JP6557930B2 - 電動車両 - Google Patents

Description

この発明は、電動モータの動力を車輪に伝達する電動車両に関する。

特許文献１は、電動補助自転車を開示している。この電動補助自転車は、人力による駆動系と電動モータによる駆動系とを有している。電動モータは、人力による駆動を補助し、かつ押し歩きの際の車両の駆動を補助する。ハンドルバーにオン／オフ操作される押し歩きスイッチが取り付けられている。使用者が、押し歩きスイッチをオンし、グリップを回転させると、電動モータは、グリップの回転量に応じた押し歩き補助力を発生する。

特開２０００−９５１７９号公報

特許文献１には、インジケータランプ等で押し歩きスイッチのオン／オフ状態を表示することについての記載がある（特許文献１の段落００５５）。しかし、インジケータ等による表示を使用者が見逃した場合には、使用者は押し歩きスイッチのオフ操作を忘れるおそれがある。この場合、押し歩きスイッチがオンの状態のままで使用者が車両から離れるおそれがある。

そこで、この発明の一実施形態は、電動モータが駆動力を直ちに発生可能な状態での放置を回避可能な電動車両を提供する。
また、この発明の一実施形態は、使用者の意図を反映して駆動力の発生を適切に制御することができる電動車両を提供する。

この発明の一実施形態は、車体と、前記車体に備えられた電動モータと、前記車体に備えられた車輪と、前記電動モータの動力で車輪を回転駆動するために使用者によって操作される操作ユニットと、前記操作ユニットの操作に応じて、前記電動モータを制御する制御ユニットとを含む電動車両を提供する。前記制御ユニットは、基本状態と、前記基本状態との間で遷移可能な駆動待機状態と、前記駆動待機状態との間で遷移可能で前記電動モータの動力を前記車輪に伝達させる駆動状態とを含む複数の制御状態を有し、前記駆動待機状態で前記操作ユニットが操作されると前記駆動状態に遷移し、前記駆動待機状態で使用者が前記車体の近くに所定時間以上いないと判断すると前記基本状態に遷移するようにプログラムされている。

制御ユニットの制御状態が駆動待機状態のときに操作ユニットが操作されると、制御ユニットの制御状態が駆動状態に遷移し、電動モータの動力が車輪に伝達される。一方、駆動待機状態のときに使用者が所定時間以上車体の近くから離れていると判断されると、制御ユニットの制御状態が基本状態に遷移する。基本状態からは、駆動待機状態を経なければ駆動状態に遷移できない。したがって、操作ユニットが操作されても、電動モータの動力が車輪に直ちには伝達されない。

このように、使用者が所定時間以上車体の近く（たとえば、操作ユニットを使用者自らが操作できる範囲）から離れている場合には、操作ユニットが操作されても電動モータの動力が直ちには伝達されない状態、すなわち、基本状態に自動的に遷移する。これにより、電動モータの動力によって直ちに駆動可能な状態で車両が放置されることがない。その一方で、使用者が車体の近くにいれば、駆動待機状態が維持されるので、操作ユニットの操作によって、電動モータの動力を車輪に直ちに伝達させて車両を駆動できる。

こうして、使用者の意図を反映して、適切に駆動力を発生することができる電動車両を提供できる。
この発明の一実施形態では、前記制御ユニットが、前記基本状態で前記操作ユニットが操作されると前記駆動待機状態に遷移するようにプログラムされている。この構成によれば、基本状態で操作ユニットが操作されると、駆動待機状態に遷移し、その遷移後に操作ユニットが操作されると駆動状態に遷移する。そして、駆動待機状態では、使用者が所定時間以上車体の近くを離れると、基本状態に自動的に遷移する。したがって、使用者が車体の近くにいない状況では、自動的に基本状態となるから、操作ユニットが操作されても、車両が直ちに駆動されることがない。

この発明の一実施形態では、前記制御ユニットが、前記操作ユニットが操作されている間、前記駆動状態に保持され、前記駆動状態において前記操作ユニットの非操作が検出されると前記駆動待機状態に遷移するようにプログラムされている。
この構成では、駆動待機状態において操作ユニットが操作されると駆動状態に遷移し、その後、操作ユニットが操作されている間、駆動状態に保たれて、車両が駆動される。使用者が操作ユニットの操作を中止すると、駆動待機状態に遷移し、車両の駆動が中止される。よって、操作ユニットが操作されていないときには、駆動待機状態となり、さらに使用者が所定時間以上車体の近くを離れると、基本状態に自動遷移する。

この発明の一実施形態では、前記制御ユニットが、前記操作ユニットの非操作が前記所定時間以上継続すると、使用者が前記車体の近くに前記所定時間以上いないと判断するようにプログラムされている。この構成によれば、操作ユニットの非操作によって使用者の不在を検出できるので、使用者の不在を検出するための特別な検出ユニットを設ける必要がない。

この発明の一実施形態では、使用者が前記車体の近くにいるかどうかを検出する使用者検出ユニットをさらに含み、前記制御ユニットが、前記使用者検出ユニットが使用者を検出せず、かつ前記操作ユニットに対する操作入力がない状態が前記所定時間以上継続すると、使用者が前記車体の近くに前記所定時間以上いないと判断するようにプログラムされている。

この構成によれば、操作ユニットの非操作に加えて、使用者検出ユニットを用いて使用者の不在を判断できるので、使用者が車体の近くにいるか否かを確実に判断できる。それにより、制御ユニットの制御状態を一層適切に遷移させることができるので、使用者の意図を適切に反映して、駆動力の発生を制御できる。
この発明の一実施形態では、前記使用者検出ユニットが、前記電動車両が走行しているかどうかを検出する車速検出ユニットを含む。これにより、操作ユニットが操作されず、かつ車両が停止している状態が所定時間以上継続すると、制御ユニットの制御状態が、駆動待機状態から基本状態へと自動遷移する。

