力トルクの最大値および最小値との差が大きくなるように、前記モータを制御する。
第17側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車の走行抵抗が減少する場合において、人力駆動車を操作しやすくなる。
The controller for a manually driven vehicle according to any one of the first to sixteenth aspects, wherein the control unit is configured to control a maximum value of an output torque of the motor when a running resistance of the manually driven vehicle decreases. The motor is controlled so that the difference from the minimum value increases.
According to the control device for a manually driven vehicle of the seventeenth aspect, when the running resistance of the manually driven vehicle decreases, it becomes easier to operate the manually driven vehicle.

前記第1〜17側面のいずれか1つに従う第18側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、周期的な振幅を有する波形の一部を用いて、前記クランクの回転角度が前記予め定める角度範囲外の場合における前記人力駆動力を推定する。
第18側面の人力駆動車用制御装置によれば、所定の角度範囲外の場合における人力駆動力を推定しやすい。
The control device for a manually driven vehicle according to any one of the first to seventeenth aspects, wherein the control unit uses the part of the waveform having a periodic amplitude to adjust the rotation angle of the crank. The human-powered driving force is estimated when the angle is outside the predetermined angle range.
According to the control device for a manually driven vehicle of the eighteenth aspect, it is easy to estimate the manually driven force when the angle is out of the predetermined angle range.

前記第1〜18側面のいずれか1つに従う第19側面の人力駆動車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含み、前記制御部は、前記クランクが前記予め定める角度範囲のときだけ人力駆動力に関する信号を前記検出部から取得する。
第19側面の人力駆動車用制御装置によれば、制御部の処理の負荷を低減することができる。
The control device for a manually driven vehicle according to any one of the first to eighteenth aspects, further comprising a detection unit that detects the manually driven force, wherein the control unit is configured to control the crank angle of the predetermined angle range. Only when is the signal relating to the manual driving force obtained from the detection unit.
According to the control device for a manually driven vehicle of the nineteenth aspect, the processing load of the control unit can be reduced.

前記第1〜19側面のいずれか1つに従う第20側面の人力駆動車用制御装置において、前記検出部は、前記人力駆動力に関する信号を無線で前記制御部に送信する。
第20側面の人力駆動車用制御装置によれば、データの送受信経路において物理的接点が無いことから接点の摩耗のような物理的劣化がない。
In the control device for a manually driven vehicle according to the twentieth aspect according to any one of the first to nineteenth aspects, the detection unit wirelessly transmits a signal related to the manually driven force to the control unit.
According to the control device for a manually driven vehicle of the twentieth aspect, since there is no physical contact in the data transmission / reception path, there is no physical deterioration such as wear of the contact.

本発明の第21側面に従う人力駆動車用制御装置は、クランクに入力される人力駆動力を推定する制御部を含む人力駆動車用制御装置であって、前記制御部は、前記クランクの回転角度が前記クランクの回転方向に相互に離間している複数の予め定める角度範囲にある場合に得られる前記人力駆動力に応じて、前記クランクの回転角度が前記複数の予め定める角度範囲外の場合における前記人力駆動力を推定する。
第21側面の人力駆動車用制御装置によれば、クランクの回転角度が複数の予め定める角度範囲外においても、人力駆動力を推定することができるので、クランクが1回転する間で連続的に人力駆動力を検出しなくてもよい。
A control device for a manually driven vehicle according to a twenty-first aspect of the present invention is a control device for a manually driven vehicle including a control unit for estimating a manual driving force input to a crank, wherein the control unit includes a rotation angle of the crank. According to the human-powered driving force obtained when the crank angle is in a plurality of predetermined angle ranges mutually separated in the rotation direction of the crank, the rotation angle of the crank is out of the plurality of predetermined angle ranges. The manual driving force is estimated.
According to the control device for a manually driven vehicle of the twenty-first aspect, the manually driven force can be estimated even when the rotation angle of the crank is outside a plurality of predetermined angular ranges. It is not necessary to detect the manual driving force.

本発明の第22側面に従う人力駆動車用制御装置は、クランクに入力される人力駆動力を推定する制御部を含む人力駆動車用制御装置であって、前記制御部は、前記クランクの回転角度が予め定める角度範囲にある場合おける前記人力駆動力に応じて、前記クランクの回転角度が予め定める角度範囲外における前記人力駆動力を推定し、人力駆動車の状態、前記人力駆動車の仕様、前記人力駆動車の搭乗者の搭乗状態、前記人力駆動車の搭乗者の身体的特徴、および、前記人力駆動車の走行環境の少なくとも1つに応じて、前記予め定める角度範囲の幅、位相、および、数の少なくとも1つを変更する。
第22側面の人力駆動車用制御装置によれば、クランクの回転角度が予め定める角度範囲外においても、人力駆動力を推定することができるので、連続的に人力駆動力を検出しなくてもよい。人力駆動車の状態、人力駆動車の仕様、人力駆動車の搭乗者の搭乗状態、人力駆動車の搭乗者の身体的特徴、および、人力駆動車の走行環境の少なくとも1つに応じて、適切な角度における人力駆動力を用いて、予め定める角度範囲外における人力駆動力を推定することができる。
A control device for a manually driven vehicle according to a twenty-second aspect of the present invention is a control device for a manually driven vehicle including a control unit for estimating a manual driving force input to a crank, wherein the control unit includes a rotation angle of the crank. According to the human-powered driving force in the case where is in a predetermined angle range, the rotation angle of the crank estimates the human-powered driving force outside the predetermined angle range, the state of the human-powered vehicle, the specification of the human-powered vehicle, The riding state of the occupant of the manually driven vehicle, the physical characteristics of the occupant of the manually driven vehicle, and at least one of the traveling environments of the manually driven vehicle, the width of the predetermined angular range, the phase, And at least one of the numbers is changed.
According to the control device for a manually driven vehicle of the twenty-second aspect, even when the rotation angle of the crank is out of the predetermined angle range, the manually driven force can be estimated, so that it is not necessary to continuously detect the manually driven force. Good. Appropriate depending on at least one of the condition of the manually driven vehicle, the specifications of the manually driven vehicle, the riding condition of the passenger of the manually driven vehicle, the physical characteristics of the passenger of the manually driven vehicle, and the driving environment of the manually driven vehicle The human-powered driving force outside the predetermined angle range can be estimated using the human-powered driving force at an appropriate angle.

本開示の人力駆動車用制御装置は、人力駆動車の推進をアシストするモータを、少ない実測データを用いて制御できる。   The control device for a manually driven vehicle of the present disclosure can control a motor that assists in propulsion of a manually driven vehicle using a small amount of measured data.

人力駆動車の側面図。The side view of a human-powered vehicle. 第1実施形態に係る人力駆動車用制御装置を含む人力駆動車の電気的構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an electric configuration of a human-powered vehicle including a human-powered vehicle control device according to a first embodiment. ドライブユニットの構成を模式的に示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a drive unit. 人力駆動力の波形をプロットした図。The figure which plotted the waveform of human-powered driving force. クランクの回転角度を説明する図。The figure explaining the rotation angle of a crank. 第1実施形態に係る人力駆動車用制御装置におけるトルク算出処理のフローチャート。5 is a flowchart of a torque calculation process in the control device for a manually driven vehicle according to the first embodiment. 人力駆動力とモータの出力トルクとの関係を示す図。The figure which shows the relationship between human-powered driving force and the output torque of a motor. 出力トルクの一例を示す図。The figure which shows an example of an output torque. 第2実施形態に係る人力駆動車用制御装置を含む人力駆動車の電気的構成を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram showing an electric configuration of a manually driven vehicle including the control device for a manually driven vehicle according to the second embodiment. 予め定める角度範囲の位相の変更の一例を示す図。The figure which shows an example of the change of the phase of a predetermined angle range. 人力駆動力の波形と、モータの出力トルクの波形との関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship between the waveform of a manual driving force, and the waveform of the output torque of a motor. 人力駆動力の波形と、モータの出力トルクの波形との関係の他の例を示す図。The figure which shows the other example of the relationship between the waveform of a manual driving force, and the waveform of the output torque of a motor. 予め定める角度範囲の幅の一例を示す図。The figure which shows an example of the width of the predetermined angle range. 予め定める角度範囲の数の第1の例を示す図。The figure which shows the 1st example of the number of the angle range determined beforehand. ビンディングペダルの装着時に使用される関係式の波形の一例を示す図。The figure which shows an example of the waveform of the relational expression used at the time of mounting | wearing of a binding pedal. 第5実施形態に係る人力駆動車用制御装置におけるトルク算出処理のフローチャート。15 is a flowchart of a torque calculation process in the control device for a manually driven vehicle according to the fifth embodiment. 第6実施形態に係る人力駆動車用制御装置におけるトルク算出処理のフローチャート。15 is a flowchart of a torque calculation process in the control device for a manually driven vehicle according to the sixth embodiment.

<第1実施形態>
図1〜図8を参照して、実施形態の人力駆動車用制御装置60について説明する。以後、人力駆動車用制御装置60を、単に制御装置60と記載する。制御装置60は、人力駆動車10に設けられる。人力駆動車10は、少なくとも人力駆動力Hによって駆動することができる車である。人力駆動車10は、車輪の数が限定されず、例えば1輪車および3輪以上の車輪を有する車も含む。人力駆動車10は、例えばマウンテンバイク、ロードバイク、シティバイク、カーゴバイク、および、リカンベントなど種々の種類の自転車、ならびに、電動アシスト自転車(E−bike)を含む。本実施形態では、人力駆動車10を自転車として説明する。
<First embodiment>
A control device 60 for a manually driven vehicle according to the embodiment will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the control device 60 for a manually driven vehicle will be simply referred to as the control device 60. The control device 60 is provided in the manually driven vehicle 10. The manual drive vehicle 10 is a vehicle that can be driven by at least the manual drive force H. The number of wheels is not limited, and the human powered vehicle 10 includes, for example, a unicycle and a vehicle having three or more wheels. The human powered vehicle 10 includes various types of bicycles such as a mountain bike, a road bike, a city bike, a cargo bike, and a recumbent, and an electric assist bicycle (E-bike). In the present embodiment, the manually driven vehicle 10 will be described as a bicycle.

図1に示されるとおり人力駆動車10は、クランク12および駆動輪14を備える。人力駆動車10は、フレーム16をさらに備える。人力駆動車10は、サドル16Dをさらに含む。サドル16Dは、フレーム16のシートチューブに装着される。クランク12には、人力駆動力Hが入力される。クランク12は、フレーム16に対して回転可能なクランク軸12Aを含む。クランク12は、第1クランクアーム12Bおよび第1クランクアーム12Bとは回転位相が180度異なる第2クランクアーム12Cを含む。第1クランクアーム12Bは、クランク軸12Aの軸方向の第1端部に設けられる。第2クランクアーム12Cは、クランク軸12Aの軸方向において第1端部とは反対側の第2端部に設けられる。第1クランクアーム12Bおよび第2クランクアーム12Cそれぞれには、ペダル18が連結される。駆動輪14は、クランク12が回転することによって駆動される。駆動輪14は、フレーム16に支持される。クランク12と駆動輪14とは、駆動機構20によって連結される。駆動機構20は、クランク軸12Aに結合される第1回転体22を含む。本実施形態では、クランク軸12Aと第1回転体22とは、一体に回転するように結合される。クランク軸12Aと第1回転体22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12が前転した場合に、第1回転体22を前転させ、クランク12が後転した場合に、第1回転体22を後転させないように構成される。第1回転体22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20は、第2回転体24と、連結部材26とをさらに含む。連結部材26は、第1回転体22の回転力を第2回転体24に伝達する。連結部材26は、例えば、チェーン、ベルト、または、シャフトを含む。   As shown in FIG. 1, the manually driven vehicle 10 includes a crank 12 and drive wheels 14. The manual drive vehicle 10 further includes a frame 16. The manual drive vehicle 10 further includes a saddle 16D. The saddle 16D is mounted on a seat tube of the frame 16. The manual driving force H is input to the crank 12. The crank 12 includes a crank shaft 12A rotatable with respect to the frame 16. The crank 12 includes a first crank arm 12B and a second crank arm 12C having a rotation phase different from that of the first crank arm 12B by 180 degrees. The first crank arm 12B is provided at a first axial end of the crankshaft 12A. The second crank arm 12C is provided at a second end opposite to the first end in the axial direction of the crankshaft 12A. A pedal 18 is connected to each of the first crank arm 12B and the second crank arm 12C. The drive wheels 14 are driven by rotation of the crank 12. The drive wheels 14 are supported by a frame 16. The crank 12 and the drive wheel 14 are connected by a drive mechanism 20. Drive mechanism 20 includes a first rotating body 22 coupled to crankshaft 12A. In the present embodiment, the crankshaft 12A and the first rotating body 22 are coupled so as to rotate integrally. The crankshaft 12A and the first rotating body 22 may be connected via a first one-way clutch. The first one-way clutch is configured to cause the first rotating body 22 to rotate forward when the crank 12 rotates forward, and to prevent the first rotating body 22 from rotating backward when the crank 12 rotates backward. The first rotating body 22 includes a sprocket, a pulley, or a bevel gear. The drive mechanism 20 further includes a second rotating body 24 and a connecting member 26. The connecting member 26 transmits the torque of the first rotating body 22 to the second rotating body 24. The connection member 26 includes, for example, a chain, a belt, or a shaft.

第2回転体24は、駆動輪14に連結される。第2回転体24は、スプロケット、プーリ、または、ベベルギアを含む。第2回転体24と駆動輪14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24が前転した場合に、駆動輪14を前転させ、第2回転体24が後転した場合に、駆動輪14を後転させないように構成される。   The second rotating body 24 is connected to the drive wheel 14. The second rotating body 24 includes a sprocket, a pulley, or a bevel gear. It is preferable that a second one-way clutch is provided between the second rotating body 24 and the drive wheels 14. The second one-way clutch is configured to rotate the driving wheel 14 forward when the second rotating body 24 rotates forward, and to prevent the driving wheel 14 from rotating backward when the second rotating body 24 rotates backward. .

人力駆動車10は、前輪および後輪を含む。フレーム16には、フロントフォーク16Aを介して前輪が取り付けられている。フロントフォーク16Aには、ハンドルバー16Cがステム16Bを介して連結されている。以下の実施形態では、後輪を駆動輪14として説明するが、前輪が駆動輪14であってもよい。   The manual drive vehicle 10 includes a front wheel and a rear wheel. A front wheel is attached to the frame 16 via a front fork 16A. A handlebar 16C is connected to the front fork 16A via a stem 16B. In the following embodiments, the rear wheels will be described as the drive wheels 14, but the front wheels may be the drive wheels 14.

人力駆動車10は、バッテリ28をさらに含む。バッテリ28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28は、人力駆動車10に設けられ、バッテリ28と有線で電気的に接続されている他の電気部品、例えば、モータ32および制御装置60に電力を供給する。バッテリ28は、制御装置60の制御部62と有線または無線によって通信可能に接続されてもよい。バッテリ28は、例えば電力線通信(PLC;power line communication)によって制御部62と通信可能であってもよい。バッテリ28は、フレーム16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16の内部に収容されてもよい。   The manual drive vehicle 10 further includes a battery 28. Battery 28 includes one or more battery cells. The battery cell includes a rechargeable battery. The battery 28 is provided in the manually driven vehicle 10 and supplies power to other electric components, for example, the motor 32 and the control device 60 that are electrically connected to the battery 28 by wire. Battery 28 may be communicably connected to control unit 62 of control device 60 by wire or wirelessly. The battery 28 may be able to communicate with the control unit 62 by, for example, power line communication (PLC). The battery 28 may be attached to the outside of the frame 16, or at least a part thereof may be housed inside the frame 16.

図2に示されるとおり人力駆動車10は、人力駆動車用コンポーネント30を含む。人力駆動車用コンポーネント30は、人力駆動車10の推進をアシストするためのモータ32を含む。制御装置60の制御部62は、人力駆動車用コンポーネント30と有線または無線通信によって接続可能に構成される。人力駆動車10は、複数の人力駆動車用コンポーネント30を含んでいてもよい。人力駆動車10が複数の人力駆動車用コンポーネント30を含む場合、制御部62は、複数の人力駆動車用コンポーネント30のそれぞれと有線または無線通信によって接続されてもよく、共通の通信線によって複数の人力駆動車用コンポーネント30のそれぞれと有線通信によって接続されてもよい。   As shown in FIG. 2, the manually driven vehicle 10 includes a manually driven vehicle component 30. The manually driven vehicle component 30 includes a motor 32 for assisting the propulsion of the manually driven vehicle 10. The control unit 62 of the control device 60 is configured to be connectable to the manually powered vehicle component 30 by wire or wireless communication. The powered vehicle 10 may include a plurality of powered vehicle components 30. When the human-powered vehicle 10 includes a plurality of human-powered vehicle components 30, the control unit 62 may be connected to each of the plurality of human-powered vehicle components 30 by wire or wireless communication, and may be connected by a common communication line. May be connected to each of the manually driven vehicle components 30 by wired communication.

