JP7021031B2

JP7021031B2 - 人力駆動車用制御装置

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Publication number: JP7021031B2
Application number: JP2018156567A
Authority: JP
Inventors: 宣功原; 聡謝花; 仁志高山
Original assignee: Shimano Inc
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Priority date: 2018-08-23
Filing date: 2018-08-23
Publication date: 2022-02-16
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Description

本発明は、人力駆動車用制御装置に関する。

例えば、特許文献１に開示されている人力駆動車用制御装置は、人力駆動車両に入力される人力駆動力に対するモータの出力の比率が所定の比率になるようにモータを制御している。

特開平１０－５９２６０号公報

本発明の目的の１つは、モータを好適に制御できる人力駆動車両用制御装置を提供することである。

本開示の第１側面に従う人力駆動車用制御装置は、人力駆動車に用いられる人力駆動車用制御装置であって、前記人力駆動車は、クランク軸にそれぞれ接続され、人力駆動力が与えられる第１入力部および第２入力部と、前記人力駆動車の推進をアシストするモータと、を含み、前記人力駆動車用制御装置は、前記第１入力部に与えられる第１荷重と前記第２入力部に与えられる第２荷重とのバランスに応じて、前記モータの制御状態を変更する制御部を含む。
第１側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１荷重と第２荷重とのバランスに応じてモータを好適に制御できる。

本開示の第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、前記制御部は、前記第１荷重の前記第２荷重に対する第１比率、または、前記第１荷重と前記第２荷重との差に応じて、前記モータの制御状態を変更する。
第２側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１比率または第１荷重と第２荷重との差に応じてモータの制御状態を好適に変更できる。

本開示の第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、前記制御部は、前記第１比率が第１範囲に含まれる状態が維持される場合、前記モータを第１制御状態で制御し、前記第１比率が第１範囲に含まれない場合、前記モータを第２制御状態で制御し、前記第１制御状態の場合では、前記第２制御状態の場合よりも、前記人力駆動力に対する前記モータの出力の第２比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方が小さい。
第３側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１比率が第１範囲に含まれる状態が維持される場合、第２比率のみ、モータの出力の最大値のみ、または、第２比率およびモータの出力の最大値の両方を小さくできる。

本開示の第３側面に従う第４側面の人力駆動車用制御装置において、前記第１範囲は、７／１３以上、かつ、１３／７以下の少なくとも一部の範囲を含む。
第４側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１比率が７／１３以上、かつ、１３／７以下を含む第１範囲の場合、第２比率のみ、モータの出力の最大値のみ、または、第２比率およびモータの出力の最大値の両方を小さくできる。

本開示の第４側面に従う第５側面の人力駆動車用制御装置において、前記第１範囲は、１を含む。
第５側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１比率が１を含む第１範囲の場合、第２比率のみ、モータの出力の最大値のみ、または、第２比率およびモータの出力の最大値の両方を小さくできる。

本開示の第６側面に従う人力駆動車用制御装置は、人力駆動車に用いられる人力駆動車用制御装置であって、前記人力駆動車は、クランク軸にそれぞれ接続され、人力駆動力が与えられる第１入力部および第２入力部と、前記人力駆動車の推進をアシストするモータと、を含み、前記人力駆動車用制御装置は、前記第１入力部に与えられる第１荷重の変化の状態と、前記第２入力部に与えられる第２荷重の変化の状態と、に応じて、前記モータの制御状態を変更する制御部を含む。
第６側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１入力部に与えられる第１荷重の変化の状態と、第２入力部に与えられる第２荷重の変化の状態と、に応じてモータを好適に制御できる。

本開示の第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、前記制御部は、前記第１入力部および前記第２入力部が上死点および下死点を除く位置にある場合、前記第１入力部に与えられる第１荷重の変化の状態と、前記第２入力部に与えられる第２荷重の変化の状態と、に応じて、前記モータの制御状態を変更する。
第７側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１入力部および第２入力部が上死点および下死点を除く位置にある場合に、第１入力部に与えられる第１荷重の変化の状態と、第２入力部に与えられる第２荷重の変化の状態と、に応じてモータを好適に制御できる。

本開示の第６または第７側面に従う第８側面の人力駆動車用制御装置において、前記モータは、前記クランク軸が第１回転方向に回転している状態で前記人力駆動車の推進をアシストするように構成され、前記制御部は、前記第１荷重および前記第２荷重のうち、前記第１回転方向に与えられる一方が増加した後、前記第１荷重および前記第２荷重のうち、前記第１回転方向とは反対の第２回転方向に与えられる他方が増加すると、前記モータの制御状態を変更する。
第８側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１荷重および第２荷重のうち、第１回転方向に与えられる一方が増加した後、第１荷重および第２荷重のうち、第２回転方向に与えられる他方が増加した場合、モータを好適に制御できる。

本開示の第８側面に従う第９側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、第２制御状態で前記モータを制御している場合に、前記第１荷重および前記第２荷重のうち、前記クランク軸の前記第１回転方向に与えられる前記一方が増加した後、前記第１荷重および前記第２荷重のうち、前記クランク軸の前記第２回転方向に与えられる前記他方が増加すると、前記モータの制御状態を前記第２制御状態から第１制御状態に変更し、前記第１制御状態の場合では、前記第２制御状態の場合よりも、前記人力駆動車に入力される人力駆動力に対する前記モータの出力の第２比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方が小さい。
第９側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１荷重および第２荷重のうち、第１回転方向に与えられる一方が増加した後、第１荷重および第２荷重のうち、第２回転方向に与えられる他方が増加した場合、第２比率のみ、モータの出力の最大値のみ、または、第２比率およびモータの出力の最大値の両方を小さくできる。

本開示の第１０側面に従う人力駆動車用制御装置は、人力駆動車に用いられる人力駆動車用制御装置であって、前記人力駆動車は、クランク軸にそれぞれ接続され、人力駆動力が与えられる第１入力部および第２入力部と、前記クランク軸が第１回転方向に回転している状態で前記人力駆動車の推進をアシストするモータと、を含み、前記人力駆動車用制御装置は、前記第１入力部に与えられる第１荷重および前記第２入力部に与えられる第２荷重のうち、前記クランク軸の第２回転方向に与えられる一方が、予め定める値以上の場合と、前記予め定める値未満の場合とにおいて、前記モータの制御状態を変更する制御部を含む。
第１０側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１荷重および第２荷重のうち、クランク軸の第２回転方向に与えられる一方が、予め定める値以上の場合と、予め定める値未満の場合とにおいて、モータを好適に制御できる。

本開示の第１０側面に従う第１１側面の人力駆動車用制御装置において、前記制御部は、前記第１入力部に与えられる第１荷重および前記第２入力部に与えられる第２荷重のうち、前記クランク軸の第２回転方向に与えられる前記一方が前記予め定める値以上の場合、前記モータを第１制御状態で制御し、前記第１入力部に与えられる第１荷重および前記第２入力部に与えられる第２荷重のうち、前記クランク軸の第２回転方向に与えられる前記一方が前記予め定める値未満の場合、前記モータを第２制御状態で制御し、前記第１制御状態の場合では、前記第２制御状態の場合よりも、前記人力駆動力に対する前記モータの出力の第２比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方が小さい。
第１１側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１荷重および第２荷重のうち、クランク軸の第２回転方向に与えられる一方が予め定める値以上の場合、第２比率のみ、モータの出力の最大値のみ、または、第２比率およびモータの出力の最大値の両方を小さくできる。

