特許 5941120 自転車用制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5941120

(24)【登録日】2016年5月27日

(45)【発行日】2016年6月29日

(54)【発明の名称】自転車用制御装置

(51)【国際特許分類】

   B62M 6/45 20100101AFI20160616BHJP

【ＦＩ】

   B62M6/45

【請求項の数】16

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-223109(P2014-223109)

(22)【出願日】2014年10月31日

(65)【公開番号】特開2016-101761(P2016-101761A)

(43)【公開日】2016年6月2日

【審査請求日】2014年10月31日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002439

【氏名又は名称】株式会社シマノ

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】藤田 隼也

(72)【発明者】

【氏名】臼井 真

(72)【発明者】

【氏名】西原 大平

【審査官】 加藤 信秀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２３０４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７８３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３４４１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６４９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５４５９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｍ ６／４５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、
マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、
前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記閾値を更新し、
前記参照値は、路面の抵抗に関する値である
自転車用制御装置。

【請求項2】

電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、
マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、
前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記閾値を更新し、
前記参照値は、前記自転車の走行距離に関する値である
自転車用制御装置。

【請求項3】

電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、
マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、
前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記閾値を更新し、
前記参照値は、前記自転車に搭載される荷物の重量に関する値である
自転車用制御装置。

【請求項4】

電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、
マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、
前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記閾値を更新し、
前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が増加するように前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて、前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が増加するように前記アシスト比を切り替えるための前記閾値である増加閾値を更新する
自転車用制御装置。

【請求項5】

前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が減少するように前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて、前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が減少するように前記アシスト比を切り替えるための前記閾値である減少閾値を更新する
請求項４に記載の自転車用制御装置。

【請求項6】

電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、
マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、
前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記閾値を更新し、
前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が減少するように前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて、前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が減少するように前記アシスト比を切り替えるための前記閾値である減少閾値を更新する
自転車用制御装置。

【請求項7】

電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、
マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、
前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替える毎に前記参照値を記憶し、記憶した複数の前記参照値に基づいて前記閾値を更新する
自転車用制御装置。

【請求項8】

前記記憶した複数の前記参照値の中から特異点を除いた前記参照値を前記閾値の更新に
用いる
請求項７に記載の自転車用制御装置。

【請求項9】

前記手動切替機能により前記アシスト比が切り替えられる可能性が高い前記参照値である特定参照値を前記複数の前記参照値に基づいて特定し、前記特定参照値に基づいて前記閾値を更新する
請求項７または８に記載の自転車用制御装置。

【請求項10】

前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が増加するように前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて、前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が増加するように前記アシスト比を切り替えるための前記閾値である増加閾値を更新し、
前記特定参照値により規定される前記参照値の領域のうちの前記自転車の負荷が低い領域に前記増加閾値を設定する
請求項９に記載の自転車用制御装置。

【請求項11】

前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が減少するように前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて、前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が減少するように前記アシスト比を切り替えるための前記閾値である減少閾値を更新し、
前記特定参照値により規定される前記参照値の領域のうちの前記自転車の負荷が高い領域に前記減少閾値を設定する
請求項９または１０に記載の自転車用制御装置。

【請求項12】

電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、
マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、
複数の種類の前記参照値が存在し、
前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替える毎に前記参照値を記憶し、
前記複数の種類の前記参照値のそれぞれについて、前記手動切替機能により前記アシスト比が切り替えられる可能性が高い前記参照値である特定参照値を前記複数の前記参照値に基づいて決定し、
前記複数の種類の前記参照値のそれぞれに対応する前記複数の前記閾値を、その種類の前記参照値に対応する前記特定参照値に基づいて更新する
自転車用制御装置。

【請求項13】

電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、
マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、
前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記閾値を更新し、
複数の種類の前記参照値が存在し、
前記自動切替機能により、前記複数の種類の前記参照値のそれぞれに対応する複数の前記閾値のうち、前記アシスト比を最も早く切り替えることが可能な前記閾値を用いて前記アシスト比を切り替える
自転車用制御装置。

【請求項14】

電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、
マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、
前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記閾値を更新し、
複数の種類の前記参照値が存在し、
前記複数の種類の前記参照値を組み合わせて複合値を決め、記憶されている複合閾値と前記複合値との関係に基づいて前記アシスト比を切り替える
自転車用制御装置。

【請求項15】

電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、
マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、
前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えてから所定の時間が経過するまでの期間における前記参照値の変動が所定の範囲に収まるとき、前記参照値に基づいて前記閾値を更新する
自転車用制御装置。

【請求項16】

電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、
マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、
前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記閾値を更新し、
前記自転車の走行距離が所定の走行距離に達したとき、前記参照値に基づいて前記閾値を更新する
自転車用制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自転車用制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電動アシストモータを備える自転車が知られている。その一例である特許文献１の自転車は、人力駆動力と電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を切り替える自転車用制御装置を備える。この自転車用制御装置は、予め記憶された走行環境の一例である路面の勾配に基づいてアシスト比を切り替える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３９７４９７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、自転車の走行環境等が同じであっても、期待されるアシスト比の切り替えタイミングがライダー毎に異なることがある。特許文献１の自転車用制御装置は、ライダーの意図を考慮することなく予め決められたルールに従ってアシスト比を切り替える。このため、ライダーの意図を自転車の挙動に反映する点において改善の余地が存在する。なお、ここではアシスト比を自動的に切り替える自転車用制御装置を例にその課題について検討しているが、変速比を自動的に切り替える自転車用制御装置においても同様の課題が存在すると考えられる。

【0005】

本発明の目的は、ライダーの意図が自転車の挙動に反映されやすい自転車用制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

〔１〕本発明に従う自転車用制御装置の一形態は、電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記閾値を更新し、前記参照値は、路面の抵抗に関する値である。

【0007】

〔２〕本発明に従う自転車用制御装置の一形態は、電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記閾値を更新し、前記参照値は、前記自転車の走行距離に関する値である。
〔３〕本発明に従う自転車用制御装置の一形態は、電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記閾値を更新し、前記参照値は、前記自転車に搭載される荷物の重量に関する値である。

【0008】

〔４〕本発明に従う自転車用制御装置の一形態は、電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記閾値を更新し、前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が増加するように前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて、前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が増加するように前記アシスト比を切り替えるための前記閾値である増加閾値を更新する。
〔５〕前記自転車用制御装置の一例によれば、前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が減少するように前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が減少するように前記アシスト比を切り替えるための前記閾値である減少閾値を更新する。

