JP2022013862A

JP2022013862A - 制御装置および変速システム

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Publication number: JP2022013862A
Application number: JP2021107877A
Authority: JP
Inventors: 聡謝花; Satoshi Shaka; 充彦川▲崎▼; Michihiko Kawasaki
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2021-06-29
Publication date: 2022-01-18
Anticipated expiration: 2041-06-29
Also published as: DE102021116314A1; JP7691866B2

Abstract

【課題】変速比を好適に変更できる人力駆動車用の制御装置を提供する。
【解決手段】人力駆動車用の制御装置は、前記人力駆動車のクランク軸の回転速度に対する車輪の回転速度の比率である変速比を変更する変速装置を制御する制御部を備え前記制御部は、前記変速装置の制御状態として、前記人力駆動車の検出部から検出される前記クランク軸の回転速度に関する第１パラメータが第１所定範囲内から前記第１所定範囲外になることに応じて、前記変速比を変更するように前記変速装置を制御する第１制御状態と、前記人力駆動車に関する情報に基づいて演算される第２パラメータが第２所定範囲内から前記第２所定範囲外になることに応じて、前記変速比を変更するように前記変速装置を制御する第２制御状態と、を有し、前記制御部は、前記制御状態を、前記第１制御状態と前記第２制御状態とのいずれか一方から他方に前記人力駆動車のペダル踏力に応じて切り替える。
【選択図】図２

Description

本発明は、制御装置および変速システムに関する。

例えば、特許文献１は、人力駆動車用の制御装置を開示する。特許文献１の人力駆動車用の制御装置は、入力される信号に応じて変速装置を制御し、変速比を変更させる。

特開２０１６－０７４４０７号公報

本発明の目的は、人力駆動車の変速比の意図しない変更が抑制される人力駆動車用の制御装置を提供することである。

本発明の第１側面に従う制御装置は、人力駆動車用の制御装置であって、前記人力駆動車のクランク軸の回転速度に対する車輪の回転速度の比率である変速比を変更する変速装置を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記変速装置の制御状態として、前記人力駆動車の検出部から検出される前記クランク軸の回転速度に関する第１パラメータが第１所定範囲内から前記第１所定範囲外になることに応じて、前記変速比を変更するように前記変速装置を制御する第１制御状態と、前記人力駆動車に関する情報に基づいて演算される第２パラメータが第２所定範囲内から前記第２所定範囲外になることに応じて、前記変速比を変更するように前記変速装置を制御する第２制御状態と、を有し、前記制御部は、前記制御状態を、前記第１制御状態と前記第２制御状態とのいずれか一方から他方に前記人力駆動車のペダル踏力に応じて切り替える。
上記第１側面の制御装置によれば、人力駆動車のペダル踏力に応じて変速装置の制御状態を第１制御状態と第２制御状態とのいずれか一方から他方に切り替える。これにより、上記第１側面の制御装置によれば、変速比が好適に変更され人力駆動車の変速比の意図しない変更が抑制される。

前記第１側面に従う第２側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車のペダル踏力が所定値以上である場合、前記第１制御状態で前記変速装置を制御し、前記人力駆動車のペダル踏力が所定値未満である場合、前記第２制御状態で前記変速装置を制御する。
上記第２側面の制御装置によれば、人力駆動車のペダル踏力が所定値以上であるか否かに応じて、変速装置の制御状態を第１制御状態と第２制御状態とを切り替える。このため、変速比が好適に変更され人力駆動車の変速比の意図しない変更が抑制される。

前記第１側面または第２側面に従う第３側面の制御装置において、前記人力駆動車に関する情報は、前記変速比、前記人力駆動車の車速、および、前記人力駆動車の車輪の周長の少なくとも１つを含む。
上記第３側面の制御装置によれば、第２パラメータを好適に設定することができる。

前記第３側面に従う第４側面の制御装置において、前記制御部は、前記制御状態を前記第１制御状態から前記第２制御状態に切り替える場合、前記第２パラメータが前記第２所定範囲内に含まれるように前記第２パラメータを補正する。
上記第４側面の制御装置によれば、第２パラメータが第２所定範囲内に含まれないことによる、人力駆動車の変速比の意図しない変更が抑制される。

前記第１側面から第４側面のいずれか１つに従う第５側面の制御装置において、前記制御部は、前記制御状態を前記第１制御状態と前記第２制御状態との一方から他方に切り替える場合、所定期間の間、前記変速比の変化を抑制するように前記変速装置を制御する。
上記第５側面の制御装置によれば、所定期間の間変速比の変化が抑制されるため、人力駆動車の変速比の意図しない変更が抑制される。

本発明の第６側面に従う制御装置は、人力駆動車用の制御装置であって、前記人力駆動車のクランク軸の回転速度に対する車輪の回転速度の比率である変速比を変更する変速装置を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記変速装置の制御状態として、前記人力駆動車の検出部から検出される前記クランク軸の回転速度に関する第１パラメータが第１所定範囲内から前記第１所定範囲外になることに応じて、前記変速比を変更するように前記変速装置を制御する第１制御状態と、前記人力駆動車に関する情報に基づいて演算される第２パラメータが第２所定範囲内から前記第２所定範囲外になることに応じて、前記変速比を変更するように前記変速装置を制御する第２制御状態と、を有し、前記制御部は、前記制御状態を、前記第１制御状態と前記第２制御状態とのいずれか一方から他方に切り替え可能に構成され、前記制御部は、前記制御状態を前記第１制御状態から前記第２制御状態に切り替える場合、前記第２パラメータが前記第２所定範囲内に含まれるように前記第２パラメータを補正する。
上記第６側面の制御装置によれば、第２制御状態の切り替え時に第２パラメータが第２所定範囲内に含まれる。これにより、上記第６側面の変速装置によれば、第２制御状態に切り替えたときの人力駆動車の変速比の意図しない変更が抑制される。

前記第６側面に従う第７側面の制御装置において、前記人力駆動車に関する情報は、前記人力駆動車の車速、および、前記変速比を含み、前記制御部は、前記車速、および、前記変速比に応じて、前記第２パラメータを補正する。
上記第７側面の制御装置によれば、第２パラメータを好適に設定できる。

前記第６側面または第７側面に従う第８側面の制御装置において、前記制御部は、前記第２制御状態において、前記人力駆動車の車速、および、前記人力駆動車の変速比に基づいて規定される前記第２パラメータを表す所定表を参照して前記変速装置を制御する。
上記第８側面の制御装置によれば、人力駆動車の変速比の意図しない変更が抑制される。

前記第８側面に従う第９側面の制御装置において、前記制御部は、前記制御状態を前記第２制御状態へ切り替える場合の前記人力駆動車の車速、および、前記人力駆動車の変速比に応じて前記所定表を変更する。
上記第９側面の制御装置によれば、人力駆動車の変速比の意図しない変更が抑制される。

前記第６側面から第９側面のいずれか１つに従う第１０側面の制御装置において、前記制御部は、前記制御状態を前記第１制御状態と前記第２制御状態とのいずれか一方から他方に前記人力駆動車のペダル踏力に応じて切り替える。

上記第１０側面の制御装置によれば、さらにペダル踏力に応じて第１制御状態と第２制御状態とを切り替えるため、制御状態が好適に変更される。このため、人力駆動車の変速比の意図しない変更が抑制される。

前記第１０側面に従う第１１側面の制御装置において、前記制御部は、前記制御状態を前記第１制御状態と前記第２制御状態との一方から他方へ切り替えた場合、所定期間の間、前記変速比の変化を抑制するように前記変速装置を制御する。
上記第１１側面の制御装置によれば、所定期間の間変速比の変化が抑制されるため、人力駆動車の変速比の意図しない変更が抑制される。

