特許 6636732 自転車の制御システム

(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】6636732

(24)【登録日】2019年12月27日

(45)【発行日】2020年1月29日

(54)【発明の名称】自転車の制御システム

(51)【国際特許分類】

   B62M 6/45 20100101AFI20200120BHJP

   B62M 25/08 20060101ALI20200120BHJP

【ＦＩ】

   B62M6/45

   B62M25/08

【請求項の数】18

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2015-131899(P2015-131899)

(22)【出願日】2015年6月30日

(65)【公開番号】特開2017-13624(P2017-13624A)

(43)【公開日】2017年1月19日

【審査請求日】2017年6月9日

【審判番号】不服2018-17286(P2018-17286/J1)

【審判請求日】2018年12月26日

(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】臼井 真

(72)【発明者】

【氏名】米虫 崇

(72)【発明者】

【氏名】西原 大平

【合議体】

【審判長】 中川 真一

【審判官】 藤井 昇

【審判官】 岡▲さき▼ 潤

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１２０８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−７４１１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

B62M25/08

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自転車の走行状態に関するパラメータおよび閾値に基づいて自転車用コンポーネントが所定の動作を実行するように前記自転車用コンポーネントを制御する制御部を備える自転車の制御システムであって、
前記制御部は、操作部が操作されたとき、前記操作部の前記操作に基づいて前記自転車用コンポーネントに前記所定の動作を実行させるとともに前記閾値を変更し、
前記操作部が操作されたときの前記閾値の変化量は、前記操作部の操作状態に基づいて決定される、自転車の制御システム。

【請求項2】

前記操作部は、第１の操作部および第２の操作部を含み、
前記制御部は、前記第１の操作部が操作されたとき前記閾値を小さくし、前記第２の操作部が操作されたとき前記閾値を大きくする、請求項１に記載の自転車の制御システム。

【請求項3】

前記制御部は、前記第１の操作部および前記第２の操作部の一方が操作されてから、前記第１の操作部および前記第２の操作部の他方が操作されるまで、前記第１の操作部および前記第２の操作部の一方が操作された回数をカウントアップする、請求項２に記載の自転車の制御システム。

【請求項4】

前記制御部は、前記第１の操作部および前記第２の操作部の一方が入力された後に前記第１の操作部および前記第２の操作部の他方が操作されたとき、前記第１の操作部および前記第２の操作部の一方が操作された回数を初期化する、請求項３に記載の自転車の制御システム。

【請求項5】

前記閾値の変化量は、前記操作部の操作回数、前記操作部の操作時間、および、前記操作部の操作量の少なくとも１つに基づいて決定される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の自転車の制御システム。

【請求項6】

前記閾値の変化量は、前記操作部の操作回数に基づいて決定され、
前記制御部は、連続して前記第１の操作部が操作されたとき、前記第１の操作部が入力された回数が多くなるほど、前記閾値の変化量の絶対値を大きくし、連続して前記第２の操作部が操作されたとき、前記第２の操作部が操作された回数が多くなるほど、前記閾値の変化量の絶対値を大きくする、請求項２を直接的または間接的に引用する請求項５に記載の自転車の制御システム。

【請求項7】

前記閾値は、第１の値および前記第１の値よりも小さい第２の値を含み、
前記制御部は、前記第１の操作部が操作されたとき、前記第１の値および前記第２の値の少なくとも一方を小さくし、前記第２の操作部が操作されたとき、前記第１の値および前記第２の値の少なくとも一方を大きくする、請求項２、または、請求項２を直接的または間接的に引用する請求項３〜６のいずれか一項に記載の自転車の制御システム。

【請求項8】

前記制御部は、前記第１の操作部が操作されたとき、前記第１の値の変化量および前記第２の値の変化量が等しくなるように前記第１の値および前記第２の値を変更し、
前記第２の操作部が操作されたとき、前記第１の値の変化量および前記第２の値の変化量が等しくなるように前記第１の値および前記第２の値を変更する、請求項７に記載の自転車の制御システム。

【請求項9】

前記自転車用コンポーネントは、前記自転車の変速比を変更する電動変速機である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の自転車の制御システム。

【請求項10】

前記自転車の走行状態に関するパラメータは、前記自転車の車速であり、
前記制御部は、前記自転車の車速が前記第１の値以上のとき前記自転車の変速比が大きくなるように前記電動変速機を制御し、前記自転車の車速が前記第２の値以下のとき前記自転車の変速比が小さくなるように前記電動変速機を制御する、請求項７を直接的または間接的に引用する請求項９に記載の自転車の制御システム。

【請求項11】

前記自転車の走行状態に関するパラメータは、前記自転車のクランクの回転数であり、
前記制御部は、前記自転車のクランクの回転数が前記第１の値以上のとき前記自転車の変速比が大きくなるように前記電動変速機を制御し、前記自転車のクランクの回転数が前記第２の値以下のとき前記自転車の変速比が小さくなるように前記電動変速機を制御する、請求項７を直接的または間接的に引用する請求項９に記載の自転車の制御システム。

【請求項12】

前記制御部は、前記第１の操作部が操作されたとき、前記自転車の変速比が大きくなるように前記電動変速機を制御し、
前記第２の操作部が操作されたとき、前記自転車の変速比が小さくなるように前記電動変速機を制御する、請求項１０または１１に記載の自転車の制御システム。

【請求項13】

前記制御部は、前記電動変速機を動作させて前記変速比を変更してから所定の期間が経過するまで、前記電動変速機を動作させない、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の自転車の制御システム。

