(実施形態)
図1~図16を参照して、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、例えば、自転車を含む。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、電動アシスト自転車(E-bike)を含む。以下、実施の形態において、人力駆動車10を、自転車として説明する。
図1に示されるとおり人力駆動車10は、車体12、クランク14、および、駆動輪16を含む。車体12は、フレーム18、フロントフォーク20、ハンドル22A、および、ステム22Bを含む。クランク14には、人力駆動力Hが入力される。クランク14は、フレーム18に対して回転可能なクランク軸14Aと、クランク軸14Aの軸方向の端部にそれぞれ設けられるクランクアーム14Bとを含む。各クランクアーム14Bには、ペダル24が連結される。駆動輪16は、クランク14が回転することによって駆動される。駆動輪16は、フレーム18に支持される。クランク14と駆動輪16とは、駆動機構26によって連結される。駆動機構26は、クランク軸14Aに結合される第1回転体28を含む。クランク軸14Aと第1回転体28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14が前転した場合に、第1回転体28を前転させ、クランク14が後転した場合に、第1回転体28を後転させないように構成される。第1回転体28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26は、第2回転体30と、連結部材32とをさらに含む。連結部材32は、第1回転体28の回転力を第2回転体30に伝達する。連結部材32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30は、駆動輪16に連結される。第2回転体30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30と駆動輪16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30が前転した場合に、駆動輪16を前転させ、第2回転体30が後転した場合に、駆動輪16を後転させないように構成される。
人力駆動車10は、前輪および後輪を含む。フレーム18には、フロントフォーク20を介して前輪が取り付けられている。フロントフォーク20には、ハンドル22Aがステム22B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16として説明するが、前輪が駆動輪16であってもよい。
人力駆動車10は、変速機34を含む。変速機34は、電動アクチュエータ36(図2参照)によって駆動されるように構成される。変速機34は、電動アクチュエータ36とともに変速装置を構成する。電動アクチュエータ36は、電気モータを含む。変速機34は、クランク14の回転速度Nに対する駆動輪16の回転速度の変速比Rを変更するために用いられる。変速機34は、変速比Rを段階的に変更するように構成される。電動アクチュエータ36は、変速機34に変速動作を実行させる。変速機34は、制御装置50の制御部52によって制御される。電動アクチュエータ36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。電動アクチュエータ36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。電動アクチュエータ36は、制御部52からの制御信号に応じて変速機34に変速動作を実行させる。変速機34は、内装変速機および外装変速機(ディレイラ)の少なくとも一方を含む。変速機34は、後変速機34Aおよび前変速機の少なくとも一方を含む。後変速機34Aは、クランク14の回転速度Nに対する駆動輪16の回転速度の比率を変更する。具体的には、後変速機34Aは、駆動輪16の回転半径に対する連結部材32に接続される第2回転体30の回転半径の比率を変更する。変速機34は、前変速機を含んでいてもよい。前変速機は、クランク14の回転速度Nに対する駆動輪16の回転速度の比率を変更する。具体的には、前変速機は、クランク14の回転半径に対する連結部材32に接続される第1回転体28の回転半径の比率を変更する。変速機34は、後変速機34Aおよび前変速機の両方を含んでいてもよい。
人力駆動車10は、緩衝装置38を含んでいてもよい。緩衝装置38は、第1緩衝部40および第2緩衝部42の少なくとも一方を含む。緩衝装置38は、車輪に加えられる衝撃を吸収する。第1緩衝部40は、人力駆動車10のフレーム18と後輪との間に設けられるように構成される。第1緩衝部40は、後輪に加えられる衝撃を吸収する。第1緩衝部40は、第1部分40Aと、第1部分40Aに嵌め込まれて第1部分40Aと相対移動可能な第2部分40Bとを含む。第1緩衝部40は、油圧サスペンションであってもよく、エアサスペンションであってもよい。第2緩衝部42は、人力駆動車10のフレーム18と前輪との間に設けられるように構成される。より具体的には、第2緩衝部42は、フロントフォーク20に設けられる。第2緩衝部42は、前輪に加えられる衝撃を吸収する。第2緩衝部42は、第1部分42Aと、第1部分42Aに嵌め込まれて第1部分42Aと相対移動可能な第2部分42Bとを含む。第2緩衝部42は、油圧サスペンションであってもよく、エアサスペンションであってもよい。
図2に示されるとおり、人力駆動車10は、バッテリ44をさらに含む。バッテリ44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44は、人力駆動車10に設けられ、バッテリ44と有線で電気的に接続されている他の電気部品、例えば変速機34および制御装置50に電力を供給する。バッテリ44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44は、例えば電力線通信(PLC)によって制御部52と通信可能である。バッテリ44は、フレーム18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18の内部に収容されてもよい。
人力駆動車用制御装置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、例えば変速機34に設けられる。
制御部52は、人力駆動車10の変速比Rを変更する変速機34を制御する。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の車体12の運動状態、人力駆動車10の操舵状態、人力駆動車10の走行する走行路の表面状態、および、人力駆動車10のペダル24に関するペダリング準備状態の少なくとも1つに応じて、切り替え可能に構成される。制御部52は、第1制御状態では、第1所定条件に応じて変速比Rを変更するように変速機34を制御する。制御部52は、第2制御状態では、第1制御状態よりも変速比Rの変更を抑制するように変速機34を制御する。制御部52は、変速機34が後変速機34Aおよび前変速機の両方を含む場合、第1所定条件に応じて後変速機34Aおよび前変速機の一方のみを制御してもよく、後変速機34Aおよび前変速機の少なくとも一方を制御してもよい。
人力駆動車10の車体12の運動状態は、人力駆動車10の車体12の運動エネルギーに影響する状態を示す。人力駆動車10の車体12の運動状態は、例えば、車体12の走行路に対する姿勢、車体12の走行路に対する姿勢の変化、人力駆動車10の車輪の走行路との接触状態、ライダの姿勢、および、ライダの姿勢変化の少なくとも1つを含む。
人力駆動車10の操舵状態は、ライダによるハンドル22Aの操作に関連する状態を示す。人力駆動車10の操舵状態は、人力駆動車10のハンドル22Aの操舵角度SA、および、ライダの人力駆動車10のハンドル22Aの把持状態の少なくとも1つを含む。
人力駆動車10の走行する走行路の表面状態は、人力駆動車10の挙動に影響する走行路の表面状態を示す。人力駆動車10の走行する走行路の表面状態は、例えば、走行路の表面の摩擦係数、走行路の水濡れ状態、走行路の積雪状態、および、走行路の舗装状態の少なくとも1つを含む。
人力駆動車10のペダル24に関するペダリング準備状態は、ペダリングに関する人力駆動車10およびライダの少なくとも一方の装備に関する状態を示す。人力駆動車10のペダル24に関するペダリング準備状態は、例えば、ライダのシューズとペダル24のシューズ連結機構との連結に関する状態、シューズ連結機構と連結されるシューズの連結部の種類、および、シューズの連結部の劣化状態の少なくとも1つを含む。
第1所定条件は、人力駆動車10の走行状態および走行環境を含む。制御部52は、第1制御状態において、人力駆動車10の走行状態および走行環境に関するパラメータPが第1範囲外になった場合、変速比Rを変更するように変速機34を制御する。パラメータPは、例えば、クランク14の回転速度N、人力駆動力H、および、路面勾配の少なくとも1つを含む。制御装置50は、パラメータPを検出するための検出部56をさらに含むことが好ましい。制御部52は、パラメータPが第1範囲外になった場合、パラメータPが第1範囲内に変化するように変速機34を制御することが好ましい。
