JP7146495B2 - 人力駆動車用制御装置および人力駆動車用駆動装置 - Google Patents
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Description
第1側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動力が駆動輪に伝達されていない状態で制御部が電気モータを駆動することによって、第1回転体が回転して、環状ベルト部材のテンションを変更できる。制御部が環状ベルト部材のテンションに応じて電気モータを駆動することによって、環状ベルト部材を適切なテンションに調整できる。
第2側面の人力駆動車用制御装置によれば、電気モータが人力駆動車の走行に与える影響を抑制できる。
第3側面の人力駆動車用制御装置によれば、環状ベルト部材のテンションが過度に低下することを抑制できる。これによって、第1回転体および第2回転体の少なくとも一方から環状ベルト部材が外れることを抑制できる。
第4側面の人力駆動車用制御装置によれば、環状ベルト部材のテンションが過度に低下することを抑制できる。これにより、第1回転体および第2回転体の少なくとも一方から環状ベルト部材が外れることを抑制できる。
第5側面の人力駆動車用制御装置によれば、環状ベルト部材のテンションが過度に高くなることを抑制できる。これによって、第1回転体に対する第2回転体の相対位置の変位が阻害されることを抑制できる。
第6側面の人力駆動車用制御装置によれば、環状ベルト部材のテンションが過度に高くなることを抑制できる。これによって、第1回転体に対する第2回転体の相対位置の変位が阻害されることを抑制できる。
第7側面の人力駆動車用制御装置によれば、環状ベルト部材のテンションを直接検出する構成と比較して、人力駆動車を簡素に構成できる。
第8側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車に与えられる振動の状態に応じて電気モータを駆動することによって、電力の消費量を低減できる。
第9側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動力が駆動輪に伝達されていない状態で制御部が電気モータを駆動することによって、第1回転体が回転して、環状ベルト部材のテンションを変更できる。人力駆動車に振動が与えられると、環状ベルト部材のテンションが変わってしまう場合があるが、制御部が人力駆動車に与えられる振動に応じて電気モータを駆動することによって、環状ベルト部材を適切なテンションに調整できる。
第10側面の人力駆動車用制御装置によれば、クランクが第1回転方向に回転することによって第1回転体が回転する方向に、第1回転体を回転させることによって、環状ベルト部材のテンションが増加する。したがって、環状ベルト部材が第1回転体および第2回転体の少なくとも一方から外れることを抑制できる。
第11側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車の上下方向に与えられる振動に応じて電気モータによって環状ベルト部材のテンションを調整できる。
第12側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動力が駆動輪に伝達されていない状態で制御部が電気モータを駆動することによって、第1回転体が回転して、環状ベルト部材のテンションを変更できる。サスペンションが伸縮する状態では、環状ベルト部材のテンションが変わってしまう場合があるが、制御部がサスペンションの伸縮状態に応じて電気モータを駆動することによって、環状ベルト部材を適切なテンションに調整できる。
第13側面の人力駆動車用制御装置によれば、サスペンションの伸縮状態と、第1回転体と第2回転体との相対位置とが相関するので、環状ベルト部材を適切なテンションを調整できる。
第14側面の人力駆動車用制御装置によれば、サスペンションが縮む場合に、クランクが第1回転方向に回転することによって第1回転体が回転する方向に第1回転体を回転させることによって、環状ベルト部材のテンションを増加させる。したがって、環状ベルト部材が第1回転体および第2回転体の少なくとも一方から外れることを抑制できる。
第15側面の人力駆動車用制御装置によれば、サスペンションが伸びる場合、クランクが第1回転方向に回転することによって第1回転体が回転する方向とは反対方向に第1回転体を回転させることによって、環状ベルト部材のテンションを低下させる。したがって、サスペンションの動作を阻害することを抑制できる。
第16側面の人力駆動車用制御装置によれば、サスペンションの伸縮状態を直接検出する比較して、人力駆動車を簡素に構成できる。
第17側面の人力駆動車用制御装置によれば、サスペンションの伸縮状態を好適に検出できる。
第18側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車に与えられる振動の状態に応じて電気モータを駆動することによって電力の消費量を低減できる。