【0009】

〔６〕本発明に従う自転車用制御装置の一形態は、電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記閾値を更新し、前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が減少するように前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて、前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が減少するように前記アシスト比を切り替えるための前記閾値である減少閾値を更新する。
〔７〕本発明に従う自転車用制御装置の一形態は、電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替える毎に前記参照値を記憶し、記憶した複数の前記参照値に基づいて前記閾値を更新する。

【0013】

〔８〕前記自転車用制御装置の一例によれば、前記記憶した複数の前記参照値の中から特異点を除いた前記参照値を前記閾値の更新に用いる。
〔９〕前記自転車用制御装置の一例によれば、前記手動切替機能により前記アシスト比が切り替えられる可能性が高い前記参照値である特定参照値を前記複数の前記参照値に基づいて特定し、前記特定参照値に基づいて前記閾値を更新する。

【0014】

〔１０〕前記自転車用制御装置の一例によれば、前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が増加するように前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて、前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が増加するように前記アシスト比を切り替えるための前記閾値である増加閾値を更新し、前記特定参照値により規定される前記参照値の領域のうちの前記自転車の負荷が低い領域に前記増加閾値を設定する。
〔１１〕前記自転車用制御装置の一例によれば、前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が減少するように前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて、前記人力駆動力に対して前記電動アシストモータの駆動力が減少するように前記アシスト比を切り替えるための前記閾値である減少閾値を更新し、前記特定参照値により規定される前記参照値の領域のうちの前記自転車の負荷が高い領域に前記減少閾値を設定する。

【0015】

〔１２〕本発明に従う自転車用制御装置の一形態は、電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、複数の種類の前記参照値が存在し、前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替える毎に前記参照値を記憶し、前記複数の種類の前記参照値のそれぞれについて、前記手動切替機能により前記アシスト比が切り替えられる可能性が高い前記参照値である特定参照値を前記複数の前記参照値に基づいて決定し、前記複数の種類の前記参照値のそれぞれに対応する前記複数の前記閾値を、その種類の前記参照値に対応する前記特定参照値に基づいて更新する。

【0016】

〔１３〕本発明に従う自転車用制御装置の一形態は、電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記閾値を更新し、複数の種類の前記参照値が存在し、前記自動切替機能により、前記複数の種類の前記参照値のそれぞれに対応する複数の前記閾値のうち、前記アシスト比を最も早く切り替えることが可能な前記閾値を用いて前記アシスト比を切り替える。

【0017】

〔１４〕本発明に従う自転車用制御装置の一形態は、電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記閾値を更新し、複数の種類の前記参照値が存在し、前記複数の種類の前記参照値を組み合わせて複合値を決め、記憶されている複合閾値と前記複合値との関係に基づいて前記アシスト比を切り替える。

【0018】

〔１５〕本発明に従う自転車用制御装置の一形態は、電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えてから所定の時間が経過するまでの期間における前記参照値の変動が所定の範囲に収まるとき、前記参照値に基づいて前記閾値を更新する。

【0019】

〔１６〕本発明に従う自転車用制御装置の一形態は、電動アシストモータを備える自転車の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶されている閾値との関係に基づいて、人力駆動力と前記電動アシストモータの駆動力との比率であるアシスト比を自動的に切り替える自動切替機能、および、マニュアル操作に基づいて前記アシスト比を切り替える手動切替機能を備え、前記手動切替機能により前記アシスト比を切り替えたときの前記参照値に基づいて前記閾値を更新し、前記自転車の走行距離が所定の走行距離に達したとき、前記参照値に基づいて前記閾値を更新する。

【発明の効果】

【0020】

上記自転車用制御装置によれば、ライダーの意図が自転車の挙動に反映されやすい。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】は実施の形態１の自転車の側面図である。

【図2】は図１の自転車のブロック図である。

【図3】は図１の操作部および表示部の平面図である。

【図4】はモード切替条件の一例を示すマップである。

【図5】はモード切替頻度と路面の勾配との関係の一例を示すグラフである。

【図6】はモード切替条件の一例を示すマップである。

【図7】はモード切替頻度と路面の勾配との関係の一例を示すグラフである。

【図8】は図１の制御装置が実行する制御のフローチャートである。

【図9】は実施の形態２のモード切替条件の一例を示すマップである。

【図10】は実施の形態３の自転車のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

（実施の形態１）
図１は、電動アシスト自転車である自転車１０を示す。自転車１０は、ライダーの人力駆動力をアシストする電動アシストモータ（以下では「モータ１２」）、自転車１０の本体を構成するフレーム１４、フレーム１４に回転可能に取り付けられる前輪１６および後輪１８を備える。自転車１０はさらに、前輪１６の向きを変更するために操作されるハンドル２０、後輪１８に駆動力を伝達する駆動機構２２、駆動機構２２に電力を供給するバッテリ２４を備える。バッテリ２４は、例えばフレーム１４に取り付けられる。

【0023】

駆動機構２２は、一対のクランクアーム２６、一対のクランクアーム２６が連結されるクランクシャフト２８、クランクアーム２６に回転可能に取り付けられる一対のペダル３０、および、フレーム１４に着脱可能に固定して取り付けられるドライブユニット３２を備える。クランクシャフト２８は、ドライブユニット３２に回転可能に取り付けられる。ドライブユニット３２は、モータ１２を内部に配置している。

【0024】

駆動機構２２はさらに、ワンウェイクラッチ（図示略）を介してクランクシャフト２８と連結されるフロントスプロケット３４、後輪１８の車軸まわりに回転可能に取り付けられるリアスプロケット３６、フロントスプロケット３４およびリアスプロケット３６に巻き掛けられるチェーン３８を備える。駆動機構２２はさらに、モータ１２を含む。モータ１２は、例えば電気モータである。モータ１２の出力軸は、減速機構（図示略）と接続される。減速機構は、例えば複数の歯車である。

【0025】

クランクアーム２６を前回転させる人力駆動力がペダル３０に入力される場合、クランクアーム２６およびクランクシャフト２８がフレーム１４に対して一体的に前回転し、クランクシャフト２８の回転がフロントスプロケット３４に伝達され、フロントスプロケット３４の回転がチェーン３８によりリアスプロケット３６および後輪１８に伝達される。一方、クランクアーム２６およびクランクシャフト２８を後回転させる人力駆動力がペダル３０に入力される場合、クランクシャフト２８の回転がフロントスプロケット３４に伝達されない。

【0026】

モータ１２は、人力駆動力に応じて駆動される。モータ１２が駆動する場合、モータ１２の回転が減速機構により減速され、減速機構の出力がフロントスプロケット３４に伝達される。このため、クランクアーム２６を回転させるためのライダーの人力駆動力が、モータ１２の駆動力によりアシストされる。

