JP7544621B2 - 人力駆動車用の制御装置 - Google Patents

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Description

本開示は、人力駆動車用の制御装置に関する。
特許文献1には、人力駆動車に搭載される電気コンポーネントを、人力駆動力に応じて制御する制御装置が開示される。
特開平10-194185号公報
本開示の目的の1つは、電気コンポーネントを備える人力駆動車の快適な走行に貢献できる制御装置を提供することである。
本開示の第1側面の制御装置は、人力駆動車用の制御装置であって、前記人力駆動車に推進力を付与するモータとは異なり、かつ、前記人力駆動車に設けられる電気コンポーネントを、前記人力駆動車のドライブトレインに作用する人力駆動力、および、前記モータによるアシスト力を含む総駆動力に応じて制御するように構成される制御部を備える。
第1側面に従う制御装置によれば、制御部は、人力駆動力だけではなく、モータによるアシスト力を含む総駆動力に応じて、電気コンポーネントを制御するので、電気コンポーネントを人力駆動車の走行状態に適合するように制御できる。従って、制御装置は、人力駆動車の快適な走行に貢献できる。
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、前記総駆動力と、予め定める閾値と、に応じて前記モータを制御するように構成される。
第2側面の制御装置によれば、制御部は、人力駆動力だけではなく、モータによるアシスト力を含む総駆動力に応じて、人力駆動車に推進力を付与するモータを制御するので、モータを人力駆動車の走行状態に適合するように制御できる。従って、制御装置は、人力駆動車のさらに快適な走行に貢献できる。
第2側面に従う第3側面の制御装置において、前記制御部は、前記モータによる前記アシスト力の最大値が相互に異なる複数の動作状態によって前記モータを制御するように構成され、前記複数の動作状態のそれぞれに対応する前記予め定める閾値は、互いに異なる。
第3側面の制御装置によれば、制御部は、モータによるアシスト力の最大値が相互に異なる複数の動作状態のうちの1つを、総駆動力に応じて選択し、適切な推進力を人力駆動車に付与するようにモータを制御できる。
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、前記電気コンポーネントは、変速装置を含み、前記制御部は、前記総駆動力が前記予め定める閾値以上である場合に、前記変速装置の変速比が減少するように前記変速装置を制御する。
第4側面の制御装置によれば、総駆動力が予め定める閾値以上であると、制御部は、変速比が減少するように変速装置を制御するので、ライダの負荷を軽減できる。
第2または第3側面に従う第5側面の制御装置において、前記電気コンポーネントは、変速装置を含み、前記制御部は、前記総駆動力が増加から減少する場合における前記総駆動力のピーク値が、予め定める第1回数連続して前記予め定める閾値以上である場合に、前記変速装置の変速比が減少するように前記変速装置を制御する。
第5側面の制御装置によれば、総駆動力が増加から減少する場合における総駆動力のピーク値と、予め定める第1回数連続して予め定める閾値以上であると、制御部は、変速比が減少するように変速装置を制御するので、不要な変速を抑制しつつ、ライダの負荷を軽減できる。
第1から第5側面のいずれか1つに従う第6側面の制御装置において、前記電気コンポーネントは、変速装置を含み、前記制御部は、前記人力駆動車の進行方向における加速度に関する情報を周期的に取得し、前記人力駆動車の前記進行方向における前記加速度が予め定める第2回数連続して増加しない場合に、前記変速装置の変速比が減少するように前記変速装置を制御する。
第6側面の制御装置によれば、人力駆動車の進行方向における加速度が予め定める第2回数連続して増加しない場合、制御部は、変速比が減少するように変速装置を制御するので、不要な変速を抑制しつつ、ライダの負荷を軽減できる。
第4から第6側面のいずれか1つに従う第7側面の制御装置において、前記制御部は、前記人力駆動車の走行速度が、予め定める範囲外の場合に、前記総駆動力に応じて前記変速比が減少しないように前記変速装置を制御する。
第7側面の制御装置によれば、人力駆動車の走行速度が予め定める範囲外の場合に、制御部は、総駆動力に応じて変速比が減少しないように変速装置を制御できるので、変速比の減少が不必要な状況においては、変速比が減少することが抑制される。
第4から第7側面のいずれか1つに従う第8側面の制御装置において、前記人力駆動車は、前記人力駆動力が入力されるクランクを有し、前記制御部は、前記クランクの回転速度が予め定める回転速度を超える場合に、前記変速比が減少しないように前記変速装置を制御する。
第8側面の制御装置によれば、クランクの回転速度が予め定める回転速度を超える場合に、制御部は、変速比が減少しないように変速装置を制御するので、変速比の減少が不必要な状況においては、変速比が減少することを抑制できる。従って、制御装置は、人力駆動車の快適な走行に貢献できる。
第4から第8側面のいずれか1つに従う第9側面の制御装置において、前記制御部は、前記変速比が減少するように前記変速装置を制御した後、予め定める時間が経過するまで、前記変速比が増加しないように前記変速装置を制御する。
第9側面の制御装置によれば、制御部は、変速比の減少と増加とを無駄に繰り返さないように変速装置を制御できる。
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、前記電気コンポーネントは、フロントサスペンションおよびリアサスペンションの少なくとも1つを含む。
第10側面の制御装置によれば、制御部は、総駆動力に応じて、フロントサスペンションおよびリアサスペンションの少なくとも1つを適切な状態に制御できる。
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、前記総駆動力が前記予め定める閾値以上である場合に、フロントサスペンションの初期長さが減少するように、前記フロントサスペンションを制御する。
第11側面の制御装置によれば、総駆動力が予め定める閾値以上の場合、制御部は、フロントサスペンションの初期長さが減少するように、フロントサスペンションを制御するので、特に上り坂において、ライダが人力駆動車を安定して走行させることができる。
第10または第11側面に従う第12側面の制御装置において、前記制御部は、前記総駆動力が前記予め定める閾値以上である場合に、前記フロントサスペンションの硬さが増加するように、前記フロントサスペンションを制御する。
第12側面の制御装置によれば、総駆動力が予め定める閾値以上の場合、制御部は、フロントサスペンションのダンピングを抑制できるので、ライダが人力駆動車を安定して走行させることができる。
第10から第12側面のいずれか1つに従う第13側面の制御装置において、前記制御部は、前記総駆動力が前記予め定める閾値以上である場合に、前記リアサスペンションの初期長さが増加するように、前記リアサスペンションを制御する。
第13側面の制御装置によれば、総駆動力が予め定める閾値以上の場合、制御部は、リアサスペンションの初期長さが増加するように、リアサスペンションを制御するので、特に上り坂において、ライダが人力駆動車を安定して走行させることができる。
第10から第13側面のいずれか1つに従う第14側面の制御装置において、前記制御部は、前記総駆動力が前記予め定める閾値以上である場合に、前記リアサスペンションの硬さが増加するように、前記リアサスペンションを制御する。
第14側面の制御装置によれば、総駆動力が予め定める閾値以上の場合、制御部は、リアサスペンションのダンピングを抑制できるので、人力駆動力が、効率的にドライブトレインに伝達される。
第2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、前記電気コンポーネントは、シートポストを含み、前記制御部は、前記総駆動力が前記予め定める閾値以上である場合に、前記シートポストの長さが増加するように、前記シートポストを制御する。
第15側面の制御装置によれば、総駆動力が予め定める閾値以上の場合、制御部は、シートポストの長さが増加するように、シートポストを制御するので、特に上り坂において、ライダが人力駆動車を安定して走行させることができる。
第2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、前記人力駆動車の前記ドライブトレインは、チェーンを含み、前記電気コンポーネントは、前記チェーンをガイドするように構成され、予め定める回転軸線まわりに回転可能なチェーンガイドを含み、前記制御部は、前記総駆動力が前記予め定める閾値以上である場合に、予め定める回転軸線まわりにおける前記チェーンガイドの回転抵抗が減少するように、前記チェーンガイドを制御するように構成される。
第16側面の制御装置によれば、総駆動力が予め定める閾値以上の場合、制御部は、チェーンガイドの回転抵抗が減少するように、チェーンガイドを制御するので、人力駆動力が、効率的に駆動輪に伝達される。
第16側面に従う第17側面の制御装置において、前記電気コンポーネントは、ディレーラを含み、前記チェーンガイドは、前記ディレーラに含まれる。
