JP7321873B2 - 人力駆動車用の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、人力駆動車用の制御装置に関する。

例えば、特許文献１に開示されている人力駆動車は、シート高さを調整する調整装置を備える。

米国特許第９４２２０１８号明細書

本発明の目的の１つは、走行状態に応じてシート高さを調整でき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、前記人力駆動車が登坂中に停車する場合、人力駆動車のシート高さを調整するように構成される調整装置を制御するように構成される制御部を備える。
上記第１側面の制御装置によれば、シート高さを人力駆動車が登坂中に停車する場合に適したシート高さに調整できる。

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、前記人力駆動車が登坂中に停車する場合、かつ、前記シート高さが第１シート高さの場合、前記シート高さを前記第１シート高さから前記第１シート高さとは異なる第２シート高さに調整するように前記調整装置を制御する。
上記第２側面の制御装置によれば、人力駆動車が登坂中に停車する場合にシート高さを第２シート高さに調整できる。

前記第２側面に従う第３側面の制御装置において、前記第１シート高さは、前記第２シート高さよりも高い。
上記第３側面の制御装置によれば、人力駆動車が登坂中に停車する場合、シート高さを低くできる。

前記第２または第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、前記人力駆動車が登坂中に停車する場合、かつ、前記シート高さが第１シート高さの場合、前記人力駆動車のシート高さを前記第２シート高さに調整するように前記調整装置を制御した後に、前記人力駆動車の走行状態が第１状態であると判定すると、前記人力駆動車のシート高さを前記第１シート高さに調整するように前記調整装置を制御する。
上記第４側面の制御装置によれば、人力駆動車の走行状態が第１状態になった場合に、シート高さを第１シート高さに調整できる。

前記第４側面に従う第５側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車の車速、前記人力駆動車のケイデンス、および、前記人力駆動車に入力される踏力の少なくとも１つの変化量が所定変化量以下である場合、前記人力駆動車の走行状態が前記第１状態であると判定する。
上記第５側面の制御装置によれば、人力駆動車の車速、人力駆動車のケイデンス、および、人力駆動車に入力される踏力の少なくとも１つの変化量が所定変化量以下である場合に、シート高さを第１シート高さに調整できる。

前記第２または第３側面に従う第６側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車が登坂中に停車する場合、かつ、前記シート高さが第１シート高さの場合、前記人力駆動車のシート高さを前記第２シート高さにするように前記調整装置を制御した後に、前記人力駆動車の走行状態が第２状態であると判定すると、前記人力駆動車のシート高さを前記第１シート高さに調整するように前記調整装置を制御する。
上記第６側面の制御装置によれば、人力駆動車の走行状態が第２状態になった場合に、シート高さを第１シート高さに調整できる。

前記第６側面に従う第７側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車のクランクの回転、および、前記人力駆動車への踏力の入力の少なくとも１つが検出されると、前記人力駆動車の走行状態が前記第２状態であると判定する。
上記第７側面の制御装置によれば、人力駆動車のクランクの回転、および、人力駆動車への踏力の入力の少なくとも１つに応じて、第２状態を判定できる。

前記第６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、前記人力駆動車の走行状態が前記第２状態であると判定した後に、前記人力駆動車の走行状態が第３状態であると判定すると、前記人力駆動車のシート高さを前記第２シート高さに調整するように前記調整装置を制御する。
上記第８側面の制御装置によれば、人力駆動車の走行状態が第３状態になった場合に、シート高さを第２シート高さに調整できる。

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、前記人力駆動車の後輪の回転速度が、前記人力駆動車の前輪の回転速度よりも所定速度以上大きくなると、前記人力駆動車の走行状態が前記第３状態であると判定する。
上記第９側面の制御装置によれば、人力駆動車の後輪の回転速度が、人力駆動車の前輪の回転速度よりも所定速度以上大きくなると、シート高さを第２シート高さに調整できる。

前記第２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、前記調整装置は、アクチュエータを備え、前記制御部は、前記人力駆動車のシート高さが前記第１シート高さになるように前記アクチュエータを動作させる第１シート高さ制御信号を前記調整装置に送信するように構成される。
上記第１０側面の制御装置によれば、第１シート高さ制御信号を調整装置に送信することによって、シート高さが第１シート高さになるように調整装置を制御できる。

前記第２から第１０側面のいずれか１つに従う第１１側面の制御装置において、前記調整装置は、アクチュエータを備え、前記制御部は、前記人力駆動車のシート高さが前記第２シート高さになるように前記アクチュエータを動作させる第２シート高さ制御信号を前記調整装置に送信するように構成される。
上記第１１側面の制御装置によれば、第２シート高さ制御信号を調整装置に送信することによって、シート高さが第２シート高さになるように調整装置を制御できる。

前記第１から第１１側面のいずれか１つに従う第１２側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車の走行情報に基づいて、前記人力駆動車の登坂中の停車を判別し、前記走行情報は、前記人力駆動車のピッチ方向における傾き、前輪支持軸における荷重、後輪支持軸における荷重、入力される踏力、車速、前輪の回転速度、後輪の回転速度、ライダのケイデンス、および、前記ライダの着座状態の少なくとも１つを含む。
上記第１２側面の制御装置によれば、人力駆動車のピッチ方向における傾き、前輪支持軸における荷重、後輪支持軸における荷重、入力される踏力、車速、前輪の回転速度、後輪の回転速度、ライダのケイデンス、および、前記ライダの着座状態の少なくとも１つに応じて、好適に人力駆動車の登坂中の停車を判別できる。