人力駆動車用コンポーネント30は、ドライブユニット30Aを含む。モータ32は、ドライブユニット30Aに含まれる。人力駆動車10は、モータ32の駆動回路34をさらに含む。駆動回路34は、ドライブユニット30Aに含まれる。モータ32および駆動回路34は、同一のハウジングに設けられることが好ましい。駆動回路34は、バッテリ28からモータ32に供給される電力を制御する。駆動回路34は、制御部62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34は、例えばシリアル通信によって制御部62と通信可能である。駆動回路34は、制御部62からの制御信号に応じてモータ32を駆動させる。モータ32は、人力駆動車10の推進をアシストするように構成される。モータ32は、電気モータを含む。モータ32は、ペダル18から後輪までの人力駆動力Hの動力伝達経路、または、前輪に回転を伝達するように設けられる。モータ32は、人力駆動車10のフレーム16、後輪、または、前輪に設けられる。本実施形態では、モータ32は、クランク軸12Aから第1回転体22までの動力伝達経路に結合される。モータ32とクランク軸12Aとの間の動力伝達経路には、クランク軸12Aを人力駆動車10が前進する方向に回転させた場合にクランク12の回転力によってモータ32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。本実施形態では、クランク軸12Aは、出力部36に結合する。出力部36には第1回転体22が結合される。クランク軸12Aが第1ワンウェイクラッチを介して第1回転体22に接続される場合、たとえばクランク軸12Aと出力部36との間に第1ワンウェイクラッチが設けられてもよく、出力部36を分割して構成し、分割した部分の間に第1ワンウェイクラッチが設けられてもよい。モータ32および駆動回路34が設けられるハウジングには、モータ32および駆動回路34以外の構成が設けられてもよく、例えばモータ32の回転を減速して出力する減速機38が設けられてもよい。減速機38は、たとえば複数のギアを含む。減速機38は、出力部36に設けられるギア36Aを含む。減速機38は、モータ32の回転力を出力部36に伝達する。   The component 30 for a manually driven vehicle includes a drive unit 30A. Motor 32 is included in drive unit 30A. The manual drive vehicle 10 further includes a drive circuit 34 for the motor 32. Drive circuit 34 is included in drive unit 30A. The motor 32 and the drive circuit 34 are preferably provided in the same housing. The drive circuit 34 controls the power supplied from the battery 28 to the motor 32. The drive circuit 34 is communicably connected to the control unit 62 by wire or wirelessly. The drive circuit 34 can communicate with the control unit 62 by, for example, serial communication. The drive circuit 34 drives the motor 32 according to a control signal from the control unit 62. The motor 32 is configured to assist the propulsion of the manually driven vehicle 10. Motor 32 includes an electric motor. The motor 32 is provided so as to transmit rotation to the power transmission path of the manual driving force H from the pedal 18 to the rear wheel, or to the front wheel. The motor 32 is provided on the frame 16, the rear wheel, or the front wheel of the manually driven vehicle 10. In the present embodiment, the motor 32 is coupled to a power transmission path from the crankshaft 12A to the first rotating body 22. In the power transmission path between the motor 32 and the crankshaft 12A, a one-way clutch is provided so that when the crankshaft 12A is rotated in the direction in which the manually driven vehicle 10 moves forward, the motor 32 does not rotate due to the torque of the crank 12. It is preferably provided. In the present embodiment, the crankshaft 12A is connected to the output unit 36. The first rotating body 22 is coupled to the output unit 36. When the crankshaft 12A is connected to the first rotating body 22 via the first one-way clutch, for example, a first one-way clutch may be provided between the crankshaft 12A and the output unit 36, and the output unit 36 is divided. The first one-way clutch may be provided between the divided parts. In the housing in which the motor 32 and the drive circuit 34 are provided, a configuration other than the motor 32 and the drive circuit 34 may be provided. For example, a reduction gear 38 that reduces the speed of rotation of the motor 32 and outputs the rotation may be provided. The speed reducer 38 includes, for example, a plurality of gears. The speed reducer 38 includes a gear 36 </ b> A provided on the output unit 36. The speed reducer 38 transmits the rotational force of the motor 32 to the output unit 36.

人力駆動車10は、制御装置60を含む。制御装置60は、クランク12を有する人力駆動車10の推進をアシストするモータ32を、クランク12に入力される人力駆動力Hに応じて制御する制御部62を含む。
制御部62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62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。制御部62は、複数の場所に離れて配置される複数の演算処理装置を含んでいてもよい。制御装置60は、記憶部64をさらに含む。記憶部64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64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62および記憶部64は、例えばモータ32が設けられるハウジングに設けられる。
The manual drive vehicle 10 includes a control device 60. The control device 60 includes a control unit 62 that controls the motor 32 that assists the propulsion of the manually driven vehicle 10 having the crank 12 in accordance with the manually driven force H input to the crank 12.
Control unit 62 includes an arithmetic processing unit that executes a predetermined control program. The arithmetic processing device includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit). The control unit 62 may include one or more microcomputers. The control unit 62 may include a plurality of arithmetic processing units separately arranged at a plurality of locations. Control device 60 further includes a storage unit 64. The storage unit 64 stores various control programs and information used for various control processes. The storage unit 64 includes, for example, a nonvolatile memory and a volatile memory. The control unit 62 and the storage unit 64 are provided, for example, in a housing in which the motor 32 is provided.

制御装置60は、さらに、クランク回転センサ66、車速センサ68、および、クランク角度センサ70を含むことが好ましい。   Preferably, control device 60 further includes a crank rotation sensor 66, a vehicle speed sensor 68, and a crank angle sensor 70.

クランク回転センサ66は、人力駆動車10のクランク12の回転速度を検出するために用いられる。クランク回転センサ66は、例えば人力駆動車10のフレーム16またはモータ32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66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12Aまたはクランク軸12Aから第1回転体22までの間の動力伝達経路で、クランク軸12Aと一体に回転する部分に設けられる。クランク回転センサ66は、制御部62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66は、クランク12の回転速度に応じた信号を制御部62に出力する。クランク回転センサ66は、クランク軸12Aから第1回転体22までの人力駆動力Hの動力伝達経路において、クランク軸12Aと一体に回転する部材に設けられてもよい。例えば、クランク回転センサ66は、クランク軸12Aと第1回転体22との間に第1ワンウェイクラッチが設けられない場合、第1回転体22に設けられてもよい。クランク回転センサ66は、人力駆動車10の車速を検出するために用いられてもよい。この場合、制御部62は、クランク回転センサ66によって検出されるクランク12の回転速度と換算比率Rとに基づいて、駆動輪14の回転速度を算出し、駆動輪14の回転速度から人力駆動車10の車速を検出する。換算比率Rは、記憶部64に予め記憶されている。換算比率Rは、クランク12の回転速度に対する駆動輪14の回転速度の比を表す。人力駆動車10に変速機が設けられる場合、制御部62は、変速機の変速比ごとの換算比率Rを記憶することが好ましい。クランク回転センサ66は、クランク12の回転角度を検出するために用いられてもよい。たとえばクランク回転センサ66が、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場合、信号の出力がクランク12の回転角度に対応するので、クランク12の回転角度を検出するために用いることができる。クランク回転センサ66は、クランク12の回転速度を検出することができれば、いずれのセンサを含んでいてもよい。   The crank rotation sensor 66 is used to detect the rotation speed of the crank 12 of the manually driven vehicle 10. The crank rotation sensor 66 is attached to, for example, the housing of the manually driven vehicle 10 in which the frame 16 or the motor 32 is provided. The crank rotation sensor 66 includes a magnetic sensor that outputs a signal corresponding to the strength of the magnetic field. An annular magnet whose magnetic field strength changes in the circumferential direction is provided on the crankshaft 12A or on a portion of the power transmission path from the crankshaft 12A to the first rotating body 22 that rotates integrally with the crankshaft 12A. The crank rotation sensor 66 is communicably connected to the control unit 62 by wire or wirelessly. The crank rotation sensor 66 outputs a signal corresponding to the rotation speed of the crank 12 to the control unit 62. The crank rotation sensor 66 may be provided on a member that rotates integrally with the crankshaft 12A in the power transmission path of the manual driving force H from the crankshaft 12A to the first rotating body 22. For example, the crank rotation sensor 66 may be provided on the first rotating body 22 when the first one-way clutch is not provided between the crankshaft 12A and the first rotating body 22. The crank rotation sensor 66 may be used to detect the speed of the manually driven vehicle 10. In this case, the control unit 62 calculates the rotation speed of the driving wheel 14 based on the rotation speed of the crank 12 detected by the crank rotation sensor 66 and the conversion ratio R, and calculates the rotation speed of the driving wheel 14 from the rotation speed of the driving wheel 14. 10 vehicle speed is detected. The conversion ratio R is stored in the storage unit 64 in advance. The conversion ratio R represents a ratio of the rotation speed of the drive wheel 14 to the rotation speed of the crank 12. When a transmission is provided in the human-powered vehicle 10, the control unit 62 preferably stores a conversion ratio R for each transmission ratio of the transmission. The crank rotation sensor 66 may be used to detect the rotation angle of the crank 12. For example, when the crank rotation sensor 66 is configured to include a magnetic sensor that outputs a signal corresponding to the strength of the magnetic field, the output of the signal corresponds to the rotation angle of the crank 12. Can be used. The crank rotation sensor 66 may include any sensor as long as the rotation speed of the crank 12 can be detected.

車速センサ68は、車輪の回転速度を検出するために用いられる。車速センサ68は、有線または無線によって制御部62と電気的に接続されている。車速センサ68は、制御部62と有線または無線によって通信可能に接続されている。本実施形態では、車速センサ68は、車輪の回転速度に応じた信号を制御部62に出力する。制御部62は、車輪の回転速度に基づいて人力駆動車10の車速を演算する。車速センサ68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68は、フレーム16のチェーンステイに取り付けられ、後輪に取り付けられる磁石を検出する構成としてもよく、フロントフォーク16A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。車速センサ68は、GPS受信部を含んでいてよい。この場合、制御部62は、GPS受信部によって取得したGPS情報と、記憶部64に予め記録されている地図情報と、時間とに応じて、人力駆動車10の車速を検出してもよい。制御部62は、時間を計るための計時回路を含むことが好ましい。車速センサ68は、車輪の回転速度、または、人力駆動車10の車速を検出することができれば、いずれのセンサを含んでいてもよい。   The vehicle speed sensor 68 is used to detect the rotation speed of the wheel. The vehicle speed sensor 68 is electrically connected to the control unit 62 by wire or wirelessly. The vehicle speed sensor 68 is communicably connected to the control unit 62 by wire or wirelessly. In the present embodiment, the vehicle speed sensor 68 outputs a signal corresponding to the rotation speed of the wheel to the control unit 62. The control unit 62 calculates the vehicle speed of the manually driven vehicle 10 based on the rotation speed of the wheels. Preferably, the vehicle speed sensor 68 includes a magnetic lead or a Hall element that forms a reed switch. The vehicle speed sensor 68 may be configured to be attached to the chain stay of the frame 16 and detect a magnet attached to the rear wheel, or may be provided to the front fork 16A and configured to detect a magnet attached to the front wheel. Vehicle speed sensor 68 may include a GPS receiving unit. In this case, the control unit 62 may detect the vehicle speed of the manually driven vehicle 10 according to the GPS information acquired by the GPS receiving unit, the map information recorded in the storage unit 64 in advance, and the time. It is preferable that the control unit 62 includes a timing circuit for measuring time. The vehicle speed sensor 68 may include any sensor as long as it can detect the rotation speed of the wheels or the vehicle speed of the manually driven vehicle 10.

クランク角度センサ70は、クランク12の回転角度を検出するために用いられる。クランク角度センサ70は、有線または無線によって制御部62と電気的に接続されている。クランク角度センサ70は、クランク12が予め定める回転角度に位置するとき、制御部62に所定の信号を出力する。クランク角度センサ70は、スイッチ、またはエンコーダを含む。スイッチは、たとえば磁気スイッチを含む。磁気スイッチは、たとえばクランク軸12A、出力部36、または、第1回転体22に設けられる被検出部の磁気を検出するように構成される。被検出部は、クランク12が予め定める回転角度に位置するとき、磁気センサによって検出されるように、クランク軸12Aに配置される。エンコーダは、たとえばロータリエンコーダを含む。クランク角度センサ70は、クランク12の回転角度を検出することができれば、どのようなセンサを含んでいてもよい。   The crank angle sensor 70 is used to detect the rotation angle of the crank 12. The crank angle sensor 70 is electrically connected to the control unit 62 by wire or wirelessly. Crank angle sensor 70 outputs a predetermined signal to control unit 62 when crank 12 is positioned at a predetermined rotation angle. The crank angle sensor 70 includes a switch or an encoder. The switch includes, for example, a magnetic switch. The magnetic switch is configured to detect, for example, the magnetism of the detected portion provided on the crankshaft 12A, the output unit 36, or the first rotating body 22. The detected part is arranged on the crankshaft 12A so that it is detected by the magnetic sensor when the crank 12 is positioned at a predetermined rotation angle. The encoder includes, for example, a rotary encoder. The crank angle sensor 70 may include any sensor as long as it can detect the rotation angle of the crank 12.

制御装置60は、人力駆動力Hを検出する検出部72を含む。検出部72は、人力駆動力HのトルクTHに関する物理量を検出するために用いられる。検出部72は、人力駆動力Hに関する信号を出力する。人力駆動力Hに関する信号は、実測データを含む。人力駆動力HのトルクTHに関する物理量は、クランク12に入力される人力駆動力Hに基づく出力部36の歪みを含む。本実施形態では、検出部72は、出力部36の歪みを検出する。この場合、検出部72は、出力部36または出力部36の周囲に設けられる。検出部72は、歪センサまたは磁歪センサなどセンサを含む。歪センサは、歪ゲージを含む。好ましくは、検出部72は、出力部36のうち、クランク軸12Aに接続される部分と、モータ32または減速機38に接続される部分との間の部分の歪みを検出するように構成される。   Control device 60 includes a detection unit 72 that detects human-powered driving force H. The detection unit 72 is used to detect a physical quantity related to the torque TH of the manual driving force H. The detecting section 72 outputs a signal related to the manual driving force H. The signal related to the manual driving force H includes measured data. The physical quantity related to the torque TH of the manual driving force H includes distortion of the output unit 36 based on the manual driving force H input to the crank 12. In the present embodiment, the detection unit 72 detects the distortion of the output unit 36. In this case, the detection unit 72 is provided on the output unit 36 or around the output unit 36. The detecting unit 72 includes a sensor such as a strain sensor or a magnetostrictive sensor. The strain sensor includes a strain gauge. Preferably, detector 72 is configured to detect a distortion of a portion of output portion 36 between a portion connected to crankshaft 12A and a portion connected to motor 32 or reducer 38. .

図3に示されるように、歪センサは、好ましくは、動力伝達経路に含まれる出力部36の外周部に設けられる。検出部72は、人力駆動力Hに関する信号を有線で制御部62に送信してもよい。検出部72は、人力駆動力Hに関する信号を無線で制御部62に送信してもよい。検出部72が信号を無線で制御部62に送信する場合、検出部72は、無線の通信部74を含む。例えば、検出部72と制御部62とは、電磁誘導方式または共鳴方式によって通信する。検出部72の通信部74のアンテナは、制御部62のアンテナに対向するように配置される。検出部72の通信部74のアンテナは、基板74Aに設けられる。制御部62のアンテナは、例えば、制御部62および駆動回路34を実装する基板34Aに設けられる。制御部62のアンテナは、コイルを含む。検出部72の通信部74のアンテナは、コイルを含む。   As shown in FIG. 3, the strain sensor is preferably provided on an outer peripheral portion of the output unit 36 included in the power transmission path. The detection unit 72 may transmit a signal related to the manual driving force H to the control unit 62 by wire. The detection unit 72 may wirelessly transmit a signal regarding the manual driving force H to the control unit 62. When the detection unit 72 wirelessly transmits a signal to the control unit 62, the detection unit 72 includes a wireless communication unit 74. For example, the detection unit 72 and the control unit 62 communicate with each other by an electromagnetic induction method or a resonance method. The antenna of the communication unit 74 of the detection unit 72 is arranged to face the antenna of the control unit 62. The antenna of the communication unit 74 of the detection unit 72 is provided on the substrate 74A. The antenna of the control unit 62 is provided, for example, on a board 34A on which the control unit 62 and the drive circuit 34 are mounted. The antenna of the control unit 62 includes a coil. The antenna of the communication unit 74 of the detection unit 72 includes a coil.