第17側面の制御装置によれば、制御部は、ディレーラに含まれるチェーンガイドの回転抵抗を制御できる。
本開示の制御装置によれば、電気コンポーネントを備える人力駆動車の快適な走行に貢献できる。
図1は、実施形態に係る人力駆動車の側面図である。 図2は、実施形態に係る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である。 図3は、実施形態に係る第1制御処理の一例を示すフローチャートである。 図4は、実施形態に係る第2制御処理の一例を示すフローチャートである。 図5は、実施形態に係る第3制御処理の一例を示すフローチャートである。 図6は、実施形態に係る第4制御処理の一例を示すフローチャートである。 図7は、実施形態に係る第5制御処理の一例を示すフローチャートである。 図8は、実施形態に係る第6制御処理の一例を示すフローチャートである。 図9は、実施形態に係る第7制御処理の一例を示すフローチャートである。 図10は、実施形態に係る第8制御処理の一例を示すフローチャートである。 図11は、実施形態に係る第9制御処理の一例を示すフローチャートである。 図12は、実施形態に係る第10制御処理の一例を示すフローチャートである。 図13は、実施形態に係る第11制御処理の一例を示すフローチャートである。 図14は、実施形態に係る第12制御処理の一例を示すフローチャートである。 図15は、実施形態に係る第13制御処理の一例を示すフローチャートである。 図16は、実施形態に係る第14制御処理の一例を示すフローチャートである。
図1に示されるように、人力駆動車10は、例えば、電動ドライブユニット12を備えるマウンテンバイクである。人力駆動車10は、マウンテンバイクに限定されるものではなく、少なくとも人力によって駆動することができ、電動ドライブユニット12を備えていれば、ロードバイク、クロスバイク、シティバイク、カーゴバイク、ハンドサイクル、および、リカンベントなどの他の自転車、ならびに、1輪車および3輪以上の車輪を有する車両であってよい。
人力駆動車10は、フレーム14を含む。フレーム14は、例えば、ヘッドチューブ14A、トップチューブ14B、ダウンチューブ14C、シートステー14D、チェーンステー14E、およびシートチューブ14Fを含む。ヘッドチューブ14A、トップチューブ14B、ダウンチューブ14C、および、シートチューブ14Fは、前フレームを構成する。シートステー14Dおよびチェーンステー14Eは、後フレームを構成する。
人力駆動車10は、車輪16と、ドライブトレイン18と、電動ドライブユニット12と、電気コンポーネント20とを備える。本実施形態では、車輪16は、前輪16Aおよび後輪16Bを含む。本実施形態では、電動ドライブユニット12は、ドライブトレイン18の一部を含む。
ドライブトレイン18は、人力駆動力を駆動輪に伝達するように構成される。本実施形態では、後輪16Bが駆動輪である。ドライブトレイン18は、チェーン28を含む。ドライブトレイン18は、一対のペダル22と、クランク24と、フロントチェーンホイール26と、リアスプロケット30と、をさらに含む。フロントチェーンホイール26と、クランク24との間には、例えば、第1ワンウェイクラッチが設けられる。第1ワンウェイクラッチは、クランク24が第1回転方向に回転する場合に、クランク24からフロントチェーンホイール26に回転力が伝達され、クランク24が第2回転方向に回転する場合に、クランク24とフロントチェーンホイール26との相対回転を許容する。第1ワンウェイクラッチは、省略されてもよい。一対のペダル22に付加される人力駆動力は、クランク24、フロントチェーンホイール26、チェーン28、および、リアスプロケット30を介して後輪16Bに伝達される。本実施形態では、リアスプロケット30は、複数のスプロケットを含む。リアスプロケット30は、例えば、歯数が異なる複数のスプロケットを含む。
ドライブトレイン18は、フロントチェーンホイール26、リアスプロケット30およびチェーン28に代えて、プーリおよびベルトを含んでいてもよく、ベベルギアおよびシャフトを含んでいてもよい。クランク24は、クランク軸、クランク軸の軸方向の第1端部に連結される第1クランクアーム、および、クランク軸の軸方向の第2端部に連結される第2クランクアームを含む。ドライブトレイン18は、人力駆動力を駆動輪に伝達する構成であれば、どのような構成であってもよい。フロントチェーンホイール26は、複数のチェーンホイールを含んでいてもよい。例えば、フロントチェーンホイール26の回転軸心は、クランク24の回転軸心と同軸に配置される。リアスプロケット30の回転軸は、後輪16Bの回転軸と同軸に配置される。
電動ドライブユニット12は、人力駆動車10に推進力を付与ように構成される。電動ドライブユニット12は、例えばペダル22に加えられる人力駆動力に応じて動作する。電動ドライブユニット12は、モータ32を含む。電動ドライブユニット12は、ハウジング12Aを含む。本実施形態では、電動ドライブユニット12は、クランク軸と、フロントチェーンホイール26が接続されるドライブユニット出力軸と、をさらに含む。ドライブユニット出力軸の回転軸心は、クランク24の回転軸心と同軸に配置される。ドライブユニット出力軸は、第1ワンウェイクラッチを介してクランク軸に接続される。モータ32は、ハウジング12Aに設けられる。モータ32は、電気モータを含む。
モータ32は、例えば、ブラシレスモータを含む。モータ32は、人力駆動力によって駆動輪が回転している状態において駆動され、人力駆動力による駆動輪の回転をアシストするように構成される。電動ドライブユニット12は、好ましくは、減速機をさらに含む。モータ32の回転軸は、減速機を介して、ドライブユニット出力軸に接続される。モータ32は、バッテリ34から供給される電力によって動作する。バッテリ34は、例えばダウンチューブ14Cに収容される。電動ドライブユニット12は、車輪16に含まれていてもよい。電動ドライブユニット12は、車輪16を直接または間接的に駆動することができれば、どのような構成であってもよい。
人力駆動車10は、人力駆動車用の制御装置40を含む。本実施形態において、制御装置40は、モータ32を制御するように構成される。他の形態においては、制御装置40は、モータ32を制御しなくてもよい。制御装置40は、モータ32に供給される駆動電流および駆動電圧を調整し、人力駆動車10を推進するためのアシスト力を制御する。制御装置40は、電動ドライブユニット12に含まれていてもよい。制御装置40は、例えば電動ドライブユニット12のハウジング12Aに収容される。制御装置40は、電動ドライブユニット12には含まれず、人力駆動車10のフレーム14に設けられてもよい。制御装置40は、バッテリ34から供給される電力によって動作する。制御装置40は、人力駆動車10に設けられる電気コンポーネント20を、人力駆動車10のドライブトレイン18に作用する人力駆動力、および、モータ32によるアシスト力を含む総駆動力に応じて制御するように構成される制御部52を備える。電気コンポーネント20は、人力駆動車10に推進力を付与するモータ32とは異なる。
人力駆動力は、例えば、人力駆動車10のライダによってフロントチェーンホイール26に付与されるトルクによって表される。人力駆動力は、例えば、人力駆動車10のライダによってフロントチェーンホイール26に付与されるパワーによって表されてもよい。モータ32によるアシスト力は、例えば、モータ32によってフロントチェーンホイール26に付与されるトルクによって表される。モータ32によるアシスト力は、例えば、モータ32によってフロントチェーンホイール26に付与されるパワーによって表されてもよい。
電気コンポーネント20は、変速装置42を含む。電気コンポーネント20は、フロントサスペンション44およびリアサスペンション46の少なくとも1つを含む。電気コンポーネント20は、シートポスト48を含む。電気コンポーネント20は、チェーン28をガイドするように構成され、予め定める回転軸線まわりに回転可能なチェーンガイド42Bを含む。
変速装置42は、人力駆動力の伝達経路に設けられる。人力駆動力の伝達経路は、ペダル22から駆動輪までの経路である。本実施形態では、変速装置42は、外装変速機を含む。変速装置42は、例えば、ディレーラ42Aを含む。本実施形態では、ディレーラ42Aは、リアディレーラを含む。ディレーラ42Aは、フロントディレーラを含んでもよい。変速装置42は、フロントチェーンホイール26と、リアスプロケット30と、をさらに含む。ディレーラ42Aが、リアディレーラを含む場合、リアスプロケット30は、複数のスプロケットを含む。ディレーラ42Aが、フロントディレーラを含む場合、フロントチェーンホイール26は、複数のチェーンホイールを含む。ディレーラ42Aが、リアディレーラを含む場合、ディレーラ42Aがチェーン28を複数のスプロケットのうちの1つから、複数のスプロケットのうちの他の1つに移動させることによって、変速装置42は変速する。