【請求項14】

前記自転車には、前記自転車に入力される人力駆動力をアシストするアシストモータがさらに設けられ、
前記制御部は、前記人力駆動力に対する前記アシストモータのトルクの大きさが異なる複数の制御モードを備え、前記制御モードを変更するとき、前記制御モードに応じて前記第１の値および前記第２の値を補正する、請求項７を直接的または間接的に引用する請求項９〜１３のいずれか一項に記載の自転車の制御システム。

【請求項15】

前記第１の値および前記第２の値は、前記人力駆動力に対する前記アシストモータのトルクが大きい前記制御モードほど小さくなるように補正される、請求項１４に記載の自転車の制御システム。

【請求項16】

前記自転車用コンポーネントは、前記自転車に入力される人力駆動力をアシストするアシストモータである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の自転車の制御システム。

【請求項17】

前記自転車の走行状態に関するパラメータは、前記自転車の走行負荷であり、
前記制御部は、前記自転車の走行負荷が前記第１の値よりも大きいとき、前記アシストモータのトルクが大きくなるように前記アシストモータを制御し、前記制御部は、前記自転車の走行負荷が前記第２の値よりも小さいとき、前記アシストモータのトルクが小さくなるように前記アシストモータを制御する、請求項７を直接的または間接的に引用する請求項１６に記載の自転車の制御システム。

【請求項18】

前記制御部は、前記自転車の走行負荷が前記第１の値から前記第２の値までの範囲内にあるときに前記第１の操作部が操作されたとき、前記アシストモータのトルクが大きくなるように前記アシストモータを制御し、前記自転車の走行負荷が前記第１の値から前記第２の値までの範囲内にあるときに前記第２の操作部が操作されたとき、前記アシストモータのトルクが小さくなるように前記アシストモータを制御する、請求項１７に記載の自転車の制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自転車の制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、自転車の走行状態に関するパラメータを用いて自転車の自転車用コンポーネントを制御する制御部を備える自転車の制御システムが知られている。例えば、特許文献１の自転車の制御システムは、クランクの回転数と閾値とを比較して、クランクの回転数が所定の範囲内に維持されるように自転車用コンポーネントである電動変速機を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表平１０−５１１６２１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、運転者によって好ましいクランクの回転数は異なる。しかし、上記自転車の制御システムでは閾値が一定であり、クランクの回転数が常に一定の所定の範囲に維持されるため、ユーザビリティに改善の余地がある。なお、電動変速機に限らず、自転車の走行状態に関するパラメータと予め設定された閾値に基づいて動作する自転車用コンポーネントにおいても同様の問題が生じ得る。

【0005】

本発明の目的は、運転者に適した閾値を用いて自転車用コンポーネントを制御できる自転車の制御システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

〔１〕本発明の一形態に従う自転車の制御システムは、自転車の走行状態に関するパラメータおよび閾値に基づいて自転車用コンポーネントを制御する制御部を備える自転車の制御システムであって、前記制御部は、操作部が操作されたとき、前記閾値を変更し、前記操作部が操作されたときの前記閾値の変化量は、前記操作部の操作状態に基づいて決定される。

【0007】

〔２〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記操作部は、第１の操作部および第２の操作部を含み、前記制御部は、前記第１の操作部が操作されたとき前記閾値を小さくし、前記第２の操作部が操作されたとき前記閾値を大きくする。

【0008】

〔３〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記制御部は、前記第１の操作部および前記第２の操作部の一方が操作されてから、前記第１の操作部および前記第２の操作部の他方が操作されるまで、前記第１の操作部および前記第２の操作部の一方が操作された回数をカウントアップする。

【0009】

〔４〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記制御部は、前記第１の操作部および前記第２の操作部の一方が入力された後に前記第１の操作部および前記第２の操作部の他方が操作されたとき、前記第１の操作部および前記第２の操作部の一方が操作された回数を初期化する。

【0010】

〔５〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記閾値の変化量は、前記操作部の操作回数、前記操作部の操作時間、および、前記操作部の操作量の少なくとも１つに基づいて決定される。

【0011】

〔６〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記閾値の変化量は、前記操作部の操作回数に基づいて決定され、前記制御部は、連続して前記第１の操作部が操作されたとき、前記第１の操作部が入力された回数が多くなるほど、前記閾値の変化量の絶対値を大きくし、連続して前記第２の操作部が操作されたとき、前記第２の操作部が操作された回数が多くなるほど、前記閾値の変化量の絶対値を大きくする。

【0012】

〔７〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記閾値は、第１の値および前記第１の値よりも小さい第２の値を含み、前記制御部は、前記第１の操作部が操作されたとき、前記第１の値および前記第２の値の少なくとも一方を小さくし、前記第２の操作部が操作されたとき、前記第１の値および前記第２の値の少なくとも一方を大きくする。

【0013】

〔８〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記制御部は、前記第１の操作部が操作されたとき、前記第１の値の変化量および前記第２の値の変化量が等しくなるように前記第１の値および前記第２の値を変更し、前記第２の操作部が操作されたとき、前記第１の値の変化量および前記第２の値の変化量が等しくなるように前記第１の値および前記第２の値を変更する。

【0014】

〔９〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記自転車用コンポーネントは、前記自転車の変速比を変更する電動変速機である。
〔１０〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記自転車の走行状態に関するパラメータは、前記自転車の車速であり、前記制御部は、前記自転車の車速が前記第１の値以上のとき前記自転車の変速比が大きくなるように前記電動変速機を制御し、前記自転車の車速が前記第２の値以下のとき前記自転車の変速比が小さくなるように前記電動変速機を制御する。