制御部62は、人力駆動車用コンポーネント30を制御する。具体的には、制御部62は、モータ32を制御する。制御部62は、人力駆動車10に入力される人力駆動力Hに応じてモータ32を制御するように構成される。制御部62は、クランク12に入力される人力駆動力Hに対するモータ32による出力トルクの比率Xが、予め定める比率XAになるようにモータ32を制御するように構成される。予め定める比率XAは、一定値であってもよく、人力駆動力Hに応じて変化する値であってもよく、車速に応じて変化する値であってもよく、クランク12の回転速度によって変化する値であってもよい。人力駆動力Hは、人力駆動力HのトルクTHまたは人力駆動力Hの仕事率(ワット)を含む。人力駆動車10に入力される人力駆動力HのトルクTHに対するモータ32による出力トルクの比率XTを、比率Xと記載する場合がある。人力駆動車10に入力される人力駆動力Hの仕事率(ワット)に対するモータ32による出力トルクの仕事率(ワット)の比率XWを、比率Xと記載する場合がある。人力駆動力Hの仕事率は、クランク12に入力される人力駆動力HのトルクTHとクランク12の回転速度との乗算によって算出される。モータ32の出力が減速機38を介して人力駆動力Hの動力伝達経路に入力される場合は、減速機38の出力を、モータ32による出力トルクとする。制御部62は、車速が、予め定める速度以上になると、モータ32によるアシストを停止する。予め定める速度は、例えば25km/h、または45km/hである。制御部62は、予め定める比率XAが異なる複数のモードでモータ32を制御するようにしてもよい。制御部62は、モータ32の出力トルクが最大値以下になるようにモータ32を制御する。最大値は、予め定める比率XAが異なる複数のモードでモータ32を制御する場合、モードごとに異なる値が設定されていてもよい。   The control unit 62 controls the manually powered vehicle component 30. Specifically, the control unit 62 controls the motor 32. The control unit 62 is configured to control the motor 32 according to the manual driving force H input to the manual driving vehicle 10. The control unit 62 is configured to control the motor 32 such that the ratio X of the output torque of the motor 32 to the manual driving force H input to the crank 12 becomes a predetermined ratio XA. The predetermined ratio XA may be a constant value, a value that varies according to the manual driving force H, a value that varies according to the vehicle speed, and varies according to the rotation speed of the crank 12. Value may be used. The manual driving force H includes the torque TH of the manual driving force H or the power (watt) of the manual driving force H. The ratio XT of the output torque of the motor 32 to the torque TH of the manual driving force H input to the manual driving vehicle 10 may be described as a ratio X. The ratio XW of the power (watt) of the output torque by the motor 32 to the power (watt) of the manual driving force H input to the manual driving vehicle 10 may be described as a ratio X. The power of the manual driving force H is calculated by multiplying the torque TH of the manual driving force H input to the crank 12 by the rotation speed of the crank 12. When the output of the motor 32 is input to the power transmission path of the manual driving force H via the speed reducer 38, the output of the speed reducer 38 is set as the output torque of the motor 32. The control unit 62 stops assisting by the motor 32 when the vehicle speed becomes equal to or higher than a predetermined speed. The predetermined speed is, for example, 25 km / h or 45 km / h. The control unit 62 may control the motor 32 in a plurality of modes having different predetermined ratios XA. The control unit 62 controls the motor 32 so that the output torque of the motor 32 becomes equal to or less than the maximum value. When the motor 32 is controlled in a plurality of modes having different predetermined ratios XA, a different value may be set for each mode.

制御部62は、人力駆動力Hに加えてまたは代えて、車速、人力駆動車10の走行路の勾配、クランク12の回転速度、人力駆動車10の走行する位置に関する地図データ、人力駆動車10の走行地域の天候、人力駆動車10の走行路の路面状態、人力駆動車10の走行抵抗の少なくとも1つに応じて、モータ32を制御してもよい。   The control unit 62 includes, in addition to or in place of the manual driving force H, the vehicle speed, the gradient of the traveling path of the manual driving vehicle 10, the rotation speed of the crank 12, the map data relating to the running position of the manual driving vehicle 10, The motor 32 may be controlled in accordance with at least one of the weather of the traveling area, the road surface condition of the traveling path of the manually driven vehicle 10, and the running resistance of the manually driven vehicle 10.

制御部62は、モータ32を、クランク12に入力される人力駆動力Hに応じて制御する。具体的には、制御部62は、モータ32が人力駆動力Hに応じた出力トルクを出すように、モータ32を制御する。人力駆動力Hは、クランク12の回転に伴って変化する。このため、モータ32の出力トルクは、人力駆動力Hの変化に応じて変化する。   The control unit 62 controls the motor 32 according to the manual driving force H input to the crank 12. Specifically, the control unit 62 controls the motor 32 such that the motor 32 outputs an output torque corresponding to the manual driving force H. The manual driving force H changes with the rotation of the crank 12. For this reason, the output torque of the motor 32 changes according to the change in the manual driving force H.

本実施形態では、制御部62は、クランク12の回転角度がクランク12の回転方向に相互に離間している複数の予め定める角度範囲ARにある場合に得られる人力駆動力Hに応じて、クランク12の回転角度が複数の予め定める角度範囲AR外にある場合において、出力トルクが変化するようにモータ32を制御する。
本実施形態では、制御部62は、クランク12に入力される人力駆動力Hを推定する。制御部62は、クランク12の回転角度がクランク12の回転方向に相互に離間している複数の予め定める角度範囲ARの一つにある場合における人力駆動力Hに応じて、クランク12の回転角度が複数の予め定める角度範囲AR外の場合における人力駆動力Hを推定する。
In the present embodiment, the control unit 62 determines the crank angle in accordance with the human-powered driving force H obtained when the rotation angle of the crank 12 is in a plurality of predetermined angle ranges AR that are separated from each other in the rotation direction of the crank 12. The motor 32 is controlled so that the output torque changes when the rotation angle of the motor 12 is outside the plurality of predetermined angle ranges AR.
In the present embodiment, the control unit 62 estimates the manual driving force H input to the crank 12. The control unit 62 controls the rotation angle of the crank 12 according to the human-powered driving force H when the rotation angle of the crank 12 is in one of a plurality of predetermined angle ranges AR that are separated from each other in the rotation direction of the crank 12. Is estimated outside of a plurality of predetermined angle ranges AR.

図7に示すように、人力駆動力Hは、クランク12が1回転する期間を1周期として周期的に変化する。クランク12のクランクアームの一方を上死点に配置し、クランクアームの他方を下死点に配置した状態をクランク12の回転角度が0°であると定義すると、典型的には、人力駆動力Hは、クランク12の回転角度が0°から360°まで変化する間に、第1の最小値から第1の最大値に変化し、その後、第2の最小値に変化し、さらにその後、第2の最大値に変化して、その後再び第1の最小値に変化する。図7では、第1の最小値および第2の最小値をゼロ(0)としている。制御部62は、人力駆動力Hの変化に応じてモータ32の出力トルクを変化させる。人力駆動力Hの周期的な変化を推定することによって、クランク12の一部の角度範囲において人力駆動力Hを取得していなくても、モータ32の出力トルクを算出できる。   As shown in FIG. 7, the human-powered driving force H changes periodically with one cycle of the rotation of the crank 12 as one cycle. When one crank arm of the crank 12 is arranged at the top dead center and the other crank arm is arranged at the bottom dead center, the rotation angle of the crank 12 is defined as 0 °. H changes from a first minimum value to a first maximum value while the rotation angle of the crank 12 changes from 0 ° to 360 °, then changes to a second minimum value, and further, 2 and then again to the first minimum. In FIG. 7, the first minimum value and the second minimum value are set to zero (0). The control unit 62 changes the output torque of the motor 32 according to the change in the manual driving force H. By estimating the periodic change in the manual driving force H, the output torque of the motor 32 can be calculated even if the manual driving force H is not acquired in a part of the angular range of the crank 12.

好ましくは、制御部62は、周期的な振幅を有する波形の一部を用いて、クランク12の回転角度が予め定める角度範囲AR外の場合における人力駆動力Hを推定する。
図4に示されるように、人力駆動力Hの周期的な変化は、周期を有する波形に近似して表すことができる。周期を有する波形は、たとえば正弦波で表される。クランクアーム12B,12Cが上死点および下死点に位置するときのクランク12の回転角度に、周期を有する波形の最小ピークを対応させるか、または、クランクアーム12B,12Cが上死点および下死点から90°離れて位置するときのクランク12の回転角度に、周期を有する波形の最大ピークを対応させることによって、予め定めるクランク12の回転角度における人力駆動力Hに基づいて、人力駆動力Hを推定するために用いられる周期を有する波形を定義できる。定義された波形に基づいて、予め定めるクランク12の回転角度以外の回転角度における人力駆動力Hを推定できる。人力駆動力Hを推定するために用いられる周期を有する波形は、例えば、クランク12の回転角度に関する関係式として定義される。
Preferably, the control unit 62 estimates the human driving force H when the rotation angle of the crank 12 is outside the predetermined angle range AR using a part of the waveform having the periodic amplitude.
As shown in FIG. 4, the periodic change of the manual driving force H can be represented by approximating a waveform having a period. A waveform having a period is represented by, for example, a sine wave. The rotation angle of the crank 12 when the crank arms 12B and 12C are located at the top dead center and the bottom dead center is made to correspond to the minimum peak of the waveform having a period, or the crank arms 12B and 12C are set at the top dead center and the bottom dead center. By associating the maximum peak of the waveform having a period with the rotation angle of the crank 12 at a position 90 degrees away from the dead center, based on the manual driving force H at the predetermined rotation angle of the crank 12, A waveform having a period used for estimating H can be defined. Based on the defined waveform, the human-powered driving force H at a rotation angle other than the predetermined rotation angle of the crank 12 can be estimated. A waveform having a cycle used for estimating the manual driving force H is defined as, for example, a relational expression relating to the rotation angle of the crank 12.

クランク12の回転角度に関する関係式は、次の(1)式、および、(1)式を変形した(2)式を含む。(1)式は、クランク12の回転角度に対する人力駆動力Hを示す。(1)式は、人力駆動力Hを推定するために用いられる周期を有する波形を示す。
Y=A{sin(2θ−π/2)+1}・・・・(1)
A=Y/{sin(2θ−π/2)+1}・・・・(2)
Relational expressions relating to the rotation angle of the crank 12 include the following expression (1) and expression (2) obtained by modifying expression (1). Equation (1) shows the human driving force H with respect to the rotation angle of the crank 12. Equation (1) shows a waveform having a cycle used for estimating the manual driving force H.
Y = A {sin (2θ−π / 2) +1} (1)
A = Y / {sin (2θ−π / 2) +1} (2)

Yは、人力駆動力Hを表す。θは、クランク12の回転角度を表す。(2)式においてYには、予め定める回転角度における人力駆動力Hが入力される。(2)式においてθには、予め定める回転角度が入力される。(2)式によって定数Aを決定できる。(2)式によって決定された定数Aは(1)式に代入される。(1)式で定数Aが決定されると、クランク12の各回転角度における人力駆動力Hの推定値を算出できる。クランク12の回転角度に関する関係式は、たとえば記憶部64に記憶されている。   Y represents the manual driving force H. θ represents the rotation angle of the crank 12. In the equation (2), Y is input with a manual driving force H at a predetermined rotation angle. In Expression (2), a predetermined rotation angle is input as θ. The constant A can be determined by the equation (2). The constant A determined by the equation (2) is substituted into the equation (1). When the constant A is determined by the equation (1), the estimated value of the manual driving force H at each rotation angle of the crank 12 can be calculated. The relational expression relating to the rotation angle of the crank 12 is stored in the storage unit 64, for example.

図5を参照して、クランク12の回転角度の定義を説明する。人力駆動車10を水平面に置いた状態で、一方のクランクアームが上死点に対応する位置に配置された状態におけるクランク12の回転角度をゼロ(0)とする。クランク12の回転角度は、クランク12の回転角度がゼロに対応する位置から、回転中心軸線C1まわりの第1方向DAへの角度TAによって定義される。クランク12の回転角度は、たとえば、回転中心軸線C1とクランクアームのペダル取り付け孔の中心軸線C2を含む平面をクランク12の基準面として定義される。   The definition of the rotation angle of the crank 12 will be described with reference to FIG. The rotation angle of the crank 12 in a state where the manually driven vehicle 10 is placed on a horizontal plane and one crank arm is disposed at a position corresponding to the top dead center is set to zero (0). The rotation angle of the crank 12 is defined by an angle TA from a position where the rotation angle of the crank 12 corresponds to zero to the first direction DA around the rotation center axis C1. The rotation angle of the crank 12 is defined as a reference plane of the crank 12, for example, a plane including the rotation center axis C1 and the center axis C2 of the pedal mounting hole of the crank arm.

制御部62は、クランク12の回転角度を取得する。本実施形態では、制御部62は、クランク12が予め定める回転角度にあることを検出するクランク角度センサ70の信号を受信することによって、クランク12の回転角度を取得する。クランク角度センサ70は、クランク軸12A、第1クランクアーム12Bまたは第2クランクアーム12Cの近傍において、クランク12が予め定める回転角度にあることを検出できるところに、配置される。制御部62は、別の方法で、クランク12の回転角度を取得してもよい。例えば、制御部62は、クランク12が基準回転角度にあるときのタイミングと、クランク12の回転速度とに基づいて、クランク12の回転角度を算出してもよい。クランク12の基準回転角度は、例えば、第1クランクアーム12Bまたは第2クランクアーム12Cの上死点、下死点、上死点から所定角度だけ離れた所定角度、または、下死点から所定角度だけ離れた所定角度として定義される。例えば、制御部62は、車速およびギア比に基づいてクランク12の回転速度を算出し、クランク12の回転速度と、クランク12が所定の基準回転角度にあるときのタイミングとに基づいて、クランク12の回転角度を算出してもよい。制御部62は、例えば、クランク12の回転角度をリアルタイムに検出するセンサからクランク12の回転角度を取得してもよい。   The control unit 62 acquires the rotation angle of the crank 12. In the present embodiment, the control unit 62 acquires the rotation angle of the crank 12 by receiving a signal from the crank angle sensor 70 that detects that the crank 12 is at the predetermined rotation angle. The crank angle sensor 70 is arranged near the crankshaft 12A, the first crank arm 12B, or the second crank arm 12C, where the crank 12 can detect that the crank 12 is at a predetermined rotation angle. The control unit 62 may acquire the rotation angle of the crank 12 by another method. For example, the control unit 62 may calculate the rotation angle of the crank 12 based on the timing when the crank 12 is at the reference rotation angle and the rotation speed of the crank 12. The reference rotation angle of the crank 12 is, for example, a top dead center, a bottom dead center, a predetermined angle separated from the top dead center by a predetermined angle from the first crank arm 12B or the second crank arm 12C, or a predetermined angle from the bottom dead center. Is defined as a predetermined angle separated by a distance. For example, the control unit 62 calculates the rotation speed of the crank 12 based on the vehicle speed and the gear ratio, and calculates the rotation speed of the crank 12 based on the rotation speed of the crank 12 and the timing when the crank 12 is at a predetermined reference rotation angle. May be calculated. The control unit 62 may acquire the rotation angle of the crank 12 from a sensor that detects the rotation angle of the crank 12 in real time, for example.

例えば、複数の予め定める角度範囲ARは、第1の角度範囲AR1および第2の角度範囲AR2を含む。好ましくは、第1の角度範囲AR1は、クランク12が第1方向DAに回転する場合において、第1クランクアーム12Bが上死点から下死点に移動する範囲に設けられる。好ましくは、第2の角度範囲AR2は、クランク12が第1方向DAに回転する場合において、第2クランクアーム12Cが上死点から下死点に移動する範囲に設けられる。   For example, the plurality of predetermined angle ranges AR include a first angle range AR1 and a second angle range AR2. Preferably, first angle range AR1 is provided in a range in which first crank arm 12B moves from top dead center to bottom dead center when crank 12 rotates in first direction DA. Preferably, second angle range AR2 is provided in a range where second crank arm 12C moves from top dead center to bottom dead center when crank 12 rotates in first direction DA.

本実施形態では、人力駆動車10を水平面に置いた状態において、第1クランクアーム12Bが上死点にあり、第2クランクアーム12Cが下死点にあるときの、クランク12の回転角度を、0°とする。人力駆動車10のフレーム16に対する第1クランクアーム12Bおよび第2クランクアーム12Cの上死点および下死点の位置は、人力駆動車10のピッチ角度に応じて変化するので、人力駆動車10のピッチ角度を検出するセンサを設け、第1クランクアーム12Bおよび第2クランクアーム12Cの上死点および下死点の位置がずれないように人力駆動車10のピッチ角度に応じて、クランク角度センサ70によって検出されるクランク12の回転角度を補正してもよい。   In the present embodiment, the rotation angle of the crank 12, when the first crank arm 12B is at the top dead center and the second crank arm 12C is at the bottom dead center, in a state where the manually driven vehicle 10 is placed on a horizontal plane, 0 °. Since the positions of the top dead center and the bottom dead center of the first crank arm 12B and the second crank arm 12C with respect to the frame 16 of the manually driven vehicle 10 change according to the pitch angle of the manually driven vehicle 10, A sensor for detecting a pitch angle is provided, and a crank angle sensor 70 is provided according to the pitch angle of the manually driven vehicle 10 so that the positions of the top dead center and the bottom dead center of the first crank arm 12B and the second crank arm 12C do not shift. May be corrected.

第1の角度範囲AR1は、クランク12が第1方向DAに回転する場合において、第1クランクアーム12Bが上死点から90°回転した角度を含む。第2の角度範囲AR2は、クランク12が第1方向DAに回転する場合において、第2クランクアーム12Cが上死点から90°回転した角度を含む。本実施形態では、第1の角度範囲AR1は、クランク12の回転角度が90°を含む範囲であり、第2の角度範囲AR2は、クランク12の回転角度が270°を含む範囲である。例えば、第1の角度範囲AR1は、第1クランクアーム12Bが上死点から90°の回転角度のみを含んでいてもよい。例えば、第2の角度範囲AR2は、第2クランクアーム12Cが上死点から90°の回転角度のみを含んでいてもよい。   The first angle range AR1 includes an angle at which the first crank arm 12B rotates 90 ° from the top dead center when the crank 12 rotates in the first direction DA. The second angle range AR2 includes an angle at which the second crank arm 12C rotates 90 ° from the top dead center when the crank 12 rotates in the first direction DA. In the present embodiment, the first angle range AR1 is a range in which the rotation angle of the crank 12 includes 90 °, and the second angle range AR2 is a range in which the rotation angle of the crank 12 includes 270 °. For example, the first angle range AR1 may include only the rotation angle of the first crank arm 12B at 90 ° from the top dead center. For example, the second angle range AR2 may include only the rotation angle of the second crank arm 12C at 90 ° from the top dead center.