【0027】

図２は、自転車１０（図１参照）の電気系の構成を示す。自転車１０は、駆動機構２２を含む各種の自転車用電気コンポーネントを制御する自転車用制御装置である制御装置４０、および、操作信号を制御装置４０に出力する操作部４２をさらに備える。制御装置４０は、自転車１０の走行環境、走行状態、および、操作部４２の操作であるマニュアル操作等に基づいて、予め用意されている複数のアシストモードの中の１つのアシストモードまたはオフモードを選択する。制御装置４０は、マイクロコンピュータとソフトウェアとによって構成される。

【0028】

アシストモードでは、モータ１２の駆動力を調節することにより、人力駆動力とモータ１２の駆動力との比であるアシスト比を決める。アシストモードとアシスト比とが対応付けられた自転車１０では、アシストモードが切り替えられることによりアシスト比が切り替えられ、人力駆動力に対するモータ１２の駆動力が増加または減少する。オフモードでは、制御装置４０が駆動機構２２のモータ１２に駆動力を出力させない。

【0029】

各アシストモードに対応するアシスト比は互いに異なる。複数のアシストモードの一例はハイモード、ノーマルモード、ローモード、および、エコモードである。各アシストモードにおける人力駆動力に対するモータ１２の駆動力は、ハイモード、ノーマルモード、ローモード、および、エコモードの順に小さくなる。

【0030】

制御装置４０は、各種のデータを記憶する記憶部４４、記憶部４４に記憶されるデータ等に基づいて演算する演算部４６、および、アシストモードを切り替えるための切替条件（以下では「モード切替条件」）の成否を判定する判定部４８を備える。モード切替条件は、人力駆動力に対するモータ１２の駆動力を増加させるための第１のモード切替条件（図４参照）、および、人力駆動力に対するモータ１２の駆動力を減少させるための第２のモード切替条件（図６参照）を含む。

【0031】

制御装置４０は、記憶部４４、演算部４６、および、判定部４８により構成される自動切替機能と、手動切替機能とを備える。自動切替機能は、自転車１０の傾斜に基づいて、アシスト比を自動的に切り替える機能、すなわち、マニュアル操作から独立してアシスト比を切り替える機能である。手動切替機能は、操作部４２のマニュアル操作に基づいてアシスト比を切り替える機能である。

【0032】

自動切替機能に基づく制御装置４０の動作は、自転車１０の走行環境または走行状態に関する値である参照値と、記憶部４４に記憶されている閾値との関係に基づいてアシスト比を切り替える動作を含む。制御装置４０は、操作部４２のマニュアル操作に基づいてアシスト比を切り替えたときの参照値を記憶部４４に記憶させ、記憶部４４に記憶されている閾値を記憶した参照値に基づいて更新し、更新した閾値を自動切替機能に用いる。

【0033】

自転車１０は、制御装置４０と接続される勾配検出センサ５０および表示部５２をさらに備える。勾配検出センサ５０および表示部５２は、電気コンポーネントである。勾配検出センサ５０の一例は、角度センサであり、フレーム１４（図１参照）に取り付けられる。角度センサは、例えば加速度センサによって実現される。勾配検出センサ５０は、フレーム１４のうちの自転車１０の挙動の影響を受けにくい部分に取り付けられることが好ましい。勾配検出センサ５０は、参照値の一例である路面の勾配を検出する。勾配検出センサ５０は、検出した勾配の情報である勾配情報を制御装置４０に出力する。勾配情報は、勾配に関する値を含む。表示部５２は、制御装置４０の指令信号に応じてマニュアル操作に対応する情報を表示する。

【0034】

図３は、操作部４２および表示部５２の一例を示す。操作部４２および表示部５２は、一体的に構成され、ハンドル２０に取り付けられる。操作部４２の一例は、ボタンであり、第１操作スイッチ５４および第２操作スイッチ５６を含む。

【0035】

第１操作スイッチ５４および第２操作スイッチ５６は、操作される毎に制御装置４０（図２参照）に操作信号を出力する。制御装置４０は、第１操作スイッチ５４から出力された操作信号を受信した場合、人力駆動力に対するモータ１２の駆動力が増加するようにアシストモードを切り替える。制御装置４０は、第２操作スイッチ５６から出力された操作信号を受信した場合、人力駆動力に対するモータ１２の駆動力が減少するようにアシストモードを切り替える。

【0036】

表示部５２は、制御装置４０の指令信号に基づいて点灯または消灯する複数のランプを備える。複数のランプの一例は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプであり、第１ランプ５８、第２ランプ６０、第３ランプ６２、第４ランプ６４、および、第５ランプ６６を含む。第１ランプ５８は、ハイモードが選択されているときに点灯する。第２ランプ６０は、ノーマルモードが選択されているときに点灯する。第３ランプ６２は、ローモードが選択されているときに点灯する。第４ランプ６４は、エコモードが選択されているときに点灯する。第５ランプ６６は、オフモードが選択されているときに点灯する。

【0037】

図４は、第１のモード切替条件の一例を示す。第１のモード切替条件は、人力駆動力に対するモータ１２の駆動力を増加させるための閾値である増加閾値と、路面の勾配との関係を表す。記憶部４４（図２参照）は、複数の増加閾値を記憶している。複数の増加閾値の一例は、第１増加閾値ＴＵ１、第２増加閾値ＴＵ２、および、第３増加閾値ＴＵ３を含む。なお、図４では、二点鎖線により各増加閾値ＴＵ１〜ＴＵ３を示している。

【0038】

判定部４８（図２参照）は、勾配検出センサ５０（図２参照）から入力される勾配情報と各増加閾値ＴＵ１〜ＴＵ３との関係に基づいて、以下に示すように第１のモード切替条件の成否を判定する。

【0039】

エコモードが選択されている場合に、勾配情報により示される路面の勾配が第１増加閾値ＴＵ１未満の大きさから第１増加閾値ＴＵ１以上の大きさに変化したとき、判定部４８は第１のモード切替条件が成立したと判定し、制御装置４０がアシストモードをエコモードからローモードに切り替える。

【0040】

ローモードが選択されている場合に、勾配情報により示される路面の勾配が第２増加閾値ＴＵ２未満の大きさから第２増加閾値ＴＵ２以上の大きさに変化したとき、判定部４８は第１のモード切替条件が成立したと判定し、制御装置４０がアシストモードをローモードからノーマルモードに切り替える。