【0015】

〔１１〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記自転車の走行状態に関するパラメータは、前記自転車のクランクの回転数であり、前記制御部は、前記自転車のクランクの回転数が前記第１の値以上のとき前記自転車の変速比が大きくなるように前記電動変速機を制御し、前記自転車のクランクの回転数が前記第２の値以下のとき前記自転車の変速比が小さくなるように前記電動変速機を制御する。

【0016】

〔１２〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記制御部は、前記第１の操作部が操作されたとき、前記自転車の変速比が大きくなるように前記電動変速機を制御し、前記第２の操作部が操作されたとき、前記自転車の変速比が小さくなるように前記電動変速機を制御する。

【0017】

〔１３〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記制御部は、前記電動変速機を動作させて前記変速比を変更してから所定の期間が経過するまで、前記電動変速機を動作させない。

【0018】

〔１４〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記自転車には、前記自転車に入力される人力駆動力をアシストするアシストモータがさらに設けられ、前記制御部は、前記人力駆動力に対する前記アシストモータのトルクの大きさが異なる複数の制御モードを備え、前記制御モードを変更するとき、前記制御モードに応じて前記第１の値および前記第２の値を補正する。

【0019】

〔１５〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記第１の値および前記第２の値は、前記人力駆動力に対する前記アシストモータのトルクが大きい前記制御モードほど小さくなるように補正される。

【0020】

〔１６〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記自転車用コンポーネントは、前記自転車に入力される人力駆動力をアシストするアシストモータである。
〔１７〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記自転車の走行状態に関するパラメータは、前記自転車の走行負荷であり、前記制御部は、前記自転車の走行負荷が前記第１の値よりも大きいとき、前記アシストモータのトルクが大きくなるように前記アシストモータを制御し、前記制御部は、前記自転車の走行負荷が前記第２の値よりも小さいとき、前記アシストモータのトルクが小さくなるように前記アシストモータを制御する。

【0021】

〔１８〕前記自転車の制御システムの一形態によれば、前記制御部は、前記自転車の走行負荷が前記第１の値から前記第２の値までの範囲内にあるときに前記第１の操作部が操作されたとき、前記アシストモータのトルクが小さくなるように前記アシストモータを制御し、前記自転車の走行負荷が前記第１の値から前記第２の値までの範囲内にあるときに前記第２の操作部が操作されたとき、前記アシストモータのトルクが大きくなるように前記アシストモータを制御する。

【発明の効果】

【0022】

本発明の自転車の制御システムは、運転者に適した閾値を用いて自転車用コンポーネントを制御できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】第１実施形態の自転車の側面図。

【図2】図１の自転車に搭載される自転車の制御システムのブロック図。

【図3】図２の制御部により実行される変速処理のフローチャート。

【図4】図２の制御部により実行される閾値の変更処理のフローチャート。

【図5】図３の閾値の変更処理の実行態様の一例を示すタイミングチャート。

【図6】図２の制御部により実行される制御モードの切替処理のフローチャート。

【図7】第２実施形態の制御システムの記憶部に記憶される閾値と変速段の関係を示すグラフ。

【図8】第２実施形態の閾値の変更処理の実行態様の一例を示すタイミングチャート。

【図9】第２実施形態の制御システムの制御部により実行される制御モードの変更処理のフローチャート。

【図10】第２実施形態の制御システムの制御部により実行される閾値の変更処理のフローチャート。

【図11】第１の変形例の変速処理のフローチャート。

【図12】第２の変形例の変速処理のフローチャート。

【図13】第３の変形例の閾値の変更処理のフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0024】

（第１実施形態）
図１を参照して、自転車の制御システムを搭載する自転車の構成について説明する。
自転車１０は、前輪１２、後輪１４、車体１６、駆動機構１８、アシスト機構２０、バッテリユニット２２、電動変速機２４、トルクセンサ２６（図２参照）、変速操作部２８、アシスト操作部３０、および、自転車の制御システム７０を備えている。電動変速機２４は、自転車用コンポーネントである。

【0025】

車体１６は、フレーム３２、フレーム３２に着脱可能に接続されるハンドルバー３４、および、フレーム３２に接続されるフロントフォーク１６Ａを備えている。フロントフォーク１６Ａは、フレーム３２に支持されて、ハンドルバー３４と前輪１２の車軸１２Ａとを接続する。

【0026】

駆動機構１８は、クランクアセンブリ３６、左右のペダル３８、ペダル軸４０、リアスプロケット４２、および、チェーン４４を含む。
クランクアセンブリ３６は、フレーム３２に回転可能に支持されるクランク軸４６、左右のクランクアーム４８、および、クランク軸４６と接続されるフロントスプロケット５０を備えている。左右のクランクアーム４８は、クランク軸４６に取り付けられている。左右のペダル３８は、ペダル軸４０まわりに回転可能にクランクアーム４８に取り付けられている。

【0027】

フロントスプロケット５０は、クランク軸４６に連結されている。フロントスプロケット５０は、クランク軸４６と同軸に設けられる。フロントスプロケット５０は、クランク軸４６と相対回転しないように連結されてもよいし、クランク軸４６が前転するときには、フロントスプロケット５０も前転するようにワンウェイクラッチ（図示略）を介して連結されてもよい。

