JP2019116249A - 人力駆動車両用の制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的は、走行状態に対して好適にモータを制御できる人力駆動車両の制御装置を提供することである。
上記第1側面に従えば、第1制御状態よりも人力駆動力に対するモータの出力の比率が大きい第2制御状態において、第1制御状態の場合よりも応答速度を遅くできる。このため、第2制御状態において人力駆動力にともなってモータの出力が上昇する場合に、モータの出力を緩やかに上昇させられる。このため、第1制御状態および第2制御状態の両方において走行状態に対して好適なモータ制御をすることができる。
上記第2側面に従えば、第2制御状態では、モータの駆動が開始されてから第2期間が経過するまでの期間を含む第2所定期間において、第1制御状態でモータの駆動が開始されてから第1期間が経過するまでの第1所定期間よりも応答速度を遅くできる。このため、第2制御状態、かつ、モータの駆動が開始されてから第2期間が経過するまでの期間を含む第2所定期間において、人力駆動力にともなってモータの出力が上昇する場合に、モータの出力を緩やかに上昇させられる。
上記第3側面に従えば、第2制御状態では、モータの駆動が開始されてから人力駆動車両の走行状態が第2所定状態になるまでの期間を含む第2所定期間において、第1制御状態でモータの駆動が開始されてから人力駆動車両の走行状態が第1所定状態になるまでの第1所定期間よりも応答速度を遅くできる。このため、第2制御状態、かつ、モータの駆動が開始されてから人力駆動車両の走行状態が第2所定状態になるまでの期間を含む第2所定期間において、人力駆動力にともなってモータの出力が上昇する場合に、モータの出力を緩やかに上昇させられる。
上記第4側面に従えば、人力駆動力が所定値以上になるまではモータの駆動が開始されないため、第1制御状態および第2制御状態の両方において走行状態に対して好適なモータ制御をすることができる。
上記第5側面に従えば、人力駆動車両のクランクの回転が開始された後にモータが駆動してから予め定められる第4期間が経過するまでの期間を含む第2所定期間において、第1制御状態でモータの駆動が開始されてから第3期間が経過するまでの期間を含む第1所定期間よりも応答速度を遅くできる。このため、第2制御状態、かつ、人力駆動車両のクランクの回転が開始された後にモータの駆動が開始されてから第4期間が経過するまでの期間を含む第2所定期間において、人力駆動力にともなってモータの出力が上昇する場合に、モータの出力を緩やかに上昇させられる。
上記第6側面に従えば、人力駆動車両のクランクの回転が開始された後にモータが駆動してから人力駆動車両の走行状態が第2所定状態になるまでの期間を含む第2所定期間において、第1制御状態でモータの駆動が開始されてから人力駆動車両の走行状態が第1所定状態になるまでの期間を含む第1所定期間よりも応答速度を遅くできる。このため、第2制御状態、かつ、人力駆動車両のクランクの回転が開始された後にモータの駆動が開始されてから人力駆動車両の走行状態が第2所定状態になるまでの期間を含む第2所定期間において、人力駆動力にともなってモータの出力が上昇する場合に、モータの出力を緩やかに上昇させられる。
上記第7側面に従えば、第2所定期間を、人力駆動車両のクランクの回転量、人力駆動車両のクランクの回転速度、人力駆動車両の車輪の回転量、および、人力駆動車両の走行距離の少なくとも1つによって適切な長さにすることができる。
上記第8側面に従えば、第1制御状態における第1所定期間と第2制御状態における第2所定期間とを異ならせることができる。
上記第9側面に従えば、第1所定期間が経過した後および第2所定期間が経過した後において、応答速度を第1所定期間経過した後および第2所定期間が経過した後に適した第3応答速度にすることができる。
上記第10側面に従えば、第1所定期間において期間が経過するほど、第1応答速度が第3応答速度に近付くため、第1所定期間が経過したときに、応答速度の急激な変化を防ぎ、緩やかに応答速度を変化させることができる。また、第2所定期間において期間が経過するほど、第2応答速度が第3応答速度に近付くため、第2所定期間が経過したときに、応答速度の急激な変化を防ぎ、緩やかに応答速度を変化させることができる。
上記第11側面に従えば、第1制御状態が設定されている場合、かつ、第1車速以上の場合には、第1車速未満の場合よりも第1応答速度が速い。このため、人力駆動車両が第1車速以上の場合には、第1車速未満の場合よりも早期にモータの出力を上昇させることができる。例えば、人力駆動車両が第1車速以上で走行中の場合にクランクが停止した状態から回転を開始した場合には、人力駆動車両が停止した状態の場合にクランクが停止した状態から回転を開始した場合よりも早期にモータの出力を上昇させることができる。
上記第12側面に従えば、第2制御状態が設定されている場合、かつ、第2車速以上の場合には、第2車速未満の場合よりも第2応答速度が速い。このため、人力駆動車両が第2車速以上の場合には、第2車速未満の場合よりも早期にモータの出力を上昇させることができる。例えば、人力駆動車両が第2車速以上で走行中の場合にクランクが停止した状態から回転を開始した場合には、人力駆動車両が停止した状態の場合にクランクが停止した状態から回転を開始した場合よりも早期にモータの出力を上昇させることができる。