この発明の一実施形態では、前記車体に設けられ、使用者が入力する人力を前記車輪に伝達する人力駆動系をさらに含み、前記使用者検出ユニットが、前記人力駆動系への人力の入力を検出する人力入力検出ユニットを含む。
この構成によれば、人力入力系への入力が人力入力検出ユニットによって検出され、その検出結果に基づいて、使用者が車体の近くにいるかどうかが判断される。これにより、より確実な判断が可能となり、使用者の意思に基づいて適切に駆動力を発生させることができる。

この発明の一実施形態では、前記電動車両は、前記駆動待機状態を使用者に報知する報知ユニットをさらに含む。この構成によれば、駆動待機状態が使用者に報知されることにより、使用者は、操作ユニットの操作によって駆動状態に遷移して駆動力が発生することを認識できる。また、使用者は、報知ユニットの報知状態に基づいて、駆動待機状態でないことを知ることもできるから、制御状態を知ったうえで、適切な操作を行える。

この発明の一実施形態では、前記報知ユニットが、前記車体に支持される表示ユニットを含む。この構成によれば、駆動待機状態が表示ユニットによる表示によって使用者に報知される。表示ユニットによる報知は、使用者が車体の近く（たとえば表示ユニットの表示を視認可能な範囲）にいるときにとくに有効である。使用者が車体の近くから離れると、駆動待機状態から基本状態へと自動遷移するので、使用者が車体の近くから離れた状況では報知の必要性は低い。したがって、表示ユニットによる報知が適切かつ十分である。

この発明の一実施形態では、前記車体が、使用者が跨がって乗車する鞍乗り型の車体である。この場合、鞍乗り型の車両が構成される。電動モータの駆動力は、使用者が鞍乗り型車両に乗車しているときに車輪に伝達させてもよい。また、電動モータの駆動力は、使用者が鞍乗り型車両を押し歩きしているときに車輪に伝達させてもよい。

図１は、この発明の一実施形態に係る電動二輪車の構成を説明するための側面図である。 図２は、前記電動二輪車のハンドルバーの近傍の平面図である。 図３は、前記ハンドルバーに取り付けられたリモートコントロールユニットの構成例を示す平面図である。 図４は、前記電動二輪車の制御システムの構成を説明するためのブロック図である。 図５は、前記電動二輪車の制御ユニットの制御状態の遷移を説明するための状態遷移図である。 図６は、前記リモートコントロールユニットの自走スイッチの操作に関連する制御ユニットの制御状態の遷移を説明するためのフローチャートである。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る電動車両の一例である電動二輪車の構成を説明するための側面図である。以下の説明では、前後左右の方向は、サドルに着座した使用者から見た方向をいう。すなわち、図１には、電動二輪車１の右側面が表れている。
電動二輪車１は、電動モータの駆動力を車輪に伝達する構成を備えた電動車両であり、より具体的には、鞍乗り型電動車両である。電動二輪車１は、前輪３および後輪４を備えている。さらに、電動二輪車１は、人力によって後輪４を駆動するための人力駆動系を備えている。

電動二輪車１は、鞍乗り型の車体を構成する車体フレーム２を備えている。車体フレーム２に、前輪３および後輪４が取り付けられている。車体フレーム２は、ヘッドパイプ５、メインパイプ６、シートパイプ８、左右一対のリヤパイプ９、および左右一対の下部パイプ１０を備えている。ヘッドパイプ５から斜め下後方に延びるように、メインパイプ６が設けられている。メインパイプ６の後端部から上方に延びるようにシートパイプ８が設けられている。シートパイプ８の上端部にサドル１１が取り付けられている。サドル１１の下方において、シートパイプ８の後側にバッテリ１２が取り付けられている。

シートパイプ８の上端部から後方かつ斜め下方に延びるように、一対のリヤパイプ９が互いにほぼ平行に設けられている。一方、メインパイプ６の後端部から後方にほぼ水平に延びるように一対の下部パイプ１０が互いにほぼ平行に設けられている。一対のリヤパイプ９の後端部と一対の下部パイプ１０の後端部とが、それぞれ互いに結合されている。リヤパイプ９と下部パイプ１０との結合部分に、後輪スプロケット１５および後輪４が回転自在に取り付けられている。

メインパイプ６とシートパイプ８との結合部には、左右に水平に延びるようにクランク軸１６が回転自在に取り付けられている。クランク軸１６には、駆動スプロケット１７が取り付けられている。駆動スプロケット１７と後輪スプロケット１５とに、無端のチェーン１８が巻き掛けられている。したがって、クランク軸１６の回転は、駆動スプロケット１７からチェーン１８を介して後輪スプロケット１５に伝達される。クランク軸１６の両端部には、一対のクランクアーム１９がそれぞれ取り付けられている。クランク軸１６および一対のクランクアーム１９は、クランク２３を構成している。一対のクランクアーム１９に一対のペダル２０がそれぞれ取り付けられている。運転者がペダル２０を操作することにより、クランク軸１６を回転することができ、それによって、人力によって後輪４を駆動することができる。

クランク２３の近傍には、駆動ユニット３０が配置され、メインパイプ６および下部パイプ１０に支持されている。駆動ユニット３０は、電動モータ３１と、電動モータ３１の駆動軸に結合されたモータ駆動スプロケット３２と、チェーン１８にテンションを与えながら従動回転するテンションスプロケット３３とを含む。駆動スプロケット１７と後輪スプロケット１５との間において、下側のチェーン１８にモータ駆動スプロケット３２がチェーン１８の外側（下方側）から係合している。モータ駆動スプロケット３２と後輪スプロケット１５との間において、下側のチェーン１８にテンションスプロケット３３がチェーン１８の内側（上方側）から係合している。テンションスプロケット３３はモータ駆動スプロケット３２よりも下方にあって、チェーン１８に張力を与えている。