パラメータPがクランク14の回転速度Nを含む場合、制御部52は、クランク14の回転速度Nが第1範囲の上限値よりも大きくなった場合、変速比Rが大きくなるように変速機34を制御し、クランク14の回転速度Nが第1範囲の下限値よりも小さくなった場合、変速比Rが小さくなるように変速機34を制御する。この場合、検出部56は、クランク回転センサ56Aを含む。
クランク回転センサ56Aは、人力駆動車10のクランク14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56Aは、例えば人力駆動車10のフレーム18に取り付けられる。クランク回転センサ56A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14Aまたはクランク軸14Aから第1回転体28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56A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56Aは、クランク14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56Aは、クランク軸14Aから第1回転体28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14A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56Aは、クランク軸14Aと第1回転体28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28に設けられてもよい。
パラメータPが人力駆動力Hを含む場合、制御部52は、人力駆動力Hが第1範囲の上限値よりも大きくなった場合、変速比Rが小さくなるように変速機34を制御し、人力駆動力Hが第1範囲の下限値よりも小さくなった場合、変速比Rが大きくなるように変速機34を制御する。この場合、検出部56は、トルクセンサ56Bを含む。
トルクセンサ56Bは、人力駆動力Hのトルクを検出するために用いられる。トルクセンサ56Bは、例えば、クランク軸14Aに設けられる。トルクセンサ56Bは、クランク14に入力される人力駆動力Hのトルクを検出する。トルクセンサ56B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56B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56B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56B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56Bの通信部は、制御部52と通信可能に構成される。
パラメータPが路面勾配を含む場合、制御部52は、路面勾配が第1範囲の上限値よりも大きくなった場合、変速比Rが小さくなるように変速機34を制御し、路面勾配が第1範囲の下限値よりも小さくなった場合、変速比Rが大きくなるように変速機34を制御する。この場合、検出部56は、勾配センサ56Cを含む。
勾配センサ56Cは、人力駆動車10の走行する路面勾配を検出するために用いられる。勾配センサ56Cは、人力駆動車10のピッチ角度を検出する傾斜センサを含む。傾斜センサは、人力駆動車10のピッチ角度を人力駆動車10の走行する路面勾配として検出することができる。人力駆動車10の走行する路面勾配は、人力駆動車10の進行方向におけるピッチ角度によって検出できる。人力駆動車10の走行する路面勾配は、人力駆動車10の傾斜角度と対応する。勾配センサ56C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、勾配センサ56C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の走行する路面の路面勾配を演算してもよい。
一例では、制御部52は、第2制御状態において、第1所定条件に応じて変速比Rを変更しないように変速機34を制御する。この場合、パラメータPが第1範囲外になった場合でも、制御部52は、変速機34を制御しない。
図3を参照して、第1制御状態において変速比Rを変更する処理について説明する。制御部52は、制御部52にバッテリ44から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、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップS11からの処理を実行する。
制御部52は、ステップS11において、第1制御状態か否かを判定する。制御部52は、第1制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部52は、第1制御状態の場合、ステップS12に移行する。
制御部52は、ステップS12において、パラメータPが第1範囲外か否かを判定する。制御部52は、パラメータPが第1範囲外の場合、ステップS13に移行する。制御部52は、ステップS13において、変速比Rを変更するように変速機34を制御し、処理を終了する。制御部52は、ステップS13において、変速比Rを変更できない場合は、変速機34を制御しない。例えば、制御部52は、パラメータPを第1範囲内に変化させるために変速比Rを大きくしようとする場合、かつ、変速比Rが最大の変速比Rの場合、変速機34を制御しない。例えば、制御部52は、パラメータPを第1範囲内に変化させるために変速比Rを小さくしようとする場合、かつ、変速比Rが最小の変速比Rの場合、変速機34を制御しない。
制御部52は、ステップS11において、第1制御状態ではない場合、変速機34を制御せずに処理を終了する。このため、制御部52は、第2制御状態の場合、変速機34を制御しない。
別例では、制御部52は、第2制御状態において、パラメータPが第1範囲よりも広い第2範囲外になった場合、変速比Rを変更するように変速機34を制御する。具体的には、第2範囲の上限値が第1範囲の上限値よりも大きい、または、第2範囲の下限値が第1範囲の下限値よりも小さい、または、第2範囲の上限値が第1範囲の上限値よりも大きくかつ第2範囲の下限値が第2範囲の下限値よりも小さい。この場合、図3の処理に加えて、図4の処理が行われる。
図4を参照して、第2制御状態において変速比Rを変更する処理について説明する。制御部52は、制御部52にバッテリ44から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52は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップS21からの処理を実行する。
制御部52は、ステップS21において、第2制御状態か否かを判定する。制御部52は、ステップS21において、第2制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部52は、第2制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部52は、第2制御状態の場合、ステップS22に移行する。
制御部52は、ステップS22において、パラメータPが第2範囲外か否かを判定する。制御部52は、パラメータPが第2範囲外の場合、ステップS23に移行する。制御部52は、ステップS23において、変速比Rを変更するように変速機34を制御し、処理を終了する。制御部52は、ステップS23において、変速比Rを変更できない場合は、変速機34を制御しない。例えば、制御部52は、パラメータPを第2範囲内に変化させるために変速比Rを大きくしようとする場合、かつ、変速比Rが最大の変速比Rの場合、変速機34を制御しない。例えば、制御部52は、パラメータPを第2範囲内に変化させるために変速比Rを小さくしようとする場合、かつ、変速比Rが最小の変速比Rの場合、変速機34を制御しない。
制御部52は、第1制御状態において、人力駆動車10の車体12の運動状態、人力駆動車10の操舵状態、人力駆動車10の走行する走行路の表面状態、および、人力駆動車10のペダル24に関するペダリング準備状態の少なくとも1つに関する第2制御状態への切替条件が成立した場合、第2制御状態に切り替える。制御部52は、第2制御状態において、第1制御状態への切替条件が成立した場合、第1制御状態に切り替える。第2制御状態への切替条件と、第1制御状態への切替条件とは、互いに反対のものであってもよい。第2制御状態への切替条件は、第1制御状態への切替条件と異なる判定値を用いてもよい。第2制御状態への切替条件は、第1制御状態への切替条件と異なっていてもよい。
運動状態は、車体12の走行路に対する姿勢、および、姿勢の変化の少なくとも1つを含む。車体12の走行路に対する姿勢は、車体12のヨー角度DYおよび車体12のロール角度DRの少なくとも1つを含む。
制御部52は、ヨー角度DYおよびロール角度DRの少なくとも1つを運動状態に関する情報として検出する第1検出部58の出力に応じて、第1制御状態と第2制御状態とを切り替える。この場合、制御装置50は、第1検出部58をさらに含むことが好ましい。一例では、第1検出部58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。第1検出部58は、勾配センサ56Cの傾斜センサと同様に構成される。第1検出部58は、勾配センサ56Cが傾斜センサを含む場合、勾配センサ56Cと一体であってもよい。