本開示の人力駆動車用の制御装置は、走行状態に応じてシート高さを調整できる。

第１実施形態の人力駆動車用の制御装置を備える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、調整装置を制御する処理のフローチャート。 第２実施形態制御部によって実行され、調整装置を制御する処理のフローチャート。 変形例の制御部によって実行され、調整装置を制御する処理のフローチャート。

＜第１実施形態＞
図１から図３を参照して、第１実施形態の人力駆動車用の制御装置７０について説明する。人力駆動車１０は、少なくとも人力駆動力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、電動自転車（Ｅ－ｂｉｋｅ）を含む。電動自転車は、電気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。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と、フレーム１８に対して相対移動可能に支持されるスイングアーム１９と、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クランクアーム１２Ｂとを含む。各クランクアーム１２Ｂには、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、スイングアーム１９に支持される。クランク１２と後輪１４Ａとは、駆動機構２２によって連結される。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と第１回転体２４とは、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、第１回転体２４を後転させないように構成される。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、後輪１４Ａを後転させないように構成される。

フロントフォーク３０は、フレーム１８に回転可能に取り付けられている。前輪１４Ｂは、フロントフォーク３０に支持される。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。

調整装置３６は、人力駆動車１０のシート高さＰを調整するように構成される。調整装置３６は、アクチュエータ３８を備える。調整装置３６は、シートポスト４０を備える。シートポスト４０は、第１部材４０Ａおよび第２部材４０Ｂを備える。第１部材４０Ａおよび第２部材４０Ｂの一方が、第１部材４０Ａおよび第２部材４０Ｂの他方に対して移動することによって、シートポスト４０の長さが変更され、シート高さＰが調整される。調整装置３６は、第１制御部４２をさらに備える。第１制御部４２は、制御装置７０の制御部７２からのシート高さ制御信号に応じてアクチュエータ３８を駆動する。アクチュエータ３８は、第１部材４０Ａと第２部材４０Ｂとを直接的に相対移動させるように構成されてもよいし、第１部材４０Ａと第２部材４０Ｂとの相対移動が可能な状態と、相対移動が不能な状態とを切り替えるように構成されてもよい。アクチュエータ３８が、第１部材４０Ａと第２部材４０Ｂとの相対移動が可能な状態と、相対移動が不能な状態とを切り替えるように構成される場合、例えば、第１部材４０Ａと第２部材４０Ｂとは、調整装置３６の内部におけるエアの流通によって相対移動する。アクチュエータ３８は、調整装置３６の内部におけるエアの流通状態を変更するエアバルブの開閉を制御する。

第１制御部４２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。第１制御部４２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。第１制御部４２は、制御装置７０の制御部７２と通信するための第１通信部４４を含んでいてもよい。第１通信部４４は、制御部７２と有線通信または無線通信を行うように構成される。有線通信の一例は、電力線通信（ＰＬＣ；power line communication）である。

制御装置７０は、制御部７２を備える。制御部７２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またはＭＰＵ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７２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７０は、記憶部７４をさらに含む。記憶部７４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７４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。

好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０のシート高さＰを変更させるためのシート高さ制御信号を調整装置３６に送信するように構成される。シート高さ制御信号は、第１シート高さ制御信号および第２シート高さ制御信号を含む。好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０のシート高さＰが第１シート高さＰ１になるようにアクチュエータ３８を動作させる第１シート高さ制御信号を調整装置３６に送信するように構成される。好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０のシート高さＰが第２シート高さＰ２になるようにアクチュエータ３８を動作させる第２シート高さ制御信号を調整装置３６に送信するように構成される。調整装置３６の第１制御部４２は、第１通信部４４がシート高さ制御信号を受信した場合、シート高さ制御信号に含まれるシート高さＰに関する情報と対応するシート高さＰになるようにアクチュエータ３８を駆動させる。調整装置３６の第１制御部４２は、第１通信部４４が第１シート高さ制御信号を受信した場合、第１シート高さＰ１になるようにアクチュエータ３８を駆動させる。調整装置３６の第１制御部４２は、第１通信部４４が第２シート高さ制御信号を受信した場合、第２シート高さＰ２になるようにアクチュエータ３８を駆動させる。アクチュエータ３８がエアバルブを制御する場合、調整装置３６の第１制御部４２は、第１通信部４４がシート高さＰを現在のシート高さＰよりも高くするシート高さ制御信号を受信すると、シートポストに荷重がかからない場合、シート高さＰが高くなるようにエアバルブを制御する。アクチュエータ３８がエアバルブを制御する場合、調整装置３６の第１制御部４２は、第１通信部４４がシート高さＰを現在のシート高さＰよりも低くするシート高さ制御信号を受信すると、シートポストに重量がかかる場合、シート高さＰが低くなるようにエアバルブを制御する。