この構成により、電動モータ３１を駆動すると、その駆動力がチェーン１８に伝達され、さらにチェーン１８から後輪４に駆動力が伝達される。それによって、電動モータ３１の駆動力によって電動二輪車１を駆動できる。後輪４は、電動モータ３１の動力によって回転駆動される車輪である。
ヘッドパイプ５には、ステアリング軸２５が回転自在に挿入されている。ステアリング軸２５の下端部には、一対のフロントフォーク２６が互いにほぼ平行に取り付けられている。一対のフロントフォーク２６の下端部には、前輪３が回転自在に取り付けられている。ステアリング軸２５の上端にはハンドルバー２７が取り付けられている。

図２は、ハンドルバー２７の近傍の平面図である。ハンドルバー２７は、ほぼ水平に延びており、運転者の左手および右手によってそれぞれ握持される左右一対のグリップ２８Ｌ，２８Ｒを有している。運転者がハンドルバー２７を左右に回動操作することによって、ステアリング軸２５がヘッドパイプ５の軸心を中心に回動し、それに伴って、フロントフォーク２６および前輪３が一体的に左右に回動する。それによって、電動二輪車１が操舵される。

左右のグリップ２８Ｌ，２８Ｒの近くに、それぞれ、後輪ブレーキレバー２９Ｒおよび前輪ブレーキレバー２９Ｆが配置され、ハンドルバー２７に結合されている。運転者が後輪ブレーキレバー２９Ｒを操作すると、その操作力は、後輪ブレーキワイヤ３５を介して、後輪ブレーキユニット３６（図１参照）に伝達される。後輪ブレーキユニット３６は、後輪４の車軸付近に配置され、後輪４に対して制動力を与える制動装置である。後輪ブレーキユニット３６は、ローラブレーキユニットであってもよい。運転者が前輪ブレーキレバー２９Ｆを操作すると、その操作力は、前輪ブレーキワイヤ３７を介して、前輪ブレーキユニット３８（図１参照）に伝達される。前輪ブレーキユニット３８は、フロントフォーク２６の上端部に取り付けられ、前輪３に対して制動力を与える制動装置である。前輪ブレーキユニット３８は、キャリパーブレーキユニットであってもよい。

図３は、ハンドルバー２７に取り付けられたリモートコントロールユニット４０の構成例を示す平面図である。リモートコントロールユニット４０は、スイッチユニット４１と表示ユニット４２とを含む。スイッチユニット４１と表示ユニット４２とは、ケーブル４３を介して接続されている。また、スイッチユニット４１は、ケーブル４４を介して、駆動ユニット３０に備えられた制御ユニット７０（図４参照）に接続されている。

スイッチユニット４１は、電源スイッチ５１と、自走スイッチ５２と、走行モード切換スイッチ５３Ｕ，５３Ｄとを有している。電源スイッチ５１は、駆動ユニット３０およびリモートコントロールユニット４０に電源を投入したり、その電源を遮断したりするために使用者によって操作される操作スイッチである。
自走スイッチ５２は、使用者がサドル１１に着座している場合に電動モータ３１の駆動力で電動二輪車１を走行させるために操作される操作スイッチである。すなわち、自走スイッチ５２は、ペダル２０に踏力を加えずに電動二輪車１を電動モータ３１の駆動力で駆動（自走）させるために使用者によって操作されるスイッチである。自走スイッチ５２は、この発明の一実施形態における操作ユニットの一例である。

走行モード切換スイッチ５３Ｕ，５３Ｄは、使用者がペダル２０に踏力を加えて電動二輪車１を走行させているときに、駆動ユニット３０から発生させる補助力の大きさを調整させるための操作スイッチである。走行モード切換スイッチは、補助力を大きくするためのアシストアップスイッチ５３Ｕと、補助力を小さくするためのアシストダウンスイッチ５３Ｄとを含む。

表示ユニット４２は、たとえば、液晶表示パネル等の二次元表示装置である。表示ユニット４２の表示画面は、車速表示部５５、走行モード表示部５６、バッテリ残量表示部５７、走行距離表示部５８、状態表示部５９などを含む。
走行モード表示部５６は、走行モード切換スイッチ５３Ｕ，５３Ｄの操作によって選択可能な走行モードを表示する。この実施形態では、走行モード切換スイッチ５３Ｕ，５３Ｄの操作によって標準アシスト状態（ＳＴＤ）、強アシスト状態（ＨＩＧＨ）、弱アシスト状態（ＥＣＯ）、およびアシスト無し状態のうちのいずれかを走行モードとして選択可能である。

状態表示部５９は、自走スイッチ５２の操作により駆動力が発生する状態（自走可能状態）かどうかを表示して、そのことを使用者に報知する。自走スイッチ５２の操作によって駆動力が発生する自走可能状態は、たとえば、“ＲＵＮ”、“ＲＥＡＤＹ”などの文字表示であってもよい。
車速表示部５５は、電動二輪車１の走行速度を表示する。バッテリ残量表示部５７は、バッテリ１２の残容量を表示する。走行距離表示部５８は、電動二輪車１が走行した距離を表示する。

表示ユニット４２は、ハンドルバー２７に固定される端子付台座４５（図４参照）に対して着脱自在に構成されていてもよい。
図４は、電動二輪車１の制御システムの構成を説明するためのブロック図である。電動二輪車１は、運転者（使用者）によりペダル２０に加えられた踏力を所定の変速比で変速して後輪４に供給する人力駆動系６１と、電動モータ３１の駆動力を後輪４に供給する電動駆動系６２とを有している。