本発明の第１２側面に従う制御装置は、人力駆動車用の制御装置であって、前記人力駆動車のクランク軸の回転速度に対する車輪の回転速度の比率である変速比を変更する変速装置を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記変速装置の制御状態として、前記人力駆動車の検出部から検出される前記クランク軸の回転速度に関する第１パラメータが第１所定範囲内から前記第１所定範囲外になることに応じて、前記変速比を変更するように前記変速装置を制御する第１制御状態と、前記人力駆動車に関する情報に基づいて演算される第２パラメータが第２所定範囲内から前記第２所定範囲外になることに応じて、前記変速比を変更するように前記変速装置を制御する第２制御状態と、を有し、前記制御部は、前記制御状態を、前記第１制御状態と前記第２制御状態とのいずれか一方から他方に切り替え可能に構成され、前記制御部は、前記制御状態を前記第１制御状態と前記第２制御状態の一方から他方に切り替える場合、所定期間の間、前記変速比の変化を抑制するように前記変速装置を制御する。
上記第１２側面の制御装置によれば、参照するパラメータが変更された場合に生じる人力駆動車の変速比の意図しない変速が抑制される。

前記第１２側面に従う第１３側面の制御装置において、前記制御部は、前記所定期間を前記人力駆動車に関する情報に応じて設定し、前記人力駆動車に関する情報は、前記クランク軸の回転速度、前記クランク軸に作用するトルク、前記クランク軸に作用する仕事率、前記人力駆動車の車速、前記人力駆動車の傾斜角度、前記人力駆動車の変速比の変更方向、および、前記人力駆動車に駆動力を付与するモータの出力値の少なくとも１つを含む。
上記第１３側面の制御装置によれば、所定期間が好適に設定される。

前記第１２側面または第１３側面に従う第１４側面の制御装置において、前記制御部は、前記第１制御状態と前記第２制御状態とを前記人力駆動車のペダル踏力に応じて切り替える。
上記第１４側面の制御装置によれば、さらにペダル踏力に応じて第１制御状態と第２制御状態とを切り替えるため、制御状態が好適に変更される。このため、人力駆動車の変速比の意図しない変更が抑制される。

前記第１２側面から第１４側面のいずれか１つに従う第１５側面の制御装置において、前記制御部は、前記第１制御状態から前記第２制御状態に切り替える場合、前記第２パラメータが前記第２所定範囲内に含まれるように前記第２パラメータを補正する。
上記第１５側面の制御装置によれば、第２制御状態の切り替え時に第２パラメータが第２所定範囲内に含まれる。このため、第２制御状態に切り替えたときの人力駆動車の変速比の意図しない変更が抑制される。

前記第１側面から第１５側面のいずれか１つに従う第１６側面の制御装置において、前記第１所定範囲は、第１閾値および前記第１閾値よりも小さい第２閾値を含み、前記制御部は、前記第１パラメータが前記第１閾値以上である場合に、前記変速比が大きくなるように第１変速方向に前記変速装置を制御し、前記第１パラメータが前記第２閾値以下である場合に、前記変速比が小さくなるように第２変速方向に前記変速装置を制御する。
上記第１６側面の制御装置によれば、人力駆動車の変速比が好適に変更される。

前記第１側面から第１６側面のいずれか１つに従う第１７側面の制御装置において、前記第２所定範囲は、第３閾値および前記第３閾値よりも小さい第４閾値を含み、前記制御部は、前記第２パラメータが前記第３閾値以上である場合に、前記変速比が大きくなるように第１変速方向に前記変速装置を制御し、前記第２パラメータが前記第４閾値以下である場合に、前記変速比が小さくなるように第２変速方向に前記変速装置を制御する。
上記第１７側面の制御装置によれば、人力駆動車の変速比が好適に変更される。

前記第１側面から第１７側面のいずれか１つに従う第１８側面の制御装置において、前記第１所定範囲は、第１閾値および前記第１閾値よりも小さい第２閾値を含み、前記制御部は、前記第１パラメータが前記第１閾値以上である場合に、前記変速比が大きくなるように第１変速方向に前記変速装置を制御し、前記第１パラメータが前記第２閾値以下である場合に、前記変速比が小さくなるように第２変速方向に前記変速装置を制御し、前記第２所定範囲は、第３閾値および前記第３閾値よりも小さい第４閾値を含み、前記制御部は、前記第２パラメータが前記第３閾値以上である場合に、前記変速比が大きくなるように第１変速方向に前記変速装置を制御し、前記第２パラメータが前記第４閾値以下である場合に、前記変速比が小さくなるように第２変速方向に前記変速装置を制御し、前記第３閾値と前記第４閾値との差は、前記第１閾値と前記第２閾値との差とは異なる。
上記第１８側面の制御装置によれば、人力駆動車の変速比が好適に変更される。

前記第１８側面に従う第１９側面の制御装置において、前記第３閾値と前記第４閾値との差は、前記第１閾値と前記第２閾値との差よりも大きい。
上記第１９側面の制御装置によれば、第２制御状態において人力駆動車の変速比の意図しない変更が抑制される。

本発明の第２０側面に従う変速システムにおいて、前記第１側面から第１９側面のいずれか１つの制御装置と、前記変速装置と、を含む。
上記第２０側面の変速システムによれば、人力駆動車の変速比の意図しない変更が抑制される。

本発明の制御装置および変速システムによれば、人力駆動車の変速比の意図しない変更が抑制される。

第１実施形態の人力駆動車用の制御装置を含む人力駆動車の側面図。第１実施形態の人力駆動車用の制御装置を含む人力駆動車の電気的な構成を示すブロック図。第１パラメータと閾値との関係の一例を表すグラフ。第２パラメータと閾値との関係の一例を表すグラフ。第１実施形態の制御部が実行する第１選択制御の一例を示すフローチャート。第２実施形態の制御部が実行する第２補正制御の一例を示すフローチャート。第３実施形態の制御部が実行する第２変速抑制制御の一例を示すフローチャート。

＜第１実施形態＞

図１から図５を参照して、第１実施形態の人力駆動車１０用の制御装置５０と、変速装置３８と、を含む、変速システムＳについて説明する。なお、以下では人力駆動車１０用の制御装置５０を、単に制御装置５０と記載する。人力駆動車１０は、少なくとも１つの車輪を有し、少なくとも人力駆動力によって駆動できる乗り物である。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、ハンドバイク、リカンベントなど種々の種類の自転車を含む。人力駆動車１０が有する車輪の数は限定されない。人力駆動車１０は、例えば１輪車および３輪以上の車輪を有する乗り物も含む。人力駆動車１０は、人力駆動力のみによって駆動できる乗り物に限定されない。人力駆動車１０は、人力駆動力だけではなく、電気モータの駆動力を推進に利用するイーバイク（Ｅ－ｂｉｋｅ）を含む。イーバイクは、電気モータによって推進が補助される電動アシスト自転車を含む。以下、実施形態において、人力駆動車１０を、自転車として説明する。

人力駆動車１０は、人力駆動力が入力されるクランク１２を備える。人力駆動車１０は、車輪１４と、車体１６と、を、さらに備える。車輪１４は、後輪１４Ａと、前輪１４Ｂと、を含む。車体１６は、フレーム１８を含む。クランク１２は、フレーム１８に対して回転可能なクランク軸１２Ａと、クランク軸１２Ａの軸方向の端部にそれぞれ設けられる一対のクランクアーム１２Ｂとを含む。各クランクアーム１２Ｂには、一対のペダル２０がそれぞれ連結される。後輪１４Ａは、クランク１２が回転することによって駆動される。後輪１４Ａは、フレーム１８に支持される。クランク１２は、駆動機構２２によって後輪１４Ａと連結される。駆動機構２２は、クランク軸１２Ａに連結される第１回転体２４を含む。クランク軸１２Ａは、第１回転体２４と一体回転するように連結されてもよく、第１ワンウェイクラッチを介して連結されていてもよい。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２４を前転させ、クランク１２が後転した場合に、クランク１２と第１回転体２４との相対回転を許容するように構成される。第１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。駆動機構２２は、第２回転体２６と、連結部材２８とをさらに含む。連結部材２８は、第１回転体２４の回転力を第２回転体２６に伝達する。連結部材２８は、例えば、チェーン、ベルト、または、シャフトを含む。