人力駆動車１０は、シート高さＰを検出するシート高さ検出部を備えていてもよい。シート高さ検出部は、例えば、リニアエンコーダおよびポテンショメータであってもよい。第１制御部４２は、第１通信部４４がシート高さ制御信号を受信した場合、シート高さ検出部の出力に応じてアクチュエータ３８を駆動させる。アクチュエータ３８が第１部材４０Ａと第２部材４０Ｂとを直接的に相対移動させるように構成される場合、第１制御部４２は、シート高さＰが受信したシート高さ制御信号と対応するシート高さＰになると、アクチュエータ３８の駆動を停止する。アクチュエータ３８が第１部材４０Ａと第２部材４０Ｂとの相対移動が可能な状態と、相対移動が不能な状態とを切り替えるように構成される場合、第１制御部４２は、シート高さＰが受信したシート高さ制御信号と対応するシート高さＰになると、第１部材４０Ａと第２部材４０Ｂとの相対移動が可能な状態から相対移動が不能な状態に切り替える。

好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０が登坂中に停車する場合、調整装置３６を制御するように構成される。好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０の走行情報に基づいて、人力駆動車１０の登坂中の停車を判別する。走行情報は、人力駆動車１０のピッチ方向における傾きＤ、前輪支持軸１４Ｙにおける荷重ＬＢ、後輪支持軸１４Ｘにおける荷重ＬＡ、入力される踏力Ｈ、車速Ｖ、前輪１４Ｂの回転速度ＷＢ、後輪１４Ａの回転速度ＷＡ、ライダのケイデンスＣ、および、ライダの着座状態の少なくとも１つを含む。

好ましくは、制御部７２は、走行状態検出部４６を含む。走行状態検出部４６は、傾斜検出部４８、前輪荷重検出部５０、後輪荷重検出部５２、トルクセンサ５４、車速センサ５６、加速度センサ５８、クランク回転センサ６０、および、着座センサ６２の少なくとも１つを含む。

傾斜検出部４８は、例えば、傾斜センサおよびＧＰＳ（global positioning system）受信機の少なくとも１つを含む。傾斜センサは、例えば、ジャイロセンサおよび加速度センサの少なくとも１つを含む。傾斜検出部４８が、ＧＰＳ受信機を含む場合、制御部７２は、記憶部７４に道路勾配に関する情報を含む地図情報を予め記憶する。制御部７２は、人力駆動車１０の現在地の道路勾配を傾きＤとして取得する。

前輪荷重検出部５０は、例えば、前輪支持軸１４Ｙが設けられる部分と、前輪支持軸１４Ｙとの間に配置され、前輪支持軸１４Ｙにかかる荷重ＬＢを検出する。

後輪荷重検出部５２は、例えば、後輪支持軸１４Ｘが設けられる部分と、後輪支持軸１４Ｘとの間に配置され、後輪支持軸１４Ｘにかかる荷重ＬＡを検出する。

トルクセンサ５４は、クランク１２に入力される踏力Ｈのトルクに応じた情報を出力するように構成される。トルクセンサ５４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５４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に取り付けられる。

車速センサ５６は、人力駆動車１０の車輪１４の回転速度Ｗに応じた情報を検出するように構成される。車速センサ５６は、好ましくは、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５６は、好ましくは、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、好ましくは、１である。車速センサ５６は、車輪１４の回転速度Ｗに応じた信号を出力する。制御部７２は、車輪１４の回転速度Ｗに基づいて人力駆動車１０の車速Ｖを算出できる。車速センサ５６は、好ましくは、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５６は、人力駆動車１０のフレーム１８のスイングアーム１９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。本実施形態において、車速センサ５６は、車輪１４が一回転した場合に、リードスイッチが磁石を１回検出するように構成される。

加速度センサ５８は、例えば、人力駆動車１０の加速度を検出する。好ましくは、加速度センサ５８は、１軸以上の加速度を検出可能に構成される。好ましくは、加速度センサ５８は、垂直方向に沿う加速度を検出可能に構成される。

クランク回転センサ６０は、人力駆動車１０のクランク軸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６０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６０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６０は、クランク軸１２Ａ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。クランク回転センサ６０は、磁気センサに代えて光学センサ、加速度センサ、またはトルクセンサなどを含んでいてもよい。

着座センサ６２は、例えば、シートポスト４０、または、人力駆動車１０のシート２１に設けられる。着座センサ６２は、例えば、荷重センサ、圧力センサ、および、スイッチの少なくとも１つを含む。着座センサ６２の出力に応じて、制御部７２は、ライダのシート２１への着座状態が、着座か非着座かを判定する。

制御部７２は、例えば、第１例から第７例の少なくとも１つを用いて、人力駆動車１０が登坂中と判定するようにしてもよい。制御部７２は、第１例から第７例のうちの１つのみを用いて、人力駆動車１０が登坂中と判定するようにしてもよく、２つ以上を組み合わせて人力駆動車１０が登坂中であると判定するようにしてもよい。

第１例では、制御部７２は、人力駆動車１０のピッチ方向における傾きＤが、予め定める傾きＤＸ以上である場合、人力駆動車１０が登坂中であると判定する。好ましくは、第１例では、走行状態検出部４６は、傾斜検出部４８を含む。

第２例では、制御部７２は、前輪支持軸１４Ｙにおける荷重ＬＢが、予め定める荷重ＬＢＸ以下である場合、人力駆動車１０が登坂中であると判定する。好ましくは、第２例では、人力駆動車１０は、前輪荷重検出部５０を含む。