人力駆動系６１は、ペダル２０に加えられた踏力によって回転するクランク２３と、増速機構６５と、ワンウェイクラッチ６６とを含む。増速機構６５は、駆動スプロケット１７、チェーン１８および後輪スプロケット１５を含む。駆動スプロケット１７と後輪スプロケット１５との歯数比に応じて、クランク２３の回転が増速される。ワンウェイクラッチ６６は、後輪スプロケット１５の一方向（前進方向）の回転力を後輪４に伝達し、他方向（後退方向）の回転力は伝達しない。したがって、クランク２３に加えられる前進方向の回転力（人力トルク）が、増速機構６５によって増速された後に、ワンウェイクラッチ６６を介して後輪４に伝達される。

電動駆動系６２は、トルクセンサ７１、クランクセンサ７２および車速センサ７３の出力に応じて、電動モータ３１を駆動する。また、電動駆動系６２は、自走スイッチ５２の操作に応じて、電動モータ３１を駆動する。
トルクセンサ７１は、クランク２３に加えられるトルク（踏力）を検出し、そのトルクに応じたトルク信号を出力する。クランクセンサ７２は、クランク２３の回転角を検出し、その回転角を表す回転角信号を出力する。トルクセンサ７１およびクランクセンサ７２は、使用者の人力の入力を検出する人力入力検出ユニットの例である。車速センサ７３は、電動二輪車１の速さを検出し、その速さを表す車速信号を出力する。車速センサ７３は、前輪３または後輪４の回転速度（車輪速）を検出するセンサであってもよい。車速センサ７３は、電動二輪車１が走行しているかどうかを検出する車速検出ユニットの一例である。

電動駆動系６２は、電動モータ３１、減速機構６８、および制御ユニット７０（モータコントローラ）を含む。制御ユニット７０は、リモートコントロールユニット４０、トルクセンサ７１、クランクセンサ７２および車速センサ７３の出力信号に応じて、電動モータ３１を駆動する。電動モータ３１の回転は、減速機構６８によって減速された後、ワンウェイクラッチ６６を介して、後輪４に伝達される。減速機構６８は、モータ駆動スプロケット３２、チェーン１８および後輪スプロケット１５を含む。

制御ユニット７０は、トルク指令値演算ユニット７５を備えている。より具体的には、制御ユニット７０は、マイクロコンピュータを含み、複数の機能を実現するようにプログラムされている。その複数の機能が、トルク指令値演算ユニット７５としての機能を含む。
トルク指令値演算ユニット７５は、リモートコントロールユニット４０、トルクセンサ７１、クランクセンサ７２および車速センサ７３の出力信号に応じて、トルク指令値を演算する。そのトルク指令値で、モータ駆動ユニット７６が制御される。モータ駆動ユニット７６は、トルク指令値に応じて電動モータ３１に電流を供給する駆動回路を含む。

トルク指令値は、電動モータ３１が発生すべき駆動トルクの指令値である。モータ駆動ユニット７６は、トルク指令値に対応するデューティー比でバッテリ１２からの駆動電圧をＰＷＭ（パルス幅変調）制御する。このＰＷＭ制御された駆動電圧が電動モータ３１に印加される。それによって、電動モータ３１に、トルク指令値に対応した駆動電流が流れる。

バッテリ１２は、セル７８と、バッテリコントローラ７９とを含む。セル７８が発生する電流が、制御ユニット７０を介して電動モータ３１に供給される。また、セル７８から供給される電力によって、制御ユニット７０およびリモートコントロールユニット４０が作動する。バッテリコントローラ７９は、制御ユニット７０と通信して、バッテリ残量等の情報を制御ユニット７０に伝達する。

リモートコントロールユニット４０は、バッテリ１２から制御ユニット７０を介して供給される電力によって作動する。制御ユニット７０にケーブル４４を介してスイッチユニット４１が接続されており、スイッチユニット４１にケーブル４３を介して表示ユニット４２が接続されている。制御ユニット７０は、スイッチユニット４１および表示ユニット４２と通信する。それにより、制御ユニット７０は、スイッチユニット４１からの指令信号を受信し、かつ表示ユニット４２に対して表示制御信号を与える。表示ユニット４２は、端子付台座４５を介してケーブル４３に接続される。表示ユニット４２は、端子付台座４５に対して着脱自在である。

図５は、制御ユニット７０の制御状態の遷移を説明するための状態遷移図である。制御ユニット７０は、複数の制御状態をとることができる。制御ユニット７０がいずれの制御状態にあるかは、たとえば、制御ユニット７０が内部に保持する状態変数によって表される。制御ユニット７０は、制御状態に応じて、すなわち状態変数の値に応じて、異なる内容の制御を実行する。

より具体的には、制御ユニット７０は、次のような複数の制御状態をとり得る。
Ｏｆｆ／未装着状態：表示ユニット４２が端子付台座４５に装着されておらず、したがって未接続の状態であり、制御ユニット７０の電源が遮断されている状態。
Ｏｆｆ／装着状態：表示ユニット４２が端子付台座４５に装着されて制御ユニット７０に接続されており、制御ユニット７０の電源が遮断されている状態。

標準状態：制御ユニット７０の電源が投入されて、ペダル踏力に対する標準補助力が電動モータ３１から発生される標準アシスト状態。電源投入直後の初期状態。
高出力状態：制御ユニット７０の電源が投入されており、ペダル踏力に対して標準補助力よりも大きな補助力を電動モータ３１から発生させる強アシスト状態。
省エネルギー状態：制御ユニット７０の電源が投入されており、ペダル踏力に対して標準補助力よりも小さな補助力を電動モータ３１から発生させる弱アシスト状態。