本開示の第１０または第１１側面に従う第１２側面の人力駆動車用制御装置において、前記予め定める値は、８０ニュートン以上である。
第１２側面の人力駆動車用制御装置によれば、８０ニュートン以上の予め定める値を用いてモータを好適に制御できる。

本開示の第１０または第１１側面に従う第１３側面の人力駆動車用制御装置において、前記予め定める値は、１５０ニュートン以下である。
第１３側面の人力駆動車用制御装置によれば、１５０ニュートン以下の予め定める値を用いてモータを好適に制御できる。

本開示の第３、第９、および、第１１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、前記クランク軸の回転位相が第４範囲外の場合、前記第１制御状態で前記モータを制御することを禁止する。
第１４側面の人力駆動車用制御装置によれば、クランク軸の回転位相が第４範囲外の場合、第２比率およびモータの出力の最大値の少なくとも一方が小さくなることを抑制できる。

本開示の第１４側面に従う第１５側面の人力駆動車用制御装置において、前記第１入力部および前記第２入力部は、前記クランク軸の回転方向において互いに１８０度離れた位相でクランク軸に接続され、前記第４範囲は、前記第１入力部および前記第２入力部がそれぞれ上死点および下死点から９０度離れた前記クランク軸の回転位相を含む。
第１５側面の人力駆動車用制御装置によれば、第１入力部および第２入力部がそれぞれ上死点および下死点から９０度離れたクランク軸の回転位相を含む第４範囲に応じてモータを好適に制御できる。

本開示の第３、第９、第１１、第１４、および、第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、前記クランク軸の回転速度が予め定める速度以上の場合、前記第１制御状態で前記モータを制御することを禁止する。
第１６側面の人力駆動車用制御装置によれば、クランク軸の回転速度が予め定める速度以上の場合、第２比率およびモータの出力の最大値の少なくとも一方が小さくなることを抑制できる。

本開示の第１～第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、前記第１入力部および前記第２入力部は、クランクアームをそれぞれ含む。
第１７側面の人力駆動車用制御装置によれば、クランクアームに与えられる第１荷重および第２荷重に応じてモータを好適に制御できる。

本開示の第１～第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、前記第１入力部および前記第２入力部は、ペダルをそれぞれ含む。
第１８側面の人力駆動車用制御装置によれば、ペダルに与えられる第１荷重および第２荷重に応じてモータを好適に制御できる。

本開示の第１７側面に従う第１９側面の人力駆動車用制御装置において、前記第１荷重および前記第２荷重を検出する検出部をさらに含み、前記検出部は、前記クランクアームに設けられる。
第１９側面の人力駆動車用制御装置によれば、検出部によってクランクアームに与えられる第１荷重および第２荷重を好適に検出できる。

本開示の第１８側面に従う第２０側面の人力駆動車用制御装置において、前記第１荷重および前記第２荷重を検出する検出部をさらに含み、前記検出部は、前記ペダルに設けられる。
第２０側面の人力駆動車用制御装置によれば、検出部によってペダルに与えられる第１荷重および第２荷重を好適に検出できる。

本開示の人力駆動車両用制御装置は、モータを好適に制御できる。

第１実施形態の人力駆動車用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制御装置の電気的な構成を示すブロック図。図２の制御部によって実行されるモータの制御状態を切り替える処理のフローチャート。第２実施形態の制御部によって実行される第２制御状態から第１制御状態に変更する処理のフローチャート。第２実施形態の制御部によって実行される第１制御状態から第２制御状態に変更する処理のフローチャート。図３の制御部によって実行されるモータの制御状態を切り替える処理のフローチャート。

（第１実施形態）
図１～図３を参照して、第１実施形態の人力駆動車用制御装置５０について説明する。以後、人力駆動車用制御装置５０を、単に制御装置５０と記載する。制御装置５０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両である。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両も含む。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を含む。自転車は、電気モータによって駆動力が与えられる電動自転車（Ｅ－ｂｉｋｅ）を含む。電動自転車は、電動モータによって車両の推進を補助する電動アシスト自転車を含む。電動自転車は、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、実施の形態において、人力駆動車１０を、２つの車輪を有する自転車として説明する。

人力駆動車用制御装置５０は、人力駆動車１０に用いられる。人力駆動車１０は、クランク軸１２にそれぞれ接続され、人力駆動力Ｈが与えられる第１入力部１４および第２入力部１６と、人力駆動車１０の推進をアシストするモータ１８と、を含む。第１入力部１４および第２入力部１６は、クランクアーム２０をそれぞれ含む。人力駆動車１０は、クランク２２を含む。クランク軸１２、第１入力部１４のクランクアーム２０、および、第２入力部１６のクランクアーム２０は、クランク２２に含まれる。好ましくは、第１入力部１４および第２入力部１６は、ペダル２４をそれぞれ含む。人力駆動車１０は、駆動輪２６およびフレーム２８をさらに含む。クランク２２には、人力駆動力Ｈが入力される。クランク軸１２は、フレーム２８に対して回転可能である。クランクアーム２０は、クランク軸１２の軸方向の端部にそれぞれ設けられる。各クランクアーム２０には、一対のペダル２４がそれぞれ連結される。駆動輪２６は、クランク２２が回転することによって駆動される。駆動輪２６は、フレーム２８に支持される。クランク２２と駆動輪２６とは、駆動機構３０によって連結される。駆動機構３０は、クランク軸１２に結合される第１回転体３２を含む。クランク軸１２と第１回転体３２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２２が前転した場合に、第１回転体３２を前転させ、クランク２２が後転した場合に、第１回転体３２を後転させないように構成される。第１回転体３２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３０は、第２回転体３４と、連結部材３６とをさらに含む。連結部材３６は、第１回転体３２の回転力を第２回転体３４に伝達する。連結部材３６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３４は、駆動輪２６に連結される。第２回転体３４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３４と駆動輪２６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３４が前転した場合に、駆動輪２６を前転させ、第２回転体３４が後転した場合に、駆動輪２６を後転させないように構成される。人力駆動車用制御装置５０は、クランク軸１２の回転速度に対する駆動輪２６の回転速度を変更するために用いられる変速機４２を含んでいてもよい。変速機４２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。変速機４２は、フロントディレイラのみ、リアディレイラのみ、内装変速機のみ、または、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うちの任意の組合せを含んでいてもよい。本実施形態では、第１回転体３２および第２回転体３４の少なくとも一方は、複数のスプロケットを含む。第１回転体３２のみ、第２回転体３４のみ、または、第１回転体３２および第２回転体３４の両方が、複数のスプロケットを含んでいてもよい。本実施形態では、第１回転体３２は、１枚のスプロケットを含み、第２回転体３４は、複数のスプロケットを含む。ディレイラは、第１回転体３２が複数のフロントスプロケットを含む場合、フロントディレイラを含み、第２回転体３４が複数のフロントスプロケットを含む場合、リアディレイラを含む。変速機４２が内装変速機を含む場合、内装変速機は、例えば、駆動輪２６のハブに設けられる。