【0028】

リアスプロケット４２は、後輪１４の車軸１４Ａまわりに回転可能に、後輪１４に取り付けられている。リアスプロケット４２は、ワンウェイクラッチ（図示略）を介して後輪１４に連結される。チェーン４４は、フロントスプロケット５０とリアスプロケット４２とに巻き掛けられている。ペダル３８に加えられる人力駆動力によりクランク軸４６が回転するとき、フロントスプロケット５０、チェーン４４、および、リアスプロケット４２によって、後輪１４が回転する。

【0029】

アシスト機構２０は、自転車１０に入力される人力駆動力をアシストするアシストモータ５２および駆動回路５４（図２参照）を備えている。
アシスト機構２０は、アシストモータ５２の駆動により、フロントスプロケット５０を回転させる人力駆動動力をアシストする。アシスト機構２０は、トルクセンサ２６（図２参照）により検出される人力駆動力に応じてアシストモータ５２を駆動する。アシストモータ５２は、電気モータである。アシストモータ５２の回転は、図示しない減速機を介してフロントスプロケット５０に伝達される。アシストモータ５２とフロントスプロケット５０との間には、クランクアーム４８が前転したときに人力駆動力によってアシストモータ５２が回転することを防止するためにワンウェイクラッチ（図示略）が設けられてもよい。

【0030】

バッテリユニット２２は、バッテリ５６、および、バッテリ５６をフレーム３２に着脱可能に取り付けるためのバッテリホルダ５６Ａを備えている。バッテリ５６は、１または複数のバッテリセルを含む。バッテリ５６は、充電池によって構成される。バッテリ５６は、アシストモータ５２に電気的に接続されて、アシストモータ５２に電力を供給する。

【0031】

電動変速機２４は、リアスプロケット４２に入力された回転を変速して後輪１４に伝達する。電動変速機２４は、自転車１０の変速比γを変更する。電動変速機２４は、後輪１４の車軸１４Ａのハブと一体化された内装変速機である。電動変速機２４は、アクチュエータ５８（図２参照）および内部に遊星歯車機構を備えている。電動変速機２４は、アクチュエータ５８（図２参照）が駆動されて電動変速機２４の内部の遊星歯車機構を構成する歯車の連結状態が変更されることにより、自転車１０の変速比γを段階的に変更する。

【0032】

変速操作部２８は、ハンドルバー３４に取り付けられている。図２に示すように、変速操作部２８は、第１の変速操作部２８Ａおよび第２の変速操作部２８Ｂを含む。変速操作部２８は、操作部である。第１の変速操作部２８Ａは、第１の操作部である。第２の変速操作部２８Ｂは、第２の操作部である。変速操作部２８は、制御システム７０の制御部７２とケーブルにより電気的に接続されている。運転者により第１の変速操作部２８Ａが操作されるとき、変速操作部２８はシフトアップ信号を制御部７２に送信する。なお、シフトアップは変速比γが大きくなる方向への変速である。運転者により第２の変速操作部２８Ｂが操作されるとき、変速操作部２８はシフトダウン信号を制御部７２に送信する。シフトダウンは変速比γが小さくなる方向への変速である。なお、変速操作部２８と制御部７２とを無線通信により通信可能に接続することもできる。

【0033】

図１に示すように、アシスト操作部３０は、ハンドルバー３４に取り付けられている。図２に示すように、アシスト操作部３０は、第１のアシスト操作部３０Ａおよび第２のアシスト操作部３０Ｂを含む。アシスト操作部３０は、制御システム７０の制御部７２（図２参照）とケーブルにより電気的に接続されている。運転者によりアシスト操作部３０が操作されるとき、アシスト操作部３０はアシストアップ信号またはアシストダウン信号を制御部７２（図２参照）に送信する。なお、アシスト操作部３０と制御部７２（図２参照）とを無線通信により通信可能に接続することもできる。

【0034】

図１に示す車速検出装置６０は、前輪１２の回転を検出する。車速検出装置６０は、前輪１２のスポーク１２Ｂに取り付けられる磁石６２、および、フロントフォーク１６Ａに取り付けられる車速センサ６４を備えている。車速検出装置６０は、ボルトおよびナット、またはバンドなどによって車体１６に固定される。なお、車速検出装置６０は後輪１４の回転を検出するようにしてもよい。この場合、車速センサ６４は、フレーム３２のチェーンステイまたはアシスト機構２０のハウジングに固定される。

【0035】

車速センサ６４は、ケーブルにより制御部７２（図２参照）と電気的に接続されている。車速センサ６４は、磁石６２との相対位置の変化に応じた値を出力する素子（図示略）を備えている。素子は、たとえばリードスイッチを構成する磁性体リード、または、ホール素子などである。車速センサ６４は、素子（図示略）の出力を制御部７２に出力する。すなわち、車速センサ６４は、自転車１０の車速Ｖを反映した信号を出力する。制御部７２は、予め記憶されている前輪１２の周長に基づいて演算される単位時間あたりの走行距離（以下、「車速Ｖ」）を演算する。

【0036】

図３に示すように、制御システム７０は、各種演算を行う制御部７２を含む。制御システム７０は、好ましくはおよび記憶部７４を備えている。制御部７２は、アシスト機構２０（図１参照）のハウジングに設けられる。制御部７２は、車速センサ６４の出力に基づいてクランク軸４６の単位時間当たりの回転数（以下、「クランク回転数Ｎ」）を演算する。クランク回転数Ｎは、自転車１０の走行状態を表すパラメータである。