上記第13側面に従えば、人力駆動車両の走行する路面が所定角度以上の上り坂の場合には、応答速度が速くなる。このため、人力駆動車両の走行する路面が所定角度以上の上り坂の場合には、モータの出力を早期に上昇させることができる。
上記第14側面に従えば、人力駆動車両の走行する路面が所定角度以上の下り坂の場合には、応答速度が遅くなる。このため、人力駆動車両の走行する路面が所定角度以上の下り坂の場合には、モータの出力の上昇を抑制できる。
上記第15側面に従えば、フィルタによって、応答速度を好適に変更できる。
上記第16側面に従えば、フィルタのゲインを変更することによって、応答速度を好適に変更できる。
上記第17側面に従えば、第1制御状態よりも人力駆動力に対するモータの出力の比率が大きい第2制御状態において、第1制御状態の場合と応答速度を異ならせることができる。このため、第2制御状態の第2所定期間における応答速度を、第2制御状態の第2所定期間に適切な第2応答速度にすることができる。
上記第18側面に従えば、第1所定期間が経過した後および第2所定期間が経過した後において、応答速度を第1所定期間経過した後および第2所定期間が経過した後に適した第3応答速度にすることができる。
上記第19側面に従えば、第1所定期間が経過した後および第2所定期間が経過した後において、モータを人力駆動力の変化に対して高い応答性で制御できる。
図1〜図6を参照して、第1実施形態の人力駆動車両の制御装置50について説明する。以後、人力駆動車両の制御装置50を、単に制御装置50と記載する。制御装置50は、人力駆動車両10に設けられる。人力駆動車両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両である。人力駆動車両10は、例えば、自転車を含む。人力駆動車両10は、車輪の数が限定されず、例えば1輪車および3輪以上の車輪を有する車両も含む。自転車は、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、リカンベントを含む。以下、実施の形態において、人力駆動車両10を、自転車として説明する。
図7〜図9を参照して、第2実施形態の制御装置50について説明する。第2実施形態の制御装置50は、人力駆動車両10の走行する路面が上り坂の場合に応答速度Rを変更する処理が異なる点以外は、第1実施形態の制御装置50と同様であるので、第1実施形態と共通する構成については、第1実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図10および図11を参照して、第3実施形態の制御装置50について説明する。第3実施形態の制御装置50は、人力駆動車両10の走行する路面が下り坂の場合に応答速度Rを変更する処理が異なる点以外は、第2実施形態の制御装置50と同様であるので、第1実施形態と共通する構成については、第2実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
上記各実施形態に関する説明は、本発明に従う人力駆動車両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両用の制御装置は、例えば以下に示される上記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わ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。
Claims (19)
- 人力駆動車両の推進をアシストするモータを制御する制御部を含む人力駆動車両用の制御装置であって、
前記制御部は、
人力駆動力に応じて前記モータを制御する第1制御状態と、前記第1制御状態の場合よりも前記人力駆動力に対する前記モータの出力の比率が大きくなるように、前記人力駆動力に応じて前記モータを制御する第2制御状態と、を選択的に設定可能であり、
前記第1制御状態が設定されている場合、第1所定期間の前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度が第1応答速度になるように前記モータを制御し、
前記第2制御状態が設定されている場合、前記第1所定期間を含む第2所定期間の前記応答速度が前記第1応答速度よりも遅い第2応答速度になるように前記モータを制御する、人力駆動車両用の制御装置。 - 前記第1所定期間は、前記モータの駆動が開始されてから予め定められる第1期間が経過するまでの期間を含み、
前記第2所定期間は、前記モータの駆動が開始されてから予め定められる第2期間が経過するまでの期間を含む、請求項1に記載の人力駆動車両用の制御装置。 - 前記第1所定期間は、前記モータの駆動が開始されてから前記人力駆動車両の走行状態が第1所定状態になるまでの期間を含み、
前記第2所定期間は、前記モータの駆動が開始されてから前記人力駆動車両の走行状態が第2所定状態になるまでの期間を含む、請求項1に記載の人力駆動車両用の制御装置。 - 前記制御部は、前記人力駆動力が所定値以上になると、前記モータの駆動を開始する、請求項2または3に記載の人力駆動車両用の制御装置。
- 前記第1所定期間は、前記人力駆動車両のクランクの回転が開始された後に前記モータが駆動してから予め定められる第3期間が経過するまでの期間を含み、