第３例では、制御部７２は、後輪支持軸１４Ｘにおける荷重ＬＡが、予め定める荷重ＬＡＸ以下である場合、人力駆動車１０が登坂中であると判定する。好ましくは、第３例では、走行状態検出部４６は、後輪荷重検出部５２を含む。

第４例では、制御部７２は、前輪支持軸１４Ｙにおける荷重ＬＢと、後輪支持軸１４Ｘにおける荷重ＬＡとの差に応じて、人力駆動車１０が登坂中であると判定する。例えば、制御部７２は、前輪支持軸１４Ｙにおける荷重ＬＢが、後輪支持軸１４Ｘにおける荷重ＬＡよりも小さい場合、人力駆動車１０が登坂中であると判定する。好ましくは、第４例では、走行状態検出部４６は、前輪荷重検出部５０および後輪荷重検出部５２を含む。

第５例では、制御部７２は、加速度センサ５８によって検出される垂直方向の上方への加速度が０よりも大きい場合、登坂中であると判定する。好ましくは、第５例では、走行状態検出部４６は、加速度センサ５８を含む。

制御部７２は、例えば、第１例から第５例のうちの少なくとも１つにおいて人力駆動車１０が登坂中と判定した場合、第６例から第１２例の少なくとも１つの停車判定を用いて、人力駆動車１０の登坂中の停車を判定するようにしてもよい。制御部７２は、第６例から第１２例のうちの１つのみを用いて、人力駆動車１０の登坂中の停車と判定するようにしてもよく、２つ以上を組み合わせて人力駆動車１０が登坂中の停車を判定するようにしてもよい。

第６例では、制御部７２は、踏力Ｈが、片方のペダル２０にのみ入力されている場合、人力駆動車１０の停車を判定する。好ましくは、第６例では、走行状態検出部４６は、トルクセンサ５４を含む。

第７例では、制御部７２は、車速Ｖが予め定める車速ＶＸ以下である場合、人力駆動車１０の停車を判定する。第７例では、走行状態検出部４６は、車速センサ５６を含む。車速ＶＸは、例えば、時速０キロメートル以上から時速３キロメートル以下までの範囲から選ばれる。

第８例では、制御部７２は、前輪１４Ｂの回転速度ＷＢが予め定める回転速度ＷＢＸ以下の場合、人力駆動車１０の停車を判定する。好ましくは、第８例では、走行状態検出部４６は、車速センサ５６を含む。第８例における車速センサ５６は、例えば、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。予め定める回転速度ＷＢＸは、例えば、前輪１４Ｂのタイヤ周長を乗算した場合の速度が時速０キロメートル以上から時速３キロメートル以下までの範囲になる回転速度ＷＢから選ばれる。

第９例では、制御部７２は、後輪１４Ａの回転速度ＷＡが予め定める回転速度ＷＡＸ以下の場合、人力駆動車１０の停車を判定する。好ましくは、第９例では、走行状態検出部４６は、車速センサ５６を含む。第９例における車速センサ５６は、例えば、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。予め定める回転速度ＷＡＸは、例えば、後輪１４Ａのタイヤ周長を乗算した場合の速度が時速０キロメートル以上から時速３キロメートル以下までの範囲になる回転速度ＷＡから選ばれる。

第１０例では、制御部７２は、加速度センサ５８によって検出される加速度について、垂直方向の上方における加速度が０以下の場合、人力駆動車１０の停車を判定する。好ましくは、第１０例では、走行状態検出部４６は、加速度センサ５８を含む。

第１１例では、制御部７２は、ライダのケイデンスＣが予め定めるケイデンスＣＸ以下の場合、人力駆動車１０の停車を判定する。好ましくは、第１１例では、走行状態検出部４６は、クランク回転センサ６０を含む。予め定めるケイデンスＣＸは、例えば、０ｒｐｍ以上から１０ｒｐ以下までの範囲から選ばれる。

第１２例では、制御部７２は、ライダの着座状態が、非着座の場合、人力駆動車１０の停車を判定する。好ましくは、第１２例では、走行状態検出部４６は、着座センサ６２を含む。

好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０が登坂中に停車する場合、かつ、シート高さＰが第１シート高さＰ１の場合、シート高さＰを第１シート高さＰ１から第１シート高さＰ１とは異なる第２シート高さＰ２に調整するように調整装置３６を制御する。

好ましくは、第１シート高さＰ１は、第２シート高さＰ２よりも高い。第２シート高さＰ２は、例えば、調整装置３６によって実現可能なシート高さＰのうちの最も低い高さである。好ましくは、第１シート高さＰ１は、第２シート高さＰ２以外の全てのシート高さＰである。

好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０が登坂中に停車する場合、かつ、シート高さＰが第１シート高さＰ１の場合、人力駆動車１０のシート高さＰを第２シート高さＰ２に調整するように調整装置３６を制御した後に、人力駆動車１０の走行状態が第１状態であると判定すると、人力駆動車１０のシート高さＰを第１シート高さＰ１に調整するように調整装置３６を制御する。好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０の車速Ｖ、人力駆動車１０のケイデンスＣ、および、人力駆動車１０に入力される踏力Ｈの少なくとも１つの変化量Ｅが所定変化量ＥＸ以下である場合、人力駆動車１０の走行状態が第１状態であると判定する。所定変化量ＥＸは、例えば、人力駆動車１０が登坂中に停車し、かつ、走行が再開された場合に、走行状態が安定しているか否かを判定するための値が設定される。