自走可能状態：自走スイッチ５２の操作によって電動モータ３１から駆動力を発生させることができる駆動待機状態。
自走状態：自走スイッチ５２が操作されていて、電動モータ３１から駆動力が発生されている駆動状態。
アシストＯｆｆ状態：制御ユニット７０の電源が投入されているが、電動モータ３１から駆動力が発生されないアシスト無し状態。

表示ユニット４２が装着されているときに、使用者が電源スイッチ５１を操作することによって制御ユニット７０に電源が投入されると、Ｏｆｆ／装着状態から標準状態に遷移し、走行モードが標準アシスト状態となる。したがって、使用者がペダル２０を踏んで人力を入力すると、それに応じた補助力が電動モータ３１から発生する。また、制御ユニット７０は、表示ユニット４２の走行モード表示部５６に、標準アシスト状態（ＳＴＤ）を表示させる。

標準状態においてアシストアップスイッチ５３Ｕが操作されると、高出力状態に遷移して、走行モードが強アシスト状態となる。したがって、電動モータ３１が発生する補助力のペダル踏力に対する割合が大きくなり、電動モータ３１はより強力にペダル操作を補助する。制御ユニット７０は、表示ユニット４２の走行モード表示部５６に、強アシスト状態（ＨＩＧＨ）を表示させる。高出力状態においてアシストダウンスイッチ５３Ｄが操作されると、標準状態に遷移して、走行モードは標準アシスト状態となり、それに応じて、走行モード表示部５６の表示も切り換わる。

標準状態においてアシストダウンスイッチ５３Ｄが操作されると、省エネルギー状態に遷移して、走行モードが弱アシスト状態（ＥＣＯ）となる。したがって、電動モータ３１が発生する補助力のペダル踏力に対する割合が小さくなり、電動モータ３１による補助が弱められ、省エネルギー化が図られる。また、制御ユニット７０は、表示ユニット４２の走行モード表示部５６に、弱アシスト状態（ＥＣＯ）を表示させる。省エネルギー状態においてアシストダウンスイッチ５３Ｄが操作されると、アシストＯｆｆ状態に遷移して、走行モードはアシスト無し状態となり、電動モータ３１が停止状態となる。すなわち、専ら人力による駆動力が車体に与えられる状態となる。アシストＯｆｆ状態からアシストアップスイッチ５３Ｕが操作されると省エネルギー状態に遷移して走行モードが弱アシスト状態（ＥＣＯ）となり、それに応じて走行モード表示部５６の表示が切り換わる。省エネルギー状態からアシストアップスイッチ５３Ｕが操作されると標準状態に遷移して、走行モードが標準アシスト状態（ＳＴＤ）となり、それに応じて走行モード表示部５６の表示が切り換わる。

標準状態、高出力状態および省エネルギー状態のいずれかのアシスト状態において自走スイッチ５２が操作されると、自走可能状態（駆動待機状態）に遷移する。これにより、制御ユニット７０は、表示ユニット４２の状態表示部５９に、“ＲＵＮ”、“ＲＥＡＤＹ”などと表示して、自走スイッチ５２の操作によって駆動力が発生する自走可能状態となったことを使用者に報知する。

自走可能状態では、電動モータ３１は駆動しない。自走可能状態において、所定時間（たとえば５秒間）、自走スイッチ５２の操作がない場合には、遷移前のアシスト状態（基本状態）に自動的に復帰する。基本状態への自動復帰は、自走スイッチ５２の非操作だけを条件としてもよく、さらに別の条件を判断してもよい（後述の図６参照）。また、所定時間の経過前であっても、自走可能状態において、トルクセンサ７１またはクランクセンサ７２がペダル操作を検出した場合にも、遷移前のアシスト状態（基本状態）に自動復帰する。基本状態に復帰すると、状態表示部５９の“ＲＵＮ”、“ＲＥＡＤＹ”などの自走可能状態表示は消去される。

自走可能状態において、自走スイッチ５２が操作されると、自走状態（駆動状態）に遷移し、制御ユニット７０は、自走用に設定されたトルク指令値に基づいて電動モータ３１を駆動する。その駆動力によって、乗車状態の電動二輪車１を走行させることができる。自走状態において、自走スイッチ５２の操作が解除されると、自走可能状態に戻る。つまり、自走スイッチ５２が操作されている間だけ、自走状態となって、電動モータ３１が駆動力を発生する。制御ユニット７０は、車速センサ７３によって検出される車速を検出して、所定の上限車速以下の車速範囲で自動二輪車１が走行するように、電動モータ３１を駆動してもよい。上限車速は、たとえば２５km/h〜４５km/hの範囲内の値に設定されてもよい。

また、自走状態において、トルクセンサ７１またはクランクセンサ７２がペダル操作を検出すると、自走可能状態に遷移する前の元のアシスト状態（基本状態）に遷移する。この遷移は、自走可能状態を介しない直接遷移である。したがって、ペダル２０が操作されると、直ちにその踏力に応じた補助力を発生させることができる。
電源が投入されているときに、電源スイッチ５１が操作されると、いずれの状態からも、Ｏｆｆ／装着状態に遷移して、制御ユニット７０の電源が遮断される。また、所定のオートパワーオフ条件が充足されたときも同様に、いずれの状態からも、Ｏｆｆ／装着状態に遷移する。オートパワーオフ条件は、たとえば、所定時間（たとえば３００秒）に渡って、トルクセンサ７１、クランクセンサ７２、車速センサ７３、スイッチユニット４１などのいずれからの入力も検出されないことであってもよい。