図6を参照して、制御部62のトルク算出処理について説明する。制御部62は、トルク算出処理を実行することによってモータ32の出力トルクの目標値を算出する。検出部72は、人力駆動力Hに関する信号を無線で制御部62に送信してもよい。人力駆動力Hに関する信号は、出力部36の歪みに関する実測データを含む。   With reference to FIG. 6, a description will be given of the torque calculation process of the control unit 62. The control unit 62 calculates a target value of the output torque of the motor 32 by executing a torque calculation process. The detection unit 72 may wirelessly transmit a signal regarding the manual driving force H to the control unit 62. The signal relating to the manual driving force H includes measured data relating to the distortion of the output unit 36.

制御部62は、トルク算出処理を実行する。トルク算出処理は、次の、ステップS11〜ステップS16を含む。制御部62は、トルク算出処理を開始すると、ステップS11において、クランク角度センサ70の検出結果に応じて、クランク12の回転角度が予め定める角度範囲ARであるか否かを判定する。制御部62は、ステップS11においてクランク12の回転角度が予め定める角度範囲ARにあると判定すると、ステップS12に移る。制御部62は、ステップS11においてクランク12の回転角度が予め定める角度範囲ARではないと判定すると、ステップS11を繰り返す。
制御部62は、ステップS12において、検出部72から実測データを受信し、ステップS13に移る。制御部62は、ステップS13において、ステップS12において受信される実測データに基づいて予め定める角度範囲ARの人力駆動力Hを算出し、人力駆動力Hに基づいて目標の出力トルクを算出して、ステップS14に移る。
制御部62は、ステップS14において、クランク角度センサ70の検出結果に応じて、クランク12の回転角度が予め定める角度範囲AR外であるか否かを判定する。制御部62は、クランク12の回転角度が予め定める角度範囲AR外であると判定すると、ステップS15に移り、クランク12の回転角度が予め定める角度範囲ARであると判定すると、ステップS12に移る。
The control unit 62 executes a torque calculation process. The torque calculation process includes the following steps S11 to S16. When starting the torque calculation process, the control unit 62 determines whether or not the rotation angle of the crank 12 is within a predetermined angle range AR according to the detection result of the crank angle sensor 70 in step S11. When the control unit 62 determines in step S11 that the rotation angle of the crank 12 is within the predetermined angle range AR, the process proceeds to step S12. If the control unit 62 determines in step S11 that the rotation angle of the crank 12 is not within the predetermined angle range AR, the control unit 62 repeats step S11.
The control unit 62 receives the actually measured data from the detection unit 72 in step S12, and proceeds to step S13. In step S13, the control unit 62 calculates the manual driving force H in the predetermined angle range AR based on the actual measurement data received in step S12, calculates the target output torque based on the human driving force H, Move to step S14.
In step S14, the control unit 62 determines whether or not the rotation angle of the crank 12 is outside the predetermined angle range AR according to the detection result of the crank angle sensor 70. When determining that the rotation angle of the crank 12 is outside the predetermined angle range AR, the control unit 62 proceeds to step S15, and when determining that the rotation angle of the crank 12 is within the predetermined angle range AR, proceeds to step S12.

制御部62は、ステップS15において、予め定める角度範囲ARの人力駆動力Hと、クランク12の回転角度に関する関係式と、に基づいて、予め定める角度範囲AR外の人力駆動力Hを推定する。具体的には、ステップS12で受信される実測データから、次にクランク12の回転角度が予め定める角度範囲AR内になるまでの間の角度範囲における人力駆動力Hを、関係式を用いて推定する。例えば、予め定める角度範囲ARが、第1の角度範囲AR1と第2の角度範囲AR2とを含み、第1の角度範囲AR1が90°であり、第2の角度範囲AR2が270°である場合、制御部62は、第1の角度範囲AR1における人力駆動力Hに応じて、91°〜269°の範囲の人力駆動力Hを推定し、2の角度範囲AR2が270°における人力駆動力Hに応じて、271°〜89°の範囲の人力駆動力Hを推定する。以下、制御部62によって推定される人力駆動力Hを、人力駆動力HEとする。   In step S15, the control unit 62 estimates the human-powered driving force H outside the predetermined angle range AR based on the human-powered driving force H in the predetermined angle range AR and a relational expression related to the rotation angle of the crank 12. Specifically, from the measured data received in step S12, the human-powered driving force H in the angle range until the rotation angle of the crank 12 next falls within the predetermined angle range AR is estimated using a relational expression. I do. For example, when the predetermined angle range AR includes the first angle range AR1 and the second angle range AR2, the first angle range AR1 is 90 °, and the second angle range AR2 is 270 °. The control unit 62 estimates the human driving force H in the range of 91 ° to 269 ° according to the human driving force H in the first angle range AR1, and the human driving force H in the second angle range AR2 of 270 °. Is estimated in the range of 271 ° to 89 °. Hereinafter, the manual driving force H estimated by the control unit 62 is referred to as a manual driving force HE.

制御部62は、ステップS16において、ステップS15で推定される人力駆動力HEに基づいて目標の出力トルクを算出する。例えば、制御部62は、予め定める比率XAと、推定される人力駆動力Hとの乗算の値を、目標値の出力トルクとして算出する。   In step S16, the control unit 62 calculates a target output torque based on the manual driving force HE estimated in step S15. For example, the control unit 62 calculates a value obtained by multiplying the predetermined ratio XA by the estimated manual driving force H as the output torque of the target value.

図7を参照して、人力駆動力H、人力駆動力HE、およびモータ32の出力トルクの関係について説明する。図7(A)は、クランク12の回転角度と、人力駆動力Hとの関係を示す。図7(B)は、クランク12の回転角度と、人力駆動力HEとの関係を示す。図7(C)は、クランク12の回転角度と、モータ32の出力トルクとの関係を示す。
平地を走る人力駆動車10では、たとえば図7(A)に示されるように、人力駆動力Hは、クランク12の回転角度が0°、180°のとき、最小となり、90°、270°のとき最大となる。本実施形態では、人力駆動力Hの最小値をゼロ(0)として説明する。本実施形態では、クランク12の回転角度が90°と270°であるときに、検出部72によって人力駆動力Hを検出する。制御部62は、関係式の(1)式および(2)式と、クランク12の回転角度が90°と270°のときの人力駆動力Hとに基づいて、クランク軸12Aに加わる人力駆動力Hを推定する。図7(B)において、クランク12の回転角度が90°と270°であるときに、検出部72によって検出される人力駆動力Hを黒点で示す。制御部62によって推定される人力駆動力HEの波形は、人力駆動力Hの波形に類似する。制御部62は、検出部72によって検出される人力駆動力H、または、推定される人力駆動力HEと、予め定める比率XAとに基づいて、モータ32の出力トルクを決定する。図7に示されるように、クランク12の回転角度について、人力駆動力Hのピークとモータ32の出力トルクのピークとは一致する。このようにして、人力駆動力Hに応じた出力トルクがモータ32から出力される。
With reference to FIG. 7, the relationship between the manual driving force H, the manual driving force HE, and the output torque of the motor 32 will be described. FIG. 7A shows the relationship between the rotation angle of the crank 12 and the manual driving force H. FIG. 7B shows a relationship between the rotation angle of the crank 12 and the manual driving force HE. FIG. 7C shows the relationship between the rotation angle of the crank 12 and the output torque of the motor 32.
In a manually driven vehicle 10 running on level ground, for example, as shown in FIG. 7A, when the rotation angle of the crank 12 is 0 ° or 180 °, the manual driving force H is minimum, and is 90 ° or 270 °. When the maximum. In the present embodiment, a description will be given assuming that the minimum value of the manual driving force H is zero (0). In the present embodiment, when the rotation angles of the crank 12 are 90 ° and 270 °, the detection unit 72 detects the manual driving force H. The control unit 62 calculates the human driving force applied to the crankshaft 12A based on the relational expressions (1) and (2) and the human driving force H when the rotation angle of the crank 12 is 90 ° and 270 °. Estimate H. In FIG. 7B, when the rotation angles of the crank 12 are 90 ° and 270 °, the human-powered driving force H detected by the detection unit 72 is indicated by a black dot. The waveform of the manual driving force HE estimated by the control unit 62 is similar to the waveform of the manual driving force H. The control unit 62 determines the output torque of the motor 32 based on the human driving force H detected by the detection unit 72 or the estimated human driving force HE and the predetermined ratio XA. As shown in FIG. 7, regarding the rotation angle of the crank 12, the peak of the manual driving force H and the peak of the output torque of the motor 32 match. Thus, the output torque corresponding to the manual driving force H is output from the motor 32.

本実施形態では、制御部62は、クランク12が予め定める角度範囲ARのときだけ人力駆動力Hに関する信号を検出部72から取得する。制御部62は、クランク12が予め定める角度範囲AR外にあるとき、人力駆動力Hに関する信号を検出部72から取得しない。これによって、検出部72から信号を取得するときの演算処理が軽減される。例えば、クランク12の1周期における、検出部72から出力される信号からのノイズを除去する演算処理の負担を少なくできる。ノイズを除去する演算処理は、信号の平滑化処理を含む。   In the present embodiment, the control unit 62 acquires the signal related to the manual driving force H from the detection unit 72 only when the crank 12 is in the predetermined angle range AR. When the crank 12 is out of the predetermined angle range AR, the control unit 62 does not acquire the signal related to the manual driving force H from the detection unit 72. As a result, the arithmetic processing when acquiring a signal from the detection unit 72 is reduced. For example, it is possible to reduce the load of the arithmetic processing for removing noise from the signal output from the detection unit 72 in one cycle of the crank 12. The arithmetic processing for removing noise includes a signal smoothing processing.

図8を参照して、クランク12に回転に伴って人力駆動力Hが減少するときの、モータ32の出力トルクの推移の一例について説明する。クランク12の回転角度が90°のとき、検出部72によって人力駆動力Hが検出され、以後、クランク12の回転角度が180°回転する毎に、検出部72によって人力駆動力が検出される。図7(B)で説明したように、クランク12の回転角度が91°〜269°の第3の角度範囲の人力駆動力HEは、クランク12の回転角度が90°のときの人力駆動力Hに応じて決定される。
クランク12の回転角度が271°〜449°である第4の角度範囲の人力駆動力HEは、クランク12の回転角度が270°のときの人力駆動力Hに応じて決定される。クランク12の回転角度が270°のときの人力駆動力Hが、クランク12の回転角度が90°のときの人力駆動力Hよりも小さくなると、人力駆動力HEの振幅が小さくなるので、図8の2点鎖線に示されるように、第3の角度範囲における出力トルクの振幅T1と、第4の角度範囲における出力トルクの振幅T2とに段差が生じる。制御部62は、出力トルクが急に変化しないように、人力駆動力HEまたはモータ32の目標の出力トルクにフィルタ処理を行ってもよい。
制御部62は、クランク12の回転が停止すると、モータ32を停止させる。制御部62は、クランク12の回転の停止に伴ってモータ32を停止させる場合、クランク12の回転が停止した後に、モータ32の回転数が徐々に小さくなるようにモータ32を制御してもよい。
図6の制御部62のトルク算出処理は、たとえば、制御部62に電力が供給されると開始されてもよく、モータ32が人力駆動車10の推進をアシストしない非アシストモードから、モータ32が人力駆動車10の推進をアシストするアシストモードに制御モードが変更されると開始されてもよい。図6の制御部62のトルク算出処理は、たとえば、制御部62への電力の供給が停止されるか、アシストモードから、非シストモードに制御モードが変更されるまで、処理を繰り返し、制御部62への電力の供給が停止されるか、アシストモードから、非シストモードに制御モードが変更されると、終了する。
With reference to FIG. 8, an example of a transition of the output torque of the motor 32 when the human-powered driving force H decreases with the rotation of the crank 12 will be described. When the rotation angle of the crank 12 is 90 °, the detection unit 72 detects the manual driving force H, and thereafter, every time the rotation angle of the crank 12 rotates 180 °, the detection unit 72 detects the human driving force. As described with reference to FIG. 7B, the human-powered driving force HE in the third angle range where the rotation angle of the crank 12 is 91 ° to 269 ° is the human-powered driving force H when the rotation angle of the crank 12 is 90 °. Is determined according to
The manual driving force HE in the fourth angle range where the rotation angle of the crank 12 is 271 ° to 449 ° is determined according to the manual driving force H when the rotation angle of the crank 12 is 270 °. When the human-powered driving force H when the rotation angle of the crank 12 is 270 ° is smaller than the human-powered driving force H when the rotation angle of the crank 12 is 90 °, the amplitude of the human-powered driving force HE becomes smaller. As shown by the two-dot chain line, a step occurs between the amplitude T1 of the output torque in the third angle range and the amplitude T2 of the output torque in the fourth angle range. The control unit 62 may perform a filtering process on the manual driving force HE or the target output torque of the motor 32 so that the output torque does not suddenly change.
The control unit 62 stops the motor 32 when the rotation of the crank 12 stops. When stopping the rotation of the crank 12, the control unit 62 may control the motor 32 so that the rotation speed of the motor 32 gradually decreases after the rotation of the crank 12 stops. .
The torque calculation process of the control unit 62 in FIG. 6 may be started, for example, when electric power is supplied to the control unit 62, and the motor 32 is switched from the non-assist mode in which the motor 32 does not assist the propulsion of the manually driven vehicle 10. It may be started when the control mode is changed to the assist mode for assisting the propulsion of the manually driven vehicle 10. The torque calculation process of the control unit 62 of FIG. 6 repeats the process until the supply of power to the control unit 62 is stopped or the control mode is changed from the assist mode to the non-cyst mode, for example. The process ends when the supply of power to 62 is stopped or the control mode is changed from the assist mode to the non-cyst mode.

<第2実施形態>
図9〜図13を参照して、第2実施形態に係る制御装置60を説明する。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。
<Second embodiment>
A control device 60 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and overlapping descriptions will be omitted.

図9に示されるように、人力駆動車10は、好ましくは、第1実施形態に示された構成に加えて、入力装置40をさらに含む。入力装置40は、人力駆動車10に着脱可能に設けられてもよい。制御部62は、入力装置40と有線または無線通信によって通信可能に構成される。制御部62が入力装置40と有線通信によって通信可能に構成される場合、制御部62と入力装置40とは、例えば電力線通信によって接続される。制御部62が入力装置40と有線通信によって接続可能に構成される場合、入力装置40、制御部62、および、制御部62と入力装置40とを接続するための通信線のいずれか1つに、入力装置40と制御部62とを有線接続するためのポート部が設けられる。制御部62が入力装置40と無線通信によって接続可能に構成される場合、制御部62および入力装置40のそれぞれには、無線通信部が設けられる。無線通信の規格の一例は、ANT+(登録商標)またはBluetooth(登録商標)である。   As shown in FIG. 9, the manually driven vehicle 10 preferably further includes an input device 40 in addition to the configuration shown in the first embodiment. The input device 40 may be provided detachably on the manually driven vehicle 10. The control unit 62 is configured to be able to communicate with the input device 40 by wire or wireless communication. When the control unit 62 is configured to be able to communicate with the input device 40 by wired communication, the control unit 62 and the input device 40 are connected by, for example, power line communication. When the control unit 62 is configured to be connectable to the input device 40 by wired communication, the input unit 40 may be connected to any one of the control unit 62 and a communication line for connecting the control unit 62 and the input device 40. And a port unit for connecting the input device 40 and the control unit 62 by wire. When the control unit 62 is configured to be connectable to the input device 40 by wireless communication, a wireless communication unit is provided in each of the control unit 62 and the input device 40. An example of a wireless communication standard is ANT + (registered trademark) or Bluetooth (registered trademark).