第19側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車に与えられる振動を好適に検出できる。
第20側面の人力駆動車用制御装置によれば、環状ベルト部材のテンションを調整するために駆動する電気モータの駆動力が過度に大きくなることを抑制できる。
第21側面の人力駆動車用制御装置によれば、環状ベルト部材に過度のテンションが与えられることを抑制できる。
第22側面の人力駆動車用制御装置によれば、電気モータによって人力駆動車の推進を好適にアシストできる。
第23側面の人力駆動車用制御装置によれば、環状ベルト部材のテンションを調整する制御状態と、環状ベルト部材のテンションを調整しない制御状態とを搭乗者によって変更できる。
第24側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動力が駆動輪に伝達されていない状態でチェーンのテンションを調整できる。
第25側面の人力駆動車用駆動装置によれば、人力駆動力が駆動輪に伝達されていない状態で環状ベルト部材のテンションを調整できる。
第26側面の人力駆動車用制御装置によれば、制御部は人力駆動力が駆動輪に伝達されていない状態の場合に、電気モータによって第1回転体を連続的または断続的に回転させる。これによって、第1回転体の回転方向に応じて環状ベルト部材のテンションを変更できる。したがって、人力駆動力が駆動輪に伝達されていない状態で環状ベルト部材を適切なテンションに調整できる。
第27側面の人力駆動車用制御装置によれば、人力駆動車に与えられる振動の状態に応じて電気モータを駆動することによって、電力の消費量を低減できる。
図1~図7を参照して、人力駆動車用制御装置40を含む人力駆動車10について説明する。人力駆動車用制御装置40は、人力駆動車10に用いられる。以降の説明において、人力駆動車用制御装置40を単に制御装置40と記載する。
〔第1処理〕
第1処理は、人力駆動車10の推進を電気モータ22によってアシストする処理を含む。一例では、制御部42は、人力駆動力が駆動輪14に伝達されている状態において、人力駆動力およびクランク12の回転状態の少なくとも一方に応じて電気モータ22を制御する。
第2処理は、環状ベルト部材20のテンションを電気モータ22によって調整する処理である。制御部42は、人力駆動力が駆動輪14に伝達されていない状態において、環状ベルト部材20のテンションに応じて電気モータ22を駆動する。一例では、制御部42は、人力駆動力が駆動輪14に伝達されていない状態において、電気モータ22を駆動する場合、電気モータ22によって駆動輪14が回転しないように、電気モータ22を制御する。例えば、制御部42は、電気モータ22によって駆動される第1回転体16の回転速度に変速比を乗算した回転速度が、駆動輪14の回転速度よりも低くなるように、電気モータ22を制御する。例えば、制御部42は、人力駆動力が駆動輪14に伝達されていない状態において、電気モータ22に第2閾値未満の電流を供給してもよい。第2閾値は、例えば電気モータ22によって第1回転体16が回転する一方、環状ベルト部材20を介して第2回転体18が回転しない電流値であり、試験等により予め決められる。好ましくは、制御部42は、人力駆動力が駆動輪14に伝達されていない状態において、電気モータ22を駆動するために、電気モータ22に第3閾値以上の電流を供給する必要がある場合、電気モータ22を停止するように構成される。第3閾値は、例えばサスペンション26が動作することによって環状ベルト部材20のテンションが上昇している状態で、電気モータ22によって第1回転体16および環状ベルト部材20を介して第2回転体18を回転させるために必要な電流値であり、試験等により予め決められる。第3閾値は、第2閾値よりも大きい。
制御部42は、ステップS31において制御部42の制御状態が第1制御状態であるか否かを判定する。制御部42は、ステップS31において第1制御状態であると判定する場合、ステップS32に移行する。制御部42は、ステップS32において人力駆動車10に与えられる振動を取得し、ステップS33に移行する。一例では、制御部42は、第1検出部44の検出結果から人力駆動車10に与えられる振動に関する情報を取得する。
図1~図3、および、図8を参照して、第2実施形態の制御装置40について説明する。第2実施形態の制御装置40は、第1実施形態の制御装置40と比較して、第2処理の処理内容が異なる。以降の説明において、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場合がある。
図8において第1実施形態の第2処理と同様のステップについては、同じステップ番号を付す。以降では、第1実施形態の第2処理とは異なる処理内容について説明する。