第1の例では、制御部52は、第1制御状態において、車体12のヨー角度DYおよび車体12のロール角度DRの少なくとも1つが第1角度DXよりも大きい場合、第2制御状態に切り替える。例えば、人力駆動車10が旋回中、スラローム中、および、タイトコーナを通過中は、ヨー角度DYおよびロール角度DRの少なくとも一方が大きくなる。第1角度DXがヨー角度DYと対応する場合、第1角度DXは、人力駆動車10の旋回中、スラローム中、または、タイトコーナを通過中のヨー角度DYと対応した角度が設定される。第1角度DXがロール角度DRと対応する場合、第1角度DXは、人力駆動車10の旋回中、スラローム中、または、タイトコーナを通過中のロール角度DRと対応した角度が設定される。
図5を参照して、第1の例において第1制御状態と第2制御状態とを切り替える処理について説明する。制御部52は、制御部52にバッテリ44から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、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップS31からの処理を実行する。
制御部52は、ステップS31において、第1制御状態か否かを判定する。制御部52は、第1制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部52は、第1制御状態の場合、ステップS32に移行する。
制御部52は、ステップS32において、ヨー角度DYおよびロール角度DRの少なくとも1つが第1角度DXよりも大きいか否かを判定する。制御部52は、ヨー角度DYおよびロール角度DRの少なくとも1つが第1角度DXよりも大きくない場合、処理を終了する。制御部52は、ヨー角度DYおよびロール角度DRの少なくとも1つが第1角度DXよりも大きい場合、ステップS33に移行する。
制御部52は、ステップS32において、ヨー角度DYが第1角度DXよりも大きい場合、ステップS33に移行するようにしてもよい。制御部52は、ロール角度DRが第1角度DXよりも大きい場合、ステップS33に移行するようにしてもよい。制御部52は、ヨー角度DYがヨー角度DYに対して設定された第1角度DXよりも大きく、かつ、ロール角度DRがロール角度DRに対して設定された第1角度DXよりも大きい場合、ステップS33に移行するようにしてもよい。
制御部52は、ステップS33において、第2制御状態に切り替え、ステップS34に移行する。制御部52は、ステップS34において、第1制御状態への切替条件が成立したか否かを判定する。第1制御状態への切替条件が第2制御状態への切替条件と反対である場合、第1制御状態への切替条件は、ヨー角度DYおよびロール角度DRの少なくとも1つが第1角度DXよりも大きくない場合に成立する。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立するまでステップS34の判定処理を繰り返す。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立した場合、ステップS35に移行する。制御部52は、ステップS35において、第1制御状態に切り替え、処理を終了する。
第1制御状態への切替条件は、第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合に成立するようにしてもよい。この場合、制御部52は、ステップS34において、ステップS33で第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合、第1制御状態への切替条件が成立したと判定してもよい。
第2の例では、制御部52は、第1制御状態において、ヨー角度DYおよびロール角度DRの少なくとも1つが第1期間T1内に増加と減少とを繰り返す場合、第2制御状態に切り替える。例えば、人力駆動車10がふらついている場合、および、街中のような障害物が多い場所を走行している場合、ヨー角度DYおよびロール角度DRの少なくとも1つが頻繁に増減する。第1期間T1は、人力駆動車10がふらついている場合または街中のような障害物が多い場所を走行している場合におけるヨー角度DYおよびロール角度DRの増減の繰り返しを判定できる期間が設定される。制御部52は、例えば、第1期間T1内に、ヨー角度DYおよびロール角度DRの少なくとも1つの第1所定角度以上の増加および第2所定角度以上の減少がそれぞれ所定回数以上生じた場合、ヨー角度DYおよびロール角度DRの少なくとも1つが第1期間T1内に増加と減少とを繰り返したと判定する。
図6を参照して、第2の例において第1制御状態と第2制御状態とを切り替える処理について説明する。制御部52は、制御部52にバッテリ44から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S41に移行する。制御部52は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップS41からの処理を実行する。
制御部52は、ステップS41において、第1制御状態か否かを判定する。制御部52は、第1制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部52は、第1制御状態の場合、ステップS42に移行する。
制御部52は、ステップS42において、ヨー角度DYおよびロール角度DRの少なくとも1つが第1期間T1内に増加と減少とを繰り返したか否かを判定する。制御部52は、ヨー角度DYおよびロール角度DRの少なくとも1つが第1期間T1内に増加と減少とを繰り返していない場合、処理を終了する。制御部52は、ヨー角度DYおよびロール角度DRの少なくとも1つが第1期間T1内に増加と減少とを繰り返した場合、ステップS43に移行する。
制御部52は、ステップS42において、ヨー角度DYが第1期間T1内に増加と減少とを繰り返した場合、ステップS43に移行するようにしてもよい。制御部52は、ロール角度DRが第1期間T1内に増加と減少とを繰り返した場合、ステップS43に移行するようにしてもよい。制御部52は、ヨー角度DYおよびロール角度DRの両方が第1期間T1内に増加と減少とを繰り返した場合、ステップS43に移行するようにしてもよい。
制御部52は、ステップS43において、第2制御状態に切り替え、ステップS44に移行する。制御部52は、ステップS44において、第1制御状態への切替条件が成立したか否かを判定する。第1制御状態への切替条件が第2制御状態への切替条件と反対である場合、第1制御状態への切替条件は、ヨー角度DYおよびロール角度DRの少なくとも1つが第1期間T1内に増加と減少とを繰り返していない場合に成立する。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立するまでステップS44の判定処理を繰り返す。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立した場合、ステップS45に移行する。制御部52は、ステップS45において、第1制御状態に切り替え、処理を終了する。
第1制御状態への切替条件は、第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合に成立するようにしてもよい。この場合、制御部52は、ステップS44において、ステップS43で第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合、第1制御状態への切替条件が成立したと判定してもよい。
第3の例では、制御部52は、車体12のピッチ角度DP、車体12の上上下方向の変位、および、サスペンションストローク量Lの少なくとも1つを運動状態に関する情報として検出する第2検出部60の出力に応じて、第1制御状態と第2制御状態とを切り替える。この場合、制御装置50は、第2検出部60をさらに含むことが好ましい。
第2検出部60がピッチ角度DPを検出する場合、第2検出部60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。第2検出部60は、勾配センサ56Cの傾斜センサと同様に構成される。第2検出部60は、勾配センサ56Cが傾斜センサを含む場合、勾配センサ56Cと一体であってもよい。
第2検出部60が車体12の上下方向の変位を検出する場合、第2検出部60は、加速度センサを含む。第2検出部60は、制御装置50が第1検出部58を含み、第1検出部58が人力駆動車10の上下方向の加速度を検出する加速度センサを含む場合、第1検出部58と一体であってもよい。第2検出部60は、勾配センサ56Cが人力駆動車10の上下方向の加速度を検出する加速度センサを含む場合、勾配センサ56Cと一体であってもよい。
第2検出部60がサスペンションストローク量Lを検出する場合、第2検出部60は、第1部分40A,42Aおよび第2部分40B,42Bの一方に対する第1部分40A,42Aおよび第2部分40B,42Bの他方の位置を検出する。第2検出部60は、例えばリニアエンコーダを含む。