また、電源が投入されているときに、表示ユニット４２が端子付台座４５から取り外されると、いずれの状態からも、Ｏｆｆ／未装着状態に遷移して、制御ユニット７０の電源が遮断される。
図６は、自走スイッチ５２の操作に関連する制御ユニット７０の制御状態の遷移を説明するためのフローチャートである。制御ユニット７０がいずれかのアシスト状態にあるとき、その現在のアシスト状態を基本状態とする。すなわち、基本状態とは、標準状態、高出力状態または省エネルギー状態である。この基本状態から、自走スイッチ５２が操作されると（ステップＳ２：ＹＥＳ）、制御ユニット７０は、その制御状態を自走可能状態に遷移させ（ステップＳ３）、表示ユニット４２に自走可能状態であることを表示させる（ステップＳ４）。この実施形態では、図３に示すように、“ＲＵＮ”の表示によって、自走可能状態であることが表示され、そのことが使用者に報知される。

制御ユニット７０は、自走可能状態において、自走スイッチ５２の操作の有無を監視する（ステップＳ５）。自走スイッチ５２が操作されると（ステップＳ５：ＹＥＳ）、制御ユニット７０は、その制御状態を自走状態に遷移させ（ステップＳ６）、予め定めた自走用のトルク指令値に基づいてモータ駆動ユニット７６を制御する。それにより、電動モータ３１が駆動し、その駆動力が後輪４に伝達される。

自走可能状態における自走スイッチ５２の操作の判断（ステップＳ５）は、基本状態から自走可能状態に遷移する原因となった自走スイッチ５２の操作が一旦解除された後の新たな操作の有無の判断（第１の判断）を含んでいてもよい。この場合、基本状態から自走スイッチ５２を２回操作することによって、自走可能状態を経て自走状態に遷移する。また、自走可能状態における自走スイッチ５２の操作の判断（ステップＳ５）は、基本状態から自走可能状態に遷移する原因となった自走スイッチ５２の操作が所定時間（たとえば１秒）以上継続したかどうかの判断（第２の判断）を含んでいてもよい。この場合、基本状態から自走スイッチ５２を長押し操作することによって、自走可能状態を経て自走状態に遷移する。ステップＳ５における判断は、少なくとも上記第１の判断を含むことが好ましく、上記第１および第２の判断の両方を含んでいてもよい。第１および第２の判断の両方を行うことにより、自走スイッチ５２の２回操作および長押し操作のいずれによっても、基本状態から自走可能状態を経て自走状態へと遷移させることができる。

自走状態において、自走スイッチ５２の操作が解除されると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、制御ユニット７０は、その制御状態を自走可能状態に遷移させる。すなわち、自走スイッチ５２が操作されている間だけ（ステップＳ７：ＮＯ）、電動モータ３１は、自走のための駆動力を発生する。
一方、自走可能状態において、自走スイッチ５２の操作が検出されないときには（ステップＳ５：ＮＯ）、制御ユニット７０は、使用者が所定時間（この実施形態では５秒間）以上、電動二輪車１の近くにいない状態が続いたかどうかを判断する。具体的には、制御ユニット７０は、自走スイッチ５２が非操作状態かどうかを判断する（ステップＳ５）。また、制御ユニット７０は、車速センサ７３が検出する車速が所定の走行判定閾値（たとえば２ｋｍ／ｈ）を超えているかどうかを判断する（ステップＳ８）。すなわち、電動二輪車１が走行しているか否かを判断する。さらに、制御ユニット７０は、トルクセンサ７１またはクランクセンサ７２の出力を参照して、ペダル２０から人力が入力されているかどうかを判断する（ステップＳ９）。制御ユニット７０は、自走スイッチ５２が非操作状態であり（ステップＳ５：ＮＯ）、車速が走行判定閾値以下であり（ステップＳ８：ＮＯ）、ペダル２０からの人力入力がなければ（ステップＳ９：ＮＯ）、使用者が電動二輪車１の近くにいないと判断する。その状態が所定時間（たとえば５秒間）に渡って継続すると（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、制御ユニット７０は、使用者が所定時間以上電動二輪車１の近くにいない状態であると判断して、制御状態を、元のアシスト状態（基本状態）に自動遷移させる（ステップＳ１１）。

自走スイッチ５２が非操作状態であっても（ステップＳ５：ＮＯ）、車速が走行閾値を超えていれば（ステップＳ８：ＹＥＳ）、自走可能状態が維持される。また、自走可能状態の継続中にペダル２０からの人力入力が検出されると（ステップＳ９：ＹＥＳ）、制御ユニット７０は、ステップＳ１０の判断を経ることなく、元のアシスト状態（基本状態）にその制御状態を直ちに遷移させる。自走スイッチ５２が非操作状態で（ステップＳ５：ＮＯ）、車速が走行閾値以下であり（ステップＳ８：ＮＯ）、かつ人力入力が検出されなくても（ステップＳ９：ＮＯ）、その状態が所定時間以上継続する前は（ステップＳ１０：ＮＯ）、自走可能状態（ステップＳ３）に維持される。

以上のように、この実施形態によれば、制御ユニット７０の制御状態が自走可能状態のときに自走スイッチ５２が操作されると、制御ユニット７０の制御状態が自走状態に遷移し、電動モータ３１の動力が後輪４に伝達される。一方、自走可能状態のときに使用者が所定時間以上車体の近くから離れていると判断されると、制御ユニット７０の制御状態が自走可能状態に遷移する前の元のアシスト状態（基本状態）に遷移する。この実施形態では、アシスト状態で自走スイッチ５２が操作されると自走可能状態に遷移し、その遷移後に自走スイッチ５２が操作されると自走状態に遷移する。したがって、アシスト状態（基本状態）からは、自走可能状態を経なければ自走状態に遷移できないから、自走スイッチ５２が操作されても、電動モータ３１の動力が後輪４に直ちには伝達されない。すなわち、アシスト状態（基本状態）では自走スイッチ５２が操作されても駆動力が発生しないので、使用者に駆動力を発生させる明確な意図がない限りは、駆動力が発生しない。