人力駆動車１０は、前輪および後輪を含む。フレーム２８には、フロントフォーク２８Ａを介して前輪が取り付けられている。フロントフォーク２８Ａには、ハンドルバー２８Ｃがステム２８Ｂ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２６として説明するが、前輪が駆動輪２６であってもよい。

人力駆動車１０は、バッテリ３８をさらに含む。バッテリ３８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３８は、人力駆動車１０に設けられ、バッテリ３８と電気的に接続されている他の電気部品、例えば、モータ１８および制御装置５０に電力を供給する。バッテリ３８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ている。バッテリ３８は、例えば電力線通信（ＰＬＣ；power line communication）によって制御部５２と通信可能である。バッテリ３８は、フレーム２８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２８の内部に収容されてもよい。

人力駆動車１０は、モータ１８の駆動回路４０をさらに含む。モータ１８および駆動回路４０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４０は、バッテリ３８からモータ１８に供給される電力を制御する。駆動回路４０は、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ている。駆動回路４０は、例えばシリアル通信によって制御部５２と通信可能である。駆動回路４０は、制御部５２からの制御信号に応じてモータ１８を駆動させる。モータ１８は、人力駆動車１０の推進をアシストする。モータ１８は、電気モータを含む。モータ１８は、ペダル２４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１８は、人力駆動車１０のフレーム２８、後輪、および、前輪の少なくとも１つに設けられる。モータ１８は、人力駆動車１０のフレーム２８にのみ、後輪にのみ、前輪にのみ、または、フレーム２８、後輪および前輪のうちの任意の組合せに設けられてもよい。一例では、モータ１８は、クランク軸１２から第１回転体３２までの動力伝達経路に結合される。モータ１８とクランク軸１２との間の動力伝達経路には、クランク軸１２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２２の回転力によってモータ１８が回転しないように第３ワンウェイクラッチが設けられるのが好ましい。モータ１８および駆動回路４０が設けられるハウジングには、モータ１８および駆動回路４０以外の構成が設けられてもよく、例えばモータ１８の回転を減速して出力する減速機が設けられてもよい。

制御装置５０は、制御部５２を含む。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。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。制御部５２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。制御部５２および記憶部５４は、例えばモータ１８が設けられるハウジングに設けられる。

制御装置５０は、クランク回転センサ５６、車速センサ５８、および、トルクセンサ６０をさらに含む。
クランク回転センサ５６は、人力駆動車１０のクランク軸１２の回転速度Ｎを検出するために用いられる。クランク回転センサ５６は、例えば人力駆動車１０のフレーム２８またはモータ１８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５６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１２またはクランク軸１２から第１回転体３２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５６は、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ている。クランク回転センサ５６は、クランク軸１２の回転速度Ｎに応じた信号を制御部５２に出力する。クランク回転センサ５６は、クランク軸１２から第１回転体３２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１２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５６は、クランク軸１２と第１回転体３２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３２に設けられてもよい。クランク回転センサ５６は、人力駆動車１０の車速Ｖを検出するために用いられてもよい。この場合、制御部５２は、クランク回転センサ５６によって検出されるクランク軸１２の回転速度Ｎと、変速比とに応じて、駆動輪２６の回転速度を演算して、人力駆動車１０の車速Ｖを検出する。変速比に関する情報は、記憶部５４に予め記憶されている。

人力駆動車１０に変速比を変更するための変速機４２が設けられる場合、制御部５２は、人力駆動車１０の車速Ｖと、クランク軸１２の回転速度Ｎとに応じて、変速比を演算してもよい。この場合、駆動輪２６の周長、駆動輪２６の直径、または、駆動輪２６の半径に関する情報が記憶部５４に予め記憶されている。制御装置５０は、変速センサを含んでいてもよい。変速センサは、例えば、変速機４２に設けられる。変速センサは、変速機４２の現在の変速ステージを検出する。変速センサは、制御部５２に電気的に接続されている。変速ステージと変速比との関係は、記憶部５４に予め記憶されている。制御部５２は、変速センサの検出結果から、現在の変速比を検出することができる。制御部５２は、駆動輪２６の回転速度を変速比で除算することによって、クランク軸１２の回転速度Ｎを演算できる。この場合、車速センサ５８および変速センサをクランク回転センサ５６として用いてもよい。変速センサは、変速機４２ではなく、変速操作部に設けられてもよく、変速ワイヤに設けられてもよい。

車速センサ５８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５８は、有線または無線によって制御部５２と電気的に接続されている。車速センサ５８は、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ている。車速センサ５８は、車輪の回転速度に応じた信号を制御部５２に出力する。制御部５２は、車輪の回転速度に基づいて人力駆動車１０の車速Ｖを演算する。制御部５２は、車速Ｖが所定値以上になると、モータ１８を停止する。所定値は、例えば時速２５Ｋｍ、または、時速４５Ｋｍである。車速センサは、例えば、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。車速センサは、フレーム２８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２８Ａ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。別の例では、車速センサ５８は、ＧＰＳ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と、時間とに応じて、人力駆動車１０の車速Ｖを検出してもよい。制御部５２は、時間を計るためのタイマを含むことが好ましい。

トルクセンサ６０は、人力駆動力ＨのトルクＴＨを検出するために用いられる。トルクセンサ６０は、例えば、モータ１８が設けられるハウジングに設けられる。トルクセンサ６０は、クランク２２に入力される人力駆動力ＨのトルクＴＨを検出する。トルクセンサ６０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、第１ワンウェイクラッチよりも上流側に設けられる。トルクセンサ６０は、歪センサまたは磁歪センサなどを含む。歪センサは、歪ゲージを含む。トルクセンサ６０が歪センサを含む場合、歪センサは、好ましくは、動力伝達経路に含まれる回転体の外周部に設けられる。トルクセンサ６０は、無線または有線の通信部を含んでいてもよい。トルクセンサ６０の通信部は、制御部５２と通信可能に構成される。

モータ１８は、クランク軸１２が第１回転方向Ａ１に回転している状態で人力駆動車１０の推進をアシストするように構成される。第１回転方向Ａ１は、人力駆動車１０が前進する場合のクランク軸１２の回転方向と対応する。

制御部５２は、例えば、人力駆動力Ｈに対して、モータ１８によるアシスト力が所定の第２比率Ａになるように、モータ１８を制御する。制御部５２は、例えば、人力駆動車１０の人力駆動力ＨのトルクＴＨに対する、モータ１８によるアシスト力の出力トルクＴＭが所定の第２比率Ａになるように、モータ１８を制御してもよい。制御部５２は、例えば、人力駆動力Ｈに対するモータ１８の出力の第２比率Ａの異なる複数の制御モードから選択される１つの制御モードでモータ１８を制御する。人力駆動車１０の人力駆動力ＨのトルクＴＨに対するモータ１８の出力トルクＴＭのトルク比率ＡＴを、第２比率Ａと記載する場合がある。制御部５２は、例えば、人力駆動力Ｈの仕事率ＷＨ（ワット）に対して、モータ１８の仕事率ＷＭ（ワット）が所定の第２比率Ａになるように、モータ１８を制御してもよい。人力駆動力Ｈの仕事率ＷＨは、人力駆動力Ｈとクランク２２の回転速度Ｎとの乗算によって算出される。モータ１８の出力が減速機を介して人力駆動力Ｈの動力経路に入力される場合は、減速機の出力を、モータ１８の出力とする。制御部５２は、人力駆動力ＨのトルクＴＨまたは仕事率ＷＨに応じて、制御指令をモータ１８の駆動回路４０に出力する。制御指令は、例えばトルク指令値を含む。