第２回転体２６は、後輪１４Ａに連結される。第２回転体２６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２６と後輪１４Ａとの間には、好ましくは、第２ワンウェイクラッチが設けられている。第２ワンウェイクラッチは、第２回転体２６が前転した場合に、後輪１４Ａを前転させ、第２回転体２６が後転した場合に、第２回転体２６と後輪１４Ａとの相対回転を許容するように構成される。

フレーム１８には、フロントフォーク３０を介して前輪１４Ｂが取り付けられている。フロントフォーク３０には、ハンドルバー３４がステム３２を介して連結されている。本実施形態では、後輪１４Ａが駆動機構２２によってクランク１２に連結されるが、後輪１４Ａおよび前輪１４Ｂの少なくとも１つが、駆動機構２２によってクランク１２に連結されてもよい。

好ましくは、人力駆動車１０は、バッテリ３６をさらに含む。バッテリ３６は、１または複数のバッテリ素子を含む。バッテリ素子は、充電池を含む。バッテリ３６は、制御装置５０に電力を供給するように構成される。バッテリ３６は、好ましくは、制御装置５０の制御部５２と有線または無線によって通信可能に接続される。バッテリ３６は、例えば電力線通信（ＰＬＣ；power line communication）、ＣＡＮ（Controller Area Network）、または、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）によって制御部５２と通信可能である。

人力駆動車１０は、変速装置３８を備える。変速装置３８は、人力駆動車１０のクランク軸１２Ａの回転速度に対する車輪１４の回転速度の比率である変速比を変更する。本実施形態では、駆動輪は後輪１４Ａである。変速装置３８は、例えばフロントディレイラ、リアディレイラ、および、内装変速機の少なくとも１つを含む。変速装置３８が内装変速機を含む場合、内装変速機は、例えば、後輪１４Ａのハブに設けられる。変速装置３８は、アクチュエータ３８Ａによって動作するように構成される。アクチュエータ３８Ａは、電気アクチュエータを含む。アクチュエータ３８Ａは、例えば、電気モータを含む。

人力駆動車１０は、検出部４０をさらに含む。検出部４０は、人力駆動車１０に関する情報を検出するように構成される。人力駆動車１０に関する情報は、クランク軸１２Ａの回転速度、クランク軸１２Ａに作用するトルク、クランク軸１２Ａに作用する仕事率、人力駆動車１０の車速、人力駆動車１０の傾斜角度、人力駆動車１０の変速比の変更方向、および、人力駆動車１０に駆動力を付与するモータ５８の出力値の少なくとも１つを含む。人力駆動車１０に関する情報は、人力駆動車１０の現在の変速比を含んでいてもよい。人力駆動車１０に関する情報がクランク軸１２Ａの回転速度を含む場合、検出部４０は、クランク回転センサ４２を含む。人力駆動車１０に関する情報またはパラメータＰが車速を含む場合、検出部４０は、車速センサ４４を含む。人力駆動車１０に関する情報またはパラメータＰがクランク軸１２Ａに作用するトルクを含む場合、検出部４０は、人力駆動力検出部４６を含む。人力駆動車１０に関する情報またはパラメータＰが仕事率を含む場合、検出部４０は、クランク回転センサ４２および人力駆動力検出部４６を含む。人力駆動車１０に関する情報またはパラメータＰが傾斜角度を含む場合、検出部４０は、傾斜検出部４８を含む。人力駆動車１０に関する情報またはパラメータＰが変速比の変更方向を含む場合、検出部４０は、変速装置３８による変速比の変更方向が可能に構成される。人力駆動車１０に関する情報が、人力駆動車１０に駆動力を付与するモータ５８の出力値を含む場合、検出部４０は、モータ５８の出力を検出可能に構成される。

好ましくは、検出部４０は、予め定める期間ＴＡにおいて、パラメータＰを２回以上検出するように構成される。予め定める期間ＴＡは、例えば、クランク１２が１回転する期間、車輪１４が１回転する期間、または、予め定める時間ＴＢである。予め定める時間ＴＢは、例えば、一般的なライダが人力駆動車１０に乗って平道を走行する場合にクランク１２が１回転する時間、例えば１秒、よりも短い時間が設定される。検出部４０は、予め定める期間ＴＡにおいて、パラメータＰを１回検出するように構成されてもよい。

クランク回転センサ４２は、クランク軸１２Ａの回転速度に応じた情報を検出するように構成される。クランク回転センサ４２は、例えば、人力駆動車１０のフレーム１８に設けられる。クランク回転センサ４２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、クランク軸１２Ａに連動して回転する部材、または、クランク軸１２Ａから第１回転体２４までの間の動力伝達経路に設けられる。クランク回転センサ４２は、クランク１２の回転速度に応じた信号を出力する。磁石は、クランク軸１２Ａから第１回転体２４までの人力駆動力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、磁石は、クランク軸１２Ａと第１回転体２４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２４に設けられてもよい。クランク回転センサ４２は、磁気センサに代えて光学センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、またはトルクセンサなどを含んでいてもよい。クランク回転センサ４２は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部５２に接続される。好ましくは、クランク回転センサ４２は、クランク１２が１回転する間において、予め定める回数の検出信号を出力するように構成される。予め定める回数は、例えば、２以上である。好ましくは、予め定める回数は、４以上である。予め定める回数は、好ましくは４の倍数である。好ましくは、予め定める回数は、８、１２、または、１６である。クランク回転センサ４２は、車速センサを含んで構成されていてもよい。クランク回転センサ４２が車速センサを含む場合、例えば、制御部５２は、車速センサによって検出される車速と、変速比とに応じてクランク１２の回転速度を算出するように構成される。

車速センサ４４は、人力駆動車１０の車輪１４の回転速度に応じた情報を検出するように構成される。車速センサ４４は、例えば、人力駆動車１０の車輪１４に設けられる磁石を検出するように構成される。車速センサ４４は、車輪１４の回転速度に応じた信号を出力する。制御部５２は、車輪１４の回転速度と、車輪１４の周長に関する情報とに基づいて人力駆動車１０の車速を算出できる。車輪１４の周長は、例えば、タイヤの周長である。記憶部５４には車輪１４の周長に関する情報が記憶される。車速センサ４４は、例えばリードスイッチを構成する磁性リード、または、ホール素子を含む。車速センサ４４は、人力駆動車１０のフレーム１８のチェーンステイに取り付けられ、後輪１４Ａ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３０に設けられ、前輪１４Ｂ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４４は、車輪１４に設けられる磁石を検出する構成に限らず、例えば、光学センサなどを含んで構成されてもよい。車速センサ４４は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部５２に接続される。好ましくは、車速センサ４４は、例えば、車輪１４が１回転する間に、予め定める回数の検出信号を出力するように構成される。予め定める回数は、例えば、２以上である。好ましくは、予め定める回数は、４以上である。予め定める回数は、好ましくは４の倍数である。好ましくは、予め定める回数は、８、１２、または、１６である。本実施形態において、車速センサ４４は、車輪１４が一回転した場合に、リードスイッチが磁石を２回以上検出するように構成される。