第3の例の一例では、制御部52は、第1制御状態において、車体12のピッチ角度DP、車体12のピッチ角度DPの変化率に関する値、車体12の上下方向の変位、車体12の上下方向の変位の変化率に関する値、サスペンションストローク量L、および、サスペンションストローク量Lの変化率に関する値の少なくとも1つが第1所定値以上になった場合、第2制御状態に切り替える。車体12のピッチ角度DPの変化率に関する値は、車体12のピッチ角度DPの変化率および変化率を時間で1回以上微分した値が含まれる。車体12の上下方向の変位の変化率に関する値は、車体12の上下方向の変位の変化率および変化率を時間で1回以上微分した値が含まれる。サスペンションストローク量Lの変化率に関する値は、サスペンションストローク量Lの変化率および変化率を時間で1回以上微分した値が含まれる。
例えば、人力駆動車10が障害物に乗り上げた場合または段差を走行する場合、車体12のピッチ角度DP、車体12のピッチ角度DPの変化率に関する値、車体12の上下方向の変位、車体12の上下方向の変位の変化率に関する値、サスペンションストローク量L、および、サスペンションストローク量Lの変化率に関する値の少なくとも1つが大きくなる。第1所定値は、人力駆動車10が障害物に乗り上げた場合または段差を走行する場合の車体12のピッチ角度DP、車体12のピッチ角度DPの変化率に関する値、車体12の上下方向の変位、車体12の上下方向の変位の変化率に関する値、サスペンションストローク量L、および、サスペンションストローク量Lの変化率に関する値に適した値が設定される。第1所定値は、人力駆動車10の車速Vに基づいて変更されてもよい。例えば、制御部52は、車速Vが所定速度VA以上の場合、車速Vが所定速度VA未満の場合よりも第1所定値を大きくする。例えば、制御部52は、車速Vが所定速度VA以上の場合、車速Vが所定速度VA未満の場合よりも第1所定値を小さくする。制御部52は、第1制御状態において、車体12のピッチ角度DP、車体12のピッチ角度DPの変化率に関する値、車体12の上下方向の変位、車体12の上下方向の変位の変化率に関する値、サスペンションストローク量L、および、サスペンションストローク量Lの変化率に関する値の少なくとも1つが第1所定値以上になった場合、かつ、車速Vが所定速度VA未満の場合に第2制御状態に切り替えるようにしてもよい。制御部52は、第1制御状態において、車体12のピッチ角度DP、車体12のピッチ角度DPの変化率に関する値、車体12の上下方向の変位、車体12の上下方向の変位の変化率に関する値、サスペンションストローク量L、および、サスペンションストローク量Lの変化率に関する値の少なくとも1つが第1所定値以上になった場合、かつ、車速Vが所定速度VA以上の場合に第2制御状態に切り替えるようにしてもよい。
図7を参照して、第3の例の一例において第1制御状態と第2制御状態とを切り替える処理について説明する。制御部52は、制御部52にバッテリ44から電力が供給されると、処理を開始して図7に示すフローチャートのステップS151に移行する。制御部52は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップS151からの処理を実行する。
制御部52は、ステップS151において、第1制御状態か否かを判定する。制御部52は、第1制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部52は、第1制御状態の場合、ステップS152に移行する。
制御部52は、ステップS152において、車体12のピッチ角度DP、車体12のピッチ角度DPの変化率に関する値、車体12の上下方向の変位、車体12の上下方向の変位の変化率に関する値、サスペンションストローク量L、および、サスペンションストローク量Lの変化率に関する値の少なくとも1つが第1所定値以上になったか否かを判定する。制御部52は、車体12のピッチ角度DP、車体12のピッチ角度DPの変化率に関する値、車体12の上下方向の変位、車体12の上下方向の変位の変化率に関する値、サスペンションストローク量L、および、サスペンションストローク量Lの変化率に関する値の少なくとも1つが第1所定値以上になっていない場合、処理を終了する。制御部52は、車体12のピッチ角度DP、車体12のピッチ角度DPの変化率に関する値、車体12の上下方向の変位、車体12の上下方向の変位の変化率に関する値、サスペンションストローク量L、および、サスペンションストローク量Lの変化率に関する値の少なくとも1つが第1所定値以上になった場合、ステップS153に移行する。
制御部52は、ステップS152において、ピッチ角度DPが第2期間T2内に増加と減少とを繰り返した場合、ステップS153に移行するようにしてもよい。制御部52は、車体12の上下方向の変位が第2期間T2内に増加と減少とを繰り返した場合、ステップS153に移行するようにしてもよい。制御部52は、サスペンションストローク量Lが第2期間T2内に増加と減少とを繰り返した場合、ステップS153に移行するようにしてもよい。制御部52は、ステップS152において、ピッチ角度DP、車体12の上下方向の変位、および、サスペンションストローク量Lのうちの予め定める2つ以上が第2期間T2内に増加と減少とを繰り返した場合、ステップS153に移行するようにしてもよい。
制御部52は、ステップS153において、第2制御状態に切り替え、ステップS154に移行する。制御部52は、ステップS154において、第1制御状態への切替条件が成立したか否かを判定する。第1制御状態への切替条件が第2制御状態への切替条件と反対である場合、第1制御状態への切替条件は、車体12のピッチ角度DP、車体12のピッチ角度DPの変化率に関する値、車体12の上下方向の変位、車体12の上下方向の変位の変化率に関する値、サスペンションストローク量L、および、サスペンションストローク量Lの変化率に関する値の少なくとも1つが第1所定値未満になった場合に成立する。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立するまでステップS154の判定処理を繰り返す。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立した場合、ステップS155に移行する。制御部52は、ステップS155において、第1制御状態に切り替え、処理を終了する。
第1制御状態への切替条件は、第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合に成立するようにしてもよい。この場合、制御部52は、ステップS154において、ステップS153で第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合、第1制御状態への切替条件が成立したと判定してもよい。
第3の例の別例では、制御部52は、第1制御状態において、車体12のピッチ角度DP、車体12の上下方向の変位、および、サスペンションストローク量Lの少なくとも1つが第2期間T2内に増加と減少とを繰り返す場合、第2制御状態に切り替える。
例えば、人力駆動車10が凸凹道を走行する場合、ピッチ角度DP、車体12の上下方向の変位、および、サスペンションストローク量Lの少なくとも1つが頻繁に増減する。第2期間T2は、人力駆動車10が凸凹道を走行する場合におけるピッチ角度DP、車体12の上下方向の変位、および、サスペンションストローク量Lの増減の繰り返しを判定できる期間が設定される。制御部52は、例えば、第2期間T2内に、ピッチ角度DP、車体12の上下方向の変位、および、サスペンションストローク量Lの少なくとも1つの第2所定値以上の増加および第3所定値以上の減少がそれぞれ所定回数以上生じた場合、ピッチ角度DP、車体12の上下方向の変位、および、サスペンションストローク量Lの少なくとも1つが第2期間T2内に増加と減少とを繰り返したと判定する。
図8を参照して、第3の例の別例において第1制御状態と第2制御状態とを切り替える処理について説明する。制御部52は、制御部52にバッテリ44から電力が供給されると、処理を開始して図8に示すフローチャートのステップS51に移行する。制御部52は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップS51からの処理を実行する。
制御部52は、ステップS51において、第1制御状態か否かを判定する。制御部52は、第1制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部52は、第1制御状態の場合、ステップS52に移行する。
制御部52は、ステップS52において、ピッチ角度DP、車体12の上下方向の変位、および、サスペンションストローク量Lの少なくとも1つが第2期間T2内に増加と減少とを繰り返したか否かを判定する。制御部52は、ピッチ角度DP、車体12の上下方向の変位、および、サスペンションストローク量Lの少なくとも1つが第2期間T2内に増加と減少とを繰り返していない場合、処理を終了する。制御部52は、ピッチ角度DP、車体12の上下方向の変位、および、サスペンションストローク量Lの少なくとも1つが第2期間T2内に増加と減少とを繰り返した場合、ステップS53に移行する。