【0037】

制御部７２は、自転車１０のクランク回転数Ｎおよび閾値に基づいて電動変速機２４を制御する。閾値は、第１の値ＮＸおよび第１の値ＮＸよりも小さい第２の値ＮＹを含む。第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹは記憶部７４に記憶される。制御部７２は、クランク回転数Ｎと第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹとの比較結果に基づいて変速比γを大きくするシフトアップ制御、または、変速比γを小さくするシフトダウン制御を実行する。

【0038】

図３を参照して制御部７２により実行される変速処理について説明する。なお、本処理は制御部７２に電力が供給されている間において、所定周期ごとに繰り返し実行される。なお、制御部７２は、マニュアル変速モードおよびオート変速モードを切り替え可能にしてもよい。オート変速モードが設定されているとき、制御部７２は自動で電動変速機２４を制御可能である。マニュアル変速モードが設定されているとき、制御部７２は操作部２８からの操作信号のみに基づいて電動変速機２４を制御する。すなわち、マニュアル変速モードにおいて制御部７２は、運転者の操作に基づいてのみ電動変速機２４を制御する。本処理は、制御部７２がオート変速モードのときにのみ実行されてもよい。この場合、アシスト操作部３０の第１のアシスト操作部３０Ａ、第２のアシスト操作部３０Ｂまたはモード変更スイッチを操作することによって、オート変速モードを設定することができる。

【0039】

制御部７２は、ステップＳ１１において、電動変速機２４を動作させて変速比γを変更してから所定の期間ＴＸが経過したか否かを判定する。制御部７２は、所定の期間ＴＸが経過しているとき、ステップＳ１２に進む。制御部７２は、所定の期間ＴＸが経過していないとき、本処理を終了する。すなわち、制御部７２は、電動変速機２４を動作させて変速比γを変更してから所定の期間ＴＸが経過するまで、電動変速機２４を動作させない。

【0040】

制御部７２は、ステップＳ１２において、クランク回転数Ｎが第１の値ＮＸ以上か否かを判定する。制御部７２は、クランク回転数Ｎが第１の値ＮＸ以上のとき、ステップＳ１３に移る。制御部７２は、ステップＳ１３において、シフトアップが可能か否かを判定し、シフトアップが可能であると判定すると、ステップＳ１４において変速比γが大きくなるように電動変速機２４を制御するシフトアップ制御を実行し、本処理を終了する。制御部７２は、現在の変速比が、電動変速機２４が実現できる最大の変速比γではないときに、シフトアップ可能であると判定する。ステップＳ１３において、制御部７２はシフトアップが可能ではないと判定すると、本処理を終了する。

【0041】

制御部７２は、クランク回転数Ｎが第１の値ＮＸ未満のとき、ステップＳ１５においてクランク回転数Ｎが第２の値ＮＹ以下か否かを判定する。制御部７２は、クランク回転数Ｎが第２の値ＮＹ以下のとき、ステップＳ１６に移る。制御部７２は、ステップＳ１６において、シフダウンが可能か否かを判定し、シフトダウンが可能であると判定すると、ステップＳ１７において変速比γが小さくなるように電動変速機２４を制御するシフトダウン制御を実行し、本処理を終了する。制御部７２は、現在の変速比γが電動変速機２４が実現できる最小の変速比γではないときに、シフトダウン可能であると判定する。ステップＳ１６において、制御部７２はシフトダウンが可能ではないと判定すると、本処理を終了する。

【0042】

制御部７２は、ステップＳ１４においてクランク回転数Ｎが第２の値ＮＹより大きいとき、すなわち、クランク回転数Ｎが第１の値ＮＸから第２の値ＮＹまでの範囲内にあるとき、シフトアップ制御およびシフトダウン制御を行わずに本処理を終了する。

【0043】

制御部７２は、第１の変速操作部２８Ａが操作されたとき、変速比γが大きくなるように電動変速機２４を制御する。制御部７２は、第２の変速操作部２８Ｂが操作されたとき、変速比γが大きくなるように電動変速機２４を制御する。

【0044】

制御部７２は、変速操作部２８が操作されたとき、閾値を変更する。より具体的には、制御部７２は、第１の変速操作部２８Ａが操作されたとき、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを小さくし、第２の変速操作部２８Ｂが操作されたとき、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを大きくする。制御部７２は、第１の変速操作部２８Ａが操作されたとき、第１の値ＮＸの変化量Ｄおよび第２の値ＮＹの変化量Ｄが等しくなるように第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを変更する。制御部７２は、第２の変速操作部２８Ｂが操作されたとき、第１の値ＮＸの変化量Ｄおよび第２の値ＮＹの変化量Ｄが等しくなるように第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを変更する。

【0045】

制御部７２の具体的な閾値の変更方向について説明する。記憶部７４には、基準となるクランク回転数ＮＡが記憶されている。基準となるクランク回転数ＮＡは、例えば６０ｒｐｍである。制御部７２は、基準となるクランク回転数ＮＡを含む所定の回転数の範囲（ＮＡ−ＮＭ〜ＮＡ＋ＮＭｒｐｍの範囲）を維持するように変速機２４を制御する。「ＮＭ」は、例えば「１０」である。したがって、初期の状態では制御部７２は、第１の値ＮＸを「ＮＡ＋ＮＭ」とし、第２の値ＮＹを「ＮＡ−ＮＭ」とする。「ＮＭ」は、操作部２８，３０または外部の機器によって設定可能に構成されてもよい。制御部７２は、基準となるクランク回転数ＮＡを変化量Ｄに応じて変更することによって、第１の値ＮＸと、第２の値ＮＹとを変更する。