入力装置40は、1または複数の操作装置42を含む。操作装置42は、制御部62に出力信号を送信する。操作装置42は、プッシュスイッチ、レバー式スイッチ、および、タッチパネルの少なくとも1つを含んで構成されていてもよい。入力装置40は、たとえば、レバースイッチ、サイクルコンピュータ、携帯電話、および、スマートフォンの1つを含む。
制御装置60は、好ましくは、ペダル荷重センサ76をさらに含む。ペダル荷重センサ76は、搭乗者の搭乗状態を検出するために用いられる。ペダル荷重センサ76は、ペダル18またはクランク12に設けられる。ペダル荷重センサ76は、ペダル18に加わる荷重を検出する。
制御装置60は、好ましくは、着座荷重センサ78を含む。着座荷重センサ78は、着座状態を検出する。着座荷重センサ78は、サドル16Dに加わる荷重を検出する。着座荷重センサ78は、制御部62と有線または無線によって接続される。
制御装置60は、好ましくは、サドル位置センサ80を含む。サドル位置センサ80は、サドル16Dの高さを検出する。サドル位置センサ80は、制御部62と有線または無線によって接続される。
制御装置60は、好ましくは、周辺センサ82を含む。周辺センサ82は、ハンドルバー16Cまたはフレーム16に設けられる。周辺センサ82は、たとえばカメラを含み、周辺センサ82のカメラは、人力駆動車10の前方エリアを撮影する。周辺センサは、レーダを含んでいてもよい。周辺センサ82は、制御部62と有線または無線によって接続される。
制御装置60は、好ましくは、傾斜センサ84を含む。傾斜センサ84は、たとえばフレーム16に設けられる。傾斜センサ84は、ジャイロを含む。傾斜センサ84は、人力駆動車10の前後方向における傾斜角度、および人力駆動車10の左右方向の傾斜角度の少なくとも一方を検出する。傾斜センサ84は、制御部62と有線または無線によって接続される。
制御装置60は、好ましくは、風圧センサ86を含む。制御装置60は、好ましくは、風向きセンサをさらに含む。風圧センサ86は、風圧を検出する。例えば、風圧センサ86は、ハンドルバー16Cまたはフレーム16に設けられる。風圧センサ86は、制御部62と有線または無線によって接続される。
The input device 40 includes one or a plurality of operation devices 42. The operation device 42 transmits an output signal to the control unit 62. The operation device 42 may include at least one of a push switch, a lever switch, and a touch panel. The input device 40 includes, for example, one of a lever switch, a cycle computer, a mobile phone, and a smartphone.
The control device 60 preferably further includes a pedal load sensor 76. The pedal load sensor 76 is used to detect the riding state of the occupant. The pedal load sensor 76 is provided on the pedal 18 or the crank 12. The pedal load sensor 76 detects a load applied to the pedal 18.
Control device 60 preferably includes a seating load sensor 78. The sitting load sensor 78 detects a sitting state. The sitting load sensor 78 detects a load applied to the saddle 16D. The sitting load sensor 78 is connected to the control unit 62 by wire or wirelessly.
Controller 60 preferably includes a saddle position sensor 80. The saddle position sensor 80 detects the height of the saddle 16D. The saddle position sensor 80 is connected to the control unit 62 by wire or wirelessly.
Controller 60 preferably includes a peripheral sensor 82. The peripheral sensor 82 is provided on the handlebar 16C or the frame 16. The peripheral sensor 82 includes, for example, a camera, and the camera of the peripheral sensor 82 photographs an area in front of the manually driven vehicle 10. The peripheral sensor may include a radar. The peripheral sensor 82 is connected to the control unit 62 by wire or wirelessly.
Controller 60 preferably includes a tilt sensor 84. The tilt sensor 84 is provided, for example, on the frame 16. The tilt sensor 84 includes a gyro. The inclination sensor 84 detects at least one of the inclination angle of the manually driven vehicle 10 in the front-rear direction and the left and right inclination angle of the manually driven vehicle 10. The tilt sensor 84 is connected to the control unit 62 by wire or wirelessly.
The control device 60 preferably includes a wind pressure sensor 86. The control device 60 preferably further includes a wind direction sensor. The wind pressure sensor 86 detects a wind pressure. For example, the wind pressure sensor 86 is provided on the handlebar 16C or the frame 16. The wind pressure sensor 86 is connected to the control unit 62 by wire or wirelessly.

制御部62は、操作装置42が操作されることによって、人力駆動車10の仕様、および、人力駆動車10の搭乗者の身体的特徴の少なくとも1つを取得する。人力駆動車10の仕様および搭乗者の身体的特徴については後述する。   The control unit 62 obtains at least one of the specification of the manually driven vehicle 10 and the physical characteristics of the occupant of the manually driven vehicle 10 by operating the operation device 42. The specifications of the manually driven vehicle 10 and the physical characteristics of the occupant will be described later.

第1実施形態と同様に、制御部62は、クランク12の回転角度がクランク12の回転方向に相互に離間している複数の予め定める角度範囲AR内にある場合における人力駆動力Hに応じて、クランク12の回転角度が複数の予め定める角度範囲AR外において、出力トルクが変化するようにモータ32を制御する。   As in the first embodiment, the control unit 62 responds to the human-powered driving force H when the rotation angle of the crank 12 is within a plurality of predetermined angle ranges AR separated from each other in the rotation direction of the crank 12. The motor 32 is controlled such that the output torque changes when the rotation angle of the crank 12 is outside a plurality of predetermined angle ranges AR.

本実施形態では、複数の予め定める角度範囲ARのうちの少なくとも1つの予め定める角度範囲ARの位相は、変更可能である。具体的には、好ましくは、制御部62は、人力駆動車10の状態、人力駆動車10の仕様、人力駆動車10の搭乗者の搭乗状態、人力駆動車10の搭乗者の身体的特徴、および、人力駆動車10の走行環境の少なくとも1つに応じて、複数の予め定める角度範囲ARの幅、位相、および、数の少なくとも1つを変更する。   In the present embodiment, the phase of at least one predetermined angle range AR of the plurality of predetermined angle ranges AR can be changed. Specifically, preferably, the control unit 62 preferably controls the state of the human-powered vehicle 10, the specifications of the human-powered vehicle 10, the riding state of the occupant of the human-powered vehicle 10, the physical characteristics of the occupant of the human-powered vehicle 10, In addition, at least one of the width, the phase, and the number of the plurality of predetermined angle ranges AR is changed according to at least one of the traveling environments of the manually driven vehicle 10.

予め定める角度範囲ARの位相を変更する場合について説明する。例えば、予め定める角度範囲ARの位相は、人力駆動力Hの波形の最大値の位相が予め定める角度範囲ARに入るように、制御部62によって変更される。人力駆動力Hの波形の最大値は、人力駆動車10の状態、人力駆動車10の仕様、人力駆動車10の搭乗者の搭乗状態、人力駆動車10の搭乗者の身体的特徴、および、人力駆動車10の走行環境の少なくとも1つに応じて変わる。予め定める角度範囲ARの位相は、ユーザの操作装置42へ操作に応じて変更してもよい。制御部62が予め定める角度範囲ARを変更することによって、人力駆動力Hの波形の最大値を検出部72によって確実に検出できるようになる。モータ32の出力トルクの目標値を算出する場合、最大値を含む人力駆動力Hを用いることによって、モータ32の出力トルクが不足してしまうことを抑制できる。   A case where the phase of the predetermined angle range AR is changed will be described. For example, the phase of the predetermined angle range AR is changed by the control unit 62 such that the phase of the maximum value of the waveform of the manual driving force H falls within the predetermined angle range AR. The maximum value of the waveform of the human-powered driving force H is the state of the human-powered vehicle 10, the specifications of the human-powered vehicle 10, the riding state of the occupant of the human-powered vehicle 10, the physical characteristics of the occupant of the human-powered vehicle 10, and It changes according to at least one of the driving environments of the manually driven vehicle 10. The phase of the predetermined angle range AR may be changed according to an operation performed on the operation device 42 by the user. By changing the predetermined angle range AR by the control unit 62, the maximum value of the waveform of the manual driving force H can be reliably detected by the detection unit 72. When calculating the target value of the output torque of the motor 32, the shortage of the output torque of the motor 32 can be suppressed by using the manual driving force H including the maximum value.

図10には、予め定める角度範囲ARを変更する場合の一例を示される。たとえば、初期状態において、予め定める第1の角度範囲AR1が、60°〜120°の範囲に定められ、予め定める第2の角度範囲AR2が、240°〜300°の範囲に定められている場合において、制御部62は、第1の角度範囲AR1を、たとえば40°〜100°に変更し、第2の角度範囲AR2をおよび、たとえば220°〜280°の範囲に変更する。   FIG. 10 shows an example in which the predetermined angle range AR is changed. For example, in the initial state, the first predetermined angle range AR1 is set in the range of 60 ° to 120 °, and the second predetermined angle range AR2 is set in the range of 240 ° to 300 °. In, the control unit 62 changes the first angle range AR1 to, for example, 40 ° to 100 °, and changes the second angle range AR2 to, for example, a range of 220 ° to 280 °.

図11には、予め定める角度範囲ARを変更する場合の他の例が示される。図11(A)は、人力駆動力Hが最大値となるクランク12の回転角度が、90°から上死点側にシフトしている状態の人力駆動力Hの波形の一例を示す。図11(A)に示すように人力駆動力Hが最大値となるクランク12の回転角度が、90°からずれる場合は、予め定める角度範囲ARに人力駆動力Hの最大値が含まれるように、たとえば、図7(B)に示される予め定める角度範囲AR1、AR2を、図11(A)に示される予め定める角度範囲AR1´、AR2´に変更することが好ましい。好ましくは、制御部62は、予め定める角度範囲AR1´、AR2´を変更するとともに、人力駆動力Hを算出するための関係式を、人力駆動力Hの波形に合致するような関係式に変更する。図11(B)は、出力トルクの波形の一例を示す。人力駆動力Hが最大値となるクランク12の回転角度が、90°から上死点側にシフトする例として、リカンベントのように、クランク12が搭乗者よりも前方に位置するような場合が挙げられる。   FIG. 11 shows another example in which the predetermined angle range AR is changed. FIG. 11A shows an example of a waveform of the human-powered driving force H in a state where the rotation angle of the crank 12 at which the human-powered driving force H has the maximum value is shifted from 90 ° to the top dead center side. As shown in FIG. 11A, when the rotation angle of the crank 12 at which the manual driving force H has the maximum value deviates from 90 °, the maximum value of the manual driving force H is included in the predetermined angle range AR. For example, it is preferable to change the predetermined angle ranges AR1 and AR2 shown in FIG. 7B to the predetermined angle ranges AR1 ′ and AR2 ′ shown in FIG. Preferably, the control unit 62 changes the predetermined angular ranges AR1 ′ and AR2 ′ and also changes the relational expression for calculating the manual driving force H to a relational expression that matches the waveform of the manual driving force H. I do. FIG. 11B shows an example of the waveform of the output torque. As an example in which the rotation angle of the crank 12 at which the human-powered driving force H has the maximum value shifts from 90 ° to the top dead center side, a case where the crank 12 is located ahead of the occupant, such as a recumbent, is cited. Can be

図12には、予め定める角度範囲ARを変更する場合の他の例が示される。図12(A)は、人力駆動力Hが最大値となるクランク12の回転角度が、90°から下死点側にシフトしている状態の人力駆動力Hの波形の一例を示す。図12(A)に示すように人力駆動力Hが最大値となるクランク12の回転角度が、90°からずれる場合は、予め定める角度範囲ARに人力駆動力Hの最大値が含まれるように、たとえば、図7(B)に示される予め定める角度範囲AR1、AR2を、図12(A)に示される予め定める角度範囲AR1´、AR2´に変更することが好ましい。好ましくは、制御部62は、予め定める角度範囲AR1´、AR2´を変更するとともに、人力駆動力Hを算出するための関係式を、人力駆動力Hの波形に合致するような関係式に変更する。図12(B)は、出力トルクの波形の一例を示す。人力駆動力Hが最大値となるクランク12の回転角度が、90°から下死点側にシフトする例として、クランク12が搭乗者よりも後ろ側に位置するような場合が挙げられる。   FIG. 12 shows another example in which the predetermined angle range AR is changed. FIG. 12A shows an example of a waveform of the human-powered driving force H in a state where the rotation angle of the crank 12 at which the human-powered driving force H has the maximum value is shifted from 90 ° to the bottom dead center side. As shown in FIG. 12A, when the rotation angle of the crank 12 at which the human driving force H has the maximum value deviates from 90 °, the maximum value of the human driving force H is included in the predetermined angle range AR. For example, it is preferable to change the predetermined angle ranges AR1 and AR2 shown in FIG. 7B to the predetermined angle ranges AR1 ′ and AR2 ′ shown in FIG. Preferably, the control unit 62 changes the predetermined angular ranges AR1 ′ and AR2 ′ and also changes the relational expression for calculating the manual driving force H to a relational expression that matches the waveform of the manual driving force H. I do. FIG. 12B shows an example of the waveform of the output torque. As an example in which the rotation angle of the crank 12 at which the human-powered driving force H has the maximum value shifts from 90 ° to the bottom dead center side, there is a case where the crank 12 is located behind the occupant.

図13は、図7(B)に示す場合と比較して、予め定める角度範囲ARの幅を拡大した例を示す。第1の角度範囲AR1が90°に定められている場合、制御部62は、たとえば、第1の角度範囲AR1を80°〜100°に変更する。第2の角度範囲AR2が、270°に定められている場合、制御部62は、たとえば第2の角度範囲AR2を260°〜280°に変更する。このように変更された第1の角度範囲AR1および第2の角度範囲AR2において、制御部62は、検出部72によって検出される人力駆動力Hと予め定める比率XAとに基づいて目標の出力トルクを計算する。第1の角度範囲AR1から第2の角度範囲AR2までの間の角度範囲における人力駆動力HEは、第1の角度範囲AR1において検出された人力駆動力Hの最大値と(1)式および(2)式とに基づいて、推定されてもよく、第1の角度範囲AR1のうちクランク12の回転方向における最下流の角度における人力駆動力Hの値と、(1)式および(2)式とに基づいて推定されてもよく、第1の角度範囲AR1の全範囲の波形から推定されてもよい。同様に、第2の角度範囲AR2から次の周期の第1の角度範囲AR1までの間の角度範囲における人力駆動力HEは、第2の角度範囲AR2において検出された人力駆動力Hの最大値と(1)式および(2)式とに基づいて、推定されてもよく、第2の角度範囲AR2のうちクランク12の回転方向における最下流の角度における人力駆動力Hの値と、(1)式および(2)式とに基づいて推定されてもよく、第2の角度範囲AR2の全範囲の波形から推定されてもよい。予め定める角度範囲ARの幅が大きくなるように変更する場合、人力駆動力HEの推定範囲が狭くなるため、たとえば人力駆動力Hが急激に変化する場合に、モータ32の出力トルクを人力駆動力Hに追従させやすくなる。予め定める角度範囲ARの幅が小さくなるように変更する場合、人力駆動力HEの推定範囲が広くなるため、たとえば制御部62の処理の負荷を低減することができる。   FIG. 13 shows an example in which the width of the predetermined angle range AR is enlarged as compared with the case shown in FIG. When the first angle range AR1 is set to 90 °, the control unit 62 changes the first angle range AR1 to 80 ° to 100 °, for example. When the second angle range AR2 is set to 270 °, the control unit 62 changes the second angle range AR2 to, for example, 260 ° to 280 °. In the first angle range AR1 and the second angle range AR2 thus changed, the control unit 62 sets the target output torque based on the manual driving force H detected by the detection unit 72 and the predetermined ratio XA. Is calculated. The human-powered driving force HE in the angle range between the first angle range AR1 and the second angle range AR2 is the maximum value of the human-powered driving force H detected in the first angle range AR1 and the formula (1) and (1). It may be estimated based on the equation (2), and the value of the human-powered driving force H at the most downstream angle in the rotation direction of the crank 12 in the first angle range AR1 and the equations (1) and (2) And may be estimated from the waveform of the entire range of the first angle range AR1. Similarly, the manual driving force HE in the angle range from the second angle range AR2 to the first angle range AR1 in the next cycle is the maximum value of the human driving force H detected in the second angle range AR2. And the value of the human-powered driving force H at the most downstream angle in the rotation direction of the crank 12 in the second angle range AR2, and (1) ) And (2), and may be estimated from the waveforms of the entire second angle range AR2. When the width of the predetermined angle range AR is changed to be large, the estimated range of the manual driving force HE is narrowed. For example, when the human driving force H changes suddenly, the output torque of the motor 32 is changed to the human driving force. H can be easily followed. When the width of the predetermined angle range AR is changed to be small, the estimated range of the manual driving force HE is widened, so that the processing load of the control unit 62 can be reduced, for example.

制御部62は、予め定める角度範囲AR変更を、ユーザの操作装置42へ操作に応じて変更してもよく、車両関連情報に応じて変更してもよい。   The control unit 62 may change the predetermined angle range AR change according to the user's operation on the operation device 42 or may change the angle range AR according to the vehicle-related information.

予め定める角度範囲ARの数は、ユーザの操作装置42へ操作に応じて変更してもよく、車両関連情報に応じて変更してもよい。予め定める角度範囲ARの数は、好ましくは、人力駆動力Hの不規則な変化の多さに応じて変更される。例えば、人力駆動車10を立ち漕ぎする場合、および、凸凹のある路面を走行する場合に、クランク12の回転の1周期において、人力駆動力Hは不規則に変化しやすい。これに対して、舗装された平坦な道が続くとき、クランク12の回転の数周期にわたって人力駆動力Hは規則的に変化しやすい。
図14は、図7(B)に示す場合と比較して、予め定める角度範囲ARの数を増やした例を示す。例えば、クランク12の回転の1周期において、予め定める角度範囲ARの数が、2から8に変更される。これによって、制御部62によって推定される波形を、クランク12に加わる人力駆動力Hの波形により近づけることができる。
The number of the predetermined angle ranges AR may be changed according to the user's operation on the operation device 42 or may be changed according to the vehicle-related information. The number of the predetermined angle ranges AR is preferably changed according to the number of irregular changes in the manual driving force H. For example, when the human-powered vehicle 10 stands and runs on an uneven road surface, the human-powered driving force H tends to change irregularly in one cycle of the rotation of the crank 12. On the other hand, when the paved flat road continues, the manual driving force H tends to change regularly over several cycles of the rotation of the crank 12.
FIG. 14 shows an example in which the number of predetermined angle ranges AR is increased as compared with the case shown in FIG. For example, in one cycle of the rotation of the crank 12, the number of the predetermined angle ranges AR is changed from 2 to 8. Thereby, the waveform estimated by the control unit 62 can be made closer to the waveform of the manual driving force H applied to the crank 12.