制御部52は、ステップS52において、ピッチ角度DPが第2期間T2内に増加と減少とを繰り返した場合、ステップS53に移行するようにしてもよい。制御部52は、車体12の上下方向の変位が第2期間T2内に増加と減少とを繰り返した場合、ステップS53に移行するようにしてもよい。制御部52は、サスペンションストローク量Lが第2期間T2内に増加と減少とを繰り返した場合、ステップS53に移行するようにしてもよい。制御部52は、ステップS52において、ピッチ角度DP、車体12の上下方向の変位、および、サスペンションストローク量Lのうちの予め定める2つ以上が第2期間T2内に増加と減少とを繰り返した場合、ステップS53に移行するようにしてもよい。
制御部52は、ステップS53において、第2制御状態に切り替え、ステップS54に移行する。制御部52は、ステップS54において、第1制御状態への切替条件が成立したか否かを判定する。第1制御状態への切替条件が第2制御状態への切替条件と反対である場合、第1制御状態への切替条件は、ピッチ角度DP、車体12の上下方向の変位、および、サスペンションストローク量Lの少なくとも1つが第2期間T2内に増加と減少とを繰り返していない場合に成立する。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立するまでステップS54の判定処理を繰り返す。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立した場合、ステップS55に移行する。制御部52は、ステップS55において、第1制御状態に切り替え、処理を終了する。
第1制御状態への切替条件は、第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合に成立するようにしてもよい。この場合、制御部52は、ステップS54において、ステップS53で第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合、第1制御状態への切替条件が成立したと判定してもよい。
第4の例では、制御部52は、人力駆動車10の車輪の走行路との接触状態を運動状態に関する情報として検出する第3検出部62の出力に応じて、第1制御状態と第2制御状態とを切り替える。制御部52は、第1制御状態において、車輪が走行路から離れた場合、第2制御状態に切り替える。この場合、制御装置50は、第3検出部62をさらに含むことが好ましい。第3検出部62は、ハブ軸にかかる荷重、緩衝装置38にかかる荷重、および、タイヤの空気圧の少なくとも1つを検出する。フロントリフトおよびウイリー等によって車輪が走行路から離れた場合、ハブ軸にかかる荷重および緩衝装置38にかかる荷重は小さくなる。また、車輪が走行路から離れた場合、タイヤの空気圧は小さくなる。制御部52は、第1制御状態において、ハブ軸にかかる荷重が第1荷重以下になった場合、緩衝装置38にかかる荷重が第2荷重以下になった場合、および、タイヤの空気圧が所定圧以下になった場合の少なくとも1つの場合、第2制御状態に切り替える。第1荷重、第2荷重、および、所定圧は、車輪が走行路から離れた場合の各値と対応する値が設定される。
図9を参照して、第4の例において第1制御状態と第2制御状態とを切り替える処理について説明する。制御部52は、制御部52にバッテリ44から電力が供給されると、処理を開始して図9に示すフローチャートのステップS61に移行する。制御部52は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップS61からの処理を実行する。
制御部52は、ステップS61において、第1制御状態か否かを判定する。制御部52は、第1制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部52は、第1制御状態の場合、ステップS62に移行する。
制御部52は、ステップS62において、車輪が走行路から離れたか否かを判定する。制御部52は、車輪が走行路から離れていない場合、処理を終了する。制御部52は、車輪が走行路から離れた場合、ステップS63に移行する。
制御部52は、ステップS63において、第2制御状態に切り替え、ステップS64に移行する。制御部52は、ステップS64において、第1制御状態への切替条件が成立したか否かを判定する。第1制御状態への切替条件が第2制御状態への切替条件と反対である場合、第1制御状態への切替条件は、車輪が走行路から離れていない場合に成立する。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立するまでステップS64の判定処理を繰り返す。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立した場合、ステップS65に移行する。制御部52は、ステップS65において、第1制御状態に切り替え、処理を終了する。
第1制御状態への切替条件は、第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合に成立するようにしてもよい。この場合、制御部52は、ステップS64において、ステップS63で第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合、第1制御状態への切替条件が成立したと判定してもよい。
第5の例では、制御部52は、ライダの姿勢変化によって変化する第1パラメータP1を運動状態に関する情報として検出する第4検出部64の出力に応じて、第1制御状態と第2制御状態とを切り替える。制御部52は、第1制御状態において、第1パラメータP1がライダの立ち漕ぎと対応する状態になった場合、第2制御状態に切り替える。この場合、制御装置50は、第4検出部64をさらに含むことが好ましい。
第5の例の一例では、第1パラメータP1は、人力駆動車10に入力される人力駆動力Hを含む。制御部52は、第1制御状態において、人力駆動力Hの大きさが第1値H1以上になった場合、および、人力駆動力Hの変化と人力駆動車10のクランク14の位相の変化との関係が所定の関係になった場合の少なくとも1つの場合において、第2制御状態に切り替える。
第1パラメータP1が人力駆動力Hを含む場合、第4検出部64はトルクセンサを含む。トルクセンサは、人力駆動力Hのトルクを検出するために用いられる。この場合、第4検出部64は、トルクセンサ56Bと同様に構成される。トルクセンサは、トルクセンサ56Bと一体であってもよい。第4検出部64は、トルクセンサおよびクランク回転センサを含んでいてもよい。この場合、クランク回転センサは、クランク回転センサ56Aと同様に構成される。クランク回転センサは、クランク回転センサ56Aと一体であってもよい。
例えば、ライダの姿勢が座り漕ぎの場合と立ち漕ぎの場合とで、人力駆動力Hのトルクの大きさが変化する。ライダの姿勢が立ち漕ぎの場合、ライダの姿勢が座り漕ぎの場合よりも、人力駆動力Hのトルクが大きくなる。第1値H1は、ライダの姿勢が立ち漕ぎの場合の人力駆動力Hの大きさと対応する値が設定される。制御部52は、クランク14の回転位相が所定範囲にある場合の人力駆動力Hのトルクの大きさが第1値H1よりも大きい場合にライダの姿勢が立ち漕ぎであると判定してもよい。所定範囲は、クランク14の上死点および下死点から90度離れた角度を含むことが好ましい。
例えば、ライダの姿勢が座り漕ぎの場合と立ち漕ぎの場合とで、人力駆動力Hの変化と人力駆動車10のクランク14の位相の変化との関係が変化する。具体的には、ライダの姿勢が立ち漕ぎの場合と、ライダの姿勢が座り漕ぎの場合とで、人力駆動力Hのトルクがピークになるクランク14の位相が異なる。所定の関係は、ライダの姿勢が立ち漕ぎの場合の人力駆動力Hの変化と人力駆動車10のクランク14の位相の変化との関係と対応した関係が設定される。例えば、制御部52は、人力駆動力Hのトルクがピークになるクランク14の位相がライダの姿勢が立ち漕ぎの場合と対応する位相になった場合、所定の関係になったと判定する。
図10を参照して、第5の例の一例において第1制御状態と第2制御状態とを切り替える処理について説明する。制御部52は、制御部52にバッテリ44から電力が供給されると、処理を開始して図10に示すフローチャートのステップS71に移行する。制御部52は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップS71からの処理を実行する。
制御部52は、ステップS71において、第1制御状態か否かを判定する。制御部52は、第1制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部52は、第1制御状態の場合、ステップS72に移行する。
制御部52は、ステップS72において、人力駆動力Hの大きさが第1値H1以上、または、人力駆動力Hの変化と人力駆動車10のクランク14の位相の変化との関係が所定の関係か否かを判定する。制御部52は、人力駆動力Hの大きさが第1値H1未満、または、人力駆動力Hの変化と人力駆動車10のクランク14の位相の変化との関係が所定の関係ではない場合、処理を終了する。制御部52は、人力駆動力Hの大きさが第1値H1以上、または、人力駆動力Hの変化と人力駆動車10のクランク14の位相の変化との関係が所定の関係の場合、ステップS73に移行する。
制御部52は、ステップS72において、人力駆動力Hの大きさが第1値H1以上の場合にステップS73に移行するようにしてもよい。制御部52は、ステップS72において、人力駆動力Hの変化と人力駆動車10のクランク14の位相の変化との関係が所定の関係の場合にステップS73に移行するようにしてもよい。制御部52は、ステップS72において、人力駆動力Hの大きさが第1値H1以上、かつ、人力駆動力Hの変化と人力駆動車10のクランク14の位相の変化との関係が所定の関係の場合にステップS73に移行するようにしてもよい。