制御部７２が車速Ｖを用いて第１状態を検出する場合、走行状態検出部４６は、車速センサ５６を含む。制御部７２がケイデンスＣを用いて第１状態を検出する場合、走行状態検出部４６は、クランク回転センサ６０を含む。制御部７２が踏力Ｈを用いて第１状態を検出する場合、走行状態検出部４６は、トルクセンサ５４を含む。

図３を参照して、制御部７２が調整装置３６を制御する処理について説明する。制御部７２は、制御部７２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７２は、図３のフローチャートが終了すると、電力の供給が停止されるまでは、所定の周期でステップＳ１１からの処理を繰り返す。

制御部７２は、ステップＳ１１において、人力駆動車１０が登坂中か否かを判定する。制御部７２は、例えば、第１例から第５例の少なくとも１つを用いて人力駆動車１０が登坂中か否かを判定する。制御部７２は、人力駆動車１０が登坂中ではない場合、処理を終了する。制御部７２は、人力駆動車１０が登坂中の場合、ステップＳ１２に移行する。

制御部７２は、ステップＳ１２において、人力駆動車１０の停車か否かを判定する。制御部７２は、例えば、第６例から第１２例の少なくとも１つを用いて人力駆動車１０の停車か否かを判定する。制御部７２は、人力駆動車１０の停車ではない場合、ステップＳ１１に戻る。制御部７２は、人力駆動車１０の停車の場合、ステップＳ１３に移行する。

制御部７２は、ステップＳ１３において、シート高さＰが第１シート高さＰ１か否かを判定する。制御部７２は、シート高さＰが第１シート高さＰ１ではない場合、処理を終了する。制御部７２は、シート高さＰが第１シート高さＰ１の場合、ステップＳ１４に移行する。

制御部７２は、ステップＳ１４において、第２シート高さＰ２になるように調整装置３６を制御し、ステップＳ１５に移行する。具体的には、制御部７２は、第２シート高さ制御信号を調整装置３６に送信する。制御部７２は、ステップＳ１５において、人力駆動車１０の走行状態が第１状態か否かを判定する。制御部７２は、人力駆動車１０の走行状態が第１状態ではない場合、再びステップＳ１５の処理を実行する。制御部７２は、人力駆動車１０の走行状態が第１状態になると、ステップＳ１６に移行する。

制御部７２は、ステップＳ１６において、第１シート高さＰ１になるように調整装置３６を制御し、処理を終了する。具体的には、制御部７２は、第１シート高さ制御信号を調整装置３６に送信する。制御部７２は、ステップＳ１６において、ステップＳ１４において調整装置３６を制御する前の第１シート高さＰ１になるように調整装置３６を制御してもよく、ステップＳ１４において調整装置３６を制御する前とは異なる第１シート高さＰ１になるように調整装置３６を制御してもよい。

本実施形態の制御部７２によれば、人力駆動車１０が登坂中に停車する場合、シート高さＰを第１シート高さＰ１よりも低い第２シート高さＰ２に変更できるため、シート高さＰが低い状態でライダが人力駆動車１０の走行を再開できる。このため、シート２１がライダの人力駆動車１０を漕ぐ動作を妨げにくい。

本実施形態の制御部７２によれば、人力駆動車１０が登坂中に停車することによって、人力駆動車１０のシート高さＰを第２シート高さＰ２に調整するように調整装置３６を制御した後に、第２状態になると、シート高さＰを第２シート高さＰ２よりも高い第１シート高さＰ１に変更できるため、ライダがシート２１に着座して人力駆動車１０を漕げる。

＜第２実施形態＞
図２および図４を参照して、第２実施形態の制御装置７０について説明する。第２実施形態の制御装置７０は、図３の処理に変えて図４の処理を実行する点以外は、第１実施形態の制御装置７０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７２は、人力駆動車１０が登坂中に停車する場合、かつ、シート高さＰが第１シート高さＰ１の場合、人力駆動車１０のシート高さＰを第２シート高さＰ２にするように調整装置３６を制御した後に、人力駆動車１０の走行状態が第２状態であると判定すると、人力駆動車１０のシート高さＰを第１シート高さＰ１に調整するように調整装置３６を制御する。

好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０のクランク１２の回転、および、人力駆動車１０への踏力Ｈの入力の少なくとも１つが検出されると、人力駆動車１０の走行状態が第２状態であると判定する。好ましくは、第２状態は、人力駆動車１０の走行の再開と対応する。制御部７２は、例えば、ケイデンスＣが予め定めるケイデンスＣＹよりも大きくなった場合、および、踏力Ｈが予め定める踏力ＨＹよりも大きくなった場合の少なくとも１つの場合に、人力駆動車１０の走行状態が第２状態であると判定する。予め定めるケイデンスＣＹは、例えば０ｒｐｍである。予め定める踏力ＨＹは、例えば０Ｎｍである。