以下、車両関連情報について具体的な事例を挙げる。
人力駆動車10の状態は、人力駆動車10の車速、クランク12の回転速度、人力駆動車10の加速度、クランク12の回転速度に対する駆動輪の回転速度の比率、人力駆動車10の傾斜の少なくとも1つを含む。
人力駆動車10の車速、クランク12の回転速度、人力駆動車10の加速度、クランク12の回転速度に対する駆動輪14の回転速度の比率、および、人力駆動車10の傾斜に応じて、クランク12に加わる人力駆動力Hの波形が変化する場合がある。このため、制御部62は、人力駆動車10の車速、クランク12の回転速度、人力駆動車10の加速度、クランク12の回転速度に対する駆動輪14の回転速度の比率、および、人力駆動車10の傾斜少なくとも1つに応じて、予め定める角度範囲ARの幅、位相、および、数の少なくとも1つを変更してもよい。
Hereinafter, specific examples of the vehicle-related information will be described.
The state of the human-powered vehicle 10 is at least the vehicle speed of the human-powered vehicle 10, the rotation speed of the crank 12, the acceleration of the human-powered vehicle 10, the ratio of the rotation speed of the drive wheels to the rotation speed of the crank 12, and the inclination of the human-powered vehicle 10. Including one.
According to the vehicle speed of the manually driven vehicle 10, the rotation speed of the crank 12, the acceleration of the manually driven vehicle 10, the ratio of the rotation speed of the drive wheel 14 to the rotation speed of the crank 12, and the inclination of the manually driven vehicle 10, The waveform of the applied manual driving force H may change. For this reason, the control unit 62 determines the vehicle speed of the manually driven vehicle 10, the rotation speed of the crank 12, the acceleration of the manually driven vehicle 10, the ratio of the rotation speed of the drive wheel 14 to the rotation speed of the crank 12, and the At least one of the width, phase, and number of the predetermined angle range AR may be changed according to at least one inclination.

人力駆動車10の仕様は、サドル16Dからクランク12のクランク軸12Aまでの長さ、人力駆動車10のフレームの形状、フレームの種類、および、ビンディングペダルの装着状態の少なくとも1つを含む。
人力駆動車10の仕様の違いに応じて、クランク12に加わる人力駆動力Hの波形が変化する場合がある。このため、制御部62は、サドル16Dからクランク12のクランク軸12Aまでの長さ、人力駆動車10のフレームの形状、フレームの種類、および、ビンディングペダルの装着状態の少なくとも1つに応じて、予め定める角度範囲ARの幅、位相、および、数の少なくとも1つを変更してもよい。
The specifications of the manually driven vehicle 10 include at least one of the length from the saddle 16D to the crankshaft 12A of the crank 12, the shape of the frame of the manually driven vehicle 10, the type of the frame, and the mounting state of the binding pedal.
The waveform of the manual driving force H applied to the crank 12 may change according to the difference in the specifications of the manual driving vehicle 10. For this reason, the control unit 62 determines at least one of the length from the saddle 16D to the crankshaft 12A of the crank 12, the shape of the frame of the manually driven vehicle 10, the type of the frame, and the mounting state of the binding pedal. At least one of the width, the phase, and the number of the predetermined angle range AR may be changed.

人力駆動車10の搭乗者の搭乗状態は、サドル16Dに着座している状態、立ち漕ぎ状態、および、ペダル18の一方にのみ荷重をかけて走行している状態の少なくとも1つ、を含む。
制御部62は、ペダル荷重センサ76、クランク回転センサ66および着座荷重センサ78の少なくとも1つから出力される信号に基づいて、搭乗者の搭乗状態を判定する。ペダル荷重センサ76は、左右のペダル18、または、第1クランクアーム12Bおよび第2クランクアーム12Cのそれぞれに設けられることが好ましい。制御部62は、たとえば、着座荷重センサ78から出力される信号に基づいて、着座している状態を判定する。制御部62は、たとえば、着座荷重センサ78およびクランク回転センサ66からの出力される信号に基づいて、立ち漕ぎ状態を判定する。制御部62は、たとえば、左右のペダル18の荷重の差または、第1クランクアーム12Bおよび第2クランクアーム12Cの荷重の差に基づいて、一方にペダル18にのみ荷重がかかっている状態を判定する。
搭乗者の搭乗状態の違いに応じて、クランク12に加わる人力駆動力Hの波形が変化する場合がある。このため、制御部62は、サドル16Dに着座している状態、立ち漕ぎ状態、および、ペダル18の一方にのみ荷重をかけて走行している状態の少なくとも1つに基づいて、予め定める角度範囲ARの幅、位相、および、数の少なくとも1つを変更してもよい。検出部72によって、ペダル18に加わる荷重を検出できる場合、ペダル荷重センサ76は省略し、制御部62は、検出部72から出力される信号に基づいて、搭乗者の搭乗状態を判定してもよい。
The riding state of the occupant of the manually driven vehicle 10 includes at least one of a state of sitting on the saddle 16D, a rowing state, and a state of running with a load applied to only one of the pedals 18.
The control unit 62 determines the riding state of the occupant based on signals output from at least one of the pedal load sensor 76, the crank rotation sensor 66, and the sitting load sensor 78. The pedal load sensor 76 is preferably provided on each of the left and right pedals 18, or the first crank arm 12B and the second crank arm 12C. The control unit 62 determines a sitting state based on a signal output from the sitting load sensor 78, for example. The control unit 62 determines the rowing state based on signals output from the sitting load sensor 78 and the crank rotation sensor 66, for example. The control unit 62 determines, for example, based on the difference between the loads on the left and right pedals 18 or the difference between the loads on the first crank arm 12B and the second crank arm 12C, whether one of the pedals 18 is loaded. I do.
There are cases where the waveform of the manual driving force H applied to the crank 12 changes depending on the difference in the riding state of the passenger. For this reason, the control unit 62 determines the angle range determined in advance based on at least one of the state of sitting on the saddle 16D, the rowing state, and the state of running while applying a load to only one of the pedals 18. At least one of the width, phase, and number of ARs may be changed. When the load applied to the pedal 18 can be detected by the detection unit 72, the pedal load sensor 76 is omitted, and the control unit 62 determines the riding state of the occupant based on the signal output from the detection unit 72. Good.

人力駆動車10の搭乗者の搭乗状態は、サドル16Dに加わる荷重の状態を含む。制御部62は、たとえば、着座荷重センサ78から出力される信号に基づいて、荷重が第1閾値以下の場合と、第1閾値よりも大きい場合とにおいて、予め定める角度範囲ARを変更してもよい。制御部62は、サドル16Dに加わる荷重の状態に基づいて、予め定める角度範囲ARの幅、位相、および、数の少なくとも1つを変更してもよい。   The riding state of the occupant of the manually driven vehicle 10 includes the state of the load applied to the saddle 16D. The control unit 62 may change the predetermined angle range AR between a case where the load is equal to or less than the first threshold and a case where the load is larger than the first threshold, based on a signal output from the sitting load sensor 78, for example. Good. The control unit 62 may change at least one of the width, the phase, and the number of the predetermined angle range AR based on the state of the load applied to the saddle 16D.

人力駆動車10の搭乗者の身体的特徴は、脚の長さを含む。身体的特徴に応じて、クランク12に加わる人力駆動力Hの波形が変化する場合がある。このため、制御部62は、脚の長さに基づいて、予め定める角度範囲ARの幅、位相、および、数の少なくとも1つを変更する。脚の長さに関する情報は、例えば、入力装置40を用いて記憶部64に記憶される。
制御部62は、サドル16Dの位置およびクランク軸12Aの間の長さと、脚の長さとの差または比に基づいて、予め定める角度範囲ARの位相を変更してもよい。脚の長さが、サドル16Dの位置とクランク軸12Aとの間の長さよりも長く、かつ、その差が規定値よりも大きい場合、クランク12の回転角度が90°において脚の曲がりが大きくなり、クランク12に加わる人力の最大になるクランク12の回転角度は、90°よりも大きくなる。制御部62は、脚の長さが、サドル16Dの位置とクランク軸12Aとの間の長さよりも長く、かつ、その差が規定値よりも大きい場合、予め定める角度範囲ARの位相をクランク12の回転方向の下流側にシフトする。
The physical characteristics of the occupant of the manually driven vehicle 10 include the length of the legs. The waveform of the manual driving force H applied to the crank 12 may change according to the physical characteristics. For this reason, the control unit 62 changes at least one of the width, the phase, and the number of the predetermined angle range AR based on the length of the leg. Information on the length of the leg is stored in the storage unit 64 using the input device 40, for example.
The control unit 62 may change the phase of the predetermined angle range AR based on the difference or ratio between the position of the saddle 16D and the length between the crankshaft 12A and the length of the leg. When the length of the leg is longer than the length between the position of the saddle 16D and the crankshaft 12A and the difference is larger than a specified value, the bending of the leg becomes large when the rotation angle of the crank 12 is 90 °. The rotation angle of the crank 12 at which the human power applied to the crank 12 becomes maximum becomes greater than 90 °. When the length of the leg is longer than the length between the position of the saddle 16D and the crankshaft 12A and the difference is larger than a specified value, the controller 62 sets the phase of the predetermined angle range AR to the crankshaft 12D. To the downstream side in the rotation direction.

人力駆動車10の走行環境は、走行路の種類、走行路の傾斜、走行路の形状、風速、および風向きの少なくとも1つを含む。走行環境に応じて、クランク12に加わる人力駆動力Hの波形が変化する場合がある。このため、制御部62は、走行路の種類、走行路の傾斜、走行路の形状、風速、および風向きの少なくとも1つに基づいて、予め定める角度範囲ARの幅、位相、および、数の少なくとも1つを変更する。   The traveling environment of the manually driven vehicle 10 includes at least one of the type of traveling path, the inclination of the traveling path, the shape of the traveling path, the wind speed, and the wind direction. The waveform of the manual driving force H applied to the crank 12 may change depending on the traveling environment. For this reason, the control unit 62 determines at least one of the width, phase, and number of the predetermined angle range AR based on at least one of the type of the traveling road, the inclination of the traveling road, the shape of the traveling road, the wind speed, and the wind direction. Change one.

制御部62は、走行路の種類および走行路の形状を、周辺センサ82に含まれるカメラの画像に基づいて判定されてもよく、記憶部64に地図データを記憶しておき、GPS受信機によって受信される位置情報と、地図データとに基づいて判定されてもよい。
走行路の種類は、舗装道路および非舗装道路を含む。走行路の傾斜は、平坦、上り坂、急な上り坂、下り坂、および急な下り坂を含む。走行路の形状は、急なカーブ、緩やかなカーブ、折れ曲がり、および、直線を含む。制御部62は、たとえば、走行路の種類が非舗装道路であること、走行路の傾斜が平坦以外であること、および、走行路の形状が直線以外であること、の少なくとも1つが成立する場合に、予め定める角度範囲ARの幅および数の少なくとも一方を増加させてもよい。
The control unit 62 may determine the type of the traveling road and the shape of the traveling road based on the image of the camera included in the peripheral sensor 82, store the map data in the storage unit 64, and use the GPS receiver. The determination may be made based on the received position information and the map data.
The types of travel paths include paved roads and unpaved roads. The slope of the traveling path includes flat, uphill, steep uphill, downhill, and steep downhill. The shape of the traveling path includes a sharp curve, a gentle curve, a bend, and a straight line. The control unit 62 determines, for example, that at least one of the following is true: the type of the traveling road is an unpaved road; the inclination of the traveling road is other than flat; and the shape of the traveling road is other than a straight line. Alternatively, at least one of the width and the number of the predetermined angle range AR may be increased.

制御部62は、人力駆動車10の前後方向における傾斜角度、および人力駆動車10の左右方向の傾斜角度の少なくとも一方に基づいて、予め定める角度範囲ARの幅、位相、および、数の少なくとも1つを変更してもよい。制御部62は、たとえば人力駆動車10前方が上方に傾斜する場合、予め定める角度範囲ARの位相をクランク12の回転方向の下流側にシフトする。制御部62は、たとえば人力駆動車10の前方が下方に傾斜する場合、予め定める角度範囲ARの位相をクランク12の回転方向の上流側にシフトする。   The control unit 62 determines at least one of the width, the phase, and the number of the predetermined angle range AR based on at least one of the inclination angle of the manually driven vehicle 10 in the front-rear direction and the left and right inclination angle of the manually driven vehicle 10. One may be changed. The control unit 62 shifts the phase of the predetermined angular range AR to the downstream side in the rotation direction of the crank 12 when, for example, the front of the manually driven vehicle 10 is inclined upward. When, for example, the front of human-powered vehicle 10 is inclined downward, control unit 62 shifts the phase of predetermined angular range AR to the upstream side in the rotation direction of crank 12.

制御部62は、たとえば、風速が増加または減少する場合、予め定める角度範囲ARの数を変更する。   For example, when the wind speed increases or decreases, the control unit 62 changes the number of the predetermined angle ranges AR.

<第3実施形態>
第3実施形態に係る制御装置60を説明する。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。
<Third embodiment>
A control device 60 according to the third embodiment will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and overlapping descriptions will be omitted.

第3実施形態に係る制御装置60は、第1実施形態と同様に、クランク12を有する人力駆動車10の推進をアシストするモータ32を、クランク12に入力される人力駆動力Hに応じて制御する制御部62を含む。
制御部62は、クランク12の回転角度が予め定める角度範囲ARにある場合に得られる人力駆動力Hに応じて、クランク12の回転角度が予め定める角度範囲AR外にある場合においてモータ32を制御する。加えて、制御部62は、人力駆動車10の状態、人力駆動車10の仕様、人力駆動車10の搭乗者の搭乗状態、人力駆動車10の搭乗者の身体的特徴、および、人力駆動車10の走行環境の少なくとも1つに応じて、予め定める角度範囲ARの幅、位相、および、数の少なくとも1つを変更する。
The control device 60 according to the third embodiment controls the motor 32 that assists the propulsion of the human-powered vehicle 10 having the crank 12 according to the human-powered driving force H input to the crank 12, as in the first embodiment. The control unit 62 includes
The control unit 62 controls the motor 32 when the rotation angle of the crank 12 is out of the predetermined angle range AR, according to the manual driving force H obtained when the rotation angle of the crank 12 is in the predetermined angle range AR. I do. In addition, the control unit 62 controls the state of the human-powered vehicle 10, the specifications of the human-powered vehicle 10, the riding state of the occupant of the human-powered vehicle 10, the physical characteristics of the occupant of the human-powered vehicle 10, and the human-powered vehicle. At least one of the width, phase, and number of the predetermined angle range AR is changed according to at least one of the ten traveling environments.

人力駆動車10の状態の例、人力駆動車10の仕様の例、人力駆動車10の搭乗者の搭乗状態の例、人力駆動車10の搭乗者の身体的特徴の例、および、人力駆動車10の走行環境の例は、第2実施形態に挙げた例と同じである。   Examples of the state of the human-powered vehicle 10, examples of the specifications of the human-powered vehicle 10, examples of the riding state of the occupants of the human-powered vehicle 10, examples of the physical characteristics of the occupants of the human-powered vehicle 10, and human-powered vehicles The example of the 10 traveling environments is the same as the example described in the second embodiment.

第3実施形態では、クランク12の1周期において、予め定める角度範囲ARは少なくとも1つあればよく、予め定める角度範囲ARは複数であってもよい。複数の予め定める角度範囲ARが設定されている場合、複数の予め定める角度範囲ARのそれぞれが独立して、人力駆動車10の状態、人力駆動車10の仕様、人力駆動車10の搭乗者の搭乗状態、人力駆動車10の搭乗者の身体的特徴、および、人力駆動車10の走行環境の少なくとも1つに応じて、予め定める角度範囲ARの幅、位相、および、数の少なくとも1つが変更されてもよい。   In the third embodiment, in one cycle of the crank 12, at least one predetermined angle range AR may be provided, and a plurality of predetermined angle ranges AR may be provided. When a plurality of predetermined angle ranges AR are set, each of the plurality of predetermined angle ranges AR is independent of the state of the human-powered vehicle 10, the specifications of the human-powered vehicle 10, and the passengers of the human-powered vehicle 10. At least one of the width, phase, and number of the predetermined angle range AR is changed according to at least one of the riding state, the physical characteristics of the occupant of the manually driven vehicle 10, and the traveling environment of the manually driven vehicle 10. May be done.

<第4実施形態>
各実施形態において、制御部62は、次の構成を含んでもよい。
制御部62は、クランク12にビンディングペダルが装着されている場合、クランク12にビンディングペダルが装着されていない場合よりも、モータ32の出力トルクの最大値および最小値との差が小さくなるように、モータ32を制御する。ビンディングペダルは、クリップレスペダル、または、クリップインペダルともいう。
<Fourth embodiment>
In each embodiment, the control unit 62 may include the following configuration.
The control unit 62 controls the difference between the maximum value and the minimum value of the output torque of the motor 32 to be smaller when the binding pedal is mounted on the crank 12 than when the binding pedal is not mounted on the crank 12. , And controls the motor 32. The binding pedal is also called a clipless pedal or a clip-in pedal.