【0041】

ノーマルモードが選択されている場合に、勾配情報により示される路面の勾配が第３増加閾値ＴＵ３未満の大きさから第３増加閾値ＴＵ３以上の大きさに変化したとき、判定部４８は第１のモード切替条件が成立したと判定し、制御装置４０がアシストモードをノーマルモードからハイモードに切り替える。

【0042】

制御装置４０は、勾配情報に基づいて各増加閾値ＴＵ１〜ＴＵ３を更新する。ここでは、各増加閾値ＴＵ１〜ＴＵ３を代表して第２増加閾値ＴＵ２の更新方法について説明する。なお、第１増加閾値ＴＵ１および第３増加閾値ＴＵ３の更新方法は、第２増加閾値ＴＵ２の更新方法と実質的に同じである。

【0043】

制御装置４０は、第１操作スイッチ５４（図３参照）の操作に基づいてアシストモードをローモードからノーマルモードに切り替える毎に、そのときに得られた勾配情報に関するデータ（以下では「モード切替時のデータ」）を記憶部４４に記憶させる。モード切替時のデータの総数が所定の数に達したとき、演算部４６（図２参照）は、次の手順により第２増加閾値ＴＵ２を更新する。

【0044】

演算部４６はまず、アシストモードを切り替える頻度（以下、「モード切替頻度」）と勾配情報との関係を求める。図５は、その一例を示す。演算部４６は次に、その関係から特異点を除去する。特異点は、例えば参照する全てのデータのうちの所定の領域に含まれるデータである。所定の領域は、例えば全てのデータにおける上位の数％および下位の数％である。上位の数％は、例えば１％であり、下位の数％は、例えば１％である。

【0045】

演算部４６は次に、モード切替頻度が最も高い勾配情報である特定参照値を特定する。図５に示される例によれば、勾配５％を示す勾配情報が特定参照値である。実際の路面の勾配が特定参照値を跨いで増加する場合、マニュアル操作に基づいてアシストモードが切り替えられる可能性が高い。

【0046】

演算部４６（図２参照）は次に、特定参照値以下の領域に新たな第２増加閾値ＴＵ２を設定する。新たな第２増加閾値ＴＵ２は、特定参照値よりも自転車１０のペダリングの負荷が低い領域、すなわち、特定参照値未満の領域に設定されることが好ましい。新たな第２増加閾値ＴＵ２を特定参照値未満の領域に設定することによって、ライダーの意図よりも少し早い段階でアシスト比を切り替えることができる。新たな第２増加閾値ＴＵ２は、例えば特定参照値に１未満の所定の係数を乗算することにより、または、特定参照値から所定値を減算することにより求められる。また、新たな第２増加閾値ＴＵ２は、特異点を除いたモード切替時のデータにおける勾配の小さい方から所定の割合を含む領域のうち、最大の勾配の領域に設定されてもよい。所定の割合は、例えば２０％〜３０％である。第２増加閾値ＴＵ２の下限値は、第１増加閾値ＴＵ１よりも大きい。記憶部４４（図２参照）は、記憶している第２増加閾値ＴＵ２を新たな第２増加閾値ＴＵ２に更新する。このように、制御装置４０（図２参照）は、勾配情報に基づいて各増加閾値ＴＵ１〜ＴＵ３を更新する。

【0047】

図６は、第２のモード切替条件の一例を示す。第２のモード切替条件は、人力駆動力に対するモータ１２の駆動力を減少させるための閾値である減少閾値と、路面の勾配との関係を表す。記憶部４４（図２参照）は、複数の減少閾値を記憶している。複数の減少閾値の一例は、第１減少閾値ＴＤ１、第２減少閾値ＴＤ２、および、第３減少閾値ＴＤ３を含む。なお、図６では、二点鎖線により各減少閾値ＴＤ１〜ＴＤ３を示している。

【0048】

判定部４８（図２参照）は勾配検出センサ５０（図２参照）から入力される勾配情報と各減少閾値ＴＤ１〜ＴＤ３との関係に基づいて、以下に示すように第２のモード切替条件の成否を判定する。

【0049】

ハイモードが選択されている場合に、勾配情報により示される路面の勾配が第３減少閾値ＴＤ３以上の大きさから第３減少閾値ＴＤ３未満の大きさに変化したとき、判定部４８は第２のモード切替条件が成立したと判定し、制御装置４０がアシストモードをハイモードからノーマルモードに切り替える。

【0050】

ノーマルモードが選択されている場合に、勾配情報により示される路面の勾配が第２減少閾値ＴＤ２以上の大きさから第２減少閾値ＴＤ２未満の大きさに変化したとき、判定部４８は第２のモード切替条件が成立したと判定し、制御装置４０がアシストモードをノーマルモードからローモードに切り替える。

【0051】

ローモードが選択されている場合に、勾配情報により示される路面の勾配が第１減少閾値ＴＤ１以上の大きさから第１減少閾値ＴＤ１未満の大きさに変化したとき、判定部４８は第２のモード切替条件が成立したと判定し、制御装置４０がアシストモードをローモードからエコモードに切り替える。

【0052】

なお、操作部４２（図３参照）の操作に基づいてアシストモードが切り替えられた場合、制御装置４０は、例えば第１のモード切替条件および第２のモード切替条件のいずれかのモード切替条件が成立するまでアシストモードを自動的に切り替えない。

【0053】

制御装置４０は、勾配情報に基づいて各減少閾値ＴＤ１〜ＴＤ３を更新する。ここでは、各減少閾値ＴＤ１〜ＴＤ３を代表して第２減少閾値ＴＤ２の更新方法について説明する。なお、第１減少閾値ＴＤ１および第３減少閾値ＴＤ３の更新方法は、第２減少閾値ＴＤ２の更新方法と実質的に同じである。

【0054】

制御装置４０は、第２操作スイッチ５６（図３参照）の操作に基づいてアシストモードをノーマルモードからローモードに切り替える毎に、モード切替時のデータを記憶部４４に記憶させる。モード切替時のデータの総数が所定の数に達したとき、演算部４６（図２参照）は、次の手順により第２減少閾値ＴＤ２を更新する。

【0055】

演算部４６はまず、モード切替頻度と勾配情報との関係を求める。図７は、その一例を示す。演算部４６は次に、その関係から特異点を除去する。演算部４６は次に、特定参照値を特定する。図７に示される例によれば、勾配５％を示す勾配情報が特定参照値である。実際の路面の勾配が特定参照値を跨いで減少する場合、マニュアル操作に基づいてアシストモードが切り替えられる可能性が高い。