制御部５２は、モータ１８の出力の最大値ＭＸが所定値以下になるようにモータ１８を制御する。制御部５２は、例えば、最大値ＭＸの異なる複数の制御モードから選択される１つの制御モードでモータ１８を制御する。モータ１８の出力は、モータ１８の出力トルクＴＭを含む。モータ１８の出力は、モータ１８の仕事率ＷＭを含んでいてもよい。この場合、制御部５２は、モータ１８の仕事率ＷＭが所定値ＷＭ１以下になるようにモータ１８を制御する。所定値ＷＭ１は、一例では、５００ワットである。所定値ＷＭ１は、別の例では、３００ワットである。制御部５２は、トルク比率ＡＴが所定トルク比率ＡＴ１以下になるようにモータ１８を制御してもよい。所定トルク比率ＡＴ１は、一例では、３００％である。

複数の制御モードのそれぞれにおいて、第２比率Ａおよびモータ１８の出力の最大値ＭＸの少なくとも一方が異なっていてもよい。複数の制御モードのそれぞれにおいて、第２比率Ａのみ、最大値ＭＸのみ、または、第２比率Ａおよび最大値ＭＸの両方が異なっていてもよい。この場合、制御部５２は、モータ１８の出力が選択されているモータ１８の制御モードにおいて規定される第２比率Ａ以下、かつ、所定値以下になるようにモータ１８を制御する。

制御部５２は、第１入力部１４に与えられる第１荷重Ｇ１と第２入力部１６に与えられる第２荷重Ｇ２とのバランスに応じて、モータ１８の制御状態を変更する。

一例では、制御装置５０は、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２を検出する検出部６２をさらに含み、検出部６２は、クランクアーム２０に設けられる。検出部６２は、それぞれのクランクアーム２０に設けられる。検出部６２は、例えば、歪センサ等を含む。歪センサは、歪ゲージを含む。検出部６２は、各クランクアーム２０の延びる方向およびクランク軸１２の回転軸心の延びる方向と直交する方向へのクランクアーム２０の曲げによって生じる歪みを検出することが好ましい。第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうちの一方は、クランクアーム２０の回転方向のうちの一方に与えられる力を正の値とし、他方は、クランクアーム２０の回転方向のうちの他方に与えられる力を正の値として検出される。

別例では、図２の二点鎖線に示されるように、制御装置５０は、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２を検出する検出部６４をさらに含み、検出部６４は、ペダル２４に設けられる。検出部６４は、それぞれのペダル２４に設けられる。検出部６４は、例えば、荷重センサ、または、圧力センサ等を含む。検出部６４は、ペダル２４の表面およびペダル２４とクランクアーム２０との接続部の少なくとも一方に設けられる。検出部６４は、ペダル２４の表面のみ、ペダル２４とクランクアーム２０との接続部のみ、または、ペダル２４の表面およびペダル２４とクランクアーム２０との接続部の両方に設けられてもよい。接続部は、ペダル２４をクランクアーム２０に対して回転可能に支持するペダル軸を含む。検出部６４は、各ペダル２４にかけられる鉛直方向下方の荷重または圧力荷重、あるいは、各ペダル２４の回転軌跡の接線方向下方の荷重または圧力荷重を検出することが好ましい。検出部６４が、各ペダル２４にかけられる鉛直方向下方の荷重または圧力荷重を検出する場合、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２は、各ペダル２４に与えられる鉛直方向下方に向かう方向の力を正の値として検出されることが好ましい。検出部６４が、各ペダル２４の回転軌跡の接線方向下方の荷重または圧力荷重を検出する場合、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうちの一方は、クランクアーム２０の回転方向のうちの一方に与えられる力を正の値とし、他方は、クランクアーム２０の回転方向のうちの他方に与えられる力を正の値として検出される。

制御装置５０は、検出部６２および検出部６４の両方を含んでいてもよく、一方のみを含んでいてもよい。制御装置５０が検出部６２および検出部６４の両方を含む場合、制御部５２は、検出部６２によって検出される第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２と、検出部６４によって検出される第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２との一方、または、両方を用いてモータ１８の制御状態を変更するようにしてもよい。

制御部５２は、第１荷重Ｇ１の第２荷重Ｇ２に対する第１比率Ｒ、または、第１荷重Ｇ１と第２荷重Ｇ２との差に応じて、モータ１８の制御状態を変更する。制御部５２が第１荷重Ｇ１と第２荷重Ｇ２との差に応じてモータ１８の制御状態を変更する場合、例えば、制御部５２は、第１荷重Ｇ１と第２荷重Ｇ２との差の絶対値が所定値未満の場合、モータ１８を第３制御状態で制御し、第１荷重Ｇ１と第２荷重Ｇ２との差の絶対値が所定値以上の場合、モータ１８を第４制御状態で制御する。第３制御状態の場合では、第４制御状態の場合よりも、人力駆動力Ｈに対するモータ１８の出力の第２比率Ａ、および、モータ１８の出力の最大値ＭＸの少なくとも一方が小さいことが好ましい。第３制御状態の場合では、第４制御状態の場合よりも、第２比率Ａのみ、および、最大値ＭＸのみ、または、第２比率Ａおよび最大値ＭＸの両方が小さいことが好ましい。

制御部５２が第１比率Ｒに応じてモータ１８の制御状態を変更する場合、例えば、好ましくは、制御部５２は、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれる状態が維持される場合、モータ１８を第１制御状態で制御し、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれない場合、モータ１８を第２制御状態で制御する。第１制御状態の場合では、第２制御状態の場合よりも、人力駆動力Ｈに対するモータ１８の出力の第２比率Ａ、および、モータ１８の出力の最大値ＭＸの少なくとも一方が小さい。第１制御状態の場合では、第２制御状態の場合よりも、第２比率Ａのみ、最大値ＭＸのみ、または、第２比率Ａおよび最大値ＭＸの両方が小さい。好ましくは、第１範囲ＸＲは、７／１３以上、かつ、１３／７以下の少なくとも一部の範囲を含む。好ましくは、第１範囲ＸＲは、１を含む。第１範囲ＸＲの下限値は７／１３以上であり、上限値は１３／７以下であることが好ましい。第１範囲ＸＲの中央値は、１であることが好ましい。記憶部５４は、第１範囲ＸＲを変更可能に記憶してもよい。この場合、人力駆動車１０に設けられる操作部および外部の装置等によって第１範囲ＸＲは変更可能に記憶部５４に記憶されることが好ましい。

搭乗者が第１入力部１４のペダル２４および第２入力部１６のペダル２４に足を載せ、かつ、ペダル２４を漕いでいない場合、または、搭乗者が第１入力部１４のペダル２４および第２入力部１６のペダル２４に足を載せ、かつ、クランク２２を小さな角度で揺動させている場合、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれる状態が維持されやすい。このため、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれる状態が維持される場合、モータ１８を第１制御状態で制御することによって、搭乗者がペダル２４に足を載せてペダル２４を漕いでいない場合および搭乗者がペダル２４に足を載せてクランク２２を揺動させている場合に、モータ１８の出力の第２比率Ａ、および、モータ１８の出力の最大値ＭＸの少なくとも一方を小さくできる。これによって、特に搭乗者がペダル２４に足を載せて立ち上がっている状態で、人力駆動車１０のバランスを取りやすくなる。