【0046】

また、閾値の変化量Ｄは、変速操作部２８Ａ，２８Ｂの操作状態に基づいて決定される。本実施の形態において変速操作部２８Ａ，２８Ｂの操作状態は変速操作部２８Ａ，２８Ｂの操作回数である。このため、変速操作部２８Ａ，２８Ｂが操作されたときの閾値の変化量Ｄは、変速操作部２８Ａ，２８Ｂの操作回数に基づいて決定される。すなわち、制御部７２は、変速操作部２８Ａ，２８Ｂが操作されたとき、変速操作部２８Ａ，２８Ｂが操作された回数に基づいて第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを変更する。具体的には、制御部７２は、連続して第１の変速操作部２８Ａが操作されたとき、第１の変速操作部２８Ａが入力された回数が多くなるほど、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量Ｄの絶対値を大きくする。制御部７２は、連続して第２の変速操作部２８Ｂが操作されたとき、第２の変速操作部２８Ｂが入力された回数が多くなるほど、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量Ｄの絶対値を大きくする。

【0047】

制御部７２は、第１の変速操作部２８Ａおよび第２の変速操作部２８Ｂの一方が操作されてから、第１の変速操作部２８Ａおよび第２の変速操作部２８Ｂの他方が操作されるまで、第１の変速操作部２８Ａおよび第２の変速操作部２８Ｂの一方が操作された回数をカウントアップする。そして、制御部７２は、第１の変速操作部２８Ａおよび第２の変速操作部２８Ｂの一方が入力された後に第１の変速操作部２８Ａおよび第２の変速操作部２８Ｂの他方が操作されたとき、第１の変速操作部２８Ａおよび第２の変速操作部２８Ｂの一方が操作された回数を初期化する。

【0048】

図４を参照して閾値の変更処理について説明する。
制御部７２は、ステップＳ２１において変速操作部２８（図２参照）からシフトアップ信号が入力されたか否かを判定する。制御部７２は、シフトアップ信号が入力されたとき、ステップＳ２２においてシフトアップ制御を実行する。なお、制御部７２は、現在の変速比が、電動変速機２４が実現できる最大の変速比γのとき、ステップＳ２２において現在の変速比γを維持する。

【0049】

制御部７２は、ステップＳ２３においてシフトアップ信号が入力された回数をカウントアップする。制御部７２は、ステップＳ２４においてシフトダウン信号が入力された回数のカウントを初期化する。制御部７２は、ステップＳ２５においてシフトアップ信号が入力された回数のカウントに基づいて第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを小さくなるように変更する。第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量Ｄは、例えばカウントが「１」増えるごとに２倍になるように設定されている。第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量Ｄは、例えばカウントが「１」のとき「−０．５ｒｐｍ」であり、「２」のとき「−１ｒｐｍ」であり、「３」のとき「−２ｒｐｍ」であり、「４」のとき「−４ｒｐｍ」である。

【0050】

制御部７２は、ステップＳ２１においてシフトアップ信号が入力されていないと判定したとき、ステップＳ２６において変速操作部２８（図２参照）からシフトダウン信号が入力されたか否かを判定する。制御部７２は、ステップＳ２６においてシフトダウン信号が入力されていないと判定したとき、本処理を終了する。

【0051】

制御部７２は、シフトダウン信号が入力されたとき、ステップＳ２７においてシフトダウン制御を実行する。なお、制御部７２は、現在の変速比が、電動変速機２４が実現できる最小の変速比γのとき、ステップＳ２７において現在の変速比γを維持する。

【0052】

制御部７２は、ステップＳ２８においてシフトダウン信号が入力された回数をカウントアップする。制御部７２は、ステップＳ２９においてシフトアップ信号が入力された回数のカウントをクリアする。制御部７２は、ステップＳ３０においてシフトダウン信号が入力された回数のカウントに基づいて第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを大きくなるように変更する。第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量Ｄは、例えばカウントが「１」増えるごとに２倍になるように設定されている。第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量Ｄは、例えばカウントが「１」のとき「＋０．５ｒｐｍ」であり、「２」のとき「＋１ｒｐｍ」であり、「３」のとき「＋２ｒｐｍ」であり、「４」のとき「＋４ｒｐｍ」である。

【0053】

制御部７２は、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量Ｄを累積して記憶する。すなわち第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを変化量Ｄ１だけ小さくなるように変更した後、変更した第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを変化量Ｄ２だけ大きくなるように変更した場合、制御部７２は、「Ｄ１＋Ｄ２」を変化量Ｄとして記憶部７４に記憶する。

【0054】

図５を参照して変更処理の実行態様の一例について説明する。
時刻ｔ１１は、制御部７２にシフトアップ信号が入力されてシフトアップ信号が入力された回数のカウントが「１」になった時刻を示す。このとき、制御部７２は、変速段を１段階大きくする。また、制御部７２は、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを小さくなるように変更する。

【0055】

時刻ｔ１２は、制御部７２にシフトアップ信号が入力されてシフトアップ信号が入力された回数のカウントが「２」になった時刻を示す。このとき、制御部７２は、変速段を１段階大きくする。また、制御部７２は、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを小さくなるように変更する。時刻ｔ１２における第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量ＤＢは、時刻ｔ１１における変化量ＤＡよりも大きい。

【0056】

時刻ｔ１３は、制御部７２にシフトアップ信号が入力されてシフトアップ信号が入力された回数のカウントが「３」になった時刻を示す。このとき、制御部７２は、変速段を１段階大きくする。また、制御部７２は、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを小さくなるように変更する。時刻ｔ１３における第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量ＤＣは、時刻ｔ１２における変化量ＤＢよりも大きい。