制御部７２がクランク１２の回転を用いて第２状態を検出する場合、走行状態検出部４６は、クランク回転センサ６０を含む。制御部７２が踏力Ｈを用いて第２状態を検出する場合、走行状態検出部４６は、トルクセンサ５４を含む。

好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０の走行状態が第２状態であると判定した後に、人力駆動車１０の走行状態が第３状態であると判定すると、人力駆動車１０のシート高さＰを第２シート高さＰ２に調整するように調整装置３６を制御する。

好ましくは、制御部７２は、人力駆動車１０の後輪１４Ａの回転速度ＷＡが、人力駆動車１０の前輪１４Ｂの回転速度ＷＢよりも所定速度ＷＸ以上大きくなると、人力駆動車１０の走行状態が第３状態であると判定する。好ましくは、第３状態は、人力駆動車１０の走行再開時のスリップ状態と対応する。好ましくは、所定速度ＷＸは、人力駆動車１０の登坂中のスリップ状態と対応する値である。

制御部７２が後輪１４Ａの回転速度ＷＡおよび前輪１４Ｂの回転速度ＷＢを用いて第２状態を検出する場合、走行状態検出部４６は、前輪１４Ｂに設けられる車速センサ５６および後輪１４Ａに設けられる車速センサ５６を含む。

図４を参照して、制御部７２が調整装置３６を制御する処理について説明する。制御部７２は、制御部７２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。制御部７２は、図４のフローチャートが終了すると、電力の供給が停止されるまでは、所定の周期でステップＳ２１からの処理を繰り返す。

制御部７２は、ステップＳ２１において、人力駆動車１０が登坂中か否かを判定する。制御部７２は、例えば、第１例から第５例の少なくとも１つを用いて人力駆動車１０が登坂中か否かを判定する。制御部７２は、人力駆動車１０が登坂中ではない場合、処理を終了する。制御部７２は、人力駆動車１０が登坂中の場合、ステップＳ２２に移行する。

制御部７２は、ステップＳ２２において、人力駆動車１０の停車か否かを判定する。制御部７２は、例えば、第６例から第１２例の少なくとも１つを用いて人力駆動車１０の停車か否かを判定する。制御部７２は、人力駆動車１０の停車ではない場合、ステップＳ２１に戻る。制御部７２は、人力駆動車１０の停車の場合、ステップＳ１３に移行する。

制御部７２は、ステップＳ２３において、シート高さＰが第１シート高さＰ１か否かを判定する。制御部７２は、シート高さＰが第１シート高さＰ１ではない場合、ステップＳ２７に移行する。制御部７２は、シート高さＰが第１シート高さＰ１の場合、ステップＳ２４に移行する。

制御部７２は、ステップＳ２４において、第２シート高さＰ２になるように調整装置３６を制御し、ステップＳ２５に移行する。具体的には、制御部７２は、第２シート高さ制御信号を調整装置３６に送信する。制御部７２は、ステップＳ２５において、人力駆動車１０の走行状態が第２状態か否かを判定する。制御部７２は、人力駆動車１０の走行状態が第２状態ではない場合、再びステップＳ２５の処理を実行する。制御部７２は、人力駆動車１０の走行状態が第２状態になると、ステップＳ２６に移行する。

制御部７２は、ステップＳ２６において、第１シート高さＰ１になるように調整装置３６を制御し、ステップＳ２７に移行する。具体的には、制御部７２は、第１シート高さ制御信号を調整装置３６に送信する。制御部７２は、ステップＳ２６において、ステップＳ２４において調整装置３６を制御する前の第１シート高さＰ１になるように調整装置３６を制御してもよく、ステップＳ２４において調整装置３６を制御する前とは異なる第１シート高さＰ１になるように調整装置３６を制御してもよい。

制御部７２は、ステップＳ２７において、人力駆動車１０の走行状態が第３状態か否かを判定する。制御部７２は、人力駆動車１０の走行状態が第３状態ではない場合、処理を終了する。制御部７２は、人力駆動車１０の走行状態が第３状態の場合、ステップＳ２８に移行する。制御部７２は、ステップＳ２８において、第２シート高さＰ２になるように調整装置３６を制御し、処理を終了する。具体的には、制御部７２は、第２シート高さ制御信号を調整装置３６に送信する。

本実施形態の制御部７２によれば、人力駆動車１０のシート高さＰを第１シート高さＰ１に調整するように調整装置３６を制御した後に、第３状態になると、シート高さＰを第１シート高さＰ１よりも高い第２シート高さＰ２に変更できる。このため、ライダが再び、人力駆動車１０の走行を再開させようとする場合に、シート２１に着座して人力駆動車１０を漕げる。

＜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の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の制御装置は、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２実施形態における図４の処理において、ステップＳ２７およびＳ２８の処理は省略されてもよい。

・第２実施形態における図４の処理において、人力駆動車１０の走行状態が第２状態であると判定した後に、人力駆動車１０の走行状態が第１状態であると判定すると、処理を終了するようにしてもよい。例えば、図４の処理を図５の処理に変更する。図５のステップＳ２７において、制御部７２は、人力駆動車１０の走行状態が第３状態ではない場合、ステップＳ３１に移行する。制御部７２は、ステップＳ３１において、人力駆動車１０の走行状態が第１状態か否かを判定する。制御部７２は、人力駆動車１０の走行状態が第１状態の場合、処理を終了する。制御部７２は、人力駆動車１０の走行状態が第１状態ではない場合、ステップＳ２７に戻る。