好ましくは、制御部５２は、クランク軸１２の回転位相が第４範囲外の場合、第１制御状態でモータ１８を制御することを禁止する。第１入力部１４および第２入力部１６は、クランク軸１２の回転方向において互いに１８０度離れた位相でクランク軸１２に接続され、第４範囲は、第１入力部１４および第２入力部１６がそれぞれ上死点および下死点から９０度離れたクランク軸１２の回転位相を含むことが好ましい。第４範囲は、例えば、上死点がクランク軸１２の回転位相の０度である場合に、４５度以上から１３５度以下までのクランク軸１２の回転位相の範囲、および、２２５度以上から３１５度以下までのクランク軸１２の回転位相の範囲を含む。

特に搭乗者が第１入力部１４のペダル２４および第２入力部１６のペダル２４に足を載せ立ち上がっている状態で、ペダル２４を漕いでいない場合、第１入力部１４のクランクアーム２０および第２入力部１６のクランクアーム２０が上下死点から９０度離れた回転位相を含む領域に維持されやすい。搭乗者がペダル２４を漕ぐ場合には、第１入力部１４のクランクアーム２０および第２入力部１６のクランクアーム２０が上下死点から９０度離れた回転位相を含む第４範囲外にも位置しやすい。このため、クランク軸１２の回転位相が第４範囲外の場合に第１制御状態でモータ１８を制御することを禁止することによって、搭乗者がペダリングする際に、モータ１８の出力の第２比率Ａ、および、モータ１８の出力の最大値ＭＸの少なくとも一方が小さくなることを抑制できる。

好ましくは、制御部５２は、クランク軸１２の回転速度Ｎが予め定める速度ＮＸ以上の場合、第１制御状態でモータ１８を制御することを禁止する。予め定める速度ＮＸは、搭乗者が意図的にペダル２４を漕いでいることを判定可能な値を含むことが好ましい。クランク軸１２の回転速度Ｎが予め定める速度ＮＸ以上の場合に第１制御状態でモータ１８を制御することを禁止し、第２制御状態でモータ１８を制御することによって、搭乗者がペダリングする際に、モータ１８の出力の第２比率Ａ、および、モータ１８の出力の最大値ＭＸの少なくとも一方が小さくなることを抑制できる。

図３を参照して、モータ１８の制御状態を変更する処理について説明する。制御部５２は、制御部５２に電力が供給されると、処理を開始して図３に示すフローチャートのステップＳ１１に移行する。

制御部５２は、ステップＳ１１において、クランク軸１２の回転速度Ｎが予め定める速度ＮＸ以上か否かを判定する。制御部５２は、クランク軸１２の回転速度Ｎが予め定める速度ＮＸ以上ではない場合、ステップＳ１２に移行する。

制御部５２は、ステップＳ１２において、クランク軸１２の回転位相が第４範囲外か否かを判定する。制御部５２は、クランク軸１２の回転位相が第４範囲外ではない場合、ステップＳ１３に移行する。

制御部５２は、ステップＳ１３において、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれるか否かを判定する。制御部５２は、ステップＳ１３において、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれる状態の場合、ステップＳ１４に移行する。

制御部５２は、ステップＳ１４において、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれる状態が維持されているかを判定する。例えば、制御部５２は、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれると判定してからの時間が所定時間以上になった場合、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれている状態が維持されていると判定する。例えば、制御部５２は、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２の検出周期、または、第１比率Ｒの演算周期において所定回以上連続して第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれている場合、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれる状態が維持されていると判定する。制御部５２は、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれる状態が維持されている場合、ステップＳ１５に移行する。制御部５２は、ステップＳ１５において、第１制御状態でモータ１８を制御し、処理を終了する。

制御部５２は、ステップＳ１１において、クランク軸１２の回転速度Ｎが予め定める速度ＮＸ以上の場合、ステップＳ１６に移行する。制御部５２は、ステップＳ１６において、第２制御状態でモータ１８を制御し、処理を終了する。制御部５２は、クランク軸１２の回転速度Ｎが予め定める速度ＮＸ以上の場合には、第１制御状態でモータ１８を制御しない。制御部５２は、ステップＳ１１の判定がＹＥＳの場合、第１制御状態でのモータ１８の制御を禁止するフラグを設定して処理を終了してもよい。この場合、制御部５２は、ステップＳ１１の判定がＮＯの場合、第１制御状態でのモータ１８の制御を禁止するフラグを解除するようにしてもよい。

制御部５２は、ステップＳ１２において、クランク軸１２の回転位相が第４範囲外の場合、ステップＳ１６に移行する。制御部５２は、ステップＳ１６において、第２制御状態でモータ１８を制御し、処理を終了する。制御部５２は、クランク軸１２の回転位相が第４範囲外の場合には、第１制御状態でモータ１８を制御しない。制御部５２は、ステップＳ１２の判定がＹＥＳの場合、第１制御状態でのモータ１８の制御を禁止するフラグを設定して処理を終了してもよい。この場合、制御部５２は、ステップＳ１２の判定がＮＯの場合、第１制御状態でのモータ１８の制御を禁止するフラグを解除するようにしてもよい。

制御部５２は、ステップＳ１３において、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれない場合、ステップＳ１６に移行する。制御部５２は、ステップＳ１６において、第２制御状態でモータ１８を制御し、処理を終了する。制御部５２は、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれない場合には、第１制御状態でモータ１８を制御しない。制御部５２は、ステップＳ１３の判定がＮＯの場合、第１制御状態でのモータ１８の制御を禁止するフラグを設定して処理を終了してもよい。この場合、制御部５２は、ステップＳ１３の判定がＹＥＳの場合、第１制御状態でのモータ１８の制御を禁止するフラグを解除するようにしてもよい。

制御部５２は、ステップＳ１４において、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれる状態が維持されていない場合、ステップＳ１６に移行する。制御部５２は、ステップＳ１６において、第２制御状態でモータ１８を制御し、処理を終了する。制御部５２は、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれる状態が維持されていない場合には、第１制御状態でモータ１８を制御しない。制御部５２は、ステップＳ１４の判定がＮＯの場合、第１制御状態でのモータ１８の制御を禁止するフラグを設定して処理を終了してもよい。この場合、制御部５２は、ステップＳ１４の判定がＹＥＳの場合、第１制御状態でのモータ１８の制御を禁止するフラグを解除するようにしてもよい。

（第２実施形態）
図４および図５を参照して、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制御状態と第２制御状態とを切り替える処理が異なる点以外は、第１実施形態の制御装置５０と同様であるので、第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

制御部５２は、第１入力部１４に与えられる第１荷重Ｇ１の変化の状態と、第２入力部１６に与えられる第２荷重Ｇ２の変化の状態と、に応じて、モータ１８の制御状態を変更する。制御部５２は、好ましくは、第１入力部１４および第２入力部１６が上死点および下死点を除く位置にある場合、第１入力部１４に与えられる第１荷重Ｇ１の変化の状態と、第２入力部１６に与えられる第２荷重Ｇ２の変化の状態と、に応じて、モータ１８の制御状態を変更する。