図1、図9、および、図10を参照して、第3実施形態の制御装置40について説明する。第3実施形態の制御装置40は、第1実施形態の制御装置40と比較して、第1実施形態の制御装置40に加えて第2検出部38を含む点および第2処理の処理内容が異なる。以降の説明において、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場合がある。
制御部42は、第2制御状態の場合、サスペンション26の伸縮状態に応じて、電気モータ22を駆動する。一例では、制御部42は、サスペンション26が縮む場合、クランク12が第1回転方向に回転することによって第1回転体16が回転する方向に、電気モータ22によって第1回転体16を回転させる。一例では、制御部42は、サスペンション26が伸びる場合、クランク12が第1回転方向に回転することによって第1回転体16が回転する方向とは反対の方向に、電気モータ22によって第1回転体16を回転させる。一例では、制御部42は、人力駆動力が駆動輪14に伝達されていない状態において、電気モータ22に第2閾値未満の電流を供給する。一例では、制御部42は、人力駆動力が駆動輪14に伝達されていない状態において、電気モータ22に第3閾値以上の電流を供給する必要がある場合、電気モータ22を停止するように構成される。本実施形態の第2閾値および第3閾値はそれぞれ、第1実施形態の第2閾値および第3閾値と同じ値である。
図10において第1実施形態の第2処理と同様のステップについては、同じステップ番号を付す。以降では、第1実施形態の第2処理とは異なる処理内容について説明する。
図1~図3、および、図11を参照して、第4実施形態の制御装置40について説明する。第4実施形態の制御装置40は、第1実施形態の制御装置40と比較して、第2処理の処理内容が異なる。以降の説明において、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場合がある。
図11において第1実施形態の第2処理と同様のステップには、同一のステップ番号を付す。以降では、第1実施形態の第2処理とは異なる処理内容について説明する。
各実施形態に関する説明は、本開示に従う人力駆動車用制御装置および人力駆動車用駆動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。本開示に従う人力駆動車用制御装置および人力駆動車用駆動装置は、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せられた形態を取り得る。以下の変形例において、各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。
・各実施形態および各実施形態の変形例において、制御部42は、図7、図8、図10および図11のフローチャートのステップS33において、人力駆動車10に与えられる振動が第1閾値以下であると判定する場合、処理を一旦終了してもよい。
・第3実施形態および第3実施形態の変形例において、制御部42は、電気モータ22に供給される電流および電気モータ22の回転状態に応じて、サスペンション26の伸縮状態に関する情報を取得してもよい。一例では、記憶部50には、電気モータ22を駆動するために必要な電流と、サスペンション26の伸縮状態との関係を示す情報が記憶されている。電気モータ22を駆動するために必要な電流と、サスペンション26の伸縮状態との関係を示す情報は、演算用テーブルとして記憶されてもよく、関係式として記憶部50に記憶されてもよい。
Claims (27)
- 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、
クランクと、
駆動輪と、
前記クランクに与えられる人力駆動力が伝達され、前記クランクから独立して回転可能な第1回転体と、
前記駆動輪に接続され、前記駆動輪から独立して回転可能な第2回転体と、
前記第1回転体および前記第2回転体が連動するように、前記第1回転体および前記第2回転体に巻掛けられる環状ベルト部材と、
前記第1回転体を駆動するように構成される電気モータと、を含み、
前記人力駆動車用制御装置は、前記人力駆動力が前記駆動輪に伝達されていない状態において、前記環状ベルト部材のテンションに応じて前記電気モータを駆動するように構成される制御部を含む。 - 前記制御部は、前記人力駆動力が前記駆動輪に伝達されていない状態において、前記電気モータを駆動する場合、前記電気モータによって前記駆動輪が回転しないように、前記電気モータを制御する、請求項1に記載の人力駆動車用制御装置。
- 前記制御部は、前記環状ベルト部材のテンションが減少する場合、前記環状ベルト部材のテンションが大きくなるように前記電気モータを駆動するように構成される、請求項1または2に記載の人力駆動車用制御装置。
- 前記人力駆動車は、前記クランクが第1回転方向に回転することによって、前記第1回転体、前記環状ベルト部材および前記第2回転体を介して、前記駆動輪に前記人力駆動力が伝達されるように構成され、