【0057】

時刻ｔ１４は、制御部７２にシフトダウン信号が入力されてシフトダウン信号が入力された回数のカウントが「１」になった時刻を示す。このとき、制御部７２は、変速段を１段階小さくする。また、制御部７２は、シフトアップ信号が入力された回数のカウントを初期化して「０」にする。また、制御部７２は、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを大きくなるように変更する。時刻ｔ１４における第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量ＤＤは、時刻ｔ１１における変化量ＤＡと等しい。

【0058】

時刻ｔ１５は、制御部７２にシフトアップ信号が入力されてシフトアップ信号が入力された回数のカウントが「１」になった時刻を示す。このとき、制御部７２は、シフトダウン信号が入力された回数のカウントを初期化して「０」にする。このとき、制御部７２は、変速段を１段階大きくする。また、制御部７２は、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを小さくなるように変更する。時刻ｔ１５における第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量ＤＥは、時刻ｔ１１における変化量ＤＡと等しい。

【0059】

制御部７２は、人力駆動力に対するアシストモータ５２のトルクτの大きさが異なる複数の制御モードを備えている。複数のモードは、第１のモード、第１のモードよりも人力駆動力に対するトルクτが大きい第２のモード、および、第２のモードよりも人力駆動力に対するトルクτが大きい第３のモードを含む。また、複数の制御モードには、アシストモータ５２によってアシストしない制御モードがさらに含まれる。制御部７２は、変速操作部２８からのアシストアップ信号およびアシストダウン信号に基づいて制御モードを切り替える。制御部７２は、制御モードを変更するとき、制御モードに応じて第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを補正する。第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹは、人力駆動力に対するトルクτが大きい制御モードほど小さくなるように補正される。

【0060】

図６を参照して、アシスト機構２０の制御モードの切替処理について説明する。
制御部７２は、ステップＳ４１においてアシストアップ信号が入力されたか否かを判定する。制御部７２は、アシストアップ信号が入力されたとき、ステップＳ４２において人力駆動力に対するトルクτの大きい制御モードに変更し、ステップＳ４３に進む。例えば、第１のモードが設定されているときにアシストアップ信号が入力された場合、制御モードを第２のモードに変更する。なお、制御部７２は、ステップＳ４２において人力駆動力に対するトルクτが最も大きい制御モードに設定されているときは、人力駆動力に対するトルクτが最も大きい制御モードを維持する。制御部７２は、ステップＳ４３において、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを小さくなるように補正する。

【0061】

制御部７２の具体的な閾値の補正方向について説明する。制御部７２は、制御モードに応じて、基準となるクランク回転数ＮＡを変更する。記憶部７４には、各制御モードに対応する閾値の変化量Ｅが記憶されている。たとえば第３モードを基準とした場合、第３モードにおける閾値の変化量Ｅは、「０」であり、第２モードにおける閾値の変化量Ｅは、「−Ｅ２」であり、第１モードにおける閾値の変化量Ｅは、「−Ｅ１」であり、アシストモータ５２によってアシストしない制御モードの閾値の変化量Ｅは「−Ｅ０」である。Ｅ０，Ｅ１，Ｅ２は、正の値で、Ｅ０＞Ｅ１＞Ｅ２の関係に選ばれる。Ｅ０，Ｅ１，Ｅ２は、操作部２８，３０または外部の機器によって設定可能に構成されてもよい。Ｅ２は例えば「２」、Ｅ１は例えば「４」、Ｅ０は例えば「６」に選ばれる。したがって、第１モードにおいて基準となるクランク回転数ＮＡは「ＮＡ−Ｅ１」となり、第２モードにおいて基準となるクランク回転数ＮＡは「ＮＡ−Ｅ２」となり、第３モードにおいて基準となるクランク回転数ＮＡは「ＮＡ」となり、アシストしないモードの基準となるクランク回転数ＮＡは「ＮＡ−Ｅ０」となる。

【0062】

制御部７２は、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹに「１」未満の値を乗算、または、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹから所定値を減算することにより、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを小さくなるように補正してもよい。

【0063】

制御部７２は、ステップＳ４１においてアシストアップ信号が入力されていないとき、ステップＳ４４に進み、制御部７２は、アシストダウン信号が入力されたか否かを判定する。制御部７２は、アシストダウン信号が入力されたとき、ステップＳ４５において人力駆動力に対するトルクτの小さい制御モードに変更し、ステップＳ４６に進む。例えば、第３のモードが設定されているときにアシストダウン信号が入力された場合、制御モードを第２のモードに変更する。なお、制御部７２は、ステップＳ４５において人力駆動力に対するトルクτが最も小さい制御モードに設定されているときは、人力駆動力に対するトルクτが最も小さい制御モードを維持してもよく、アシストモータ５２によってアシストしない制御モードに変更してもよい。アシストモータ５２によってアシストしない制御モードが設定されているときには、アシストモータ５２によってアシストしない制御モードを維持する。制御部７２は、ステップＳ４６において、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを大きくなるように補正する。具体的には、制御部７２は、基準となるクランク回転数ＮＡを「ＮＡ−Ｅ２」に補正して、第１の値ＮＸを「ＮＡ−Ｅ２＋ＮＭ」とし、第２の値ＮＹを「ＮＡ−Ｅ２−ＮＭ」とすることにより、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを大きくなるように補正する。

【0064】

制御部７２は、ステップＳ４４においてアシストダウン信号が入力されていないとき、すなわち、アシストアップ信号およびアシストダウン信号のいずれも入力されていないとき、本処理を終了する。