前記第2所定期間は、前記人力駆動車両のクランクの回転が開始された後に前記モータが駆動してから予め定められる第4期間が経過するまでの期間を含む、請求項1に記載の人力駆動車両用の制御装置。 - 前記第1所定期間は、前記人力駆動車両のクランクの回転が開始されてから前記人力駆動車両の走行状態が第1所定状態になるまでの期間を含み、
前記第2所定期間は、前記人力駆動車両のクランクの回転が開始されてから前記人力駆動車両の走行状態が第2所定状態になるまでの期間を含む、請求項1に記載の人力駆動車両用の制御装置。 - 前記人力駆動車両の走行状態は、前記人力駆動車両のクランクの回転量、前記人力駆動車両のクランクの回転速度、前記人力駆動車両の車輪の回転量、および、前記人力駆動車両の走行距離の少なくとも1つを含む、請求項3または6に記載の人力駆動車両用の制御装置。
- 前記第1所定状態と、前記第2所定状態とは相互に異なる、請求項3、6、および、7のいずれか一項に記載の人力駆動車両用の制御装置。
- 前記制御部は、
前記第1制御状態が設定されている場合、前記第1所定期間が経過した場合、前記応答速度が第3応答速度になるように前記モータを制御し、
前記第2制御状態が設定されている場合、前記第2所定期間が経過した場合、前記応答速度が前記第3応答速度になるように前記モータを制御する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の人力駆動車両用の制御装置。 - 前記制御部は、
前記第1制御状態が設定されている場合、
前記第1所定期間において期間が経過するほど、前記第1応答速度が前記第3応答速度に近付くように前記モータを制御し、
前記第2制御状態が設定されている場合、
前記第2所定期間において期間が経過するほど、前記第2応答速度が前記第3応答速度に近付くように前記モータを制御する、請求項9に記載の人力駆動車両用の制御装置。 - 前記制御部は、前記第1制御状態が設定されている場合、前記人力駆動車両の車速が第1車速以上の場合における前記第1応答速度を、前記人力駆動車両の車速が第1車速未満の場合における前記第1応答速度よりも速くする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の人力駆動車両用の制御装置。
- 前記制御部は、前記第2所定期間の前記人力駆動車両の車速が第2車速以上であり且つ前記モータが駆動していない状態での前記第2応答速度を、前記第2所定期間の前記人力駆動車両の車速が前記第2車速未満であり且つ前記モータが駆動していない状態での前記第2応答速度よりも速くする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の人力駆動車両用の制御装置。
- 前記制御部は、前記人力駆動車両の走行する路面が所定角度以上の上り坂の場合、
前記第1応答速度が第4応答速度になるように前記モータを制御し、
前記第2応答速度は第5応答速度になるように前記モータを制御し、
前記第4応答速度は、前記第1応答速度よりも速く、前記第5応答速度は前記第2応答速度よりも速い、請求項1〜12のいずれか一項に記載の人力駆動車両用の制御装置。 - 前記制御部は、前記人力駆動車両の走行する路面が所定角度以上の下り坂の場合、
前記第1応答速度が第6応答速度になるように前記モータを制御し、
前記第2応答速度が第7応答速度になるように前記モータを制御し、
前記第6応答速度は、前記第1応答速度よりも遅く、
前記第7応答速度は、前記第2応答速度よりも遅い、請求項1〜13のいずれか一項に記載の人力駆動車両用の制御装置。 - 前記制御部は、前記モータの応答速度を変更するフィルタをさらに含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載の人力駆動車両用の制御装置。
- 前記制御部は、前記フィルタのゲインを変更することによって、前記応答速度を変更する、請求項15に記載の人力駆動車両用の制御装置。
- 人力駆動車両の推進をアシストするモータを制御する制御部を含む人力駆動車両用の制御装置であって、
前記制御部は、
人力駆動力に応じて前記モータを制御する第1制御状態と、前記第1制御状態の場合よりも前記人力駆動力に対する前記モータの出力の比率が大きくなるように、前記人力駆動力に応じて前記モータを制御する第2制御状態と、を選択的に設定可能であり、
前記第1制御状態が設定されている場合、第1所定期間の前記人力駆動力の変化に対する前記モータの応答速度が第1応答速度になるように前記モータを制御し、前記第1所定期間が経過すると前記応答速度が第3応答速度になるように前記モータを制御し、
前記第2制御状態が設定されている場合、前記第1所定期間を含む第2所定期間の前記応答速度が第1応答速度と異なる第2応答速度になるように前記モータを制御し、前記第2所定期間が経過すると前記応答速度が前記第3応答速度になるように前記モータを制御する、人力駆動車両用の制御装置。 - 前記第3応答速度は、前記第1応答速度および前記第2応答速度とは異なる、請求項17に記載の人力駆動車両用の制御装置。
- 前記第3応答速度は、前記第1応答速度および前記第2応答速度よりも速い、請求項17に記載の人力駆動車両用の制御装置。
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