前記制御部は、前記環状ベルト部材のテンションが減少する場合、前記クランクが前記第1回転方向に回転することによって前記第1回転体が回転する方向に、前記電気モータによって前記第1回転体を回転させる、請求項3に記載の人力駆動車用制御装置。 - 前記制御部は、前記環状ベルト部材のテンションが増加すると、前記環状ベルト部材のテンションを低下させるように、前記電気モータを駆動するように構成される、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。
- 前記人力駆動車は、前記クランクが第1回転方向に回転することによって、前記第1回転体、前記環状ベルト部材および前記第2回転体を介して、前記駆動輪に前記人力駆動力が伝達されるように構成され、
前記制御部は、前記環状ベルト部材のテンションが増加すると、前記クランクが前記第1回転方向に回転することによって前記第1回転体が回転する方向とは反対の方向に、前記電気モータによって前記第1回転体を回転させる、請求項5に記載の人力駆動車用制御装置。 - 前記制御部は、前記電気モータに供給される電流および前記電気モータの回転状態に応じて、前記環状ベルト部材のテンションに関する情報を取得する、請求項1~6のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
- 前記制御部は、前記人力駆動車に与えられる振動が第1閾値以下の場合には、前記環状ベルト部材のテンションに応じて前記電気モータを駆動しないように構成される、請求項1~7のいずれか一項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、
クランクと、
前記クランクに与えられる人力駆動力が伝達され、前記クランクから独立して回転可能な第1回転体と、
駆動輪と、
前記駆動輪に接続され、前記駆動輪から独立して回転可能な第2回転体と、
前記第1回転体および前記第2回転体が連動するように、前記第1回転体および前記第2回転体に巻掛けられる環状ベルト部材と、
前記第1回転体を駆動するように構成される電気モータと、を含み、
前記人力駆動車用制御装置は、前記クランクに与えられる前記人力駆動力が前記駆動輪に伝達されていない状態において、前記人力駆動車に与えられる振動に応じて前記電気モータを駆動するように構成される制御部を含む。 - 前記人力駆動車は、前記クランクが第1回転方向に回転することによって、前記第1回転体、前記環状ベルト部材および前記第2回転体を介して、前記駆動輪に前記人力駆動力が伝達されるように構成され、
前記制御部は、前記クランクに与えられる前記人力駆動力が前記駆動輪に伝達されていない状態において、前記人力駆動車に与えられる振動が第1閾値以上の場合には、前記クランクが前記第1回転方向に回転することによって前記第1回転体が回転する方向に、前記電気モータによって前記第1回転体を回転させる、請求項9に記載の人力駆動車用制御装置。 - 前記人力駆動車は、
フレームと、
前記フレームに設けられるサスペンションと、をさらに含み、
前記人力駆動車に与えられる前記振動は、前記サスペンションの振動を含む、請求項8~10のいずれか一項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、
フレームと、
前記フレームに設けられるサスペンションと、
前記フレームに設けられるクランクと、
前記クランクに与えられる人力駆動力が伝達され、前記クランクから独立して回転可能な第1回転体と、
駆動輪と、
前記駆動輪に接続され、前記駆動輪から独立して回転可能な第2回転体と、
前記第1回転体および前記第2回転体が連動するように、前記第1回転体および前記第2回転体に巻掛けられる環状ベルト部材と、
前記第1回転体を駆動するように構成される電気モータと、を含み、
前記人力駆動車用制御装置は、前記クランクに与えられる前記人力駆動力が前記駆動輪に伝達されていない状態において、前記サスペンションの伸縮状態に応じて、前記電気モータを駆動するように構成される制御部を含む。 - 前記フレームは、
前記クランクが設けられる第1フレームと、
前記駆動輪が設けられる第2フレームと、を含み、
前記サスペンションは、前記第1フレームおよび前記第2フレームに連結される、請求項12に記載の人力駆動車用制御装置。 - 前記人力駆動車は、前記クランクが第1回転方向に回転することによって、前記第1回転体、前記環状ベルト部材および前記第2回転体を介して、前記駆動輪に前記人力駆動力が伝達されるように構成され、
前記制御部は、前記サスペンションが縮む場合、前記クランクが前記第1回転方向に回転することによって前記第1回転体が回転する方向に、前記電気モータによって前記第1回転体を回転させる、請求項13に記載の人力駆動車用制御装置。 - 前記人力駆動車は、前記クランクが第1回転方向に回転することによって、前記第1回転体、前記環状ベルト部材および前記第2回転体を介して、前記駆動輪に前記人力駆動力が伝達されるように構成され、