人力駆動力検出部４６は、例えば、トルクセンサを含む。トルクセンサは、人力駆動力によってクランク軸１２Ａに与えられるトルクに応じた信号を出力するように構成される。トルクセンサは、例えば、動力伝達経路に第１ワンウェイクラッチが設けられる場合、好ましくは、第１ワンウェイクラッチよりも動力伝達経路の上流側に設けられる。トルクセンサは、歪センサ、磁歪センサ、または、圧力センサなどを含む。歪センサは、歪ゲージを含む。トルクセンサは、動力伝達経路、または、動力伝達経路に含まれる部材の近傍に含まれる部材に設けられる。動力伝達経路に含まれる部材は、例えば、クランク軸１２Ａ、クランク軸１２Ａと第１回転体２４との間において人力駆動力を伝達する部材、クランクアーム１２Ｂ、または、ペダル２０である。トルクセンサは、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部５２に接続される。人力駆動力検出部４６は、人力駆動力に関する情報を取得できればどのような構成であってもよく、例えば、ペダル２０に与えられる圧力を検出するセンサ、または、チェーンの張力を検出するセンサなどを含んでいてもよい。好ましくは、トルクセンサは、クランク１２が１回転する間において、予め定める回数の検出信号を出力するように構成される。予め定める回数は、例えば、２以上である。好ましくは、予め定める回数は、４以上である。予め定める回数は、好ましくは４の倍数である。好ましくは、予め定める回数は、８、１２、または、１６である。

傾斜検出部４８は、人力駆動車１０の走行する路面の傾斜角度を検出するように構成される。人力駆動車１０の走行する路面の傾斜角度は、人力駆動車１０の進行方向における傾斜角度によって検出できる。人力駆動車１０の走行する路面の傾斜角度は、人力駆動車１０の水平面に対する傾斜角度と対応する。傾斜検出部４８は、一例では、傾斜センサを含む。傾斜センサの一例は、ジャイロセンサまたは加速度センサである。別の例では、傾斜検出部４８は、ＧＰＳ（Global positioning system）受信部を含む。制御部５２は、ＧＰＳ受信部によって取得したＧＰＳ情報と、記憶部５４に予め記録されている地図情報に含まれる路面勾配とに応じて、人力駆動車１０の走行する路面の傾斜角度を演算してもよい。傾斜検出部４８は、無線通信装置または電気ケーブルを介して、制御部５２に接続される。好ましくは、傾斜検出部４８は、予め定める時間ＴＢにおいて、予め定める回数の検出信号を出力するように構成される。予め定める回数は、例えば、２以上である。好ましくは、予め定める回数は、４以上である。予め定める回数は、好ましくは４の倍数である。好ましくは、予め定める回数は、８、１２、または、１６である。

検出部４０は、人力駆動車１０の位置情報を検出するためにＧＰＳ（Global positioning system）が受信可能に構成されていてもよい。制御部５２は、検出部４０から所定時間における人力駆動車１０の位置情報の変化から、人力駆動車１０の車速を検出する。制御部５２は、例えば記憶部５４に記憶される地図情報を参照し人力駆動車１０の傾斜角度を検出するように構成されていてもよい。

制御装置５０は、制御部５２を備える。制御部５２は、人力駆動車１０のクランク軸１２Ａの回転速度に対する車輪１４の回転速度の比率である変速比を変更する変速装置３８を制御する。制御部５２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。演算処理装置は、相互に離れた複数の場所に設けられてもよい。制御部５２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。好ましくは、制御装置５０は、記憶部５４をさらに含む。記憶部５４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５４は、例えば不揮発性メモリおよび揮発性メモリを含む。不揮発性メモリは、例えば、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、および、フラッシュメモリの少なくとも１つを含む。揮発性メモリは、例えば、ＲＡＭ（Random access memory）を含む。記憶部５４は、モータ５８の出力モードを記憶する。

人力駆動車１０は、人力駆動車１０に関する情報を表示する、報知部５６をさらに含む。制御部５２は、報知部５６を制御する。報知部５６は、例えば表示部を含む。表示部は、例えば、表示パネルを備える。表示部は、例えば、携帯型電子機器、ディスプレイ、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、および、サイクルコンピュータの少なくとも１つを含む。報知部５６は、スピーカを含んでいてもよい。人力駆動車１０に関する情報は、人力駆動車１０の車速、および、人力駆動車１０の変速比を含む。

人力駆動車１０は、人力駆動車１０に駆動力を付与するモータ５８をさらに備える。モータ５８は、人力駆動車１０に推進力を付与する。モータ５８は、１または複数の電気モータを含む。電気モータは、例えば、ブラシレスモータである。モータ５８は、ペダル２０から後輪１４Ａまでの人力駆動力の動力伝達経路、および、前輪１４Ｂの少なくとも１つに回転力を伝達するように構成される。ペダル２０から後輪１４Ａまでの人力駆動力の動力伝達経路には、後輪１４Ａも含まれる。

人力駆動車１０は、ユーザからの操作を受け付け、少なくとも制御部５２に所定の信号を出力する操作装置６０をさらに備える。操作装置６０は、少なくとも変速装置３８の変速比を変更する操作信号を出力する。操作信号は、変速比を第１変速方向に変更する第１操作信号、および、変速比を第２変速方向に変更する第２操作信号を含む。好ましくは、操作装置６０は複数の操作部により構成され、ユーザにより対応する操作部が操作されることにより、第１変速信号または第２変速信号を出力する。より好ましくは、操作装置６０は、第１制御状態と第２制御状態との一方から他方に切り替える切替信号を出力する。切替信号は、第１制御状態から第２制御状態に切り替える第１切替信号、および、第２制御状態から第１制御状態に切り替える第２切替信号を含む。

制御部５２は、制御状態に応じて変速装置３８を制御する。制御部５２は、変速装置３８の制御状態として、人力駆動車１０の検出部４０から検出されるクランク軸１２Ａの回転速度に関する第１パラメータＰ１が第１所定範囲内から第１所定範囲外になることに応じて、変速比を変更するように変速装置３８を制御する第１制御状態と、人力駆動車１０に関する情報に基づいて演算される第２パラメータＰ２が第２所定範囲内から第２所定範囲外になることに応じて、変速比を変更するように変速装置３８を制御する第２制御状態と、を有する。制御部５２は、制御状態を、第１制御状態と第２制御状態とのいずれか一方から他方に切り替え可能に構成される。人力駆動車１０は、例えば走行開始時において第１制御状態で変速装置３８を制御し、所定条件の成立に応じて制御状態を変更可能に構成される。

図３を参照して、制御部５２が実行する第１変速制御について説明する。第１変速制御は、第１制御状態において制御部５２が実行する制御である。第１所定範囲は、第１閾値ＴＨ１および第１閾値ＴＨ１よりも小さい第２閾値ＴＨ２を含む。制御部５２は、第１パラメータＰ１が第１閾値ＴＨ１以上である場合に、変速比が大きくなるように第１変速方向に変速装置３８を制御し、第１パラメータＰ１が第２閾値ＴＨ２以下である場合に、変速比が小さくなるように第２変速方向に変速装置３８を制御する。

図４を参照して、制御部５２が実行する第２変速制御について説明する。第２変速制御は、第２制御状態において制御部５２が実行する制御である。第２所定範囲は、第３閾値ＴＨ３および第３閾値ＴＨ３よりも小さい第４閾値ＴＨ４を含む。制御部５２は、第２パラメータＰ２が第３閾値ＴＨ３以上である場合に、変速比が大きくなるように第１変速方向に変速装置３８を制御し、第２パラメータＰ２が第４閾値ＴＨ４以下である場合に、変速比が小さくなるように第２変速方向に変速装置３８を制御する。