・第１実施形態の図３の処理において、ステップＳ１３を省略してもよい。この場合、ステップＳ１２においてＹＥＳの場合、ステップＳ１４に移行する。この変形例では、例えば、制御部７２は、人力駆動車１０が登坂中に停車する場合、シート高さＰがいずれの高さであっても、第２シート高さＰ２になるように第２シート高さ制御信号が送信される。

・第１実施形態において、前輪支持軸１４Ｙにおける荷重ＬＢが後輪支持軸１４Ｘにおける荷重ＬＡよりも小さい場合、または、前輪支持軸１４Ｙにおける荷重ＬＢが後輪支持軸１４Ｘにおける荷重ＬＡよりも大きい場合、第１状態であると判定してもよい。

・第２実施形態の図４の処理において、ステップＳ２３を省略してもよい。この場合、ステップＳ２２においてＹＥＳの場合、ステップＳ２４に移行する。この変形例では、例えば、制御部７２は、人力駆動車１０が登坂中に停車する場合、シート高さＰがいずれの高さであっても、第２シート高さＰ２になるように第２シート高さ制御信号が送信される。

・第２実施形態において、後輪支持軸１４Ｘにおける荷重ＬＡが減少した場合、踏力Ｈの抜けが発生した場合、前輪１４Ｂの回転速度ＷＢが時速０キロメートルから、例えば時速５キロメートルに上昇した後に減少した場合、および、ケイデンスＣが増加した後に減少した場合、第３状態であると判定してもよい。

・各実施形態において、制御部７２は、人力駆動車１０が登坂中に停車する場合、シート高さＰを下げるように、調整装置３６を制御するようにシート高さ制御信号を送信するようにしてもよい。制御部７２は、シート高さＰが最も低いシート高さＰの場合、調整装置３６にシート高さ制御信号を送信しないようにしてもよい。

・制御部７２は、シート高さＰを判定せずに、シート高さＰを下げるように調整装置３６を制御してもよい。この変形例では、第１実施形態のステップＳ１３および第２実施形態のステップＳ２３が省略される。この変形例では、人力駆動車１０は、シート高さ検出部を備えていなくてもよい。アクチュエータ３８が第１部材４０Ａと第２部材４０Ｂとの相対移動が可能な状態と、相対移動が不能な状態とを切り替えるように構成される場合、制御部７２は、人力駆動車１０が登坂中に停車した場合、第１部材４０Ａと第２部材４０Ｂとの相対移動が可能な状態に切り替えるシート高さ制御信号を調整装置３６に送信する。第１制御部４２は、第１通信部４４がシート高さ制御信号を受信すると、第１部材４０Ａと第２部材４０Ｂとの相対移動が可能な状態に切り替える。第１制御部４２は、例えば、第１部材４０Ａと第２部材４０Ｂとの相対移動が可能な状態に切り替えた後、所定の期間が経過すると、第１部材４０Ａと第２部材４０Ｂとの相対移動が不能な状態に切り替える。この変形例では、好ましくは、第２シート高さＰ２は、調整装置３６によって実現可能なシート高さＰのうちの最も低い高さである。

・各実施形態において、第２シート高さＰ２を、第１シート高さＰ１よりも高くするようにしてもよい。この場合、例えば、人力駆動車１０が登坂中に停車した場合、シート高さＰを高くすることによって、ライダがシート２１を持って押し歩きしやすくなる。

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、１２…クランク、１４Ａ…後輪、１４Ｘ…後輪支持軸、１４Ｂ…前輪、１４Ｙ…前輪支持軸、３６…調整装置、３８…アクチュエータ、７０…制御装置、７２…制御部、７４…記憶部。

Claims (16)