【0056】

演算部４６（図２参照）は次に、特定参照値以上の領域に新たな第２減少閾値ＴＤ２を設定する。新たな第２減少閾値ＴＤ２は、特定参照値よりも自転車１０のペダリングの負荷が高い領域、すなわち、特定参照値よりも大きい領域に設定されることが好ましい。新たな第２増加閾値ＴＵ２を特定参照値よりも大きい領域に設定することによって、ライダーの意図よりも少し早い段階でアシスト比を切り替えることができる。新たな第２減少閾値ＴＤ２は、例えば特定参照値に１以上２未満の所定の係数を乗算することにより、または、特定参照値に所定値を加算することにより求められる。また、新たな第２減少閾値ＴＤ２は、特異点を除いたモード切替時のデータにおける勾配の大きい方から所定の割合を含む領域のうち、最小の勾配の領域に設定されてもよい。所定の割合は、例えば２０％〜３０％である。第２減少閾値ＴＤ２の上限値は、第３減少閾値ＴＤ３よりも小さい。記憶部４４（図２参照）は、記憶している第２減少閾値ＴＤ２を新たな第２減少閾値ＴＤ２に更新する。このように、制御装置４０（図２参照）は、勾配情報に基づいて各減少閾値ＴＤ１〜ＴＤ３を更新する。

【0057】

図８は、制御装置４０により実行される制御のフローチャートを示す。制御装置４０は、アシストモードがオフモードから他のモードに切り替えられた場合、または、電源が投入されて制御装置４０が起動したときに、アシストモードがオフモード以外のモードに設定されている場合、図８の処理を開始する。

【0058】

制御装置４０は、ステップＳ１１において、第１操作スイッチ５４または第２操作スイッチ５６から操作信号を受信したか否かを判定する。操作信号を受信している場合、制御装置４０が実行する処理が、ステップＳ１２に移行する。操作信号を受信していない場合、制御装置４０が実行する処理が、ステップＳ１８に移行する。

【0059】

制御装置４０は、ステップＳ１２において、アシストモードをオフモードに変更するか否かを判定する。アシストモードをオフモードに変更すると判定した場合、制御装置４０が実行する処理が、ステップＳ１９に移行する。アシストモードをオフモードに変更しないと判定した場合、制御装置４０が実行する処理が、ステップＳ１３に移行する。

【0060】

制御装置４０は、ステップＳ１３において、アシストモードの切り替えが可能であるか否かを判定する。アシストモードの切り替えが可能であると判定した場合、制御装置４０が実行する処理が、ステップＳ１４に移行する。アシストモードの切り替えが不可能であると判定した場合、制御装置４０が実行する処理が、ステップＳ１１に移行する。制御装置４０は、ハイモードが選択されている場合に第１操作スイッチ５４が操作されたとき、ステップＳ１３においてアシストモードの切り替えが不可能であると判定する。

【0061】

制御装置４０は、ステップＳ１４において、操作信号に基づいてアシストモードを切り替え、そのときの勾配情報に関するデータを記憶部４４に記憶させる。勾配情報に関するデータは、アシストモードが切り替えられる毎に記憶部４４に記憶される。

【0062】

制御装置４０は、ステップＳ１５において、勾配情報に関するデータの総数が所定の数に達したか否かを判定する。勾配情報に関するデータの総数は、エコモードからローモードに切り替えたときの勾配情報に関するデータの総数、ローモードからノーマルモードに切り替えたときの勾配情報に関するデータの総数、ノーマルモードからハイモードに変更したときの勾配情報に切り替えたときの勾配情報に関するデータの総数、ハイモードからノーマルモードに切り替えたときの勾配情報に関するデータの総数、ノーマルモードからローモードに切り替えたときの勾配情報に関するデータの総数、および、ローモードからエコモードに切り替えたときの勾配情報に変更したときの勾配情報に関するデータの総数を含み、制御装置４０はこれらのデータの総数を別々に集計する。制御装置４０は、ステップＳ１５において、上記データの総数のうちのいずれかのデータの総数が所定の数に達した否かを判断している。勾配情報に関するデータの総数が所定の数に達している場合、制御装置４０が実行する処理が、ステップＳ１６に移行する。勾配情報に関するデータの総数が所定の数に達していない場合、制御装置４０が実行する処理が、ステップＳ１９に移行する。

【0063】

制御装置４０は、ステップＳ１６において、演算部４６によって勾配情報に関するデータに基づいて新たな増加閾値または新たな減少閾値を算出する。制御装置４０は、ステップＳ１７において、増加閾値を演算部４６により算出された新たな増加閾値または新たな減少閾値に更新して記憶部４４に記憶する。

【0064】

制御装置４０は、ステップＳ１８において、判定部４８によってモード切替条件が成立したか否かを判定する。モード切替条件が成立している場合、制御装置４０が実行する処理が、ステップＳ１９に移行する。モード切替条件が成立していない場合、制御装置４０が実行する処理が、ステップＳ１１に移行する。

【0065】

制御装置４０は、ステップＳ１９において、マニュアル操作またはモード切替条件に基づいてアシストモードを切り替える。なお、制御装置４０は、ステップＳ１２において、アシストモードをオフモードに変更すると判定し、アシストモードがオフモードに切り替えられるまで、または、電源が落とされるまでステップＳ１１〜ステップＳ１９の処理を繰り返す。

【0066】

図２を参照して、自転車１０の作用について説明する。
ライダーは自転車１０（図１参照）に乗って坂道を走行するとき、ペダリングの負荷に応じて第１操作スイッチ５４または第２操作スイッチ５６をマニュアル操作して、人力駆動力に対するモータ１２の駆動力を変更する。

【0067】

ライダー毎のばらつきが存在するものの、自転車１０が坂道を走行する場合にライダーが各操作スイッチ５４，５６を操作するタイミングは、坂道の勾配と相関を有する。これは、坂道の勾配がライダーに与える負荷と相関を有することと関係している。

【0068】

このため、第１操作スイッチ５４におけるモード切替頻度が最も高いときの坂道の勾配は、そのライダーが自転車１０により坂道を走行するときに人力駆動力に対するモータ１２の駆動力の増加を期待する勾配と推定できる。また、第２操作スイッチ５６におけるモード切替頻度が最も高い坂道の勾配は、そのライダーが自転車１０により坂道を走行するときに人力駆動力に対するモータ１２の駆動力の減少を期待する勾配と推定できる。