一例では、第３閾値ＴＨ３と第４閾値ＴＨ４との差は、第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２との差とは異なる。別の例では、第３閾値ＴＨ３と第４閾値ＴＨ４との差は、第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２との差と同じである。本実施形態では、第３閾値ＴＨ３と第４閾値ＴＨ４との差は、第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２との差とは異なる。第３閾値ＴＨ３と第４閾値ＴＨ４との差は、第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２との差よりも大きい。第１例では、第１閾値ＴＨ１は、第３閾値ＴＨ３よりも小さい。第２例では、第２閾値ＴＨ２は、第４閾値ＴＨ４よりも大きい。第３例では、第１例と第２例の両方を含む。第３例が第１例と第２例の両方を含む場合、例えば、第１閾値ＴＨ１が第３閾値ＴＨ３よりも小さく、第２閾値ＴＨ２が第４閾値ＴＨ４よりも大きい。

制御部５２は、制御状態を、第１制御状態と第２制御状態とのいずれか一方から他方に人力駆動車１０のペダル踏力に応じて切り替える第１選択制御を実行する。第１選択制御は、制御部５２が第１制御状態または第２制御状態のいずれかで変速装置３８を制御している場合に実行される。ペダル踏力は、人力駆動力検出部４６により検出される。第１選択制御において、制御部５２は、第１変速制御と第２変速制御とのいずれか一方から他方に人力駆動車１０のペダル踏力に応じて切り替える。一例では、制御部５２は、人力駆動車１０のペダル踏力が所定値以上である場合、第１制御状態で変速装置３８を制御し、人力駆動車１０のペダル踏力が所定値未満である場合、第２制御状態で変速装置３８を制御する。所定値は、例えば５Ｎｍである。

第２パラメータＰ２の演算について説明する。第２パラメータＰ２は、例えば人力駆動車１０のクランク軸１２Ａの推定回転速度である。第２パラメータＰ２は、例えば制御部５２により演算される。第２パラメータＰ２の演算に使用される人力駆動車１０に関する情報は、変速比、人力駆動車１０の車速、および、人力駆動車１０の車輪１４の周長の少なくとも１つを含む。第１例では、制御部５２は車輪１４の回転速度および変速比から第２パラメータＰ２を演算する。制御部５２は、車輪１４の回転速度を車輪１４の回転速度に応じた情報を検出する車速センサ４４により取得する。第２例では、制御部５２は変速比、人力駆動車１０の車速、および、人力駆動車１０の車輪１４の周長から第２パラメータＰ２を演算する。制御部５２は、位置情報の変化から人力駆動車１０の車速を演算し、人力駆動車１０の車速、および、人力駆動車１０の車輪１４の周長から人力駆動車１０の車輪１４の回転速度を演算する。車輪１４の回転速度を変速比で割ることにより、第２パラメータＰ２であるクランク軸１２Ａの推定回転速度を演算する。第３例では、制御部５２は人力駆動車１０の車速、および、人力駆動車１０の車輪１４の周長から第２パラメータＰ２を演算する。制御部５２は、人力駆動車１０の車速を車輪１４の回転速度と車輪１４の周長により演算する。制御部５２は、例えば記憶部５４に記憶される人力駆動車１０の車速と第２パラメータＰ２とを対応させる対応表を参照して、第２パラメータＰ２を演算する。

好ましくは、制御部５２は、制御状態を第１制御状態から第２制御状態に切り替える場合、第２パラメータＰ２が第２所定範囲内に含まれるように第２パラメータＰ２を補正する第１補正制御を実行する。第１補正制御において制御部５２は、第２パラメータＰ２に対して係数を用いて演算することにより、第１制御状態時の第１パラメータＰ１との差が所定値以下になるように補正する。係数は、人力駆動車１０に関する情報に基づいて設定される。一例では、第１補正制御において制御部５２は、第２制御状態に切り替えた場合の第２パラメータＰ２が第３閾値ＴＨ３以上である場合、第２パラメータＰ２が第３閾値ＴＨ３よりも小さくなるように補正する。第１補正制御において制御部５２は、第２制御状態に切り替えた場合の第２パラメータＰ２が第４閾値ＴＨ４以下である場合、第２パラメータＰ２が第４閾値ＴＨ４よりも大きくなるように補正する。好ましくは、制御部５２は、制御状態を第１制御状態と第２制御状態との一方から他方に切り替える場合、所定期間の間、変速比の変化を抑制するように変速装置３８を制御する第１変速抑制制御を実行する。第１変速抑制制御において所定期間は、固定の期間である。

図５を参照して、制御部５２が実行する第１選択制御について説明する。制御部５２は、バッテリ３６から電力が供給され、かつ、第１制御状態と第２制御状態とのいずれか一方で変速装置３８を制御している場合に第１選択制御を繰り返し実行する。

ステップＳ１１において、制御部５２は、ペダル踏力が所定値以上であるか否かを判定する。肯定判定の場合、制御部５２は、ステップＳ１２の処理を実行する。否定判定の場合、制御部５２は、ステップＳ１３の処理を実行する。

ステップＳ１２において、制御部５２は、第１制御状態で変速装置３８を制御する。ステップＳ１２の終了後、制御部５２は、第１選択制御を終了する。ステップＳ１３において、制御部５２は、第２制御状態で変速装置３８を制御する。ステップＳ１３の終了後、制御部５２は、第１選択制御を終了する。

＜第２実施形態＞
第２実施形態の制御装置５０について説明する。第２実施形態の制御装置５０は、第１補正制御に代えて第２補正制御を実行して変速装置３８を制御すること以外は、第１実施形態の制御装置５０と同様である。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。

制御部５２は、制御状態を第１制御状態から第２制御状態に切り替える場合、第２パラメータＰ２が第２所定範囲内に含まれるように第２パラメータＰ２を補正する第２補正制御を実行する。第２補正制御では、制御部５２が参照する所定表を更新する点が第１補正制御と異なる。

第２補正制御により実行される、制御部５２による第２パラメータＰ２の補正について説明する。第２パラメータＰ２の補正に使用する人力駆動車１０に関する情報は、人力駆動車１０の車速、および、変速比を含む。制御部５２は、車速、および、変速比に応じて、第２パラメータＰ２を補正する。第２パラメータＰ２は、例えば人力駆動車１０のクランク軸１２Ａの推定回転速度である。

制御部５２は、第２制御状態において、人力駆動車１０の車速、および、人力駆動車１０の変速比に基づいて規定される第２パラメータＰ２を表す所定表を参照して変速装置３８を制御する。所定表は、例えば記憶部５４に記憶される。所定表は、第２制御状態における人力駆動車１０の車速および人力駆動車１０の変速比から、第２パラメータＰ２の値を規定する表である。制御部５２は、所定表から得られる第２パラメータＰ２の値が第２所定範囲内であるか否かに基づいて、変速装置３８を制御する。

制御部５２は、制御状態を第２制御状態へ切り替える場合の人力駆動車１０の車速、および、人力駆動車１０の変速比に応じて所定表を変更する。第２補正制御で実行される所定表の変更について説明する。制御部５２は、第２制御状態で最初に参照する所定表の基準第２パラメータＰＳ２が第２所定範囲内に含まれるように所定表を変更する。制御部５２は、第２制御状態へ切り替えた時点での人力駆動車１０の車速、人力駆動車１０の変速比、車輪１４の周長に基づいて演算される人力駆動車１０のクランク軸１２Ａの推定回転速度と所定係数との積が基準第２パラメータＰＳ２となるように所定係数を演算する。制御部５２は、所定係数を用いて所定表を更新する。好ましくは、基準第２パラメータＰＳ２は、第３閾値ＴＨ３と第４閾値ＴＨ４との中間の値である。