制御部５２は、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、第１回転方向Ａ１に与えられる一方が増加した後、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、第１回転方向Ａ１とは反対の第２回転方向Ａ２に与えられる他方が増加すると、モータ１８の制御状態を変更する制御部５２を含む。

制御部５２は、第２制御状態でモータ１８を制御している場合に、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第１回転方向Ａ１に与えられる一方が増加した後、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる他方が増加すると、モータ１８の制御状態を第２制御状態から第１制御状態に変更する。制御部５２は、第１制御状態の場合では、第２制御状態の場合よりも、モータ１８の出力の第２比率Ａ、および、モータ１８の出力の最大値ＭＸの少なくとも一方が小さい。

第１入力部１４が上死点および下死点よりも人力駆動車１０の前方に位置するクランク軸１２の回転位相を含む範囲内に位置し、第２入力部１６が上死点および下死点よりも人力駆動車１０の後方に位置するクランク軸１２の回転位相を含む範囲内に位置する場合、第１入力部１４の第１荷重Ｇ１が重力および踏力によってクランク軸１２の第１回転方向Ａ１に与えられる。この場合、第２入力部１６の第２荷重Ｇ２が重力および踏力によってクランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる。第１入力部１４が上死点および下死点よりも人力駆動車１０の後方に位置するクランク軸１２の回転位相を含む範囲内に位置し、第２入力部１６が上死点および下死点よりも人力駆動車１０の前方に位置するクランク軸１２の回転位相を含む範囲内に位置する場合、第１入力部１４の第１荷重Ｇ１が重力および踏力によってクランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる。この場合、第２入力部１６の第２荷重Ｇ２が重力および踏力によってクランク軸１２の第１回転方向Ａ１に与えられる。

搭乗者が第１入力部１４のペダル２４および第２入力部１６のペダル２４に足を載せ、かつ、ペダル２４を漕いでいない場合、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２の少なくとも一方がゼロになる場合も含まれる。例えば、第１荷重Ｇ１が第２荷重よりも大きい場合、クランク軸１２は第１荷重Ｇ１の力が与えられる第１回転方向Ａ１および第２回転方向Ａ２の一方に回転する。例えば、第１荷重Ｇ１が第２荷重Ｇ２よりも小さい場合、クランク軸１２は第２荷重Ｇ２の力が与えられる第１回転方向Ａ１および第２回転方向Ａ２の一方に回転する。

搭乗者が第１入力部１４のペダル２４および第２入力部１６のペダル２４に足を載せ、かつ、ペダル２４を漕いでいない場合、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうちの第１回転方向Ａ１に与えられる一方と、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうちの第２回転方向Ａ２に与えられる他方とが交互に増減しやすい。このため、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうちの第１回転方向Ａ１に与えられる一方が増加した後、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうちの第２回転方向Ａ２に与えられる他方が増加した場合に第１制御状態でモータを制御することによって、搭乗者がペダル２４を漕いでいない場合に、モータ１８の出力の第２比率Ａ、および、モータ１８の出力の最大値ＭＸの少なくとも一方を小さくできる。

図４を参照して、モータ１８の制御状態を第２制御状態から第１制御状態に変更する処理について説明する。制御部５２は、制御部５２に電力が供給されると、処理を開始して図４に示すフローチャートのステップＳ２１に移行する。本実施形態では、制御部５２は、電力が供給されると第２制御状態で起動する。

制御部５２は、ステップＳ２１において、第２制御状態でモータ１８を制御しているか否かを判定する。制御部５２は、ステップＳ２１において第２制御状態でモータ１８を制御していない場合、処理を終了する。制御部５２は、第２制御状態でモータを制御している場合、ステップＳ２２に移行する。

制御部５２は、ステップＳ２２において、クランク軸１２の回転速度Ｎが予め定める速度ＮＸ以上か否かを判定する。制御部５２は、クランク軸１２の回転速度Ｎが予め定める速度ＮＸ以上ではない場合、ステップＳ２３に移行する。

制御部５２は、ステップＳ２３において、クランク軸１２の回転位相が第４範囲外か否かを判定する。制御部５２は、クランク軸１２の回転位相が第４範囲外でない場合、ステップＳ２４に移行する。クランク軸１２の回転位相が第４範囲にある場合は、第１入力部１４および第２入力部１６が上死点および下死点を除く位置にある。

制御部５２は、ステップＳ２４において、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第１回転方向Ａ１に与えられる一方が増加した後、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる他方が増加したか否かを判定する。制御部５２は、例えば、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第１回転方向Ａ１に与えられる一方が増加した後、所定時間内に第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる他方が増加した場合、ステップＳ２４の判定をＹＥＳとする。制御部５２は、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第１回転方向Ａ１に与えられる一方が増加した後、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる他方が増加した場合、ステップＳ２５に移行する。制御部５２は、ステップＳ２５において、第２制御状態から第１制御状態に変更し、処理を終了する。

制御部５２は、ステップＳ２２において、クランク軸１２の回転速度Ｎが予め定める速度ＮＸ以上の場合、処理を終了する。制御部５２は、クランク軸１２の回転速度Ｎが予め定める速度ＮＸ以上の場合には、第１制御状態でモータ１８を制御しない。制御部５２は、ステップＳ２２の判定がＹＥＳの場合、第１制御状態でのモータ１８の制御を禁止するフラグを設定して処理を終了してもよい。この場合、制御部５２は、ステップＳ２２の判定がＮＯの場合、第１制御状態でのモータ１８の制御を禁止するフラグを解除するようにしてもよい。

制御部５２は、ステップＳ２３において、クランク軸１２の回転位相が第４範囲外の場合、処理を終了する。制御部５２は、クランク軸１２の回転位相が第４範囲外の場合には、第１制御状態でモータ１８を制御しない。制御部５２は、ステップＳ２３の判定がＹＥＳの場合、第１制御状態でのモータ１８の制御を禁止するフラグを設定して処理を終了してもよい。この場合、制御部５２は、ステップＳ２３の判定がＮＯの場合、第１制御状態でのモータ１８の制御を禁止するフラグを解除するようにしてもよい。

制御部５２は、ステップＳ２４において、制御部５２は、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第１回転方向Ａ１に与えられる一方が増加した後、所定時間内に第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる他方が増加していない場合、処理を終了する。制御部５２は、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第１回転方向Ａ１に与えられる一方が増加した後、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる他方が増加していない場合には、第１制御状態でモータ１８を制御しない。制御部５２は、ステップＳ２４でＮＯの場合、第１制御状態でのモータ１８の制御を禁止するフラグを設定して処理を終了してもよい。この場合、制御部５２は、ステップＳ２４でＹＥＳの場合、第１制御状態でのモータ１８の制御を禁止するフラグを解除するようにしてもよい。

図５を参照して、モータ１８の制御状態を第１制御状態から第２制御状態に変更する処理について説明する。制御部５２は、制御部５２に電力が供給されると、処理を開始して図５に示すフローチャートのステップＳ３１に移行する。

制御部５２は、ステップＳ３１において、第１制御状態でモータ１８を制御しているか否かを判定する。制御部５２は、第１制御状態でモータ１８を制御していない場合、処理を終了する。制御部５２は、第１制御状態でモータ１８を制御している場合、ステップＳ３２に移行する。