制御部52は、ステップS73において、第2制御状態に切り替え、ステップS74に移行する。制御部52は、ステップS74において、第1制御状態への切替条件が成立したか否かを判定する。第1制御状態への切替条件が第2制御状態への切替条件と反対である場合、第1制御状態への切替条件は、人力駆動力Hの大きさが第1値H1未満、または、人力駆動力Hの変化と人力駆動車10のクランク14の位相の変化との関係が所定の関係ではない場合に成立する。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立するまでステップS74の判定処理を繰り返す。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立した場合、ステップS75に移行する。制御部52は、ステップS75において、第1制御状態に切り替え、処理を終了する。
第1制御状態への切替条件は、第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合に成立するようにしてもよい。この場合、制御部52は、ステップS74において、ステップS73で第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合、第1制御状態への切替条件が成立したと判定してもよい。
第4検出部64がヨー角度DYおよびロール角度DRの少なくとも1つを検出する場合、第4検出部64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。第4検出部64は、勾配センサ56Cの傾斜センサと同様に構成される。第4検出部64は、勾配センサ56Cが傾斜センサを含む場合、勾配センサ56Cと一体であってもよい。
第5の例の別例では、第1パラメータは、車体12のロール角度DRを含む。制御部52は、第1制御状態において、ロール角度DRの変化量DDRが所定変化量DDRXよりも大きい場合、第2制御状態に切り替える。
第1パラメータP1がロール角度DRを含む場合、第4検出部64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。第4検出部64は、勾配センサ56Cの傾斜センサと同様に構成される。第4検出部64は、勾配センサ56Cが傾斜センサを含む場合、勾配センサ56Cと一体であってもよい。
例えば、ライダの姿勢が立ち漕ぎの場合、ライダの姿勢が座り漕ぎの場合よりも、ロール角度DRの変化量DDRが大きくなる。所定変化量DDRXは、ライダの姿勢が立ち漕ぎの場合のロール角度DRの変化量DDRの大きさと対応する値が設定される。
図11を参照して、第5の例の別例において第1制御状態と第2制御状態とを切り替える処理について説明する。制御部52は、制御部52にバッテリ44から電力が供給されると、処理を開始して図11に示すフローチャートのステップS81に移行する。制御部52は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップS81からの処理を実行する。
制御部52は、ステップS81において、第1制御状態か否かを判定する。制御部52は、第1制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部52は、第1制御状態の場合、ステップS82に移行する。
制御部52は、ステップS82において、ロール角度DRの変化量DDRが所定変化量DDRXよりも大きいか否かを判定する。制御部52は、ロール角度DRの変化量DDRが所定変化量DDRXよりも大きくない場合、処理を終了する。制御部52は、ロール角度DRの変化量DDRが所定変化量DDRXよりも大きい場合、ステップS83に移行する。
制御部52は、ステップS83において、第2制御状態に切り替え、ステップS84に移行する。制御部52は、ステップS84において、第1制御状態への切替条件が成立したか否かを判定する。第1制御状態への切替条件が第2制御状態への切替条件と反対である場合、第1制御状態への切替条件は、ロール角度DRの変化量DDRが所定変化量DDRXよりも大きくない場合に成立する。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立するまでステップS84の判定処理を繰り返す。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立した場合、ステップS85に移行する。制御部52は、ステップS85において、第1制御状態に切り替え、処理を終了する。
第1制御状態への切替条件は、第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合に成立するようにしてもよい。この場合、制御部52は、ステップS84において、ステップS83で第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合、第1制御状態への切替条件が成立したと判定してもよい。
第6の例では、制御部52は、人力駆動車10のハンドルの操舵角度SAを操舵状態に関する情報として検出する第5検出部66の出力に応じて、第1制御状態と第2制御状態とを切り替える。この場合、制御装置50は、第5検出部66をさらに含むことが好ましい。
第5検出部66は、フレーム18に対する、フロントフォーク20、ハンドル22A、ステム22B、および、前輪の少なくとも1つの角度を検出する。第5検出部66は、一例では、回転角センサを含む。第5検出部66は、例えば、フレーム18のヘッドチューブに設けられ、ヘッドチューブに対するフロントフォーク20の回転角度を検出する。ヘッドチューブに対するフロントフォーク20の回転角度は、操舵角度SAと相関する。
第6の例の一例では、制御部52は、第1制御状態において、操舵角度Sが第1操舵角度S1よりも大きい場合、第2制御状態に切り替える。例えば、人力駆動車10が旋回中、スラローム中、および、タイトコーナを通過中は、操舵角度Sが大きくなる。第1操舵角度S1は、人力駆動車10の旋回中、スラローム中、または、タイトコーナを通過中の操舵角度Sと対応した角度が設定される。
図12を参照して、第6の例の一例において第1制御状態と第2制御状態とを切り替える処理について説明する。制御部52は、制御部52にバッテリ44から電力が供給されると、処理を開始して図12に示すフローチャートのステップS91に移行する。制御部52は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップS91からの処理を実行する。
制御部52は、ステップS91において、第1制御状態か否かを判定する。制御部52は、第1制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部52は、第1制御状態の場合、ステップS92に移行する。
制御部52は、ステップS92において、操舵角度Sが第1操舵角度S1よりも大きいか否かを判定する。制御部52は、操舵角度Sが第1操舵角度S1よりも大きくない場合、処理を終了する。制御部52は、操舵角度Sが第1操舵角度S1よりも大きい場合、ステップS93に移行する。
制御部52は、ステップS93において、第2制御状態に切り替え、ステップS94に移行する。制御部52は、ステップS94において、第1制御状態への切替条件が成立したか否かを判定する。第1制御状態への切替条件が第2制御状態への切替条件と反対である場合、第1制御状態への切替条件は、操舵角度Sが第1操舵角度S1よりも大きくない場合に成立する。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立するまでステップS94の判定処理を繰り返す。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立した場合、ステップS95に移行する。制御部52は、ステップS95において、第1制御状態に切り替え、処理を終了する。
第1制御状態への切替条件は、第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合に成立するようにしてもよい。この場合、制御部52は、ステップS94において、ステップS93で第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合、第1制御状態への切替条件が成立したと判定してもよい。
第6の例の別例では、制御部52は、第1制御状態において、操舵角度Sが第3期間T3内に増加と減少とを繰り返す場合、第2制御状態に切り替える。例えば、人力駆動車10がふらついている場合、および、街中のような障害物が多い場所を走行している場合、操舵角度Sが頻繁に増減する。第3期間T3は、人力駆動車10がふらついている場合または街中のような障害物が多い場所を走行している場合における操舵角度Sの増減の繰り返しを判定できる期間が設定される。制御部52は、例えば、第3期間T3内に、操舵角度Sの第3所定角度以上の増加および第4所定角度以上の減少がそれぞれ所定回数以上生じた場合、操舵角度Sが第3期間T3内に増加と減少とを繰り返したと判定する。