このように、使用者が所定時間以上車体の近くから離れている場合には、自走スイッチ５２が操作されても電動モータ３１の動力が直ちには伝達されない状態、すなわち、アシスト状態に自動的に遷移する。これにより、自走スイッチ５２の操作によって電動モータ３１が直ちに駆動する状態で電動二輪車１が放置されることがない。その一方で、使用者が車体の近くにいれば、自走可能状態が維持されるので、自走スイッチ５２の操作によって、電動モータ３１の動力を後輪４に直ちに伝達させて電動二輪車１を駆動できる。こうして、使用者の意図を反映して、適切に駆動力を発生することができる電動二輪車１を提供できる。

また、この実施形態では、自走可能状態において自走スイッチ５２が操作されると自走状態に遷移し、その後、自走スイッチ５２が操作されている間、自走状態に保たれて、電動モータ３１が駆動される。使用者が自走スイッチ５２の操作を解除すると、自走可能状態に遷移し、電動モータ３１の駆動が中止される。よって、自走スイッチ５２の操作を解除すると自走可能状態となり、さらに使用者が所定時間以上車体の近くを離れると、基本状態に自動遷移する。よって、自走スイッチ５２の操作によって電動モータ３１の駆動力が直ちに発生する状態で電動二輪車１が放置されることがない。

この実施形態では、制御ユニット７０は、自走スイッチ５２の非操作が所定時間（たとえば５秒）以上継続することを条件に、使用者が車体の近くに所定時間以上いないと判断する。これにより、特別な検出ユニットを設けることなく、操作ユニットの非操作を利用して使用者の不在を検出できる。
また、この実施形態では、電動モータ３１の駆動制御のために用いられるセンサ類、すなわち、トルクセンサ７１、クランクセンサ７２および車速センサ７３を使用者検出ユニットとして利用している。より具体的には、トルクセンサ７１またはクランクセンサ７２の出力に基づいて、ペダル２０への人力の入力の有無を判断し、それによって使用者が車体の近くにいるかどうかを検出している。また、車速センサ７３の出力に基づいて、電動二輪車１が走行中かどうかを判断し、それに基づいて、使用者が車体の近くにいるかどうかを検出している。このように、電動モータ３１の駆動制御のために用いられるセンサ類の出力と、自走スイッチ５２の操作状態とを監視することによって、使用者の不在を確実に判断できる。それにより、制御ユニット７０の制御状態を適切に遷移させることができるので、使用者の意図を適切に反映して、電動モータ３１からの駆動力の発生を制御できる。

仮に、使用者が車体の近くにいるにも拘わらず、誤った判断によって、自走可能状態から基本状態への自動遷移が生じても大きな問題はない。自走スイッチ５２を繰り返し操作したり、操作し続けたりすることによって、自走可能状態を経て自走状態へと速やかに制御状態を遷移させることができるので、使用者の意思に基づいて、大きな遅延を生じることなく、駆動力を発生させることができるからである。

また、この実施形態では、制御ユニット７０の制御状態が自走可能状態であるときに、表示ユニット４２の状態表示部５９での表示によって、そのことが使用者に報知される。これにより、使用者は、自走スイッチ５２の操作によって電動モータ３１の駆動力が後輪４に伝達されることを認識できる。また、使用者は、状態表示部５９の表示に基づいて、自走可能状態でないことを知ることもできるから、現在の制御状態を知ったうえで、適切な操作を行える。

車体に支持された表示ユニット４２による表示は、使用者が車体の近くにいるときにとくに有効である。使用者が車体の近くから離れると、制御ユニット７０の制御状態が自走可能状態からアシスト状態（基本状態）へと自動遷移するので、使用者が車体の近くから離れた状況では報知の必要性は低い。したがって、表示ユニット４２による報知が適切かつ十分である。

前述のとおり、使用者が電動二輪車１に乗車しているときに自走スイッチ５２を操作することにより、ペダル２０に踏力を加えることなく、電動モータ３１の駆動力によって、電動二輪車１を自走させることができる。
以上、この発明の一実施形態について説明したけれども、以下に例示的に列挙するとおり、この発明は、さらに他の形態で実施することも可能である。

１．前述の実施形態では、自走スイッチ５２の非操作だけでなく、車速に関する条件（ステップＳ８）およびペダル２０への踏力の入力に関する条件（ステップＳ９）を判断して、使用者の不在を検出している。しかし、これらの３つの条件のうちの一つだけ、または任意の２つの組み合わせに基づいて使用者の不在を判断してもよい。たとえば、自走スイッチ５２の非操作だけに基づいて使用者不在を判断しても差し支えない。また、車速が零の状態が所定時間継続すると、使用者が不在であると判断してもよい。また、前記３つの条件のうち、自走スイッチ５２の非操作および車速に関する条件の２つを用いたり、自走スイッチ５２の非操作およびペダル踏力に関する条件の２つを用いたりしてもよい。また、サドル１１（シート）に使用者が着座しているか否かを検出する着座検出ユニットや、ハンドル（グリップ２８Ｌ、２８Ｒ）に使用者が触れているか否かを検出する検出ユニットを、使用者検出ユニットとして機能させてもよい。すなわち、使用者の着座が所定時間以上検出されない場合や、使用者がハンドルに触れていることが所定時間以上検出されない場合、使用者が車体の近くにいないと判断してもよい。これにより、使用者が乗車していない状態では、自走可能状態からアシスト状態に自動遷移させることができる。

２．前述の実施形態では、電動二輪車１の乗車状態での走行のための自走について説明したが、主として使用者がサドル１１から降りて電動二輪車１を押し歩きするときのことを想定した押し歩きモードを備えてもよい。このような押し歩きモードは、たとえば、自走のときよりも低速で電動二輪車１を走行させるための駆動力を電動モータ３１から発生させる走行モードであってもよい。