ディレーラ42Aが、フロントディレーラを含む場合、ディレーラ42Aがチェーン28を複数のチェーンホイールのうちの1つから、複数のチェーンホイールのうちの他の1つに移動させることによって、変速装置42は変速する。変速装置42が変速することによって、変速装置42の変速比が変更される。変速装置42の変速比は、変速装置42の入力部から変速装置42の出力部に駆動力が伝達されている状態において、変速装置42の入力部の回転速度に対する変速装置42の出力部の回転速度の比率である。変速装置42の入力部の回転速度をViとし、変速装置42の出力部の回転速度をVoとし、変速比をRとする場合、Rは式1によって表される。本実施形態では、Viは、クランク12の回転速度に対応し、Voは、駆動輪の回転速度に対応する。
(式1)R=Vo/Vi
変速装置42は、外装変速機に代えて内装変速機を含んでもよく、外装変速機に加えて内装変速機を含んでいてもよい。内装変速機は、例えば駆動輪のハブに設けられる。内装変速機は、有段変速機であってもよく、無段変速機であってもよい。変速装置42は、現在の変速比に関する情報を出力する変速状態検出装置42aを含む。現在の変速比に関する情報は、現在の変速ステージに関する情報に対応する。変速状態検出装置42aは、変速装置42がディレーラ42Aを含む場合、ディレーラ42Aの位置に応じた信号を出力する。変速状態検出装置42aは、第1電動アクチュエータ42Dに含まれる部材の位置に応じた信号を出力するようにしてもよい。変速状態検出装置42aは、制御部52に電気的に接続される。
本実施形態において、制御装置40は、変速装置42を制御するように構成される。他の形態において、制御装置40は、変速装置42に設けられてもよい。制御装置40は、変速装置42の変速モードとして、手動変速モードおよび自動変速モードを有する。制御装置40は、手動変速モード、および自動変速モードによって、変速装置42の変速比を変更できるように構成される。変速モードは、ライダによって切り替えられる。変速モードは、例えば、変速操作装置42Cが予め定める操作方法によって操作されると切り替えられてもよく、変速操作装置42Cとは異なる操作装置が操作されることによって切り替えられてもよい。変速操作装置42Cとは異なる変速操作装置は、電気ケーブルまたは無線通信装置を介して、制御装置40に接続される。変速操作装置42Cとは異なる変速操作装置は、例えば、サイクルコンピュータ、スマートフォン、または、タブレット型コンピュータ、などを含む。
変速装置42は、第1電動アクチュエータ42Dを含む。第1電動アクチュエータ42Dは、電気モータを含む。第1電動アクチュエータ42Dは、電気モータと、電気モータに接続される減速機とを含んでいてもよい。本実施形態では、第1電動アクチュエータ42Dは、ディレーラ42Aに設けられてもよく、ディレーラ42Aから離間して配置され、ボーデンケーブルによってディレーラ42Aに接続されてもよい。変速装置42が内装変速機を含む場合、第1電動アクチュエータ42Dは、内装変速機に設けられてもよく、内装変速機から離間して配置されて、ボーデンケーブルによってディレーラ42Aに接続されてもよい。
変速モードが手動変速モードである場合、例えば変速操作装置42Cの操作に応じて、制御装置40は、第1電動アクチュエータ42Dを駆動し、第1電動アクチュエータ42Dの駆動力によって、ディレーラ42Aおよび内装変速機の少なくとも1つを駆動させる。第1電動アクチュエータ42Dには、バッテリ34から電力が供給される。変速装置42には、変速装置42の専用バッテリから電力が供給されてもよい。
変速モードが自動変速モードである場合、制御装置40は、人力駆動車10の走行状態に応じて、第1電動アクチュエータ42Dを駆動し、第1電動アクチュエータ42Dの駆動力によって、ディレーラ42Aおよび内装変速機の少なくとも1つを駆動させる。人力駆動車10の走行状態は、クランク24のケイデンス、人力駆動車10の車速、および、人力駆動力の少なくとも1つを含む。ケイデンスは、例えば、1分間に回転するクランク24の回転数である。制御装置40は、例えば、ケイデンスが予め定める範囲に維持されるように、変速装置42を制御する。ケイデンスが予め定める範囲の値から、予め定める範囲の下限値よりも小さい値である場合、制御装置40は、変速装置42の変速比が減少するように、変速装置42を制御する。ケイデンスが予め定める範囲の値から、予め定める上限値よりも大きい値である場合、制御装置40は、変速装置42の変速比が増加するように変速装置42を制御する。制御装置40は、人力駆動車10のドライブトレイン18に作用する人力駆動力、および、モータ32によるアシスト力を含む総駆動力に応じて変速装置42を制御する。
フロントサスペンション44は、前輪16Aのバブを回転可能に支持する。フロントサスペンション44は、長手方向に伸縮するショックアブソーバを含む。フロントサスペンション44は、路面から前輪16Aに伝達される衝撃をショックアブソーバによって減衰するように構成される。フロントサスペンション44は、制御装置40によって制御される。制御装置40は、人力駆動車10のドライブトレイン18に作用する人力駆動力、および、モータ32によるアシスト力を含む総駆動力に応じてフロントサスペンション44を制御する。
制御装置40は、フロントサスペンション44の初期長さ、フロントサスペンション44のストローク量、および、フロントサスペンション44の硬さ、の少なくとも1つを変更するように構成される。フロントサスペンション44は、第2電動アクチュエータ44aを含む。第2電動アクチュエータ44aは、少なくとも1つの電気モータまたは少なくとも1つのソレノイドを含む。制御装置40は、第2電動アクチュエータ44aを制御する。第2電動アクチュエータ44aには、バッテリ34から電力が供給される。フロントサスペンション44のストローク量は、ショックアブソーバが伸縮できる長さである。フロントサスペンション44の硬さは、ショックアブソーバの減衰力である。フロントサスペンション44の構成については、一般的な構造であるため説明を省略する。
第2電動アクチュエータ44aは、フロントサスペンション44に設けられる制御バルブに直接または間接的に接続される。第2電動アクチュエータ44aは、ケーブルを介して、フロントサスペンション44の制御バルブに接続されてもよいフロントサスペンション44は、フロントサスペンション44の初期長さに関する情報を出力する第1センサと、フロントサスペンション44の硬さに関する情報を出力する第2センサと、を含む。第1センサおよび第2センサは、制御部52に電気的に接続される。第1センサおよび第2センサは、制御バルブの状態に応じた信号を出力するように構成されてもよく、第2電動アクチュエータ44aの状態に応じた信号を出力してもよい。第1センサおよび第2センサは、例えば、磁気センサ、ポテンショメータ、または、光学センサなどを含む。
リアサスペンション46は、伸縮方向における第1端部が前フレームに接続され、伸縮方向における第2端部が後フレームに接続される。前フレームおよび後フレームは、予め定める回転軸周りに回転可能に構成される。後フレームは、スイングアームを形成する。リアサスペンション46は、長手方向に伸縮するショックアブソーバを含む。リアサスペンション46は、路面から後輪16Bに伝達される衝撃をショックアブソーバによって減衰するように構成される。リアサスペンション46は、バッテリ34から供給される電力によって動作する。リアサスペンション46は、制御装置40によって制御される。制御装置40は、人力駆動車10のドライブトレイン18に作用する人力駆動力、および、モータ32によるアシスト力を含む総駆動力に応じてリアサスペンション46を制御する。
制御装置40は、リアサスペンション46の初期長さ、リアサスペンション46のストローク量、および、リアサスペンション46の硬さ、の少なくとも1つを変更するように構成される。リアサスペンション46は、第3電動アクチュエータ46aを含む。第3電動アクチュエータ46aは、少なくとも1つの電気モータまたは少なくとも1つのソレノイドを含む。制御装置40は、第3電動アクチュエータ46aを制御する。第3電動アクチュエータ46aには、バッテリ34から電力が供給される。リアサスペンション46のストローク量は、ショックアブソーバが伸縮できる長さである。リアサスペンション46の硬さは、ショックアブソーバの減衰力である。リアサスペンション46の構成については、一般的な構造であるため説明を省略する。
第3電動アクチュエータ46aは、フロントサスペンション44に設けられる制御バルブに直接または間接的に接続される。第3電動アクチュエータ46aは、ケーブルを介して、リアサスペンション46の制御バルブに接続されてもよいリアサスペンション46は、リアサスペンション46の初期長さに関する情報を出力する第3センサと、リアサスペンション46の硬さに関する情報を出力する第4センサと、を含む。第3センサおよび第4センサは、制御部52に電気的に接続される。第3センサおよび第4センサは、制御バルブの状態に応じた信号を出力するように構成されてもよく、第3電動アクチュエータ46aの状態に応じた信号を出力してもよい。第3センサおよび第4センサは、例えば、磁気センサ、ポテンショメータ、または、光学センサなどを含む。