図13を参照して、第6の例の別例において第1制御状態と第2制御状態とを切り替える処理について説明する。制御部52は、制御部52にバッテリ44から電力が供給されると、処理を開始して図13に示すフローチャートのステップS101に移行する。制御部52は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップS101からの処理を実行する。
制御部52は、ステップS101において、第1制御状態か否かを判定する。制御部52は、第1制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部52は、第1制御状態の場合、ステップS102に移行する。
制御部52は、ステップS102において、操舵角度Sが第3期間T3内に増加と減少とを繰り返したか否かを判定する。制御部52は、操舵角度Sが第3期間T3内に増加と減少とを繰り返していない場合、処理を終了する。制御部52は、操舵角度Sが第3期間T3内に増加と減少とを繰り返した場合、ステップS103に移行する。
制御部52は、ステップS103において、第2制御状態に切り替え、ステップS104に移行する。制御部52は、ステップS104において、第1制御状態への切替条件が成立したか否かを判定する。第1制御状態への切替条件が第2制御状態への切替条件と反対である場合、第1制御状態への切替条件は、操舵角度Sが第3期間T3内に増加と減少とを繰り返していない場合に成立する。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立するまでステップS104の判定処理を繰り返す。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立した場合、ステップS105に移行する。制御部52は、ステップS105において、第1制御状態に切り替え、処理を終了する。
第1制御状態への切替条件は、第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合に成立するようにしてもよい。この場合、制御部52は、ステップS104において、ステップS103で第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合、第1制御状態への切替条件が成立したと判定してもよい。
第7の例では、制御部52は、ライダの人力駆動車10のハンドルの把持状態を検出する第6検出部68の出力に応じて、操舵状態に応じた第1制御状態と第2制御状態とを切り替える。制御部52は、第1制御状態において、ライダの少なくとも一方の手がハンドル22Aを把持していない場合、第2制御状態に切り替える。この場合、制御装置50は、第6検出部68をさらに含むことが好ましい。第6検出部68は、ライダのハンドル22Aの把持状態を検出する。第6検出部68は、例えば、ハンドル22Aに設けられる圧力センサ、荷重センサ、および、接触センサの少なくとも1つを含む。第6検出部68は、ライダの両方の手のハンドル22Aの把持状態をそれぞれ検出可能に構成されることが好ましい。
図14を参照して、第7の例において第1制御状態と第2制御状態とを切り替える処理について説明する。制御部52は、制御部52にバッテリ44から電力が供給されると、処理を開始して図14に示すフローチャートのステップS111に移行する。制御部52は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップS111からの処理を実行する。
制御部52は、ステップS111において、第1制御状態か否かを判定する。制御部52は、第1制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部52は、第1制御状態の場合、ステップS112に移行する。
制御部52は、ステップS112において、ライダの少なくとも一方の手がハンドル22Aを把持していないか否かを判定する。制御部52は、ライダの少なくとも一方の手がハンドル22Aを把持している場合、処理を終了する。制御部52は、ライダの少なくとも一方の手がハンドル22Aを把持していない場合、ステップS113に移行する。
制御部52は、ステップS113において、第2制御状態に切り替え、ステップS114に移行する。制御部52は、ステップS114において、第1制御状態への切替条件が成立したか否かを判定する。第1制御状態への切替条件が第2制御状態への切替条件と反対である場合、第1制御状態への切替条件は、ライダの少なくとも一方の手がハンドル22Aを把持している場合に成立する。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立するまでステップS114の判定処理を繰り返す。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立した場合、ステップS115に移行する。制御部52は、ステップS115において、第1制御状態に切り替え、処理を終了する。
第1制御状態への切替条件は、第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合に成立するようにしてもよい。この場合、制御部52は、ステップS114において、ステップS113で第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合、第1制御状態への切替条件が成立したと判定してもよい。
第8の例では、制御部52は、走行路の表面の摩擦係数または摩擦係数と相関する第2パラメータP2を走行路の表面状態に関する情報として検出する第7検出部70の出力に応じて、第1制御状態と第2制御状態とを切り替える。制御部52は、第1制御状態において、第2パラメータP2が所定値P2X以上の場合、第2制御状態に切り替える。この場合、制御装置50は、第7検出部70をさらに含むことが好ましい。第7検出部70は、例えば、すべり検出センサを含む。一例では、すべり検出センサは、トルクセンサおよびクランク回転センサを含む。別例では、すべり検出センサは、クランク回転センサおよび車速センサを含む。
すべり検出センサに含まれるトルクセンサは、人力駆動力Hのトルクを検出するために用いられる。この場合、すべり検出センサに含まれるトルクセンサは、トルクセンサ56Bと同様に構成される。すべり検出センサに含まれるトルクセンサは、トルクセンサ56Bと一体であってもよい。すべり検出センサに含まれるクランク回転センサは、クランク回転センサ56Aと同様に構成される。すべり検出センサに含まれるクランク回転センサは、クランク回転センサ56Aと一体であってもよい。
すべり検出センサに含まれる車速センサは、車輪の回転速度を検出するために用いられる。車速センサは、車輪の回転速度に応じた信号を出力する。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。車速センサは、リードスイッチを構成する磁性体リード、または、ホール素子を含むことが好ましい。車速センサは、フレーム18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。
第7検出部70がトルクセンサおよびクランク回転センサを含む場合、第2パラメータP2は、トルクおよびクランク14の回転速度Nを含む。具体的には、制御部52は、第1制御状態において、トルクの減少量が所定トルク以上、かつ、かつ、クランク14の回転速度Nが所定速度NX以上の場合、第2制御状態に切り替える。この場合、所定値P2Xは、車輪のスリップ状態と対応する所定トルクおよび所定速度NXを含む。
第7検出部70がクランク回転センサおよび車速センサを含む場合、第2パラメータP2は、クランク回転センサによって演算される値と、車速センサによって演算される車速Vとの差を含む。具体的には、制御部52は、第1制御状態において、クランク14の回転速度Nに変速比Rを乗算した値と、車速センサによって演算される車速Vとの差が第1所定速度VX以上の場合、第2制御状態に切り替える。この場合、所定値P2Xは、第1所定速度VXを含む。制御部52は、第1制御状態において、クランク14の回転速度Nと、車速センサによって演算される車速Vを変速比Rで除算した値との差が第2所定速度VY以上の場合、第2制御状態に切り替えてもよい。この場合、所定値P2Xは、第2所定速度VYを含む。
図15を参照して、第8の例において第1制御状態と第2制御状態とを切り替える処理について説明する。制御部52は、制御部52にバッテリ44から電力が供給されると、処理を開始して図15に示すフローチャートのステップS121に移行する。制御部52は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップS121からの処理を実行する。
制御部52は、ステップS121において、第1制御状態か否かを判定する。制御部52は、第1制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部52は、第1制御状態の場合、ステップS122に移行する。
制御部52は、ステップS122において、第2パラメータP2が所定値P2X以上か否かを判定する。制御部52は、第2パラメータP2が所定値P2X以上でない場合、処理を終了する。制御部52は、第2パラメータP2が所定値P2X以上の場合、ステップS123に移行する。