例えば、制御部62は、人力駆動車10にビンディングペダルが装着されている場合に、モータ32に適切なアシスト力を出力させるために関係式の(1)式を調整し、調整された式を用いてモータ32を制御するための目標の出力トルクを算出する。制御部62は、人力駆動力Hの推定に用いられる関係式の(1)式の、Yの最大値と最小値との差が、ビンディングペダルが装着されているときの人力駆動力Hに対して適切な値となるように、(1)式を変形する。例えば、(1)式において、「A」の値を小さくする。
図15に示されるように、制御部62は、さらに、Yの平均値が増大するようにする(1)式を変形し、(3)式を得る。
Y=A{sin(2θ−π/2)+1}+B・・・・(3)
(3)式は、(1)式の右辺に定数項Bを加えた式である。図15には、(1)式に対応する波形を2点鎖線で示し、(3)式に対応する波形を実線で示している。(3)式を用いて、人力駆動力HEを推定することによって、人力駆動車10にビンディングペダルが装着されている場合に、モータ32によって適切なアシスト力を付与できる。(3)式は、たとえば記憶部64に登録されている。制御部62は、ビンディングペダルの装着状態に関する信号に基づいて、人力駆動力HEを推定に使用する関係式を(1)式から(3)式に変更する。ビンディングペダルの装着状態に関する信号は、たとえば、入力装置40を用いて制御部62に与えられる。
For example, when the binding pedal is mounted on the human-powered vehicle 10, the control unit 62 adjusts the relational expression (1) in order to cause the motor 32 to output an appropriate assist force. The target output torque for controlling the motor 32 is calculated using the calculated output torque. The control unit 62 determines that the difference between the maximum value and the minimum value of Y in Expression (1) of the relational expression used for estimating the human driving force H is different from the human driving force H when the binding pedal is mounted. Equation (1) is modified so that an appropriate value is obtained. For example, in Expression (1), the value of “A” is reduced.
As shown in FIG. 15, the control unit 62 further modifies the equation (1) to increase the average value of Y to obtain the equation (3).
Y = A {sin (2θ−π / 2) +1} + B (3)
Equation (3) is an equation obtained by adding a constant term B to the right side of equation (1). In FIG. 15, the waveform corresponding to the expression (1) is indicated by a two-dot chain line, and the waveform corresponding to the expression (3) is indicated by a solid line. By estimating the manual driving force HE using the equation (3), when the binding pedal is mounted on the manual driving vehicle 10, an appropriate assist force can be applied by the motor 32. The expression (3) is registered in, for example, the storage unit 64. The control unit 62 changes the relational expression used for estimating the human-powered driving force HE from the expression (1) to the expression (3) based on the signal regarding the mounting state of the binding pedal. A signal regarding the mounting state of the binding pedal is provided to the control unit 62 using the input device 40, for example.

<第5実施形態>
各実施形態において、さらに、制御部62は、次の構成を含んでもよい。
制御部62は、人力駆動力Hの最大値が所定値以上の場合、人力駆動力Hの最大値が所定値未満の場合よりも、モータ32の出力トルクの最大値および最小値との差が小さくなるように、モータ32を制御する。
例えば、制御部62は、人力駆動力Hの最大値が所定値以上の場合に、モータ32に適切なアシスト力を出力させるために関係式の(1)式を調整し、調整された式を用いてモータ32を制御するための目標の出力トルクを算出する。制御部62は、人力駆動力Hの推定に用いられる関係式の(1)式を、Yの最大値と最小値との差が適切な値となるように変形する。例えば、制御部62は、Yの最大値が変化しないで、Yの最小値が大きくなるように(1)式を変形する。(1)式と(2)式とを含んで第1関係式とし、(1)式から変形して得られる変形式と、(2)式とを含んで第2関係式とする。人力駆動力Hの最大値が所定値以上である場合にはモータ32の脈動が大きくなりやすいが、本実施形態ではモータ32の脈動を抑制できる。
<Fifth embodiment>
In each embodiment, the control unit 62 may further include the following configuration.
The controller 62 determines that the difference between the maximum value and the minimum value of the output torque of the motor 32 is higher when the maximum value of the manual driving force H is equal to or more than the predetermined value than when the maximum value of the manual driving force H is less than the predetermined value. The motor 32 is controlled to be smaller.
For example, when the maximum value of the manual driving force H is equal to or more than a predetermined value, the control unit 62 adjusts the relational expression (1) in order to cause the motor 32 to output an appropriate assist force. The target output torque for controlling the motor 32 is calculated using the calculated output torque. The controller 62 modifies the relational expression (1) used for estimating the manual driving force H so that the difference between the maximum value and the minimum value of Y becomes an appropriate value. For example, the control unit 62 modifies the expression (1) so that the maximum value of Y does not change and the minimum value of Y increases. The first relational expression includes the expressions (1) and (2), and the second relational expression includes the modified expression obtained by modifying the expression (1) and the expression (2). When the maximum value of the manual driving force H is equal to or more than a predetermined value, the pulsation of the motor 32 tends to increase. However, in the present embodiment, the pulsation of the motor 32 can be suppressed.

制御部62は、図16に示されるトルク算出処理を実行する。トルク算出処理は、次の、ステップS21〜ステップS28を含む。ステップS21からステップS24までの各ステップは、それぞれ第1実施形態におけるステップS11からステップS14に対応する。ステップS21からステップS24によって、制御部62は、予め定める角度範囲ARの人力駆動力Hを取得する。   The control unit 62 executes a torque calculation process shown in FIG. The torque calculation process includes the following steps S21 to S28. Steps S21 to S24 correspond to steps S11 to S14 in the first embodiment, respectively. Through steps S21 to S24, the control unit 62 acquires the manual driving force H in the predetermined angle range AR.

制御部62は、ステップS25において、実測データから求められる人力駆動力Hから人力駆動力Hの最大値を抽出し、人力駆動力HEの最大値が所定値以上であるか否かを判定する。人力駆動力Hの最大値が所定値未満であるとき、制御部62は、ステップS26を実行する。人力駆動力Hの最大値が所定値以上であるとき、制御部62は、ステップS27を実行する。   In step S25, the control unit 62 extracts the maximum value of the manual driving force H from the manual driving force H obtained from the measured data, and determines whether the maximum value of the manual driving force HE is equal to or greater than a predetermined value. When the maximum value of the manual driving force H is less than the predetermined value, the control unit 62 executes Step S26. When the maximum value of the manual driving force H is equal to or more than the predetermined value, the control unit 62 executes Step S27.

制御部62は、ステップS26において、予め定める角度範囲ARの人力駆動力Hと第1関係式とに基づいて、予め定める角度範囲AR外の人力駆動力HEを推定する。一例では、第1関係式は、第1実施形態の関係式を含む。具体的には、実測データを得た所定の角度範囲ARから実測データを得る次の角度範囲ARまでの間の角度範囲における人力駆動力HEを、第1関係式を用いて推定する。その後、制御部62は、ステップS28において、人力駆動力HEに基づいて目標としての出力トルクを算出する。   In step S26, the control unit 62 estimates the human driving force HE outside the predetermined angle range AR based on the human driving force H in the predetermined angle range AR and the first relational expression. In one example, the first relational expression includes the relational expression of the first embodiment. Specifically, the human-powered driving force HE in the angle range from the predetermined angle range AR from which the measured data is obtained to the next angle range AR from which the measured data is obtained is estimated using the first relational expression. Thereafter, in step S28, the control unit 62 calculates a target output torque based on the manual driving force HE.

制御部62は、ステップS27において、実測データと第2関係式とに基づいて、人力駆動力HEを推定する。具体的には、実測データを得た所定の角度範囲ARから実測データを得る次の角度範囲ARまでの間の角度範囲における人力駆動力HEを、第2関係式を用いて推定する。その後、制御部62は、ステップS28を実行し、人力駆動力HEに基づいて目標としての出力トルクを算出する。   In step S27, the control unit 62 estimates the manual driving force HE based on the actually measured data and the second relational expression. Specifically, the human-powered driving force HE in an angle range from a predetermined angle range AR from which the measured data is obtained to a next angle range AR from which the measured data is obtained is estimated using the second relational expression. After that, the control unit 62 executes step S28, and calculates a target output torque based on the manual driving force HE.

制御部62は、ステップS28において、クランク12の各回転角度における人力駆動力HEに基づいて目標の出力トルクを算出する。例えば、制御部62は、人力駆動力HEに対する出力トルクの比率XAと人力駆動力Hとの乗算値を、目標値の出力トルクとして算出する。   In step S28, the control unit 62 calculates a target output torque based on the manual driving force HE at each rotation angle of the crank 12. For example, the control unit 62 calculates a multiplied value of the ratio XA of the output torque to the manual driving force HE and the manual driving force H as the output torque of the target value.

<第6実施形態>
各実施形態において、さらに、制御部62は、次の構成を含んでもよい。
制御部62は、人力駆動車10の走行抵抗が増加する場合、モータ32の出力トルクの最大値および最小値との差が小さくなるように、モータ32を制御する。また、制御部62は、人力駆動車10の走行抵抗が減少する場合、モータ32の出力トルクの最大値および最小値との差が大きくなるように、モータ32を制御する。
<Sixth embodiment>
In each embodiment, the control unit 62 may further include the following configuration.
The control unit 62 controls the motor 32 such that the difference between the maximum value and the minimum value of the output torque of the motor 32 is reduced when the running resistance of the manually driven vehicle 10 increases. Further, when the running resistance of the manually driven vehicle 10 decreases, the control unit 62 controls the motor 32 such that the difference between the maximum value and the minimum value of the output torque of the motor 32 increases.

具体的には、制御部62は、人力駆動車10の走行抵抗が増減する場合に、適切なアシスト量とするために関係式の(1)式を調整し、調整された式を用いてモータ32を制御するための目標の出力トルクを算出する。制御部62は、人力駆動力Hの推定に用いられる関係式の(1)式のYの最大値と最小値との差が、走行抵抗に対して適切な値となるように、(1)式を変形する。例えば、制御部62は、Yの最大値が変化しないで、Yの最小値が大きくなるように(1)式を変形する。(1)式から変形して得られる変形式と、(2)式とを含んで第3関係式とする。   Specifically, when the running resistance of the manually driven vehicle 10 increases or decreases, the control unit 62 adjusts the relational expression (1) in order to set an appropriate assist amount, and uses the adjusted expression to adjust the motor. The target output torque for controlling the P.32 is calculated. The control unit 62 sets (1) such that the difference between the maximum value and the minimum value of Y in Expression (1) of the relational expression (1) used for estimating the manual driving force H is an appropriate value for the running resistance. Transform the formula. For example, the control unit 62 modifies the expression (1) so that the maximum value of Y does not change and the minimum value of Y increases. A third relational expression includes a modified expression obtained by modifying expression (1) and expression (2).

走行抵抗は、次の式で定義される。
走行抵抗=CdS(V−Va)+μmg+μgsinθ+mVx・・・(4)
CdS(V−Va)は、空気抵抗を表す。
μmgは、転がり抵抗を表す。
μgsinθは、勾配抵抗を表す。
mVxは、加速抵抗を表す。
「g」は重力加速度を意味する。重力加速度に関する情報は、たとえば記憶部64に予め記憶されている。
「m」は、質量を意味する。ここでは、「m」は、人力駆動車10の質量と搭乗者の体重と荷物との総質量を意味する。質量に関する情報は、たとえば、記憶部64に予め記憶されていてもよく、入力装置40によって記憶部64に記憶または設定されてもよい。
「CdS」は、前方投影面積、空気密度、および人力駆動車10の形状から決まる空気抵抗係数を意味する。空気抵抗係数に関する情報は、たとえば記憶部64に予め記憶されている。
「μ」は、転がり摩擦係数を意味する。転がり摩擦係数に関する情報は、たとえば記憶部64に予め記憶されている。
「θ」は、傾斜角度を意味する。
「Va」は、風速を意味する。好ましくは、制御装置60は、たとえば風速センサをさらに含む。風速センサは、制御部62に接続される。
「V」は、車速を意味する。
「Vx」は、加速度を意味する。制御装置60は、たとえば加速度センサをさらに含む。車速センサ68によって検出される車速から制御部62が加速度を算出してもよい。
本実施形態では、走行抵抗には、空気抵抗、転がり抵抗、勾配抵抗および加速抵抗が含まれているが、走行抵抗には、空気抵抗、転がり抵抗、勾配抵抗および加速抵抗のうちの少なくとも1つのみが含まれていてもよく、任意の2つまたは3つのみが含まれていてもよい。
The running resistance is defined by the following equation.
Running resistance = CdS (V−Va) 2 + μmg + μg sin θ + mVx (4)
CdS (V-Va) 2 represents air resistance.
μmg represents rolling resistance.
μg sin θ indicates a gradient resistance.
mVx represents acceleration resistance.
"G" means gravitational acceleration. Information on the gravitational acceleration is stored in the storage unit 64 in advance, for example.
"M" means mass. Here, "m" means the total mass of the mass of the manually driven vehicle 10, the weight of the occupant, and the luggage. The information on the mass may be stored in the storage unit 64 in advance, or may be stored or set in the storage unit 64 by the input device 40, for example.
“CdS” means an air resistance coefficient determined from the front projected area, the air density, and the shape of the manually driven vehicle 10. Information on the air resistance coefficient is stored in the storage unit 64 in advance, for example.
“Μ” means rolling friction coefficient. Information about the rolling friction coefficient is stored in the storage unit 64 in advance, for example.
“Θ” means a tilt angle.
“Va” means the wind speed. Preferably, control device 60 further includes, for example, a wind speed sensor. The wind speed sensor is connected to the control unit 62.
“V” means the vehicle speed.
“Vx” means acceleration. Control device 60 further includes, for example, an acceleration sensor. The control unit 62 may calculate the acceleration from the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 68.
In the present embodiment, the running resistance includes an air resistance, a rolling resistance, a gradient resistance, and an acceleration resistance, but the running resistance includes at least one of an air resistance, a rolling resistance, a gradient resistance, and an acceleration resistance. May be included, or only arbitrary two or three may be included.

制御部62は、図17に示されるトルク算出処理を実行する。トルク算出処理は、次の、ステップS31〜ステップS38を含む。ステップS31からステップS34までは第1実施形態におけるステップS11からステップS14に準ずる。ステップS31からステップS34によって、制御部62は、予め定める角度範囲ARの人力駆動力Hを取得する。   The control unit 62 executes a torque calculation process shown in FIG. The torque calculation process includes the following steps S31 to S38. Steps S31 to S34 correspond to steps S11 to S14 in the first embodiment. Through steps S31 to S34, control unit 62 obtains human-powered driving force H in predetermined angle range AR.

制御部62は、ステップS35において、走行抵抗が増加しているか、走行抵抗が減少しているかを判定する。例えば、走行抵抗の規定範囲は、第1値以上、第1値よりも大きい第2値以下の範囲を規定範囲として定義される。制御部62は、走行抵抗が、第1値よりも小さいとき、走行抵抗が減少していると判定する。制御部62は、走行抵抗が、第1値よりも大きい第2値よりも大きいとき、走行抵抗が増大していると判定する。走行抵抗が、規定範囲内にあるとき、制御部62は、ステップS36を実行する。走行抵抗が、増大または減少しているとき、制御部62は、ステップS37を実行する。   In step S35, the control unit 62 determines whether the running resistance is increasing or the running resistance is decreasing. For example, the specified range of the running resistance is defined as a specified range that is equal to or more than a first value and equal to or less than a second value that is larger than the first value. When the running resistance is smaller than the first value, the control unit 62 determines that the running resistance has decreased. The control unit 62 determines that the running resistance is increasing when the running resistance is larger than a second value larger than the first value. When the running resistance is within the specified range, the control unit 62 executes Step S36. When the running resistance is increasing or decreasing, the control unit 62 executes Step S37.

制御部62は、ステップS36において、予め定める角度範囲ARの人力駆動力Hと第1関係式とに基づいて、予め定める角度範囲AR外の人力駆動力HEを推定する。一例では、第1関係式は、第1実施形態の関係式を含む。具体的には、実測データを得た所定の角度範囲ARから実測データを得る次の角度範囲ARまでの間の角度範囲における人力駆動力HEを、第1関係式を用いて推定する。その後、制御部62は、ステップS38において、人力駆動力HEに基づいて目標としての出力トルクを算出する。   In step S36, the control unit 62 estimates the manual driving force HE outside the predetermined angle range AR based on the manual driving force H in the predetermined angle range AR and the first relational expression. In one example, the first relational expression includes the relational expression of the first embodiment. Specifically, the human-powered driving force HE in the angle range from the predetermined angle range AR from which the measured data is obtained to the next angle range AR from which the measured data is obtained is estimated using the first relational expression. After that, in step S38, the control unit 62 calculates a target output torque based on the manual driving force HE.

制御部62は、ステップS37において、実測データと第3関係式とに基づいて、人力駆動力HEを推定する。具体的には、実測データを得た所定の角度範囲ARから実測データを得る次の角度範囲ARまでの間の角度範囲における人力駆動力HEを、第3関係式を用いて推定する。その後、制御部62は、ステップS38を実行し、人力駆動力HEに基づいて目標としての出力トルクを算出する。   In step S37, the control unit 62 estimates the manual driving force HE based on the actually measured data and the third relational expression. Specifically, the human-powered driving force HE in an angle range from a predetermined angle range AR from which the measured data is obtained to a next angle range AR from which the measured data is obtained is estimated using the third relational expression. After that, the control unit 62 executes step S38, and calculates a target output torque based on the manual driving force HE.

制御部62は、ステップS38において、クランク12の各回転角度における人力駆動力Hに基づいて目標の出力トルクを算出する。例えば、制御部62は、人力駆動力Hに対する出力トルクの比率XAと人力駆動力Hとの乗算値を、目標値の出力トルクとして算出する。   In step S38, the control unit 62 calculates a target output torque based on the manual driving force H at each rotation angle of the crank 12. For example, the control unit 62 calculates a multiplication value of the ratio XA of the output torque to the manual driving force H and the manual driving force H as the output torque of the target value.