シートポスト48は、シートチューブ14Fに取付けられる。シートポスト48には、サドル48Aが取り付けられる。シートポスト48は、シートチューブ14Fから突出する部分の長さが変更されることによって、路面からサドル48Aまでの高さを調整するように構成される。シートポスト48は、バッテリ34から供給される電力によって動作する。シートポスト48は、制御装置40によって制御される。制御装置40は、人力駆動車10のドライブトレイン18に作用する人力駆動力、および、モータ32によるアシスト力を含む総駆動力に応じてシートポスト48を制御する。シートポスト48は、第4電動アクチュエータ48aを含む。第4電動アクチュエータ48aは、少なくとも1つの電気モータまたは少なくとも1つのソレノイドを含む。制御装置40は、第4電動アクチュエータ48aによってシートポスト48の長さを制御する。第4電動アクチュエータ48aには、バッテリ34から電力が供給される。シートポスト48は、ドロッパまたはアジャスタブルシートポストを含む。ドロッパおよびアジャスタブルシートポストの構成については、一般的な構造であるため説明を省略する。
第4電動アクチュエータ48aは、例えば、シートポスト48に含まれる制御バルブに直接または間接的に接続される。第4電動アクチュエータ48aは、ケーブルを介して、シートポスト48の制御バルブに接続されてもよい。シートポスト48は、例えば制御バルブが開いている状態では油圧によって伸長し、制御バルブを閉じることによって長さが維持される。第4電動アクチュエータ48aは、制御バルブを制御するのではなく、第4電動アクチュエータ48aの駆動力によって、シートポスト48が伸縮させるように構成されてもよい。シートポスト48は、シートポスト48の長さに関する情報を出力する第3センサを含む。第3センサは、制御部52に電気的に接続される。第3センサは、制御バルブの状態に応じた信号を出力するように構成されてもよく、第4電動アクチュエータ48aの状態に応じた信号を出力してもよい。第3センサは、例えば、磁気センサ、ポテンショメータ、または、光学センサなどを含む。
チェーンガイド42Bは、ディレーラ42Aに含まれる。チェーンガイド42Bは、抵抗部材を含む。抵抗部材は、予め定める回転軸心まわりに回転するチェーンガイド42Bに対して回転軸心周りの回転抵抗を付与する。抵抗部材は、例えば、電気モータ、油圧ダンパ、または、摩擦板を含む。チェーンガイド42Bには、バッテリ34から電力が供給される。チェーンガイド42Bは、制御装置40によって制御される。制御装置40は、人力駆動車10のドライブトレイン18に作用する人力駆動力、および、モータ32によるアシスト力を含む総駆動力に応じてチェーンガイド42Bを制御する。チェーンガイド42Bの構造としては、例えば米国特許公報8202182、および、米国特許公報9377089などを用いることができるので、説明を省略する。制御装置40は、予め定める回転軸線まわりにおけるチェーンガイド42Bの回転抵抗を変化させるように抵抗部材を制御する。チェーンガイド42Bは、チェーンガイド42Bの回転抵抗に関する情報を出力する第4センサを含む。第4センサは、制御部52に電気的に接続される。第4センサは、チェーンガイド42Bの回転抵抗の状態に応じた信号を出力するように構成されてもよい。
制御装置40は、図2に示されるように、制御部52に加えて、記憶部50を備える。記憶部50は、例えば、不揮発性メモリおよび揮発性メモリなどの記憶装置を含む。不揮発性メモリは、例えば、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、ハードディスクの少なくとも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50は、電気コンポーネント20を制御するためのソフトウェアを記憶する。記憶部50は、例えば、電気コンポーネント20の制御に使用される予め定める複数の閾値に関する情報を記憶する。複数の予め定める閾値は、互いに異なる。
制御部52は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、またはMPU(Micro Processing Unit)などの少なくとも1つの演算装置を含む。制御部52は、例えば少なくとも1つの演算装置がROMに記憶される制御プログラムを、RAMを作業領域として使用して実行することによって、電気コンポーネント20の動作を制御するように構成される。制御部52が複数の演算処理装置を含む場合、複数の演算処理装置は、相互に離れた場所に設けらえてもよく、例えば、複数の演算処理装置のうちの1つの演算処理装置は、無線通信装置を介して、他の演算処理装置と通信するように構成されていてもよく、インターネットを介して、他の演算処理装置と通信するように構成されていてもよい。
人力駆動車10には、人力駆動力検出部60と、車速センサ62と、クランク回転センサ64と、加速度センサ66と、が設けられる。制御部52は、人力駆動力検出部60と、車速センサ62と、クランク回転センサ64と、加速度センサ66とに、電気ケーブルおよび無線通信装置の少なくとも1つを介して接続される。制御部52は、電気ケーブルを介してバッテリ34と接続される。人力駆動力検出部60と、クランク回転センサ64と、加速度センサ66とは、電動ドライブユニット12に含まれていてもよい。
好ましくは、制御部52は、第1インタフェース52Aを含む。第1インタフェース52Aは、人力駆動力検出部60によって検出される情報を入力するように構成される。好ましくは、制御部52は、第2インタフェース52Bを含む。第2インタフェース52Bは、車速センサ62によって検出される情報を入力するように構成される。好ましくは、制御部52は、第3インタフェース52Cを含む。第3インタフェース52Cは、クランク回転センサ64によって検出される情報を入力するように構成される。好ましくは、制御部52は、第4インタフェース52Dを含む。第4インタフェース52Dは、加速度センサ66によって検出される情報を入力するように構成される。好ましくは、制御部52は、第5インタフェース52Eを含む。第5インタフェース52Eは、変速操作装置42Cからの変速指令を入力するように構成される。好ましくは、制御部52は、第6インタフェース52Fを含む。第6インタフェース52Fは、設定操作装置68からの設定指令を入力するように構成される。
第1から第6インタフェース52A,52B,52C,52D,52E,52Fは、例えば、ケーブル接続ポートおよび無線通信装置の少なくとも1つを含む。無線通信装置は、例えば、近距離無線通信ユニットを含む。近距離無線通信ユニットは、例えば、Bluetooth(登録商標)およびANT+などの無線通信規格に基づいて無線通信するように構成される。第1から第6インタフェース52A,52B,52C,52D,52E,52Fに電気ケーブルが接続される場合、ケーブル接続ポートを省略して、電気ケーブルが固定されてもよい。
人力駆動力検出部60は、人力駆動力に関する情報を制御部52へ出力するように構成される。人力駆動力検出部60は、例えばクランク24に与えられる人力駆動力に応じた信号を出力するように構成される。人力駆動力検出部60は、クランク24の回転軸からフロントチェーンホイール26までの間の人力駆動力の伝達経路に設けられる。人力駆動力検出部60は、クランク24の回転軸またはフロントチェーンホイール26に設けられてもよい。人力駆動力検出部60は、クランク24またはペダル22に設けられてもよい。人力駆動力検出部60は、例えば歪センサ、磁歪センサ、光学センサ、および圧力センサ等を用いて実現できる。人力駆動力検出部60は、クランク24、またはペダル22に加えられる人力駆動力に応じた信号を出力するセンサであればよい。
車速センサ62は、人力駆動車10の速度に関する情報を制御部52へ出力するように構成される。車速センサ62は、車輪16の回転速度に応じた信号を出力するように構成される。車速センサ62は、例えば、人力駆動車10のチェーンステー14Eに設けられる。車速センサ62は、磁気センサを含む。車速センサ62は、車輪16のスポーク、ディスクブレーキロータ、またはハブに取り付けられる1または複数の磁石の磁界を検出するように構成される。車速センサ62は、例えば、磁界を検出すると信号を出力するように構成される。制御部52は、例えば、車輪16の回転に伴って車速センサ62から出力される信号の時間間隔または信号の幅と、車輪16の周長に関する情報とに基づいて、人力駆動車10の走行速度を演算するように構成される。車速センサ61は、人力駆動車10の速度に関する情報を出力するように構成されれば、磁気センサに限らず、光学センサ、加速度センサ、または、GPS受信機などの他のセンサを含んでいてもよい。
クランク回転センサ64は、クランク24の回転状態に応じた情報を制御部52へ出力するように構成される。クランク回転センサ64は、例えば、クランク24の回転角度に応じた信号を出力するように構成される。クランク回転センサ64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24の回転軸、クランク24の回転軸に連動して回転する部材、または、クランク24の回転軸からフロントチェーンホイール26までの間の動力伝達経路に設けられる。クランク24の回転軸に連動して回転する部材は、モータ32の出力軸を含んでいてもよい。例えば、磁石は、クランク24とフロントチェーンホイール26との間にワンウェイクラッチが設けられない場合、フロントチェーンホイール26に設けられてもよい。クランク回転センサ64は、磁気センサに代えて光学センサを含んでいてもよい。制御部52は、クランク24の回転角度の単位時間当たりの変化量に基づいて、クランク24の回転速度を算出できる。