表１は、第２制御状態へ切り替える場合の人力駆動車１０の車速が１０ｋｍ／ｈであり、変速比が最も小さい変速段を１速、変速比が最も大きい変速段を１２速とした場合に、変速段が５速であり、基準第２パラメータＰＳ２が７０である場合の所定表の一例を示す。この実施形態において、第１回転体２４の歯数が３４であり、第２回転体２６の歯数は、１速から１２速まで順に、５１、４５、３９、３３、２８、２４、２１、１８、１６、１４、１２、１０である。この実施形態において、車輪１４の周長は２１４８ｍｍである。変速比は、第１回転体２４の歯数を第２回転体２６の歯数で割った値である。この実施形態において、変速段が５速の場合の変速比は３４／２８で表され、その値はおよそ１．２である。本来であれば、人力駆動車１０の車速が１０ｋｍ／ｈであり、変速比がおよそ１．２である場合のクランク軸１２Ａの推定回転速度は、車速と車輪１４の周長と変速比とから演算され、およそ６３．９ｒｐｍである。しかしながら、本実施形態において、第２パラメータＰ２が基準第２パラメータＰＳ２である７０となるように所定係数が演算される。この場合、本来のクランク軸１２Ａの推定回転速度である６３．９ｒｐｍを、基準第２パラメータＰＳ２である７０で割ることにより、所定係数が演算される。この場合、所定係数は０．９１２である。

制御部５２は、基準第２パラメータＰＳ２が第２所定範囲内になるように、第２パラメータＰ２を補正した状態の所定表を作成する。具体的には、制御部５２は、所定係数０．９１２を用いて所定表を表１の状態に更新する。制御部５２は、第２制御状態において、表１に示される所定表に基づいて、第２変速制御を実行する。制御部５２は、第３閾値ＴＨ３および第４閾値ＴＨ４に基づいて、第２変速制御を実行する。制御部５２は、第２パラメータＰ２が第３閾値ＴＨ３以上である場合に、変速比が大きくなるように第１変速方向に変速装置３８を制御し、第２パラメータＰ２が第４閾値ＴＨ４以下である場合に、変速比が小さくなるように第２変速方向に変速装置３８を制御する。この場合、第３閾値は８０であり、第４閾値は６０である。表１において背景が濃い色で表されている範囲が第２所定範囲である。制御部５２は、人力駆動車１０の車速が１２ｋｍ／ｈ以上になった場合、変速比が大きくなる第１変速方向に変速するように変速装置３８を制御し、人力駆動車１０の車速が９ｋｍ／ｈ以下となった場合に、変速比が小さくなる第２変速方向に変速するように変速装置３８を制御する。制御部５２は、制御状態が第２制御状態から第１制御状態に切り替えられるまで、所定係数により補正された所定表にて、変速装置３８を制御する。

表２は、第２制御状態へ切り替える場合の人力駆動車１０の車速が１５ｋｍ／ｈであり、変速比が最も小さい変速段を１速、変速比が最も大きい変速段を１２速とした場合に、変速段が７速であり、基準第２パラメータＰＳ２が７０である場合の所定表の一例を示す。この実施形態において、第１回転体２４の歯数が３４であり、第２回転体２６の歯数は、１速から１２速まで順に、５１、４５、３９、３３、２８、２４、２１、１８、１６、１４、１２、１０である。この実施形態において、車輪１４の周長は２１４８ｍｍである。変速比は、第１回転体２４の歯数を第２回転体２６の歯数で割った値である。この実施形態において、変速段が７速の場合の変速比は３４／２１で表され、その値はおよそ１．９である。本来であれば、人力駆動車１０の車速が１５ｋｍ／ｈであり、変速比がおよそ１．９である場合のクランク軸１２Ａの推定回転速度は、車速と車輪１４の周長と変速比とから演算され、およそ７１．８ｒｐｍである。しかしながら、本実施形態において、第２パラメータＰ２が基準第２パラメータＰＳ２である７０となるように所定係数が演算される。この場合、本来のクランク軸１２Ａの推定回転速度である７１．８ｒｐｍを、基準第２パラメータＰＳ２である７０で割ることにより、所定係数が演算される。この場合、所定係数は１．０２６である。

制御部５２は、基準第２パラメータＰＳ２が第２所定範囲内になるように、第２パラメータＰ２を補正した状態の所定表を作成する。具体的には、制御部５２は、所定係数１．０２６を用いて所定表を表２の状態に更新する。制御部５２は、第２制御状態において、表２に示される所定表に基づいて、第２変速制御を実行する。制御部５２は、第３閾値ＴＨ３および第４閾値ＴＨ４に基づいて、第２変速制御を実行する。制御部５２は、第２パラメータＰ２が第３閾値ＴＨ３以上である場合に、変速比が大きくなるように第１変速方向に変速装置３８を制御し、第２パラメータＰ２が第４閾値ＴＨ４以下である場合に、変速比が小さくなるように第２変速方向に変速装置３８を制御する。この場合、第３閾値は８０であり、第４閾値は６０である。表２において背景が濃い色で表されている範囲が第２所定範囲である。制御部５２は、人力駆動車１０の車速が１８ｋｍ／ｈ以上になった場合、変速比が大きくなる第１変速方向に変速するように変速装置３８を制御し、人力駆動車１０の車速が１３ｋｍ／ｈ以下となった場合に、変速比が小さくなる第２変速方向に変速するように変速装置３８を制御する。制御部５２は、制御状態が第２制御状態から第１制御状態に切り替えられるまで、所定係数により補正された所定表にて、変速装置３８を制御する。

制御部５２は、所定条件が成立した場合に、制御状態を第１制御状態と第２制御状態とのいずれか一方から他方に切り替える。所定条件は、第１所定条件および第２所定条件を含む。第１所定条件が成立した場合、第１制御状態から第２制御状態に制御状態を切り替える。第２所定条件が成立した場合、第２制御状態から第１制御状態に制御状態を切り替える。一例では、制御部５２は、制御状態を第１制御状態と第２制御状態とのいずれか一方から他方に人力駆動車１０のペダル踏力に応じて切り替える第１選択制御を実行する。制御部５２は、ペダル踏力が所定値未満の場合第１所定条件が成立したと判定し、ペダル踏力が所定値以上の場合、第２所定条件が成立したと判定する。別の例では、ユーザにより操作装置６０が操作された場合に、切替信号に応じて制御状態を切り替える第２選択制御を実行する。制御部５２は、第１切替信号を受信した場合、第１所定条件が成立したと判定し、第２切替信号を受信した場合に、第２所定条件が成立したと判定する。好ましくは、制御部５２は、制御状態を第１制御状態と第２制御状態との一方から他方へ切り替えた場合、所定期間の間、変速比の変化を抑制するように変速装置３８を制御する第１変速抑制制御を実行する。

図６を参照して、第２実施形態の制御部５２が実行する第２補正制御について説明する。制御部５２は、バッテリ３６から電力が供給され、かつ、第１制御状態で変速装置３８を制御している場合に、第２補正制御を定期的に実行する。

ステップＳ２１において、制御部５２は、第１制御状態で変速装置３８を制御する。ステップＳ２２において、制御部５２は、第１所定条件が成立したか否かを判定する。肯定判定の場合、制御部５２は、ステップＳ２３の処理を実行する。否定判定の場合、制御部５２は、第２補正制御を終了する。

ステップＳ２３において、制御部５２は、検出部４０から人力駆動車１０の車速、および、変速比を取得する。ステップＳ２４において、制御部５２は、所定表を変更する。ステップＳ２５において、制御部５２は、第２制御状態で変速装置３８を制御する。