<その他の実施形態>
・各実施形態において、制御部62は、クランク12が予め定める角度範囲ARにおいて検出部72から実測データを受信するように検出部72に電力を供給して検出部72を起動させ、クランク12が予め定める角度範囲AR外になると、検出部72への電力の供給を停止して、検出部72を停止させるようにしてもよい。これによって、電力の消費を低減することができる。制御部62は、クランク12が予め定める角度範囲ARになるとたとえばクランク12に設けられる磁石の磁力に応じて状態が変化するスイッチを含み、制御プログラムを必要としないで、検出部72への電力の供給を開始および停止する構成としてもよい。
<Other embodiments>
In each embodiment, the control unit 62 supplies electric power to the detection unit 72 so that the crank 12 receives actual measurement data from the detection unit 72 in the predetermined angle range AR, and activates the detection unit 72. When the angle falls outside the predetermined angle range AR, the supply of power to the detection unit 72 may be stopped, and the detection unit 72 may be stopped. Thus, power consumption can be reduced. The control unit 62 includes, for example, a switch that changes its state in accordance with the magnetic force of a magnet provided in the crank 12 when the crank 12 enters the predetermined angle range AR, and does not require a control program. The supply may be started and stopped.

・人力駆動力Hの推定に用いられる関係式は、各実施形態の例に限定されない。関係式に代えて、予め定める波形を用いて人力駆動力Hを推定してもよく、クランク12の回転角度と人力駆動力Hとの関係を示すマップを用いて人力駆動力Hを推定してもよい。関係式は、3次関数の項を含んでいてもよく、4次関数の項を含んでいてもよい。1周期において予め定める角度範囲ARが8以上である場合、予め定める角度範囲ARと次の予め定める角度範囲ARとの間の角度範囲に適用される関係式は、1次関数であってもよい。   The relational expression used for estimating the manual driving force H is not limited to the example of each embodiment. Instead of the relational expression, the human-powered driving force H may be estimated using a predetermined waveform, and the human-powered driving force H may be estimated using a map indicating the relationship between the rotation angle of the crank 12 and the human-powered driving force H. Is also good. The relational expression may include a term of a cubic function, and may include a term of a quartic function. When the predetermined angle range AR is 8 or more in one cycle, the relational expression applied to the angle range between the predetermined angle range AR and the next predetermined angle range AR may be a linear function. .

・各実施形態では、人力駆動力Hを検出する検出部72は、出力部36に設けられているが、検出部72の配置はこれに限定されない。例えば、検出部72は、第1クランクアーム12Bおよび第2クランクアーム12Cの少なくとも一方に設けられてもよく、ペダル18に設けられてもよい。検出部72は、搭乗者の靴底に装着されてもよい。
・第2実施形態において、入力装置40、ペダル荷重センサ76、着座荷重センサ78、サドル位置センサ80、周辺センサ82、傾斜センサ84、および、風圧センサ86のうちの少なくとも1つを除く構成は、省略することができる。たとえば、第2実施形態において、入力装置40、ペダル荷重センサ76、着座荷重センサ78、サドル位置センサ80、周辺センサ82、傾斜センサ84、および、風圧センサ86のうちの任意の1つ、任意の2つ、任意の3つ、任意の4つ、任意の5つ、任意の6つの構成を省略してもよい。
In each embodiment, the detection unit 72 that detects the manual driving force H is provided in the output unit 36, but the arrangement of the detection unit 72 is not limited to this. For example, the detection unit 72 may be provided on at least one of the first crank arm 12B and the second crank arm 12C, or may be provided on the pedal 18. The detection unit 72 may be mounted on the shoe sole of the occupant.
In the second embodiment, the configuration excluding at least one of the input device 40, the pedal load sensor 76, the sitting load sensor 78, the saddle position sensor 80, the peripheral sensor 82, the inclination sensor 84, and the wind pressure sensor 86 is as follows. Can be omitted. For example, in the second embodiment, any one of the input device 40, the pedal load sensor 76, the sitting load sensor 78, the saddle position sensor 80, the peripheral sensor 82, the inclination sensor 84, and the wind pressure sensor 86, any one of Two, three, four, five, or six configurations may be omitted.

AR…予め定める角度範囲、AR1…第1の角度範囲、AR2…第2の角度範囲、H…人力駆動力、X…比率、XA…比率、10…人力駆動車、12…クランク、12A…クランク軸、12B…第1クランクアーム、12C…第2クランクアーム、14…駆動輪、16…フレーム、16A…サドル、16D…サドル、18…ペダル、32…モータ、42…操作装置、60…人力駆動車用制御装置(制御装置)、62…制御部、72…検出部。
AR: predetermined angle range, AR1: first angle range, AR2: second angle range, H: manual drive force, X: ratio, XA: ratio, 10: human drive vehicle, 12: crank, 12A: crank Shaft, 12B: first crank arm, 12C: second crank arm, 14: drive wheel, 16: frame, 16A: saddle, 16D: saddle, 18: pedal, 32: motor, 42: operating device, 60: manual drive Vehicle control device (control device), 62: control unit, 72: detection unit.

Claims (22)

クランクを有する人力駆動車の推進をアシストするモータを、前記クランクに入力される人力駆動力に応じて制御する制御部を含む人力駆動車用制御装置であって、
前記制御部は、
前記クランクの回転角度が前記クランクの回転方向に相互に離間している複数の予め定める角度範囲にある場合に得られる前記人力駆動力に応じて、前記クランクの回転角度が前記複数の予め定める角度範囲外にある場合において、出力トルクが変化するように前記モータを制御する、人力駆動車用制御装置。
A motor-driven vehicle control device including a control unit that controls a motor that assists in propulsion of a manually driven vehicle having a crank in accordance with a manual driving force input to the crank,
The control unit includes:
According to the human-powered driving force obtained when the rotation angle of the crank is within a plurality of predetermined angle ranges that are separated from each other in the rotation direction of the crank, the rotation angle of the crank is the plurality of predetermined angles. A control device for a manually driven vehicle that controls the motor so that the output torque changes when the output torque is out of the range.
前記クランクは、第1クランクアームおよび前記第1クランクアームとは回転位相が180度異なる第2クランクアームを含み、
前記複数の予め定める角度範囲は、第1の角度範囲および第2の角度範囲を含み、
前記第1の角度範囲は、前記クランクが第1方向に回転する場合において、前記第1クランクアームが上死点から下死点に移動する範囲に設けられ、
前記第2の角度範囲は、前記クランクが第1方向に回転する場合において、前記第2クランクアームが上死点から下死点に移動する範囲に設けられる
請求項1に記載の人力駆動車用制御装置。
The crank includes a first crank arm and a second crank arm having a rotation phase different from that of the first crank arm by 180 degrees,
The plurality of predetermined angle ranges include a first angle range and a second angle range,
The first angle range is provided in a range where the first crank arm moves from a top dead center to a bottom dead center when the crank rotates in a first direction,
The said 2nd angle range is provided in the range which the said 2nd crank arm moves from a top dead center to a bottom dead center, when the said crank rotates in a 1st direction. Control device.
前記第1の角度範囲は、前記クランクが第1方向に回転する場合において、前記第1クランクアームが上死点から90°回転した角度を含み、
前記第2の角度範囲は、前記クランクが第1方向に回転する場合において、前記第2クランクアームが上死点から90°回転した角度を含む
請求項2に記載の人力駆動車用制御装置。
The first angle range includes an angle at which the first crank arm rotates 90 ° from a top dead center when the crank rotates in a first direction,
The control device for a manually driven vehicle according to claim 2, wherein the second angle range includes an angle at which the second crank arm rotates 90 ° from a top dead center when the crank rotates in the first direction.
前記複数の予め定める角度範囲のうちの少なくとも1つの予め定める角度範囲の位相は、変更可能である
請求項1〜3のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
The control device for a manually driven vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein a phase of at least one predetermined angle range of the plurality of predetermined angle ranges is changeable.
前記制御部は、前記人力駆動車の状態、前記人力駆動車の仕様、前記人力駆動車の搭乗者の搭乗状態、前記人力駆動車の搭乗者の身体的特徴、および、前記人力駆動車の走行環境の少なくとも1つに応じて、前記複数の予め定める角度範囲の幅、位相、および、数の少なくとも1つを変更する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
The control unit is configured to control a state of the human-powered vehicle, a specification of the human-powered vehicle, a riding state of a passenger of the human-powered vehicle, physical characteristics of a passenger of the human-powered vehicle, and traveling of the human-powered vehicle. Changing at least one of the width, the phase, and the number of the plurality of predetermined angle ranges according to at least one of the environments;
The control device for a manually driven vehicle according to any one of claims 1 to 4.
クランクを有する人力駆動車の推進をアシストするモータを、前記クランクに入力される人力駆動力に応じて制御する制御部を含む人力駆動車用制御装置であって、
前記制御部は、
前記クランクの回転角度が予め定める角度範囲にある場合に得られる前記人力駆動力に応じて、前記クランクの回転角度が予め定める角度範囲外にある場合において前記モータを制御し、
前記人力駆動車の状態、前記人力駆動車の仕様、前記人力駆動車の搭乗者の搭乗状態、前記人力駆動車の搭乗者の身体的特徴、および、前記人力駆動車の走行環境の少なくとも1つに応じて、前記予め定める角度範囲の幅、位相、および、数の少なくとも1つを変更する人力駆動車用制御装置。
A motor-driven vehicle control device including a control unit that controls a motor that assists in propulsion of a manually driven vehicle having a crank in accordance with a manual driving force input to the crank,
The control unit includes:
According to the human-powered driving force obtained when the rotation angle of the crank is within a predetermined angle range, the motor is controlled when the rotation angle of the crank is outside the predetermined angle range,
At least one of a state of the human-powered vehicle, specifications of the human-powered vehicle, a riding state of a passenger of the human-powered vehicle, physical characteristics of a passenger of the human-powered vehicle, and a traveling environment of the human-powered vehicle A control device for a manually driven vehicle, wherein at least one of the width, phase, and number of the predetermined angle range is changed according to the following.
前記人力駆動車の状態は、前記人力駆動車の車速、前記クランクの回転速度、前記人力駆動車の加速度、前記クランクの回転速度に対する駆動輪の回転速度の比率、前記人力駆動車の傾斜の少なくとも1つを含む
請求項5または6に記載の人力駆動車用制御装置。
The state of the manually driven vehicle is at least the vehicle speed of the manually driven vehicle, the rotation speed of the crank, the acceleration of the manually driven vehicle, the ratio of the rotation speed of the drive wheels to the rotation speed of the crank, and the inclination of the manually driven vehicle. The control device for a manually driven vehicle according to claim 5, wherein the control device includes one.
前記人力駆動車の仕様は、サドルから前記クランクのクランク軸までの長さ、前記人力駆動車のフレームの形状、前記フレームの種類、および、ビンディングペダルの装着状態の少なくとも1つを含む
請求項5〜7のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
The specification of the manually driven vehicle includes at least one of a length from a saddle to a crankshaft of the crank, a shape of a frame of the manually driven vehicle, a type of the frame, and a mounting state of a binding pedal. The control device for a manually driven vehicle according to any one of claims 7 to 7.
前記人力駆動車の搭乗者の搭乗状態は、サドルに着座している状態、立ち漕ぎ状態、および、ペダルの一方にのみ荷重をかけて走行している状態の少なくとも1つ、を含む
請求項5〜8のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
The riding state of the occupant of the manually driven vehicle includes at least one of a state of sitting on a saddle, a rowing state, and a state of running with a load applied to only one of the pedals. The control device for a manually driven vehicle according to any one of claims 1 to 8.
前記人力駆動車の搭乗者の搭乗状態は、サドルに加わる荷重の状態を含む、
請求項5〜9のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
The riding state of the occupant of the manually driven vehicle includes a state of a load applied to the saddle,
The control device for a manually driven vehicle according to any one of claims 5 to 9.
前記人力駆動車の搭乗者の身体的特徴は、脚の長さを含む
請求項5〜10のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
The control device for a manually driven vehicle according to any one of claims 5 to 10, wherein the physical characteristics of the occupant of the manually driven vehicle include a length of a leg.
前記人力駆動車の走行環境は、走行路の種類、走行路の傾斜、走行路の形状、風速、および風向きの少なくとも1つを含む
請求項5〜11のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
The human-powered vehicle according to any one of claims 5 to 11, wherein the traveling environment of the manually-powered vehicle includes at least one of a type of a traveling path, a slope of the traveling path, a shape of the traveling path, a wind speed, and a wind direction. Control device.
前記制御部は、操作装置が操作されることによって、前記人力駆動車の仕様、および、前記人力駆動車の搭乗者の身体的特徴の少なくとも1つを取得する、
請求項5〜12のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
The control unit is configured to obtain at least one of specifications of the manually driven vehicle and physical characteristics of a passenger of the manually driven vehicle by operating an operation device.
The control device for a manually driven vehicle according to any one of claims 5 to 12.
前記制御部は、前記クランクにビンディングペダルが装着されている場合、前記クランクにビンディングペダルが装着されていない場合よりも、前記モータの出力トルクの最大値および最小値との差が小さくなるように、前記モータを制御する
請求項1〜13のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
The control unit is configured such that when the binding pedal is mounted on the crank, the difference between the maximum value and the minimum value of the output torque of the motor is smaller than when the binding pedal is not mounted on the crank. The control device for a manually driven vehicle according to any one of claims 1 to 13, which controls the motor.
前記制御部は、前記人力駆動力の最大値が所定値以上の場合、前記人力駆動力の最大値が前記所定値未満の場合よりも、前記モータの出力トルクの最大値および最小値との差が小さくなるように、前記モータを制御する
請求項1〜14のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
When the maximum value of the manual driving force is equal to or greater than a predetermined value, the control unit may determine a difference between the maximum value and the minimum value of the output torque of the motor, as compared with a case where the maximum value of the manual driving force is less than the predetermined value. The control device for a manually driven vehicle according to any one of claims 1 to 14, wherein the motor is controlled such that is smaller.
前記制御部は、前記人力駆動車の走行抵抗が増加する場合、前記モータの出力トルクの最大値および最小値との差が小さくなるように、前記モータを制御する
請求項1〜15のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
The control unit controls the motor such that a difference between a maximum value and a minimum value of the output torque of the motor is reduced when a running resistance of the manually driven vehicle increases. The control device for a manually driven vehicle according to claim 1.
前記制御部は、前記人力駆動車の走行抵抗が減少する場合、前記モータの出力トルクの最大値および最小値との差が大きくなるように、前記モータを制御する
請求項1〜16のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
The control unit controls the motor such that the difference between the maximum value and the minimum value of the output torque of the motor increases when the running resistance of the manually driven vehicle decreases. The control device for a manually driven vehicle according to claim 1.
前記制御部は、周期的な振幅を有する波形の一部を用いて、前記クランクの回転角度が前記予め定める角度範囲外の場合における前記人力駆動力を推定する
請求項1〜17のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
The said control part estimates the said human-powered driving force in case the rotation angle of the said crank is out of the said predetermined angle range using a part of waveform which has a periodic amplitude. A control device for a manually-powered vehicle according to the paragraph.
前記人力駆動力を検出する検出部を含み、
前記制御部は、前記クランクが前記予め定める角度範囲のときだけ人力駆動力に関する信号を前記検出部から取得する
請求項1〜18のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
Including a detection unit for detecting the manual driving force,
The control device for a manually driven vehicle according to any one of claims 1 to 18, wherein the control unit obtains a signal regarding a manual driving force from the detection unit only when the crank is in the predetermined angle range.
前記検出部は、前記人力駆動力に関する信号を無線で前記制御部に送信する
請求項19に記載の人力駆動車用制御装置。
The control device for a manually driven vehicle according to claim 19, wherein the detection unit wirelessly transmits a signal regarding the manually driven force to the control unit.
クランクに入力される人力駆動力を推定する制御部を含む人力駆動車用制御装置であって、
前記制御部は、
前記クランクの回転角度が前記クランクの回転方向に相互に離間している複数の予め定める角度範囲にある場合に得られる前記人力駆動力に応じて、前記クランクの回転角度が前記複数の予め定める角度範囲外の場合における前記人力駆動力を推定する、人力駆動車用制御装置。
A human-powered vehicle control device including a control unit that estimates a human-powered driving force input to a crank,
The control unit includes:
According to the human-powered driving force obtained when the rotation angle of the crank is within a plurality of predetermined angle ranges that are separated from each other in the rotation direction of the crank, the rotation angle of the crank is the plurality of predetermined angles. A human-powered vehicle control device for estimating the human-powered driving force in a case outside the range.
クランクに入力される人力駆動力を推定する制御部を含む人力駆動車用制御装置であって、
前記制御部は、
前記クランクの回転角度が予め定める角度範囲にある場合おける前記人力駆動力に応じて、前記クランクの回転角度が予め定める角度範囲外における前記人力駆動力を推定し、
人力駆動車の状態、前記人力駆動車の仕様、前記人力駆動車の搭乗者の搭乗状態、前記人力駆動車の搭乗者の身体的特徴、および、前記人力駆動車の走行環境の少なくとも1つに応じて、前記予め定める角度範囲の幅、位相、および、数の少なくとも1つを変更する、人力駆動車用制御装置。
A human-powered vehicle control device including a control unit that estimates a human-powered driving force input to a crank,
The control unit includes:
According to the human-powered driving force in the case where the rotation angle of the crank is in a predetermined angle range, the human-powered driving force is estimated outside the predetermined angle range in which the rotation angle of the crank is predetermined,
At least one of a state of the human-powered vehicle, a specification of the human-powered vehicle, a riding state of a passenger of the human-powered vehicle, a physical characteristic of a passenger of the human-powered vehicle, and a traveling environment of the human-powered vehicle A control device for a manually driven vehicle, wherein at least one of a width, a phase, and a number of the predetermined angle range is changed in response.
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