加速度センサ66は、人力駆動車10の進行方向における加速度に関する情報を制御部52へ出力するように構成される。制御部52は、電気コンポーネント20と、電動ドライブユニット12の電気モータ32と、バッテリ34とに電気的に接続される。好ましくは、制御部52は、電気モータ32に電気的に接続されるインバータ回路をさらに含む。インバータ回路は、制御部52に含まれず、制御部52とは別に設けられてもよい。制御部52は、電気コンポーネント20と電気ケーブルまたは無線通信装置によって通信可能に接続される。制御部52は、電気ケーブルによってバッテリ34に接続される。
制御部52は、人力駆動車10のドライブトレイン18に作用する人力駆動力、および、モータ32によるアシスト力を含む総駆動力と、予め定める閾値と、に応じてモータ32を制御するように構成される。本実施形態では、制御部52は、人力駆動力検出部60から入力される人力駆動力に関する情報に応じて、人力駆動力を算出し、モータ32の制御情報に応じて、モータ32によるアシスト力を算出する。制御部52は、算出した人力駆動力と、算出したアシスト力との加算することによって、総駆動力を算出する。予め定める閾値に関する情報は、記憶部40に記憶される。
制御部52は、モータ32によるアシスト力の最大値が相互に異なる複数の動作状態によってモータ32を制御するように構成され、複数の動作状態のそれぞれに対応する予め定める閾値は、互いに異なる。複数の動作状態のそれぞれに対応する予め定める閾値は、同一であってもよい。制御部52は、モータ32によるアシスト力の最大値が相互に異なる複数の動作状態として、例えば、第1のアシストモード、第2のアシストモード、および第3のアシストモードを有する。第1のアシストモードにおけるアシスト力の最大値は、第2のアシストモードにおけるアシスト力の最大値よりも大きい。第2のアシストモードにおけるアシスト力の最大値は、第3のアシストモードにおけるアシスト力の最大値よりも大きい。記憶部40には、例えば、各アシストモードに関する情報と、各アシストモードに対応する予め定める閾値に関数する情報とが、対応付けて記憶される。
第1のアシストモードに対応する予め定める閾値は、例えば、第1のアシストモードにおけるアシスト力の最大値に、予め定める第1の値を加算した値である。第2のアシストモードに対応する予め定める閾値は、例えば、第2のアシストモードにおけるアシスト力の最大値に、予め定める第2の値を加算した値である。第3のアシストモードに対応する予め定める閾値は、予め定める第3の値である。第1のアシストモードに対応する予め定める閾値は、第2のアシストモードに対応する予め定める閾値よりも大きい。第2のアシストモードに対応する予め定める閾値は、第2のアシストモードに対応する予め定める閾値よりも大きい。
予め定める第1の値、予め定める第2の値、および、予め定める第3の値は、同一の値であってもよく、異なる値であってもよい。予め定める第1の値、および、予め定める第2の値は、トルクによって表される場合、例えば、30Nm以上70Nm以下の範囲の値である。予め定める第3の値は、トルクによって表される場合、例えば、50Nm以上90Nm以下の範囲の値である。制御部52は、モータ32によるアシスト力が最大値になるまでは、人力駆動力が増加するほど、アシスト力が増加するようにモータ32を制御する。制御部52は、人力駆動力が減少するほど、アシスト力が減少するようにモータ32を制御する。
第1から第3のアシストモードは、ユーザが設定操作装置68を操作することによって設定される。設定操作装置68は、例えば、人力駆動車10のハンドルバーに取り付けられる。設定操作装置68は、人力駆動車10のライダが操作できれば、例えば、トップチューブ14Bなど、人力駆動車10における任意の位置に設けてもよい。設定操作装置68は、例えば、ユーザの手によって操作可能な電気スイッチを含む。設定操作装置68は、電気ケーブルまたは無線通信装置を介して、制御装置40に接続される。設定操作装置は、例えば、サイクルコンピュータ、スマートフォン、または、タブレット型コンピュータ、などを含んでいてもよい。第1から第3のアシストモードのうち、現在設定されているアシストモードに関する情報は、記憶部50に記憶される。
制御部52は、人力駆動力検出部60、車速センサ62、クランク回転センサ64、および加速度センサ66のうち、少なくともいずれか一つから入力される情報に基づいて、電気コンポーネント20を制御する。本実施形態では、電気コンポーネント20は、ディレーラ42Aを含み、チェーンガイド42Bは、ディレーラ42Aに含まれる。変速装置42、フロントサスペンション44、リアサスペンション46、およびシートポスト48は、電気ケーブルによってバッテリ34に電気的に接続される。制御部52は、図3に示される第1制御処理を実行することによって、電気コンポーネント20を制御する。
(第1制御処理)
制御部52は、図3に示される第1制御処理を実行する。制御部52は、電力が供給されると、ステップS1から処理を開始し、第1制御処理を終了すると、電力の供給が停止されるまでは、再びステップS1から処理を開始する。制御部52は、第1制御処理を開始すると、ステップS1において現在設定されているアシストモードに関する情報を、記憶部50から取得する。制御部52は、ステップS2において現在のアシストモードに対応する予め定める閾値を設定する。制御部52は、ステップS3において走行状態情報を取得する。
走行状態情報は、人力駆動力検出部60から入力される人力駆動力に関する情報を含む。走行状態情報は、車速センサ62から入力される人力駆動車10の走行速度に関する情報を含む。走行状態情報は、クランク回転センサ64から入力されるクランク24の回転速度に関する情報を含む。走行状態情報は、加速度センサ66から入力される人力駆動車10の進行方向における加速度に関する情報を含む。走行状態情報は、電動ドライブユニット12のモータ32によって出力させるアシスト力のトルクまたはパワーに関する情報を含む。
制御部52は、ステップS4において総駆動力に応じた電気コンポーネントの制御処理を実行する。制御部52は、ステップS5においてケイデンスが下限ケイデンス閾値以下か否かを判定する。制御部52は、ケイデンスが下限ケイデンス閾値である場合に、ステップS6において変速装置42の変速比が最小変速比か否かを判定する。制御部52は、変速装置42の変速比が最小変速比である場合に、第1制御処理を終了する。制御部52は、変速装置42の変速比が最小変速比ではない場合に、ステップS7において変速比が減少するように変速装置42を制御して、第1制御処理を終了する。
制御部52は、ケイデンスが下限ケイデンス閾値以下ではない場合に、ステップS8においてケイデンスが上限ケイデンス閾値以上か否かを判定する。制御部52は、ケイデンスが上限ケイデンス閾値以上ではない場合に、第1制御処理を終了する。
制御部52は、ケイデンスが上限ケイデンス閾値以上である場合に、ステップS9において変速装置42の変速比が最大変速比か否かを判定する。制御部52は、変速装置42の変速比が最大変速比である場合に、第1制御処理を終了する。制御部52は、変速装置42の変速比が最大変速比ではない場合に、ステップS10において変速比が増加するように変速装置42を制御して、第1制御処理を終了する。
(第2制御処理)
制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上である場合に、変速比が減少するように変速装置42を制御してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、図4に示される第2制御処理を実行する。制御部52は、第2制御処理を開始すると、ステップS11において総駆動力が予め定める閾値以上であるか否かを判定する。制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上ではない場合に、第2制御処理を終了する。
制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上である場合に、ステップS12において変速装置42の変速比が最小変速比か否かを判定する。制御部52は、変速装置42の変速比が最小変速比である場合に、第2制御処理を終了する。制御部52は、変速装置42の変速比が最小変速比ではない場合に、ステップS13において変速比が減少するように変速装置42を制御して、第2制御処理を終了する。
制御部52は、ステップS12の判定処理を省略できる。ステップS12の判定処理が省略される場合、ステップS11における判定がYesの場合に、制御部52は、ステップS13の処理を実行する。
(第3制御処理)
制御部52は、総駆動力が増加から減少する場合における総駆動力のピーク値が、予め定める第1回数連続して予め定める閾値以上である場合に、変速比が減少するように変速装置42を制御してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2制御処理に代えて、図5に示される第3制御処理を実行してもよい。制御部52は、第3制御処理を開始すると、ステップS21において総駆動力が増加から減少する場合における総駆動力のピーク値が、予め定める第1回数連続して予め定める閾値以上であるか否かを判定する。制御部52は、総駆動力のピーク値が、予め定める第1回数連続して予め定める閾値以上ではない場合に、第3制御処理を終了する。総駆動力のピーク値は、通常、クランク12が半回転する毎に発生する。