制御部５２は、ステップＳ３２において、第２制御状態への変更条件が成立しているか否かを判定する。第２制御状態への変更条件は、例えば、クランク軸１２の回転速度Ｎが予め定める速度ＮＸ以上の場合に成立する。第２制御状態への変更条件は、例えば、クランク軸１２の回転位相が第４範囲外の場合に成立する。第２制御状態への変更条件は、例えば、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第１回転方向Ａ１に与えられる一方が増加した後、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる他方が増加していない場合に成立する。第２制御状態への変更条件は、複数の条件の少なくとも１つが成立した場合に成立するようにしてもよく、複数の条件のうちの予め定める２つ以上の条件が成立した場合に成立するようにしてもよい。

制御部５２は、ステップＳ３２において、第２制御状態への変更条件が成立していない場合、処理を終了する。制御部５２は、ステップＳ３２において、第２制御状態への変更条件が成立している場合、ステップＳ３３に移行する。制御部５２は、ステップＳ３３において、第２制御状態に変更し、処理を終了する。

（第３実施形態）
図６を参照して、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制御状態と第２制御状態とを切り替える処理が異なる点以外は、第１実施形態の制御装置５０と同様であるので、第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

制御部５２は、第１入力部１４に与えられる第１荷重Ｇ１および第２入力部１６に与えられる第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる一方が、予め定める値ＧＸ以上の場合と、予め定める値ＧＸ未満の場合とにおいて、モータ１８の制御状態を変更する。好ましくは、予め定める値ＧＸは、８０ニュートン以上である。より好ましくは、予め定める値ＧＸは、１５０ニュートン以下である。

制御部５２は、第１入力部１４に与えられる第１荷重Ｇ１および第２入力部１６に与えられる第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる一方が予め定める値ＧＸ以上の場合、モータ１８を第１制御状態で制御し、第１入力部１４に与えられる第１荷重Ｇ１および第２入力部に与えられる第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる一方が予め定める値ＧＸ未満の場合、モータ１８を第２制御状態で制御する。制御部５２は、第１制御状態の場合では、第２制御状態の場合よりも、第２比率Ａ、および、モータ１８の出力の最大値ＭＸの少なくとも一方が小さい。

搭乗者が第１入力部１４のペダル２４および第２入力部１６のペダル２４に足を載せ、かつ、ペダル２４を漕いでいない場合、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうちの第２回転方向Ａ２に与えられる力がペダル２４を漕いでいる場合よりも大きくなりやすい。このため、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうちの第２回転方向Ａ２に与えられる一方が予め定める値ＧＸ以上の場合に第１制御状態でモータを制御することによって、搭乗者がペダル２４を漕いでいない場合に、モータ１８の出力の第２比率Ａ、および、モータ１８の出力の最大値ＭＸの少なくとも一方を小さくできる。

図６を参照して、モータ１８の制御状態を第２制御状態から第１制御状態に変更する処理について説明する。制御部５２は、制御部５２に電力が供給されると、処理を開始して図６に示すフローチャートのステップＳ１１に移行する。

制御部５２は、図３のステップＳ１４の処理に変えて図６のステップＳ４１の処理を実行する。制御部５２は、図６のステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１５，Ｓ１６において図３のステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１５，Ｓ１６と同様の処理を行う。制御部５２は、図６のステップＳ１３において図３のステップＳ１３と同様の処理を行い、図６のステップＳ１３における判定がＹＥＳの場合、ステップＳ４１に移行する。

制御部５２は、ステップＳ４１において、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる一方が予め定める値ＧＸ以上か否かを判定する。制御部５２は、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる一方が予め定める値ＧＸ以上の場合、ステップＳ１５に移行する。

制御部５２は、ステップＳ４１において、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる一方が予め定める値ＧＸ以上ではない場合、ステップＳ１６に移行する。制御部５２は、ステップＳ１６において、第２制御状態でモータ１８を制御し、処理を終了する。制御部５２は、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる一方が予め定める値ＧＸ以上ではない場合には、第１制御状態でモータ１８を制御しない。制御部５２は、ステップＳ４１の判定がＮＯの場合、第１制御状態でのモータ１８の制御を禁止するフラグを設定して処理を終了してもよい。この場合、制御部５２は、ステップＳ４１の判定がＹＥＳの場合、第１制御状態でのモータ１８の制御を禁止するフラグを解除するようにしてもよい。

（変形例）
実施形態に関する説明は、本発明に従う人力駆動車用制御装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う人力駆動車用制御装置は、例えば以下に示される実施形態の変形例、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。

・第１実施形態において、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、第１回転方向Ａ１に与えられる一方が増加した後、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、第２回転方向Ａ２に与えられる他方が増加し、かつ、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれる状態が維持される場合、かつ、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる一方が予め定める値ＧＸ以上の場合、第１制御状態でモータ１８を制御するようにしてもよい。

・第１実施形態において、第１比率Ｒが第１範囲ＸＲに含まれる状態が維持される場合、かつ、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる一方が予め定める値ＧＸ以上の場合、第１制御状態でモータ１８を制御するようにしてもよい。

・第２実施形態において、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、クランク軸１２の第２回転方向Ａ２に与えられる一方が予め定める値ＧＸ以上の場合、かつ、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、第１回転方向Ａ１に与えられる一方が増加した後、第１荷重Ｇ１および第２荷重Ｇ２のうち、第２回転方向Ａ２に与えられる他方が増加した場合、第１制御状態でモータ１８を制御するようにしてもよい。

・第１実施形態の図３のステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４の処理は、順序を入れ替えてもよい。
・第２実施形態の図４のステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５の処理は、順序を入れ替えてもよい。
・第３実施形態の図６のステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ４１の処理は、順序を入れ替えてもよい。

・第１実施形態の図３および第３実施形態の図６の処理から、ステップＳ１１を省略してもよい。この場合、制御部５２は、制御部５２に電力が供給されると、処理を開始して図３または図６に示すフローチャートのステップＳ１２に移行する。

・第１実施形態の図３および第３実施形態の図６の処理から、ステップＳ１２を省略してもよい。この場合、制御部５２は、ステップＳ１１でＮＯの場合、ステップＳ１３に移行する。

・第１実施形態の図３および第３実施形態の図６の処理から、ステップＳ１３を省略してもよい。この場合、制御部５２は、ステップＳ１２でＮＯの場合、ステップＳ１４に移行する。

・第１実施形態の図３の処理から、ステップＳ１４を省略してもよい。この場合、制御部５２は、ステップＳ１３でＹＥＳの場合、ステップＳ１５に移行する。
・第１実施形態の図３の処理から、ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１３、および、ステップＳ１４のうち、いずれか２つまたはいずれか３つのステップを省略してもよい。
・第３実施形態の図６の処理から、ステップＳ４１を省略してもよい。この場合、制御部５２は、ステップＳ１３でＹＥＳの場合、ステップＳ１５に移行する。

・第３実施形態の図６の処理から、ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１３、および、ステップＳ４１のうち、いずれか２つまたはいずれか３つのステップを省略してもよい。