３．電動二輪車１は、制動装置（後輪ブレーキユニット３６、前輪ブレーキユニット３８）の作動を検出するブレーキ検出ユニットを備えていてもよい。この場合には、制御ユニット７０は、ブレーキ検出ユニットが制動装置の作動を検出すると、自走スイッチ５２が操作されているときであっても、自走状態を解除して自走可能状態に遷移するようにプログラムされていてもよい。ブレーキ検出ユニットは、ブレーキ操作部材としてのブレーキレバー２９Ｒ，２９Ｆの操作を検出するブレーキスイッチであってもよい。

４．ブレーキ検出ユニットを使用者検出ユニットとして利用してもよい。すなわち、所定時間内のブレーキ操作非検出を、使用者不在検出のための一条件としてもよい。
５．後輪駆動用の電動モータ３１に代えて、またはそれに加えて、前輪３を駆動するための前輪駆動用の電動モータが設けられてもよい。
６．スイッチユニット４１および表示ユニット４２は、別体である必要はなく、それらを一体的に統合した一つのユニットでリモートコントロールユニット４０を構成してもよい。

７．電動モータ３１の駆動力を発生させるための操作ユニットの形態は、ボタン型の自走スイッチ５２に限られない。たとえば、グリップ２８Ｌ，２８Ｒのいずれかをハンドルバー２７に対して回動可能なアクセルグリップとして、そのアクセルグリップを操作ユニットとして用いてもよい。その場合に、アクセルグリップの操作量に応じて電動モータ３１を駆動するためのトルク指令値を可変してもよい。その他、レバー型等の任意の形態の操作ユニットを用いることができる。

８．前述の実施形態では、自走可能状態の報知は、表示ユニット４２の状態表示部５９の表示による。しかし、自走可能状態の報知は、ＬＥＤ等が発生する光学信号によって行ってもよいし、ブザー等が発生する聴覚信号によって行ってもよい。
９．この発明が適用される車両は、ペダルを備えていない電動二輪車であってもよい。また、二輪車以外の鞍乗り型電動車両や、さらには鞍乗り型以外の電動車両にこの発明が適用されてもよい。たとえば、複数個の前輪または後輪を有する鞍乗り型車両の一例である、ＡＴＶ（All Terrain Vehicle：全地形対応車）にこの発明が適用されてもよい。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１ ：電動二輪車
２ ：車体フレーム
３ ：前輪
４ ：後輪
１１ ：サドル
１２ ：バッテリ
２０ ：ペダル
２３ ：クランク
２７ ：ハンドルバー
２９Ｆ ：前輪ブレーキレバー
２９Ｒ ：後輪ブレーキレバー
３０ ：駆動ユニット
３１ ：電動モータ
３６ ：後輪ブレーキユニット
３８ ：前輪ブレーキユニット
４０ ：リモートコントロールユニット
４１ ：スイッチユニット
４２ ：表示ユニット
５１ ：電源スイッチ
５２ ：自走スイッチ
５３Ｄ ：アシストダウンスイッチ
５３Ｕ ：アシストアップスイッチ
５６ ：走行モード表示部
５９ ：状態表示部
６１ ：人力駆動系
６２ ：電動駆動系
７０ ：制御ユニット
７１ ：トルクセンサ
７２ ：クランクセンサ
７３ ：車速センサ

Claims (9)

1. 車体と、
   前記車体に備えられた電動モータと、
   前記車体に備えられた車輪と、
   前記電動モータの動力で車輪を回転駆動するために使用者によって操作される操作ユニットと、
   前記操作ユニットの操作に応じて、前記電動モータを制御する制御ユニットとを含み、
   前記制御ユニットが、基本状態と、前記基本状態との間で遷移可能な駆動待機状態と、前記駆動待機状態との間で遷移可能で前記電動モータの動力を前記車輪に伝達させる駆動状態とを含む複数の制御状態を有し、前記駆動待機状態で前記操作ユニットが操作されると前記駆動状態に遷移し、前記操作ユニットが操作されている間、前記駆動状態に保持され、前記駆動状態において前記操作ユニットの非操作が検出されると前記駆動待機状態に遷移し、前記駆動待機状態で使用者が前記車体の近くに所定時間以上いないと判断すると前記基本状態に遷移するようにプログラムされている、電動車両。
2. 前記制御ユニットが、前記基本状態で前記操作ユニットが操作されると前記駆動待機状態に遷移するようにプログラムされている、請求項１に記載の電動車両。
3. 前記制御ユニットが、前記操作ユニットの非操作が前記所定時間以上継続すると、使用者が前記車体の近くに前記所定時間以上いないと判断するようにプログラムされている、請求項１または２に記載の電動車両。
4. 使用者が前記車体の近くにいるかどうかを検出する使用者検出ユニットをさらに含み、
   前記制御ユニットが、前記使用者検出ユニットが使用者を検出せず、かつ前記操作ユニットに対する操作入力がない状態が前記所定時間以上継続すると、使用者が前記車体の近くに前記所定時間以上いないと判断するようにプログラムされている、請求項１または２に記載の電動車両。
5. 前記使用者検出ユニットが、前記電動車両が走行しているかどうかを検出する車速検出ユニットを含む、請求項４に記載の電動車両。
6. 前記車体に設けられ、使用者が入力する人力を前記車輪に伝達する人力駆動系をさらに含み、
   前記使用者検出ユニットが、前記人力駆動系への人力の入力を検出する人力入力検出ユニットを含む、請求項４または５に記載の電動車両。
7. 前記駆動待機状態を使用者に報知する報知ユニットをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電動車両。
8. 前記報知ユニットが、前記車体に支持される表示ユニットを含む、請求項７に記載の電動車両。
9. 前記車体が、使用者が跨がって乗車する鞍乗り型の車体である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電動車両。
   

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