【0069】

制御装置４０には、このような事項を踏まえた制御が組み込まれている。その制御では、モード切替頻度が最も高い勾配情報である特定参照値を特定し、その特定参照値をモード切替条件に基づくアシストモードの切り替えが期待されるタイミングの予測に活用している。そして、特定参照値を基準に閾値が更新されるため、自転車１０が坂道を走行する場合にライダーが期待するタイミングでアシストモードが切り替えられやすくなる。このように、制御装置４０を搭載する自転車１０によれば、ライダーの意図が自転車１０の挙動に反映されやすい。これは、快適な運転環境をライダーに提供することに寄与する。

【0070】

実施の形態１によれば、さらに以下の効果が得られる。
（１）制御装置４０は、勾配情報に関する複数のデータに基づいて閾値を更新する。このため、ライダーの意図が一層反映されやすい。

【0071】

（２）制御装置４０は、特異点を除去した勾配情報に関するデータに基づいて閾値を更新する。このため、例えば操作部４２の誤操作が勾配情報に関するデータに反映されていたとしても、更新された閾値がライダーの意図から外れにくい。

【0072】

（３）制御装置４０は、特定参照値よりも小さい領域に新たな増加閾値ＴＵ１〜ＴＵ３を設定する。このため、路面の勾配の増加にともない、ライダーが第１操作スイッチ５４を操作する可能性が高いタイミングよりも前に、人力駆動力に対するモータ１２の駆動力が増加するようにアシストモードが切り替えられる。すなわち、ライダーが第１操作スイッチ５４を操作する体勢に入る前に、アシストモードが切り替えられる。このため、ライダーがアシストモードを切り替えるために動作しなくとも、おおよそ期待するタイミングでアシストモードが切り替えられる。このため、より快適な運転環境がライダーに提供される。

【0073】

（４）制御装置４０は、特定参照値よりも大きい領域に新たな減少閾値ＴＤ１〜ＴＤ３を設定する。このため、路面の勾配が減少する場合においても上記（３）の効果に準じた効果が得られる。

【0074】

（実施の形態２）
実施の形態２の自転車用制御装置は、以下に説明する点において実施の形態１の自転車用制御装置と相違し、その他の点において実施の形態１の自転車用制御装置と実質的に同じ構成を備える。なお、実施の形態２の自転車用制御装置の説明は、実施の形態１の自転車用制御装置と共通する構成に同一の符号を付し、その構成の説明の一部または全部を省略する。

【0075】

自転車１０は、制御装置４０と接続される電気コンポーネントである風力センサ（図示略）をさらに備える。風力センサは、フレーム１４またはハンドル２０に取り付けられる。風力センサは、参照値の一例である風力を検出する。風力センサは、検出した風力の情報である風力情報を制御装置４０に出力する。風力情報は、風力に関する値を含む。

【0076】

制御装置４０は、複数の種類の参照値を組み合わせて複合値を決め、記憶されている複合閾値と複合値との関係に基づいてアシスト比を切り替える。制御装置４０は、例えば勾配情報と風力情報とを組み合わせることにより複合値を演算する。なお、複合値は、自転車１０の負荷のレベルで表される。

【0077】

制御装置４０は、複合値と複合閾値との関係に基づいて判定部４８によりモード切替条件の成否をさらに判定させる。モード切替条件は、複合値と複合閾値との関係に基づいて人力駆動力に対するモータ１２の駆動力を増加させるための第３のモード切替条件（図９参照）、および、複合値と複合閾値との関係に基づいて人力駆動力に対するモータ１２の駆動力を減少させるための第４のモード切替条件（図示略）をさらに含む。

【0078】

図９は、第３のモード切替条件の一例を示す。第３のモード切替条件は、人力駆動力に対するモータ１２の駆動力を増加させるための複合閾値である複合増加閾値と複合値との関係を表す。記憶部４４（図２参照）は、複数の複合増加閾値を記憶している。複数の複合増加閾値の一例は、第１複合増加閾値ＴＸ１、第２複合増加閾値ＴＸ２、および、第３複合増加閾値ＴＸ３を含む。なお、図９では、二点鎖線により各複合増加閾値ＴＸ１〜ＴＸ３を示している。

【0079】

判定部４８（図２参照）は、制御装置４０（図２参照）が演算した複合値と各複合増加閾値ＴＸ１〜ＴＸ３との関係に基づいて、以下に示すように第３のモード切替条件の成否を判定する。

【0080】

エコモードが選択されている場合に、演算された複合値が第１複合増加閾値ＴＸ１未満の大きさから第１複合増加閾値ＴＸ１以上の大きさに変化したとき、判定部４８が第３のモード切替条件が成立したと判定し、制御装置４０は、アシストモードをエコモードからローモードに切り替える。

【0081】

ローモードが選択されている場合に、演算された複合値が第２複合増加閾値ＴＸ２未満の大きさから第２複合増加閾値ＴＸ２以上の大きさに変化したとき、判定部４８が第３のモード切替条件が成立したと判定し、制御装置４０は、アシストモードをローモードからノーマルモードに切り替える。

【0082】

ノーマルモードが選択されている場合に、演算された複合値が第３複合増加閾値ＴＸ３未満の大きさから第３複合増加閾値ＴＸ３以上の大きさに変化したとき、判定部４８が第３のモード切替条件が成立したと判定し、制御装置４０は、アシストモードをノーマルモードからハイモードに切り替える。なお、各複合増加閾値ＴＸ１〜ＴＸ３の更新方法は各増加閾値ＴＵ１〜ＴＵ３の更新方法と実質的に同じである。

【0083】

また、第４のモード切替条件は、人力駆動力に対するモータ１２の駆動力を減少させるための複合閾値である複合減少閾値と複合値との関係を表す。記憶部４４（図２参照）は、複数の複合減少閾値を記憶している。複数の複合減少閾値の一例は、第１複合減少閾値、第２複合減少閾値、および、第３複合減少閾値を含む。

【0084】

判定部４８は、制御装置４０が演算した複合値と各複合減少閾値との関係に基づいて、第４のモード切替条件の成否を判定する。なお、第４のモード切替条件の成否の判定および各複合減少閾値の更新方法は、第２のモード切替条件の成否の判定および各減少閾値ＴＤ１〜ＴＤ３の更新方法と実質的に同じである。

【0085】

制御装置４０は、勾配情報と閾値との関係に基づくモード切替条件、および、複合値と複合閾値との関係に基づくモード切替条件を予め決められたルールに従って使い分ける。例えば、早く成立したモード切替条件に基づいてアシストモードが切り替えられる。