制御部52は、総駆動力のピーク値が、予め定める第1回数連続して予め定める閾値以上である場合、ステップS22において変速装置42の変速比が最小変速比か否かを判定する。制御部52は、変速装置42の変速比が最小変速比である場合に、第3制御処理を終了する。制御部52は、変速装置42の変速比が最小変速比ではない場合に、ステップS23において変速比が減少するように変速装置42を制御して、第3制御処理を終了する。
制御部52は、ステップS22の判定処理を省略できる。ステップS22の判定処理が省略される場合、ステップS21における判定がYesの場合に、制御部52は、ステップS23の処理を実行する。予め定める第1回数は、例えば1から10の範囲の値であり、好ましくは、2から5の範囲の値である。
(第4制御処理)
制御部52は、人力駆動車10の進行方向における加速度が予め定める第2回数連続して増加しない場合に、変速比が減少するように変速装置42を制御してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2制御処理または第3制御処理に代えて、図6に示される第4制御処理を実行してもよい。制御部52は、第4制御処理を開始すると、ステップS31において人力駆動車10の進行方向における加速度が予め定める第2回数連続して増加しないか否かを判定する。制御部52は、予め定める周期において、人力駆動車10の進行方向における加速度に関する情報を取得する。
制御部52は、人力駆動車10の進行方向における加速度の連続増加回数が予め定める第2回数以上である場合に、第4制御処理を終了する。制御部52は、人力駆動車10の進行方向における加速度が予め定める第2回数連続して増加しない場合に、ステップS32において変速装置42の変速比が最小変速比か否かを判定する。
制御部52は、変速装置42の変速比が最小変速比である場合に、第4制御処理を終了する。制御部52は、変速装置42の変速比が最小変速比ではない場合に、ステップS33において変速比が減少するように変速装置42を制御して、第4制御処理を終了する。
制御部52は、ステップS32の判定処理を省略できる。ステップS32の判定処理が省略される場合、ステップS31における判定がYesの場合に、制御部52は、ステップS33の処理を実行する。予め定める第2回数は、例えば1から10の範囲の値であり、好ましくは、2から5の範囲の値である。
(第5制御処理)
制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2から第4制御処理に代えて、図7に示される第5制御処理を実行してもよい。制御部52は、第5制御処理を開始すると、ステップS21において総駆動力が増加から減少する場合における総駆動力のピーク値が、予め定める第1回数連続して予め定める閾値以上であるか否かを判定する。
制御部52は、総駆動力が増加から減少する場合における総駆動力のピーク値が、予め定める第1回数連続して予め定める閾値以上ではない場合に、ステップS31において人力駆動車10の進行方向における加速度が予め定める第2回数連続して増加しないか否かを判定する。制御部52は、人力駆動車10の進行方向における加速度の連続増加回数が予め定める第2回数以上の場合に、第5制御処理を終了する。
制御部52は、ステップS21において人力駆動車10の進行方向における加速度が予め定める第1回数連続して増加しないと判定する場合に、ステップS12に移行する。制御部52は、ステップS31において人力駆動車10の進行方向における加速度が予め定める第2回数連続して増加しないと判定する場合に、ステップS12に移行する。
制御部52は、ステップS12において変速装置42の変速比が最小変速比であると判定する場合に、第5制御処理を終了する。制御部52は、ステップS12において変速装置42の変速比が最小変速比ではないと判定する場合に、ステップS13において変速比が減少するように変速装置42を制御して、第5制御処理を終了する。図7に示すフローチャートにおいて、ステップS21をステップS31に置き換え、ステップS31をステップS21に置き換えてもよい。図7に示すフローチャートにおいて、ステップS21を図4のフローチャートのステップS11に置き換えてもよい。
(第6制御処理)
制御部52は、人力駆動車10の走行速度が、予め定める範囲外の場合に、総駆動力に応じて変速比が減少しないように変速装置42を制御してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2から第5制御処理に代えて、図8に示される第6制御処理を実行してもよい。制御部52は、第6制御処理を開始すると、ステップS41において人力駆動車10の走行速度が、予め定める範囲外か否かを判定する。その後、制御部52は、第6制御処理を終了する。予め定める範囲は、例えば、時速3km以上、時速30km以下の範囲である。制御部52は、人力駆動車10の走行速度が、予め定める範囲内の場合、図4に示される第1制御処理を実行して第6制御処理を終了する。
制御部52は、人力駆動車10の走行速度が、予め定める範囲内の場合、図4に示される第2制御処理に代えて、図5に示される第3制御処理、図6に示される第4制御処理、または、図7に示される第5制御処理を実行できる。
(第7制御処理)
制御部52は、クランク24の回転速度が予め定める回転速度を超える場合に、変速比が減少しないように変速装置42を制御してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2から第6制御処理に代えて、図9に示される第7制御処理を実行してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第6制御処理に加えて、図9に示される第7制御処理を実行してもよい。制御部52は、第7制御処理を開始すると、ステップS51においてクランク24の回転速度が予め定める回転速度を超えるか否かを判定する。その後、制御部52は、第7制御処理を終了する。予め定める回転速度は、例えば、上限ケイデンス閾値に等しい。制御部52は、クランク24の回転速度が予め定める回転速度を超えない場合、図4に示される第1制御処理を実行して第7制御処理を終了する。
制御部52は、人力駆動車10の走行速度が、クランク24の回転数が予め定める回転数を超えない場合、図4に示される第2制御処理に代えて、図5に示される第3制御処理、図6に示される第4制御処理、または、図7に示される第5制御処理を実行できる。
(第8制御処理)
制御部52は、変速比が減少するように変速装置42を制御した後、予め定める時間が経過するまで、変速比が増加しないように変速装置42を制御してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2から第7制御処理に代えて、図10に示される第8制御処理を実行してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第6制御処理および第7制御処理の少なくとも1つと、に加えて、図10に示される第8制御処理を実行してもよい。制御部52は、第8制御処理を開始すると、ステップS11において総駆動力が予め定める閾値以上であるか否かを判定する。制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上にならない場合に、第8制御処理を終了する。
制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上である場合に、ステップS12において変速装置42の変速比が最小変速比か否かを判定する。制御部52は、変速装置42の変速比が最小変速比である場合に、第8制御処理を終了する。制御部52は、変速装置42の変速比が最小変速比ではない場合に、ステップS13において変速比が減少するように変速装置42を制御する。
その後、制御部52は、ステップS61において変速比が増加しないように変速装置42を制御し、ステップS62において予め定める時間が経過するか否かを判定する。制御部52は、所定時間が経過する場合に、第8制御処理を終了する。予め定める時間は、例えば、2秒以上10秒以下の範囲の時間である。
制御部52は、第8制御処理におけるステップS11からステップS13の処理に代えて、図5に示されるステップS21からステップS23、図6に示されるステップS31からステップS33の処理、または、図7に示されるステップS11からステップS33、ステップS21、およびステップS31の処理を実行できる。制御部52は、第8制御処理におけるステップS11からステップS13の処理に代えて、第6制御処理および第7制御処理の少なくとも1つを実行してもよい。制御部52は、図3に示されるステップS7の処理の終了後に、ステップS61、ステップS62の処理を追加してもよい。制御部52は、図3に示されるステップS10の処理の終了後に、ステップS61、ステップS62の処理を追加してもよい。
(第9制御処理)