前記制御部は、前記サスペンションが伸びる場合、前記クランクが前記第1回転方向に回転することによって前記第1回転体が回転する方向とは反対の方向に、前記電気モータによって前記第1回転体を回転させる、請求項13または14に記載の人力駆動車用制御装置。 - 前記制御部は、前記電気モータに供給される電流および前記電気モータの回転状態に応じて、前記サスペンションの伸縮状態に関する情報を取得する、請求項13~15のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
- 前記人力駆動車は、前記サスペンションの伸縮状態に関する情報を検出する第2検出部を含み、
前記制御部は、前記第2検出部から前記サスペンションの伸縮に関する情報を取得する、請求項13~16のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。 - 前記制御部は、前記人力駆動車に与えられる振動が第1閾値以下の場合には、前記サスペンションの伸縮状態に応じて前記電気モータを駆動しないように構成される、請求項13~17のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
- 前記人力駆動車に与えられる振動を検出する第1検出部をさらに含む、請求項8~11および18のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
- 前記制御部は、前記人力駆動力が前記駆動輪に伝達されていない状態において、前記電気モータに第2閾値未満の電流を供給する、請求項1~19のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
- 前記制御部は、前記人力駆動力が前記駆動輪に伝達されていない状態において、前記電気モータを駆動するために、前記電気モータに第3閾値以上の電流を供給する必要がある場合、前記電気モータを停止するように構成される、請求項1~20のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
- 前記電気モータは、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、前記人力駆動力が前記駆動輪に伝達されている状態において、前記人力駆動力および前記クランクの回転状態の少なくとも一方に応じて前記電気モータを制御する、請求項1~21のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。 - 前記人力駆動車は、操作部を含み、
前記制御部は、前記操作部の操作に応じて第1制御状態と第2制御状態とを切り換え可能に構成され、前記第1制御状態では、前記人力駆動力が前記駆動輪に伝達されていない状態において、前記電気モータの駆動を許容し、前記第2制御状態では、前記人力駆動力が前記駆動輪に伝達されていない状態において、前記電気モータの駆動を禁止する、請求項1~22のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。 - 前記環状ベルト部材は、チェーンを含む、請求項1~23のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置。
- 請求項1~24のいずれか一項に記載の人力駆動車用制御装置と、前記電気モータとを含む、人力駆動車用駆動装置。
- 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、
クランクと、
前記クランクに与えられる人力駆動力が伝達され、前記クランクから独立して回転可能な第1回転体と、
駆動輪と、
前記駆動輪に接続され、前記駆動輪から独立して回転可能な第2回転体と、
前記第1回転体および前記第2回転体が連動するように、前記第1回転体および前記第2回転体に巻掛けられる環状ベルト部材と、
前記第1回転体を駆動するように構成される電気モータと、を含み、前記クランクが第1回転方向に回転することによって、前記第1回転体、前記環状ベルト部材および前記第2回転体を介して、前記駆動輪に前記人力駆動力が伝達されるように構成され、
前記人力駆動車用制御装置は、前記クランクに与えられる前記人力駆動力が前記駆動輪に伝達されていない状態において、前記駆動輪が回転しないように、前記クランクが前記第1回転方向に回転することによって前記第1回転体が回転する方向に、前記電気モータによって前記第1回転体を連続的または断続的に回転させるように構成される制御部を含む。 - 前記制御部は、前記人力駆動車に与えられる振動が第1閾値以下の場合には、前記クランクに与えられる前記人力駆動力が前記駆動輪に伝達されていない状態において、前記電気モータを駆動することを禁止する、請求項26に記載の人力駆動車用制御装置。
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