【0086】

実施の形態２によれば、実施の形態１により得られる（１）〜（４）の効果に加えて、さらに以下の効果が得られる。
（５）自転車用制御装置によれば、勾配情報と閾値との関係に加えて、複合値と複合閾値との関係に基づいてアシストモードが切り替えられる。このため、勾配情報と閾値との関係のみに基づいてアシストモードを切り替える場合と比較して、ライダーの意図が自転車１０の挙動に一層反映されやすい。

【0087】

（実施の形態３）
実施の形態３の自転車用制御装置は、以下に説明する点において実施の形態１の自転車用制御装置と相違し、その他の点において実施の形態１の自転車用制御装置と実質的に同じ構成を備える。なお、実施の形態３の自転車用制御装置の説明は、実施の形態１の自転車用制御装置と共通する構成に同一の符号を付し、その構成の説明の一部または全部を省略する。

【0088】

自転車１０は、変速比が変更可能な変速機（図示略）をさらに備える。変速機は、例えばハブと一体的に構成された内装変速機または外装変速機である。図１０に示されるように、変速機は、変速比を切り替えるための駆動力を伝達するアクチュエータ６８、および、アクチュエータ６８により制御される遊星歯車機構（図示略）を備える。アクチュエータ６８は、例えば電気モータであり、遊星歯車機構を構成する歯車の回転を制御することにより変速比を切り替える。自転車１０（図１参照）は、変速比の切り替えに関する操作信号を制御装置４０に出力する変速操作部７０をさらに備える。

【0089】

制御装置４０は、記憶部４４、演算部４６、および、判定部４８により構成される変速比に関する自動切替機能および手動切替機能をさらに備える。変速比に関する自動切替機能は変速比を自動的に切り替える機能、すなわち、マニュアル操作から独立して変速比を切り替える機能である。手動切替機能は、マニュアル操作に基づいて変速比を切り替える機能である。

【0090】

変速比に関する自動切替機能に基づく制御装置４０の動作は、参照値と記憶部４４に記憶されている閾値との関係に基づいて変速比を切り替える動作を含む。この制御装置４０の動作は、アシスト比を切り替える動作と実質的に同じである。制御装置４０は、変速操作部７０のマニュアル操作に基づいて変速比を切り替えたときの参照値を記憶部４４に記憶させ、記憶部４４に記憶されている閾値をその参照値に基づいて更新し、更新した閾値を変速比に関する自動切替機能に用いる。

【0091】

このような構成によれば、自転車１０が坂道を走行する場合にライダーが期待するタイミングで変速比が切り替えられやすくなる。このため、制御装置４０を搭載する自転車１０によれば、ライダーの意図が自転車１０の挙動に反映されやすい。これは、快適な運転環境をライダーに提供することに寄与する。なお、実施の形態３の自転車用制御装置によれば、実施の形態１の（１）〜（４）の効果も得られる。

【0092】

（変形例）
各実施の形態に関する説明は、本発明に従う自転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。本発明に従う自転車用制御装置は、各実施の形態以外に例えば以下に示される各実施の形態の変形例、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。

【0093】

・実施の形態１または実施の形態３の変形例によれば、自転車１０は参照値の一例である風力を検出する風力センサを勾配検出センサ５０に代えて備える。風力センサは例えばフレーム１４またはハンドル２０に取り付けられ、検出した風力の情報である風力情報を制御装置４０に出力する。風量情報は、風力に関する値を含む。

【0094】

制御装置４０は、風力情報と閾値との関係に基づいてアシストモードを切り替える。マニュアル操作に基づいてアシストモードを切り替えた場合、制御装置４０は、アシストモードを切り替えたときの風力情報のデータを記憶部４４に記憶させ、風力情報に基づく所定の更新方法により閾値を更新する。

【0095】

・上記変形例のさらに別の例によれば、自転車１０は、勾配検出センサ５０および風力センサを併せて備える。制御装置４０は、勾配情報と閾値との関係に基づくモード切替条件、および、風力情報と閾値との関係に基づくモード切替条件を予め決められたルールに従って使い分ける。例えば、早く成立したモード切替条件に基づいてアシストモードが切り替えられる。

【0096】

・自転車１０は、前輪１６または後輪１８の回転角度を検出する磁気センサを勾配検出センサ５０に代えて備える。自転車１０はさらに、ホイールのスポークに取り付けられる磁石を備える。磁気センサは、フレーム１４に取り付けられる。磁気センサは、前輪１６または後輪１８の回転角度に関する情報である角度情報、または、前輪１６または後輪１８の回転速度に関する情報である速度情報を制御装置４０に出力する。

【0097】

制御装置４０は、角度情報または速度情報に基づいて自転車１０の走行距離に関する情報である距離情報を求める。距離情報は、参照値の一例であり、自転車１０の走行距離に関する値を含む。制御装置４０は、距離情報と閾値との関係に基づいてアシストモードを切り替える。マニュアル操作に基づいてアシストモードを切り替えた場合、制御装置４０は、アシストモードを切り替えたときの距離情報のデータを記憶部４４に記憶させ、距離情報に基づく所定の更新方法により閾値を更新する。

【0098】

・上記変形例のさらに別の例によれば、自転車１０は、勾配検出センサ５０および磁気センサを併せて備える。制御装置４０は、勾配情報と閾値との関係に基づくモード切替条件、および、距離情報と閾値との関係に基づくモード切替条件を予め決められたルールに従って使い分ける。例えば、早く成立したモード切替条件に基づいてアシストモードが切り替えられる。

【0099】

・自転車１０は、参照値の一例である自転車１０に搭載される荷物の重量を検出する荷重センサを勾配検出センサ５０に代えて備える。荷重センサは、例えば自転車１０のバスケットまたはキャリアに取り付けられ、検出した重量の情報である重量情報を制御装置４０に出力する。重量情報は、荷物の重量に関する値を含む。

【0100】

制御装置４０は、重量情報と閾値との関係に基づいてアシストモードを切り替える。マニュアル操作に基づいてアシストモードを切り替えた場合、制御装置４０は、アシストモードを切り替えたときの重量情報のデータを記憶部４４に記憶させ、重量情報に基づく所定の更新方法により閾値を更新する。

【0101】

・上記変形例のさらに別の例によれば、自転車１０は、勾配検出センサ５０および荷重センサを併せて備える。制御装置４０は、勾配情報と閾値との関係に基づくモード切替条件、および、重量情報と閾値との関係に基づくモード切替条件を予め決められたルールに従って使い分ける。例えば、早く成立したモード切替条件に基づいてアシストモードが切り替えられる。