制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上である場合に、リアサスペンション46の初期長さが増加するようにリアサスペンション46を制御してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2から第8制御処理に代えて、図11に示される第9制御処理を実行してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2制御処理、第3制御処理、第4制御処理、第5制御処理、第6制御処理、第7制御処理、または、第8制御処理に加えて、第9制御処理を実行してもよい。
制御部52は、第9制御処理を開始すると、ステップS71において総駆動力が予め定める閾値以上であるか否かを判定する。制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上ではない場合に、第9制御処理を終了する。
制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上である場合に、ステップS72においてリアサスペンション46の初期長さが最大か否かを判定する。制御部52は、リアサスペンション46の初期長さが最大である場合に、第9制御処理を終了する。制御部52は、リアサスペンション46の初期長さが最大ではない場合に、ステップS73においてリアサスペンション46の初期長さが増加するようにリアサスペンション46を制御して、第9制御処理を終了する。
制御部52は、ステップS72の判定処理を省略できる。ステップS12の判定処理が省略される場合、図11のステップS71における判定がYesの場合に、制御部52は、ステップS73の処理を実行する。
(第10制御処理)
制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上である場合に、リアサスペンション46の硬さが増加するようにリアサスペンション46を制御してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2から第9制御処理に代えて、図12に示される第10制御処理を実行してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2制御処理、第3制御処理、第4制御処理、第5制御処理、第6制御処理、第7制御処理、第8制御処理、または、第9制御処理に加えて、第10制御処理を実行してもよい。
制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2制御処理、第3制御処理、第4制御処理、第5制御処理、第6制御処理、第7制御処理、または、第8制御処理と、第9制御処理と、に加えて、第10制御処理を実行してもよい。制御部52は、第10制御処理を開始すると、ステップS71において総駆動力が予め定める閾値以上であるか否かを判定する。制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上ではない場合に、第10制御処理を終了する。
制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上である場合に、ステップS74においてリアサスペンション46の硬さが最大か否かを判定する。制御部52は、リアサスペンション46の硬さが最大である場合に、第10制御処理を終了する。制御部52は、リアサスペンション46の硬さが最大ではない場合に、ステップS75においてリアサスペンション46の硬さが増加するようにリアサスペンション46を制御して、第10制御処理を終了する。
制御部52は、ステップS74の判定処理を省略できる。ステップS14の判定処理が省略される場合、図12のステップS71における判定がYesの場合に、制御部52は、ステップS75の処理を実行する。
(第11制御処理)
制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上である場合に、フロントサスペンション44の初期長さが減少するようにリアサスペンション46を制御してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2から第10制御処理に代えて、図13に示される第11制御処理を実行してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2制御処理、第3制御処理、第4制御処理、第5制御処理、第6制御処理、第7制御処理、第8制御処理、第9制御処理、または、第10制御処理に加えて、第11制御処理を実行してもよい。
制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2制御処理、第3制御処理、第4制御処理、第5制御処理、第6制御処理、第7制御処理、または、第8制御処理と、第9制御処理、および、第10制御処理の少なくとも1つと、に加えて、第11制御処理を実行してもよい。制御部52は、第11制御処理を開始すると、ステップS71において総駆動力が予め定める閾値以上であるか否かを判定する。制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上ではない場合に、第11制御処理を終了する。
制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上である場合に、ステップS76においてフロントサスペンション44の初期長さが最小か否かを判定する。制御部52は、フロントサスペンション44の初期長さが最小である場合に、第11制御処理を終了する。制御部52は、フロントサスペンション44の初期長さが最小ではない場合に、ステップS77においてフロントサスペンション44の初期長さが減少するようにフロントサスペンション44を制御して、第11制御処理を終了する。
制御部52は、ステップS76の判定処理を省略できる。ステップS76の判定処理が省略される場合、図13のステップS71における判定がYesの場合に、制御部52は、ステップS77の処理を実行する。
(第12制御処理)
制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上である場合に、フロントサスペンション44の硬さが増加するようにフロントサスペンション44を制御してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2から第11制御処理に代えて、図14に示される第11制御処理を実行してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2制御処理、第3制御処理、第4制御処理、第5制御処理、第6制御処理、第7制御処理、第8制御処理、第9制御処理、第10制御処理、または、第11制御処理に加えて、第12制御処理を実行してもよい。
制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2制御処理、第3制御処理、第4制御処理、第5制御処理、第6制御処理、第7制御処理、または、第8制御処理と、第9制御処理、第10制御処理、および、第11制御処理の少なくとも1つと、に加えて、第12制御処理を実行してもよい。制御部52は、第12制御処理を開始すると、ステップS71において総駆動力が予め定める閾値以上であるか否かを判定する。制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上にならない場合に、第12制御処理を終了する。
制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上である場合に、ステップS78においてフロントサスペンション44の硬さが最大か否かを判定する。制御部52は、フロントサスペンション44の硬さが最大である場合に、第12制御処理を終了する。制御部52は、フロントサスペンション44の硬さが最大ではない場合に、ステップS79においてフロントサスペンション44の硬さが増加するようにフロントサスペンション44を制御して、第12制御処理を終了する。
制御部52は、ステップS78の判定処理を省略できる。ステップS78の判定処理が省略される場合、図14のステップS71における判定がYesの場合に、制御部52は、ステップS79の処理を実行する。
(第13制御処理)
制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上である場合に、シートポスト48の長さが増加するようにシートポスト48を制御してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2から第12制御処理に代えて、図15に示される第13制御処理を実行してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2制御処理、第3制御処理、第4制御処理、第5制御処理、第6制御処理、第7制御処理、第8制御処理、第9制御処理、第10制御処理、第11制御処理、または第12制御処理、に加えて、第13制御処理を実行してもよい。