1. 人力駆動車用の制御装置であって、
   前記人力駆動車が登坂中に関する第１情報および停車に関する第２情報を検出するように構成される検出部と、
   前記検出部によって検出された前記第１情報および前記第２情報に基づいて前記人力駆動車が登坂中の状態および停車の状態を判定できるように構成される制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記検出部によって検出された前記第１情報および前記第２情報に基づいて前記人力駆動車が登坂中に停車することを判定する場合、前記人力駆動車のシート高さを調整するように構成される調整装置を制御するように構成される、制御装置。
2. 前記制御部は、前記人力駆動車が登坂中に停車する場合、かつ、前記シート高さが第１シート高さの場合、前記シート高さを前記第１シート高さから前記第１シート高さとは異なる第２シート高さに調整するように前記調整装置を制御する、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記第１シート高さは、前記第２シート高さよりも高い、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記制御部は、前記人力駆動車が登坂中に停車する場合、かつ、前記シート高さが前記第１シート高さの場合、前記シート高さを前記第２シート高さに調整するように前記調整装置を制御した後に、前記人力駆動車の走行状態が第１状態であると判定すると、前記シート高さを前記第１シート高さに調整するように前記調整装置を制御する、請求項２または３に記載の制御装置。
5. 前記制御部は、前記人力駆動車の車速、前記人力駆動車のケイデンス、および、前記人力駆動車に入力される踏力の少なくとも１つの変化量が所定変化量以下である場合、前記人力駆動車の走行状態が前記第１状態であると判定する、請求項４に記載の制御装置。
6. 前記制御部は、前記人力駆動車が登坂中に停車する場合、かつ、前記シート高さが前記第１シート高さの場合、前記シート高さを前記第２シート高さにするように前記調整装置を制御した後に、前記人力駆動車の走行状態が第２状態であると判定すると、前記シート高さを前記第１シート高さに調整するように前記調整装置を制御する、請求項２または３に記載の制御装置。
7. 人力駆動車用の制御装置であって、
   前記人力駆動車が登坂中に停車する場合、前記人力駆動車のシート高さを調整するように構成される調整装置を制御するように構成される制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記人力駆動車が登坂中に停車する場合、かつ、前記シート高さが第１シート高さの場合、前記シート高さを前記第１シート高さから前記第１シート高さとは異なる第２シート高さに調整するように前記調整装置を制御し、
   前記人力駆動車が登坂中に停車する場合、かつ、前記シート高さが前記第１シート高さの場合、前記シート高さを前記第２シート高さにするように前記調整装置を制御した後に、前記人力駆動車の走行状態が第２状態であると判定すると、前記シート高さを前記第１シート高さに調整するように前記調整装置を制御し、
   前記人力駆動車のクランクの回転、および、前記人力駆動車への踏力の入力の少なくとも１つが検出されると、前記人力駆動車の走行状態が前記第２状態であると判定する、制御装置。
8. 前記制御部は、前記人力駆動車のクランクの回転、および、前記人力駆動車への踏力の入力の少なくとも１つが検出されると、前記人力駆動車の走行状態が前記第２状態であると判定する、請求項６に記載の制御装置。
9. 前記制御部は、前記人力駆動車の走行状態が前記第２状態であると判定した後に、前記人力駆動車の走行状態が第３状態であると判定すると、前記シート高さを前記第２シート高さに調整するように前記調整装置を制御する、請求項６から８のいずれか一項に記載の制御装置。
10. 人力駆動車用の制御装置であって、
    前記人力駆動車が登坂中に停車する場合、前記人力駆動車のシート高さを調整するように構成される調整装置を制御するように構成される制御部を備え、
    前記制御部は、
    前記人力駆動車が登坂中に停車する場合、かつ、前記シート高さが第１シート高さの場合、前記シート高さを前記第１シート高さから前記第１シート高さとは異なる第２シート高さに調整するように前記調整装置を制御し、
    前記人力駆動車が登坂中に停車する場合、かつ、前記シート高さが前記第１シート高さの場合、前記シート高さを前記第２シート高さにするように前記調整装置を制御した後に、前記人力駆動車の走行状態が第２状態であると判定すると、前記シート高さを前記第１シート高さに調整するように前記調整装置を制御し、
    前記人力駆動車の走行状態が前記第２状態であると判定した後に、前記人力駆動車の走行状態が第３状態であると判定すると、前記シート高さを前記第２シート高さに調整するように前記調整装置を制御し、
    前記人力駆動車の後輪の回転速度が、前記人力駆動車の前輪の回転速度よりも所定速度以上大きくなると、前記人力駆動車の走行状態が前記第３状態であると判定する、制御装置。
11. 前記制御部は、前記人力駆動車の後輪の回転速度が、前記人力駆動車の前輪の回転速度よりも所定速度以上大きくなると、前記人力駆動車の走行状態が前記第３状態であると判定する、請求項９に記載の制御装置。
12. 前記調整装置は、アクチュエータを備え、
    前記制御部は、前記シート高さが前記第１シート高さになるように前記アクチュエータを動作させる第１シート高さ制御信号を前記調整装置に送信するように構成される、請求項２から１１のいずれか一項に記載の制御装置。
13. 前記調整装置は、アクチュエータを備え、
    前記制御部は、前記シート高さが前記第２シート高さになるように前記アクチュエータを動作させる第２シート高さ制御信号を前記調整装置に送信するように構成される、請求項２から１２のいずれか一項に記載の制御装置。
14. 人力駆動車用の制御装置であって、
    前記人力駆動車が登坂中に停車する場合、人力駆動車のシート高さを調整するように構成される調整装置を制御するように構成される制御部を備え、
    前記制御部は、前記人力駆動車の走行情報に基づいて、前記人力駆動車の登坂中の停車を判別し、
    前記走行情報は、前記人力駆動車のピッチ方向における傾き、前輪支持軸における荷重、後輪支持軸における荷重、入力される踏力、車速、前輪の回転速度、後輪の回転速度、ライダのケイデンス、および、前記ライダの着座状態の少なくとも１つを含む、制御装置。
15. 前記制御部は、前記人力駆動車の走行情報に基づいて、前記人力駆動車の登坂中の停車を判別し、
    前記走行情報は、前記人力駆動車のピッチ方向における傾き、前輪支持軸における荷重、後輪支持軸における荷重、入力される踏力、車速、前輪の回転速度、後輪の回転速度、ライダのケイデンス、および、前記ライダの着座状態の少なくとも１つを含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の制御装置。
16. 前記制御部は、登坂中ではない場合、前記シート高さを調整しない、請求項１から１５のいずれか一項に記載の制御装置。