【0102】

・自転車１０は、参照値の一例である人力駆動力を検出する荷重センサを勾配検出センサ５０に代えて備える。荷重センサは、例えばペダル３０またはクランクアーム２６に取り付けられ、検出した人力駆動力の情報である人力情報を制御装置４０に出力する。人力情報は、人力駆動力に関する値を含む。

【0103】

制御装置４０は、人力情報と閾値との関係に基づいてアシストモードを切り替える。マニュアル操作に基づいてアシストモードを切り替えた場合、制御装置４０は、アシストモードを切り替えたときの人力情報のデータを記憶部４４に記憶させ、人力情報に基づく所定の更新方法により閾値を更新する。

【0104】

・上記変形例のさらに別の例によれば、自転車１０は、勾配検出センサ５０および荷重センサを併せて備える。制御装置４０は、勾配情報と閾値との関係に基づくモード切替条件、および、人力情報と閾値との関係に基づくモード切替条件を予め決められたルールに従って使い分ける。例えば、早く成立したモード切替条件に基づいてアシストモードが切り替えられる。

【0105】

・自転車１０は、参照値の一例である路面の抵抗に関連する情報を検出する複数のセンサを勾配検出センサ５０に代えて備える。複数のセンサは、例えば人力駆動力を検出する荷重センサ、および、クランクシャフト２８の回転速度を検出する回転速度センサである。回転速度センサは、クランクシャフト２８の回転速度に関する情報を制御装置４０に出力する。

【0106】

制御装置４０は、上記各センサから得られる情報に基づいて路面の抵抗に関する情報である抵抗情報を求める。抵抗情報は、参照値の一例であり、路面の抵抗に関する値を含む。制御装置４０は、抵抗情報と閾値との関係に基づいてアシストモードを切り替える。マニュアル操作に基づいてアシストモードを切り替えた場合、制御装置４０は、アシストモードを切り替えたときの抵抗情報のデータを記憶部４４に記憶させ、抵抗情報に基づく所定の更新方法により閾値を更新する。

【0107】

・上記変形例のさらに別の例によれば、自転車１０は、勾配検出センサ５０、荷重センサ、および、回転速度センサを併せて備える。制御装置４０は、勾配情報と閾値との関係に基づくモード切替条件、および、抵抗情報と閾値との関係に基づくモード切替条件を予め決められたルールに従って使い分ける。例えば、早く成立したモード切替条件に基づいてアシストモードが切り替えられる。

【0108】

・自転車１０は、参照値の一例である自転車１０の進行方向の加速度を検出する加速度センサを勾配検出センサ５０に代えて備える。加速度センサは、例えばフレーム１４に取り付けられ、検出した加速度の情報である加速度情報を制御装置４０に出力する。加速度情報は、自転車１０の加速度に関する値を含む。

【0109】

制御装置４０は、加速度情報と閾値との関係に基づいてアシストモードを切り替える。マニュアル操作に基づいてアシストモードを切り替えた場合、制御装置４０は、アシストモードを切り替えたときの加速度情報のデータを記憶部４４に記憶させ、加速度情報に基づく所定の更新方法により閾値を更新する。

【0110】

・上記変形例のさらに別の例によれば、自転車１０は、勾配検出センサ５０および加速度センサを併せて備える。制御装置４０は、勾配情報と閾値との関係に基づくモード切替条件、および、加速度情報と閾値との関係に基づくモード切替条件を予め決められたルールに従って使い分ける。例えば、早く成立したモード切替条件に基づいてアシストモードが切り替えられる。

【0111】

・実施の形態２の変形例によれば、判定部４８は、複合値のレベルと各複合増加閾値ＴＸ１〜ＴＸ３および各複合減少閾値との関係だけに基づいて、モード切替条件の成否を判定する。

【0112】

・実施の形態２の変形例によれば、複合値は勾配情報、風力情報、距離情報、重量情報、人力情報、抵抗情報、および、加速度情報のうちの少なくとも２つが組み合わせられた情報である。

【0113】

・実施の形態３の変形例によれば、制御装置４０は、参照値と記憶されている閾値との関係に基づいて変速比のみを自動的に切り替える。
・実施の形態３の変形例によれば、自転車１０からモータ１２、操作部４２、および、表示部５２を省略してもよい。

【0114】

・複数のアシストモードの内容は、任意に変更可能である。
・制御装置４０は、複数の種類の参照値とその参照値のそれぞれに対応する複数の閾値との関係に基づいてアシストモードを切り替える。複数の参照値は、勾配情報、風力情報、距離情報、重量情報、人力情報、抵抗情報、および、加速度情報のそれぞれに対応する参照値のうちの少なくとも２つである。この場合、制御装置４０は、例えば最も早くモード切替条件が成立する閾値を用いてアシストモードを切り替える。

【0115】

・制御装置４０は、マニュアル操作に基づいてアシストモードを切り替えた場合、勾配の変動が所定の範囲に収まっているか否かを判定する。勾配の変動が所定の範囲に収まっている場合、制御装置４０は、勾配情報を記憶部４４に記憶させる。アシストモードを切り替えた時点から所定の時間が経過するまでの間に、勾配の変動が所定の範囲に収まらない場合、制御装置４０は、そのアシストモードの切替時における勾配情報を記憶部４４に記憶させない。この構成によれば、勾配の変動が大きいときの勾配情報が閾値の更新に用いられにくい。

【0116】

・制御装置４０は、モード切替時のデータの総数が所定の数に達していない場合であっても、自転車１０の走行距離が所定の走行距離に達したときに、参照値に基づいて閾値を更新する。この構成によれば、ライダーによる操作部４２の操作回数が少なくても、勾配情報が閾値を更新することができる。

【0117】

・制御装置４０は、特定参照値を新しい閾値に設定する。
・制御装置４０は、マニュアル操作に基づいてアシストモードを切り替えたときの１つの勾配情報に関するデータに基づいて新しい閾値を設定する。

【0118】

・制御装置４０は、マニュアル操作に基づいてアシストモードを切り替える毎に閾値を更新する。
・フロントスプロケット３４がクランクシャフト２８と相対回転しないように連結される。この場合、自転車１０は後輪１８のハブにコースターブレーキを備える形態を取り得る。

【符号の説明】

【0119】

１０ 自転車
１２ モータ（電動アシストモータ）
４０ 制御装置（自転車用制御装置）
ＴＵ１ 第１増加閾値（増加閾値）
ＴＵ２ 第２増加閾値（増加閾値）
ＴＵ３ 第３増加閾値（増加閾値）
ＴＤ１ 第１減少閾値（減少閾値）
ＴＤ２ 第２減少閾値（減少閾値）
ＴＤ３ 第３減少閾値（減少閾値）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】