制御部52は、第2制御処理、第3制御処理、第4制御処理、第5制御処理、第6制御処理、第7制御処理、または、第8制御処理と、第9制御処理、第10制御処理、第11制御処理、および、第12制御処理の少なくとも1つと、に加えて、第13制御処理を実行してもよい。制御部52は、第13制御処理を開始すると、ステップS81において総駆動力が予め定める閾値以上であるか否かを判定する。制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上にならない場合に、第13制御処理を終了する。
制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上である場合に、ステップS82においてシートポスト48の長さが最大か否かを判定する。制御部52は、シートポスト48の長さが最大である場合に、第13制御処理を終了する。制御部52は、シートポスト48の長さが最大ではない場合に、ステップS83においてシートポスト48の長さが増加するようにシートポスト48を制御して、第13制御処理を終了する。
制御部52は、ステップS82の判定処理を省略できる。ステップS82の判定処理が省略される場合、図15のステップS81における判定がYesの場合に、制御部52は、ステップS83の処理を実行する。
(第14制御処理)
制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上である場合に、予め定められる回転軸まわりにおけるチェーンガイド42Bの回転抵抗が減少しないようにチェーンガイド42Bを制御してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2から第13制御処理に代えて、図16に示される第14制御処理を実行してもよい。制御部52は、駆動力に応じた電気コンポーネント制御処理において、第2制御処理、第3制御処理、第4制御処理、第5制御処理、第6制御処理、第7制御処理、第8制御処理、第9制御処理、第10制御処理、第11制御処理、第12制御処理、または、第13制御処理に加えて、第14制御処理を実行してもよい。
制御部52は、第2制御処理、第3制御処理、第4制御処理、第5制御処理、第6制御処理、第7制御処理、または、第8制御処理と、第9制御処理、第10制御処理、第11制御処理、第12制御処理、および、第13制御処理の少なくとも1つと、に加えて、第14制御処理を実行してもよい。制御部52は、第14制御処理を開始すると、ステップS91において総駆動力が予め定める閾値以上であるか否かを判定する。制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上にならない場合に、第14制御処理を終了する。
制御部52は、総駆動力が予め定める閾値以上である場合に、ステップS92においてチェーンガイド42Bの回転抵抗が最大か否かを判定する。制御部52は、チェーンガイド42Bの回転抵抗が最大である場合に、第14制御処理を終了する。制御部52は、チェーンガイド42Bの回転抵抗が最大ではない場合に、ステップS93において、予め定められる回転軸まわりにおけるチェーンガイド42Bの回転抵抗が減少しないようにチェーンガイド42Bを制御して、第14制御処理を終了する。
制御部52は、ステップS92の判定処理を省略できる。ステップS92の判定処理が省略される場合、図16のステップS91における判定がYesの場合に、制御部52は、ステップS93の処理を実行する。
電気コンポーネント20は、変速装置42、フロントサスペンション44、リアサスペンション46、シートポスト48、および、チェーンガイド42Bのうち、少なくとも1つを含んでいればよい。人力駆動車10から車速センサ62と、クランク回転センサ64と、加速度センサ66と、のうち、制御に不要な少なくとも1つを省略してもよい。走行状態情報は、人力駆動車10の走行速度に関する情報、クランク24の回転速度に関する情報、人力駆動車10の進行方向における加速度に関する情報のうち、制御に必要な情報のみを含み、制御に不要な情報は含まなくてもよい。制御装置40は、電気モータ32を制御しなくてもよい。制御装置40は、電気コンポーネント20に設けられてもよい。制御装置40は、変速装置42、フロントサスペンション44、リアサスペンション46、シートポスト48、および、チェーンガイド42Bのうちの少なくとも1つに設けられてもよい。
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、18…ドライブトレイン、20…電気コンポーネント、32…モータ、40…制御装置、42…変速装置、42A…ディレーラ、42B…チェーンガイド、44…フロントサスペンション、46…リアサスペンション、48…シートポスト、60…人力駆動力検出部、62…車速センサ、64…クランク回転センサ、66…加速度センサ

Claims (15)

  1. 人力駆動車用の制御装置であって、
    前記人力駆動車に推進力を付与するモータとは異なり、かつ、前記人力駆動車に設けられる電気コンポーネントを、前記人力駆動車のドライブトレインに作用する人力駆動力、および、前記モータによるアシスト力を含む総駆動力に応じて制御するように構成される制御部を備え
    前記制御部は、前記総駆動力と、予め定める閾値と、に応じて前記モータを制御するように構成され、
    前記電気コンポーネントは、変速装置を含み、
    前記制御部は、前記総駆動力が前記予め定める閾値以上である場合に、前記変速装置の変速比が減少するように前記変速装置を制御する、制御装置。
  2. 前記制御部は、
    前記モータによる前記アシスト力の最大値が相互に異なる複数の動作状態によって前記モータを制御するように構成され、
    前記複数の動作状態のそれぞれに対応する前記予め定める閾値は、互いに異なる、請求項に記載の制御装置。
  3. 前記電気コンポーネントは、変速装置を含み、
    前記制御部は、前記総駆動力が増加から減少する場合における前記総駆動力のピーク値が、予め定める第1回数連続して前記予め定める閾値以上である場合に、前記変速装置の変速比が減少するように前記変速装置を制御する、請求項または請求項に記載の制御装置。
  4. 前記電気コンポーネントは、変速装置を含み、
    前記制御部は、前記人力駆動車の進行方向における加速度に関する情報を周期的に取得し、前記人力駆動車の前記進行方向における前記加速度が予め定める第2回数連続して増加しない場合に、前記変速装置の変速比が減少するように前記変速装置を制御する、請求項からのいずれか一項に記載の制御装置。
  5. 前記制御部は、前記人力駆動車の走行速度が、予め定める範囲外の場合に、前記総駆動力に応じて前記変速比が減少しないように前記変速装置を制御する、請求項からのいずれか一項に記載の制御装置。
  6. 前記人力駆動車は、前記人力駆動力が入力されるクランクを有し、
    前記制御部は、前記クランクの回転速度が予め定める回転速度を超える場合に、前記変速比が減少しないように前記変速装置を制御する、請求項からのいずれか一項に記載の制御装置。
  7. 前記制御部は、前記変速比が減少するように前記変速装置を制御した後、予め定める時間が経過するまで、前記変速比が増加しないように前記変速装置を制御する、請求項からのいずれか一項に記載の制御装置。
  8. 前記電気コンポーネントは、フロントサスペンションおよびリアサスペンションの少なくとも1つを含む、請求項からのいずれか一項に記載の制御装置。
  9. 前記制御部は、前記総駆動力が前記予め定める閾値以上である場合に、フロントサスペンションの初期長さが減少するように、前記フロントサスペンションを制御する、請求項に記載の制御装置。
  10. 前記制御部は、前記総駆動力が前記予め定める閾値以上である場合に、前記フロントサスペンションの硬さが増加するように、前記フロントサスペンションを制御する、請求項またはに記載の制御装置。
  11. 前記制御部は、前記総駆動力が前記予め定める閾値以上である場合に、前記リアサスペンションの初期長さが増加するように、前記リアサスペンションを制御する、請求項から10のいずれか一項に記載の制御装置。
  12. 前記制御部は、前記総駆動力が前記予め定める閾値以上である場合に、前記リアサスペンションの硬さが増加するように、前記リアサスペンションを制御する、請求項から11のいずれか一項に記載の制御装置。
  13. 前記電気コンポーネントは、シートポストを含み、
    前記制御部は、前記総駆動力が前記予め定める閾値以上である場合に、前記シートポストの長さが増加するように、前記シートポストを制御する、請求項から12のいずれか一項に記載の制御装置。
  14. 前記人力駆動車の前記ドライブトレインは、チェーンを含み、
    前記電気コンポーネントは、前記チェーンをガイドするように構成され、予め定める回転軸線まわりに回転可能なチェーンガイドを含み、
    前記制御部は、前記総駆動力が前記予め定める閾値以上である場合に、予め定める回転軸線まわりにおける前記チェーンガイドの回転抵抗が減少するように、前記チェーンガイドを制御する、請求項から13のいずれか一項に記載の制御装置。
  15. 前記電気コンポーネントは、ディレーラを含み、
    前記チェーンガイドは、前記ディレーラに含まれる、請求項14に記載の制御装置。
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