制御部５２は、ステップＳ２６において、第２所定条件が成立したか否かを判定する。肯定判定の場合、制御部５２は、ステップＳ２７の処理を実行する。否定判定の場合、制御部５２は、ステップＳ２５およびステップＳ２６の処理を再度実行する。制御部５２は、ステップＳ２７において第１制御状態で変速装置３８を制御する。ステップＳ２７の終了後、制御部５２は、第２補正制御を終了する。

＜第３実施形態＞
第３実施形態の制御装置５０について説明する。第３実施形態の制御装置５０は、第１変速抑制制御に代えて第２変速抑制制御を実行すること以外は、第１実施形態および第２実施形態の制御装置５０と同様である。第１実施形態および第２実施形態と共通する構成については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

制御部５２は、制御状態を第１制御状態と第２制御状態の一方から他方に切り替える場合、所定期間の間、変速比の変化を抑制するように変速装置３８を制御する第２変速抑制制御を実行する。第２変速抑制制御において、制御部５２は、所定期間を人力駆動車１０に関する情報に応じて設定する。人力駆動車１０に関する情報は、クランク軸１２Ａの回転速度、クランク軸１２Ａに作用するトルク、クランク軸１２Ａに作用する仕事率、人力駆動車１０の車速、人力駆動車１０の傾斜角度、人力駆動車１０の変速比の変更方向、および、人力駆動車１０に駆動力を付与するモータ５８の出力値の少なくとも１つを含む。一例では、人力駆動車１０に関する情報がクランク軸１２Ａの回転速度を含む場合、クランク軸１２Ａの回転速度に基づいて所定期間が設定される。人力駆動車１０に関する情報がクランク軸１２Ａに作用するトルクを含む場合、トルクに基づいて所定期間が設定される。人力駆動車１０に関する情報がクランク軸１２Ａに作用する仕事率を含む場合、仕事率に基づいて所定期間が設定される。仕事率は、クランク軸１２Ａの回転速度とトルクとの積で定義される。人力駆動車１０に関する情報が人力駆動車１０の車速を含む場合、車速に基づいて所定期間が設定される。人力駆動車１０に関する情報が人力駆動車１０の傾斜角度を含む場合、傾斜角度に基づいて所定期間が設定される。人力駆動車１０に関する情報が人力駆動車１０の変速比の変更方向を含む場合、変速方向が第１変速方向か第２変速方向かに基づいて所定期間が設定される。人力駆動車１０に関する情報が人力駆動車１０に駆動力を付与するモータ５８の出力値を含む場合、モータ５８の出力値に応じて所定期間が設定される。人力駆動車１０に関する情報と所定値との関係において、所定期間が設定されていてもよく、人力駆動車１０に関する情報が含む数値に応じて所定期間が設定されていてもよい。

第１制御状態から第２制御状態に切り替える場合の所定期間と第２制御状態から第１制御状態に切り替える場合の所定期間とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。さらに別の例では、所定期間がクランク軸１２Ａの回転数、および、クランク軸１２Ａの回転角度の少なくとも１つに応じて設定される場合、クランク軸１２Ａが半回転する回数に相当するストローク回数に応じて所定期間が設定されてもよい。

制御部５２は、所定条件が成立した場合に、制御状態を第１制御状態と第２制御状態とのいずれか一方から他方に切り替える。所定条件は、第１所定条件および第２所定条件を含む。第１所定条件が成立した場合、第１制御状態から第２制御状態に制御状態を切り替える。第２所定条件が成立した場合、第２制御状態から第１制御状態に制御状態を切り替える。一例では、制御部５２は、第１制御状態と第２制御状態とを人力駆動車１０のペダル踏力に応じて切り替える第１選択制御を実行する。制御部５２は、ペダル踏力が所定値未満の場合第１所定条件が成立したと判定し、ペダル踏力が所定値以上の場合、第２所定条件が成立したと判定する。別の例では、ユーザにより操作装置６０が操作された場合に、切替信号に応じて切り替える第２選択制御を実行する。制御部５２は、第１切替信号を受信した場合、第１所定条件が成立したと判定し、第２切替信号を受信した場合に、第２所定条件が成立したと判定する。好ましくは、制御部５２は、第１制御状態から第２制御状態に切り替える場合、第２パラメータＰ２が第２所定範囲内に含まれるように第２パラメータＰ２を補正する第１補正制御または第２補正制御を実行する。制御部５２は、第２パラメータＰ２に対して所定係数を用いて演算することにより第１パラメータＰ１との差が所定値以下になるように補正する。一例では、制御部５２は、第２パラメータＰ２が第３閾値ＴＨ３以上である場合、第２パラメータＰ２が第３閾値ＴＨ３よりも小さくなるように補正する。制御部５２は、第２パラメータＰ２が第４閾値ＴＨ４以下である場合、第２パラメータＰ２が第４閾値ＴＨ４よりも大きくなるように補正する。

図７を参照して、第３実施形態の制御部５２が実行する第２変速抑制制御について説明する。制御部５２は、バッテリ３６から電力が供給され、かつ、第１制御状態と第２制御状態とのいずれか一方で変速装置３８を制御している場合に第２変速抑制制御を繰り返し実行する。

ステップＳ３１において、制御部５２は、所定条件が成立したか否かを判定する。肯定判定の場合、制御部５２は、ステップＳ３２の処理を実行する。否定判定の場合、制御部５２は、第２変速抑制制御を終了する。

ステップＳ３２において、制御部５２は、第１制御状態または第２制御状態の一方から他方に変更する。ステップＳ３３において、制御部５２は、所定期間を設定し、所定期間の間変速比の変化が抑制されるように変速装置３８を制御する。ステップＳ３４において、制御部５２は、第１制御状態または第２制御状態の他方で変速装置３８を制御する。ステップＳ３４の終了後、制御部５２は、第２変速抑制制御を終了する。

＜変形例＞
各実施形態に関する説明は、本発明に従う制御装置および変速システムが取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う制御装置および変速システムは、例えば以下に示される各実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。以下の変形例において、実施形態の形態と共通する部分については、実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

・人力駆動車１０の車速が所定速度以下である場合、第１制御状態と第２制御状態とのいずれか一方から他方に切り替えることが抑制されていてもよい。

・モータ５８の出力量がそれぞれ異なる第１出力モード、および、第２出力モードを備え、制御部５２は、選択制御、補正制御、および、変速抑制制御の少なくとも１つの制御を出力モードごとに変更してもよい。第１出力モードと第２出力モードとは、人力駆動車１０に入力される人力トルクに対するモータ５８の出力の割合であるアシスト比が異なる。一例では、制御部５２は、第１選択制御において、出力モードごとにペダル踏力の所定値を変更する。一例では、制御部５２は、第２補正制御において、出力モードごとに所定表の少なくとも一部の値を変更する。一例では、制御部５２は、第２変速抑制制御において、出力モードごとに所定期間が異なる。

・人力駆動車１０に関する情報において、車輪１４の周長に代えて車輪径を用いてもよい。この場合、制御部５２は、車輪径に円周率を乗算することによって、車輪１４の周長を算出するようにしてもよい。

・本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、所望の選択肢の「１つ以上」を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が２つであれば「１つの選択肢のみ」または「２つの選択肢の双方」を意味する。他の例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が３つ以上であれば「１つの選択肢のみ」または「２つ以上の任意の選択肢の組み合わせ」を意味する。