・第２実施形態の図４の処理から、ステップＳ２２を省略してもよい。この場合、制御部５２は、ステップＳ２２でＮＯの場合、ステップＳ２３に移行する。
・第２実施形態の図４の処理から、ステップＳ２３を省略してもよい。この場合、制御部５２は、ステップＳ２３でＮＯの場合、ステップＳ２４に移行する。
・第２実施形態の図４の処理から、ステップＳ２２およびステップＳ２３を省略してもよい。

・第２実施形態およびその変形例において、第１荷重Ｇ１の所定時間あたりの変化量および第２荷重Ｇ２の所定時間あたりの変化量に応じて第２制御状態から第１制御状態に変更するようにしてもよい。この場合、第１荷重Ｇ１の変化の状態は、第１荷重Ｇ１の所定時間あたりの変化量を含み、第２荷重Ｇ２の変化の状態は、第２荷重Ｇ２の所定時間あたりの変化量を含む。例えば、制御部５２は、第１荷重Ｇ１の所定時間あたりの変化量が第１所定値以上、かつ、第２荷重Ｇ２の所定時間あたりの変化量が第２所定値以上の場合、第２制御状態から第１制御状態に変更する。

・第２実施形態およびその変形例において、制御部５２は、第１入力部１４および第２入力部１６が上死点および下死点の位置にある場合にも、第１入力部１４に与えられる第１荷重Ｇ１の変化の状態と、第２入力部１６に与えられる第２荷重Ｇ２の変化の状態と、に応じて、モータ１８の制御状態を変更するようにしてもよい。

・第１～第３実施形態およびその変形例において、制御部５２は、第１制御状態の場合では、第２制御状態の場合よりも、第２比率Ａおよびモータ１８の出力の最大値ＭＸの少なくとも一方が大きくなるようにモータ１８を制御してもよい。制御部５２は、第１制御状態の場合では、第２制御状態の場合よりも、第２比率Ａのみ、最大値ＭＸのみ、または、第２比率Ａおよび最大値ＭＸの両方が大きくなるようにモータ１８を制御してもよい。

１０…人力駆動車、１２…クランク軸、１４…第１入力部、１６…第２入力部、２０…クランクアーム、２４…ペダル、１８…モータ、５０…人力駆動車用制御装置、５２…制御部、６２…検出部、６４…検出部。

Claims

人力駆動車に用いられる人力駆動車用制御装置であって、
前記人力駆動車は、クランク軸にそれぞれ接続され、人力駆動力が与えられる第１入力部および第２入力部と、前記人力駆動車の推進をアシストするモータと、を含み、
前記人力駆動車用制御装置は、前記第１入力部に与えられる第１荷重と前記第２入力部に与えられる第２荷重とのバランスに応じて、前記モータの制御状態を変更する制御部を含み、
前記制御部は、
前記バランスに応じて、前記モータの制御状態を、第１制御状態と、第２制御状態との間において変更し、
前記第１制御状態において、前記モータを駆動させ、
前記第２制御状態において、前記モータを駆動させ、
前記第１制御状態の場合と前記第２制御状態の場合では、前記人力駆動力に対する前記モータの出力の第２比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方が異なるように、前記モータを制御する、人力駆動車用制御装置。
前記制御部は、前記第１荷重の前記第２荷重に対する第１比率、または、前記第１荷重と前記第２荷重との差に応じて、前記モータの制御状態を変更する、請求項１に記載の人力駆動車用制御装置。
前記制御部は、前記第１比率が第１範囲に含まれる状態が維持される場合、前記モータを第１制御状態で制御し、前記第１比率が第１範囲に含まれない場合、前記モータを第２制御状態で制御し、
前記第１制御状態の場合では、前記第２制御状態の場合よりも、前記人力駆動力に対する前記モータの出力の第２比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方が小さい、請求項２に記載の人力駆動車用制御装置。
人力駆動車に用いられる人力駆動車用制御装置であって、
前記人力駆動車は、クランク軸にそれぞれ接続され、人力駆動力が与えられる第１入力部および第２入力部と、前記人力駆動車の推進をアシストするモータと、を含み、
前記人力駆動車用制御装置は、前記第１入力部に与えられる第１荷重と前記第２入力部に与えられる第２荷重とのバランスに応じて、前記モータの制御状態を変更する制御部を含み、
前記制御部は、
前記第１荷重の前記第２荷重に対する第１比率に応じて、前記モータの制御状態を変更し、
前記第１比率が第１範囲に含まれる状態が維持される場合、前記モータを第１制御状態で制御し、前記第１比率が第１範囲に含まれない場合、前記モータを第２制御状態で制御し、
前記第１制御状態の場合では、前記第２制御状態の場合よりも、前記人力駆動力に対する前記モータの出力の第２比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方が小さく、
前記制御部は、前記クランク軸の回転位相が第４範囲外の場合、前記第１制御状態で前記モータを制御することを禁止する、人力駆動車用制御装置。
前記制御部は、前記クランク軸の回転速度が予め定める速度以上の場合、前記第１制御状態で前記モータを制御することを禁止する、請求項３または４に記載の人力駆動車用制御装置。
人力駆動車に用いられる人力駆動車用制御装置であって、
前記人力駆動車は、クランク軸にそれぞれ接続され、人力駆動力が与えられる第１入力部および第２入力部と、前記人力駆動車の推進をアシストするモータと、を含み、
前記人力駆動車用制御装置は、前記第１入力部に与えられる第１荷重と前記第２入力部に与えられる第２荷重とのバランスに応じて、前記モータの制御状態を変更する制御部を含み、
前記制御部は、
前記第１荷重の前記第２荷重に対する第１比率に応じて、前記モータの制御状態を変更し、
前記第１比率が第１範囲に含まれる状態が維持される場合、前記モータを第１制御状態で制御し、前記第１比率が第１範囲に含まれない場合、前記モータを第２制御状態で制御し、
前記第１制御状態の場合では、前記第２制御状態の場合よりも、前記人力駆動力に対する前記モータの出力の第２比率、および、前記モータの出力の最大値の少なくとも一方が小さく、
前記制御部は、前記クランク軸の回転速度が予め定める速度以上の場合、前記第１制御状態で前記モータを制御することを禁止する、人力駆動車用制御装置。
前記制御部は、前記クランク軸の回転位相が第４範囲外の場合、前記第１制御状態で前記モータを制御することを禁止する、請求項３または６に記載の人力駆動車用制御装置。
前記第１入力部および前記第２入力部は、前記クランク軸の回転方向において互いに１８０度離れた位相で前記クランク軸に接続され、
前記第４範囲は、前記第１入力部および前記第２入力部がそれぞれ上死点および下死点から９０度離れた前記クランク軸の回転位相を含む、請求項４または７に記載の人力駆動車用制御装置。
前記第１範囲は、７／１３以上、かつ、１３／７以下の少なくとも一部の範囲を含む、請求項３から８のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
前記第１範囲は、１を含む、請求項９に記載の人力駆動車用制御装置。
前記第１入力部および前記第２入力部は、クランクアームをそれぞれ含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
前記第１入力部および前記第２入力部は、ペダルをそれぞれ含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
前記第１荷重および前記第２荷重を検出する検出部をさらに含み、
前記検出部は、前記クランクアームに設けられる、請求項１１に記載の人力駆動車用制御装置。
前記第１荷重および前記第２荷重を検出する検出部をさらに含み、
前記検出部は、前記ペダルに設けられる、請求項１２に記載の人力駆動車用制御装置。