制御部52は、ステップS123において、第2制御状態に切り替え、ステップS124に移行する。制御部52は、ステップS124において、第1制御状態への切替条件が成立したか否かを判定する。第1制御状態への切替条件が第2制御状態への切替条件と反対である場合、第1制御状態への切替条件は、第2パラメータP2が所定値P2X以上でない場合に成立する。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立するまでステップS124の判定処理を繰り返す。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立した場合、ステップS125に移行する。制御部52は、ステップS125において、第1制御状態に切り替え、処理を終了する。
第1制御状態への切替条件は、第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合に成立するようにしてもよい。この場合、制御部52は、ステップS124において、ステップS123で第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合、第1制御状態への切替条件が成立したと判定してもよい。
第9の例では、制御部52は、ライダのシューズと、ペダル24のシューズ連結機構との連結をペダリング準備状態に関する情報として検出する第8検出部72の出力に応じて、第1制御状態と第2制御状態とを切り替える。制御部52は、第1制御状態において、ライダの少なくとも一方のシューズがシューズ連結機構から取り外されている場合、第2制御状態に切り替える。この場合、制御装置50は、第8検出部72をさらに含むことが好ましい。
シューズ連結機構は、ライダのシューズとペダル24とを着脱可能に連結させる。ペダル24は、ビンディングペダルであることが好ましい。第8検出部72は、一例では、ライダのシューズおよびペダル24の少なくとも一方に設けられ、ライダのシューズとペダルとが正規の状態で連結している場合と、正規の状態で連結していない場合とで異なる信号を出力する。例えば、シューズ連結機構のうちの、ライダのシューズとペダルとが正規の状態で連結している場合にシューズと接触する部分に設けられる接触センサを含む。
図16を参照して、第9の例において第1制御状態と第2制御状態とを切り替える処理について説明する。制御部52は、制御部52にバッテリ44から電力が供給されると、処理を開始して図16に示すフローチャートのステップS131に移行する。制御部52は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップS131からの処理を実行する。
制御部52は、ステップS131において、第1制御状態か否かを判定する。制御部52は、第1制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部52は、第1制御状態の場合、ステップS132に移行する。
制御部52は、ステップS132において、ライダの少なくとも一方のシューズがシューズ連結機構から取り外されているか否かを判定する。制御部52は、ライダの少なくとも一方のシューズがシューズ連結機構から取り外されていない場合、処理を終了する。制御部52は、ライダの少なくとも一方のシューズがシューズ連結機構から取り外されている場合、ステップS133に移行する。
制御部52は、ステップS133において、第2制御状態に切り替え、ステップS134に移行する。制御部52は、ステップS134において、第1制御状態への切替条件が成立したか否かを判定する。第1制御状態への切替条件が第2制御状態への切替条件と反対である場合、第1制御状態への切替条件は、ライダの少なくとも一方のシューズがシューズ連結機構から取り外されている場合に成立する。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立するまでステップS134の判定処理を繰り返す。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立した場合、ステップS135に移行する。制御部52は、ステップS135において、第1制御状態に切り替え、処理を終了する。
第1制御状態への切替条件は、第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合に成立するようにしてもよい。この場合、制御部52は、ステップS134において、ステップS133で第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合、第1制御状態への切替条件が成立したと判定してもよい。
制御部52は、図5~図16に例示するうちの1つの第1制御状態と第2制御状態との切り替え処理を行ってもよく、図5~図16に例示するうちの2つ以上の第1制御状態と第2制御状態との切り替え処理を行ってもよい。
制御部52は、第1制御状態と、第2制御状態とを、第2所定条件に応じて、切り替え可能に構成されてもよい。制御部52は、第2所定条件の成立に応じて第1制御状態から第2制御状態への切り替えを行う第1モード、および第2所定条件が成立した場合であっても第1制御状態を維持する第2モードのいずれかを、ライダの指示に応じて、選択可能に構成される。ライダは、操作部を用いて第1モードおよび第2モードのいずれかを選択するかを指示する。操作部は、サイクルコンピュータに設けられてもよく、パーソナルコンピュータおよびスマートフォン等の外部装置に設けられてもよい。第2所定条件は、例えば、第1の例~第9の例の第2制御状態への切り替え条件のうちの少なくとも1つを含む。
例えば、第9の例において、ライダがシューズ連結機構と連結しないシューズを履いている場合、および、ペダル24が人力駆動車10にシューズ連結機構を含まない場合、第1モードでは、ライダのシューズとペダルとが正規の状態で連結していないため、制御部52は、第2制御状態を維持する。この場合、ライダは第2モードを選択することによって、制御部52が第1制御状態を維持できる。
図17を参照して、第1モードと第2モードとを選択可能な場合における第1制御状態と第2制御状態とを切り替える処理について説明する。制御部52は、制御部52にバッテリ44から電力が供給されると、処理を開始して図17に示すフローチャートのステップS141に移行する。制御部52は、電力が供給されている限り、所定周期ごとにステップS141からの処理を実行する。
制御部52は、ステップS141において、第1制御状態か否かを判定する。制御部52は、第1制御状態ではない場合、処理を終了する。制御部52は、第1制御状態の場合、ステップS142に移行する。
制御部52は、ステップS142において、第2所定条件が成立したか否かを判定する。制御部52は、第2所定条件が成立していない場合、処理を終了する。制御部52は、第2所定条件が成立した場合、ステップS143に移行する。
制御部52は、ステップS143において、第1モードか否かを判定する。制御部52は、第1モードではない場合、処理を終了する。制御部52は、第1モードの場合、ステップS144に移行する。
制御部52は、ステップS144において、第2制御状態に切り替え、ステップS145に移行する。制御部52は、ステップS145において、第1制御状態への切替条件が成立したか否かを判定する。第1制御状態への切替条件が第2制御状態への切替条件と反対である場合、第1制御状態への切替条件は、第2所定条件が成立しなくなった場合に成立する。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立するまでステップS145の判定処理を繰り返す。制御部52は、第1制御状態への切替条件が成立した場合、ステップS146に移行する。制御部52は、ステップS146において、第1制御状態に切り替え、処理を終了する。
制御部52は、ステップS143において、第2モードの場合、処理を終了する。このため、第1制御状態から第2制御状態に切り替えられずに第1制御状態が維持される。
第1制御状態への切替条件は、第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合に成立するようにしてもよい。この場合、制御部52は、ステップS144において、ステップS143で第2制御状態に切り替えてから所定時間が経過した場合、第1制御状態への切替条件が成立したと判定してもよい。
(変形例)
上記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上記実施形態の変形例、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。
・制御部52は、第1制御状態では、変速操作装置の操作によって変速要求が生じた場合、変速比Rを変更可能に構成され、第2制御状態において、変速操作装置の操作によって変速要求が生じた場合、変速比Rを変更しないようにしてもよい。
・制御部52は、第1の例~第2の例の少なくとも1つに加えて、第1制御状態において、道路勾配が所定勾配以上の下り坂の場合、第2制御状態に切り替えるようにしてもよい。
・制御部52は、人力駆動車10の走行状態および走行環境以外の条件によって変速比Rを変更するようにしてもよい。例えば、制御部52は、ライダの状態によって変速比Rを変更する。ライダの状態は、例えば、心拍数を含む。