１０…人力駆動車、１２Ａ…クランク軸、１４…車輪、３８…変速装置、５０…制御装置、５２…制御部、５８…モータ、６０…操作装置、Ｐ…パラメータ、Ｓ…変速システム。

Claims

人力駆動車用の制御装置であって、
前記人力駆動車のクランク軸の回転速度に対する車輪の回転速度の比率である変速比を変更する変速装置を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記変速装置の制御状態として、
前記人力駆動車の検出部から検出される前記クランク軸の回転速度に関する第１パラメータが第１所定範囲内から前記第１所定範囲外になることに応じて、前記変速比を変更するように前記変速装置を制御する第１制御状態と、
前記人力駆動車に関する情報に基づいて演算される第２パラメータが第２所定範囲内から前記第２所定範囲外になることに応じて、前記変速比を変更するように前記変速装置を制御する第２制御状態と、を有し、
前記制御部は、前記制御状態を、前記第１制御状態と前記第２制御状態とのいずれか一方から他方に前記人力駆動車のペダル踏力に応じて切り替える、制御装置。
前記制御部は、前記人力駆動車のペダル踏力が所定値以上である場合、前記第１制御状態で前記変速装置を制御し、前記人力駆動車のペダル踏力が所定値未満である場合、前記第２制御状態で前記変速装置を制御する、請求項１に記載の制御装置。
前記人力駆動車に関する情報は、前記変速比、前記人力駆動車の車速、および、前記人力駆動車の車輪の周長の少なくとも１つを含む、請求項１または２に記載の制御装置。
前記制御部は、前記制御状態を前記第１制御状態から前記第２制御状態に切り替える場合、前記第２パラメータが前記第２所定範囲内に含まれるように前記第２パラメータを補正する、請求項３に記載の制御装置。
前記制御部は、前記制御状態を前記第１制御状態と前記第２制御状態との一方から他方に切り替える場合、所定期間の間、前記変速比の変化を抑制するように前記変速装置を制御する、請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置。
人力駆動車用の制御装置であって、
前記人力駆動車のクランク軸の回転速度に対する車輪の回転速度の比率である変速比を変更する変速装置を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記変速装置の制御状態として、
前記人力駆動車の検出部から検出される前記クランク軸の回転速度に関する第１パラメータが第１所定範囲内から前記第１所定範囲外になることに応じて、前記変速比を変更するように前記変速装置を制御する第１制御状態と、
前記人力駆動車に関する情報に基づいて演算される第２パラメータが第２所定範囲内から前記第２所定範囲外になることに応じて、前記変速比を変更するように前記変速装置を制御する第２制御状態と、を有し、
前記制御部は、前記制御状態を、前記第１制御状態と前記第２制御状態とのいずれか一方から他方に切り替え可能に構成され、
前記制御部は、前記制御状態を前記第１制御状態から前記第２制御状態に切り替える場合、前記第２パラメータが前記第２所定範囲内に含まれるように前記第２パラメータを補正する、制御装置。
前記人力駆動車に関する情報は、前記人力駆動車の車速、および、前記変速比を含み、
前記制御部は、前記車速、および、前記変速比に応じて、前記第２パラメータを補正する、請求項６に記載の制御装置。
前記制御部は、前記第２制御状態において、前記人力駆動車の車速、および、前記人力駆動車の変速比に基づいて規定される前記第２パラメータを表す所定表を参照して前記変速装置を制御する、請求項６または７に記載の制御装置。
前記制御部は、前記制御状態を前記第２制御状態へ切り替える場合の前記人力駆動車の車速、および、前記人力駆動車の変速比に応じて前記所定表を変更する、請求項８に記載の制御装置。
前記制御部は、前記制御状態を前記第１制御状態と前記第２制御状態とのいずれか一方から他方に前記人力駆動車のペダル踏力に応じて切り替える、請求項６から９のいずれか一項に記載の制御装置。
前記制御部は、前記制御状態を前記第１制御状態と前記第２制御状態との一方から他方へ切り替えた場合、所定期間の間、前記変速比の変化を抑制するように前記変速装置を制御する、請求項１０に記載の制御装置。
人力駆動車用の制御装置であって、
前記人力駆動車のクランク軸の回転速度に対する車輪の回転速度の比率である変速比を変更する変速装置を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記変速装置の制御状態として、
前記人力駆動車の検出部から検出される前記クランク軸の回転速度に関する第１パラメータが第１所定範囲内から前記第１所定範囲外になることに応じて、前記変速比を変更するように前記変速装置を制御する第１制御状態と、
前記人力駆動車に関する情報に基づいて演算される第２パラメータが第２所定範囲内から前記第２所定範囲外になることに応じて、前記変速比を変更するように前記変速装置を制御する第２制御状態と、を有し、
前記制御部は、前記制御状態を、前記第１制御状態と前記第２制御状態とのいずれか一方から他方に切り替え可能に構成され、
前記制御部は、前記制御状態を前記第１制御状態と前記第２制御状態の一方から他方に切り替える場合、所定期間の間、前記変速比の変化を抑制するように前記変速装置を制御する、制御装置。
前記制御部は、前記所定期間を前記人力駆動車に関する情報に応じて設定し、前記人力駆動車に関する情報は、前記クランク軸の回転速度、前記クランク軸に作用するトルク、前記クランク軸に作用する仕事率、前記人力駆動車の車速、前記人力駆動車の傾斜角度、前記人力駆動車の変速比の変更方向、および、前記人力駆動車に駆動力を付与するモータの出力値の少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の制御装置。
前記制御部は、前記第１制御状態と前記第２制御状態とを前記人力駆動車のペダル踏力に応じて切り替える、請求項１２または１３に記載の制御装置。
前記制御部は、前記第１制御状態から前記第２制御状態に切り替える場合、前記第２パラメータが前記第２所定範囲内に含まれるように前記第２パラメータを補正する、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の制御装置。
前記第１所定範囲は、第１閾値および前記第１閾値よりも小さい第２閾値を含み、
前記制御部は、前記第１パラメータが前記第１閾値以上である場合に、前記変速比が大きくなるように第１変速方向に前記変速装置を制御し、前記第１パラメータが前記第２閾値以下である場合に、前記変速比が小さくなるように第２変速方向に前記変速装置を制御する、請求項１から１５のいずれか一項に記載の制御装置。
前記第２所定範囲は、第３閾値および前記第３閾値よりも小さい第４閾値を含み、
前記制御部は、前記第２パラメータが前記第３閾値以上である場合に、前記変速比が大きくなるように第１変速方向に前記変速装置を制御し、前記第２パラメータが前記第４閾値以下である場合に、前記変速比が小さくなるように第２変速方向に前記変速装置を制御する、請求項１から１６のいずれか一項に記載の制御装置。
前記第１所定範囲は、第１閾値および前記第１閾値よりも小さい第２閾値を含み、
前記制御部は、前記第１パラメータが前記第１閾値以上である場合に、前記変速比が大きくなるように第１変速方向に前記変速装置を制御し、前記第１パラメータが前記第２閾値以下である場合に、前記変速比が小さくなるように第２変速方向に前記変速装置を制御し、
前記第２所定範囲は、第３閾値および前記第３閾値よりも小さい第４閾値を含み、
前記制御部は、前記第２パラメータが前記第３閾値以上である場合に、前記変速比が大きくなるように第１変速方向に前記変速装置を制御し、前記第２パラメータが前記第４閾値以下である場合に、前記変速比が小さくなるように第２変速方向に前記変速装置を制御し、
前記第３閾値と前記第４閾値との差は、前記第１閾値と前記第２閾値との差とは異なる、請求項１から１７のいずれか一項に記載の制御装置。
前記第３閾値と前記第４閾値との差は、前記第１閾値と前記第２閾値との差よりも大きい、請求項１８に記載の制御装置。
請求項１から１９のいずれか一項に記載の制御装置と、
前記変速装置と、を含む、変速システム。