【0065】

制御部７２は以下の作用および効果を奏する。
（１）制御システム７０は、変速操作部２８が操作されたとき、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを変更する。このため、運転者に適した閾値を用いて電動変速機２４を制御できる。

【0066】

（２）変速操作部２８Ａ，２８Ｂに手が当たる等して運転者が意図しないときにシフトアップ信号またはシフトダウン信号が出力されることがある。変速操作部２８が操作されたときの第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量Ｄは、変速操作部２８の操作回数に基づいて決定される。変速操作部２８が操作されたときの第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量Ｄは、変速操作部２８の操作回数が少ないときほど小さい。このため、運転者が意図しないときにシフトアップ信号またはシフトダウン信号が出力されたとき、閾値が大きく変化することを抑制できる。このため、閾値が運転者の望まない値になることを抑制できる。

【0067】

（３）制御部７２は、連続して第１の変速操作部２８Ａが操作されたとき、第１の変速操作部２８Ａが操作された回数が多くなるほど、閾値の変化量Ｄの絶対値を大きくする。制御部７２は、連続して第２の変速操作部２８Ｂが操作されたとき、第２の変速操作部２８Ｂが操作された回数が多くなるほど、閾値の変化量Ｄの絶対値を大きくする。運転者が閾値を大きくしたいとき、連続して同一の変速操作部２８Ａ，２８Ｂを操作することにより、閾値の変化量Ｄが大きくなるため、素早く閾値を大きくなるように変更することができる。このため、ユーザビリティの向上に貢献できる。

【0068】

（４）運転者が維持したいクランク回転数Ｎの範囲をクランク回転数Ｎが小さくなる方向にシフトしたいとき、第１の変速操作部２８Ａを操作することにより、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを小さくすることができる。このため、第１の変速操作部２８Ａが操作される前よりもクランク回転数Ｎが小さい値に維持されるようになる。

【0069】

（５）運転者が維持したいクランク回転数Ｎの範囲をクランク回転数Ｎが大きくなる方向にシフトしたいとき、第２の変速操作部２８Ｂを操作することにより、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹが大きくできる。このため、第２の変速操作部２８Ｂが操作される前よりもクランク回転数Ｎが大きい値に維持されるようになる。

【0070】

（６）制御部７２は、電動変速機２４を動作させて変速比γを変更してから所定の期間ＴＸが経過するまで、電動変速機２４を動作させない。このため、短期間にシフトアップおよびシフトダウンが繰り返されることを抑制できる。

【0071】

（７）制御モードに応じて適切なクランク回転数Ｎは異なる。例えば、運転者が第３のモードのときに適切と感じていたクランク回転数Ｎが維持された状態で制御モードを第２のモードまたは第１のモードに変更したとき、ペダル３８を重く感じる等の違和感を覚えることがある。制御部７２は、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを、制御モードごとに設定しているため、制御モードを変更したときに運転者が違和感を覚えにくくすることができる。

【0072】

（８）制御部７２は、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを、人力駆動力に対するアシストモータ５２のトルクτが大きい制御モードほど小さくなるように補正する。このため、制御モードをトルクτの小さいモードに変更したときに、モード変更前では変速しないクランク回転数Ｎの範囲であっても、モード変更後は変速するようにすることができ、運転者がペダル３８を重く感じることを抑制できる。

【0073】

（第２実施形態）
図６〜図８を参照して、自転車の制御装置の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と共通する部分は同一の符号を付し、説明を省略する。

【0074】

図７に示されるように、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹは、変速段ごとに設定されている。第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹは、変速段が大きくなるほど、すなわち、変速比γが大きくなるほど大きくなるように設定されている。

【0075】

記憶部７４には、各変速段に対応する閾値の変化量Ｆが記憶されている。隣り合う変速段における閾値の変化量Ｆの差を差Ｇとする。差Ｇは、操作部２８，３０または外部の機器によって設定可能に構成されてもよい。差Ｇは、例えば５に選ばれる。この場合、例えば１段から８段の変速段を有する変速機２４において、最大の変速比γとなる８段の閾値の変化量Ｆを基準としたとき、８段の閾値の変化量Ｆは「０」、７段の閾値の変化量Ｆは「−５」、６段の閾値の変化量Ｆは「−１０」、５段の閾値の変化量Ｆは「−１５」、４段の閾値の変化量Ｆは「−２０」、３段の閾値の変化量Ｆは「−２５」、２段の閾値の変化量Ｆは「−３０」、１段の閾値の変化量Ｆは「−３５」になる。したがって、例えば８段のときの基準となるクランク回転数ＮＡは、「ＮＡ」となり、１段のときの基準となるクランク回転数ＮＡは、「ＮＡ−３５」になる。この場合制御部７２は、１段に対応する基準となるクランク回転数ＮＡを「ＮＡ−３５」に補正して、第１の値ＮＸを「ＮＡ−３５＋ＮＭ」とし、第２の値ＮＹを「ＮＡ−３５−ＮＭ」とする。変速段に対応して予め設定される第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹは、基準となるクランク回転数ＮＡと、各変速段に対応する閾値の変化量Ｆと、所定の回転数の範囲（±ＮＭ）とによって決まる値である。

【0076】

図８を参照して変更処理の実行態様の一例について説明する。図８（ｄ）および図８（ｅ）において、二点鎖線は、変速段に対応して予め設定される第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを示し、実線は、シフトアップ信号が入力された回数に応じて補正された後の第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを示す。図８では、制御モードは変化させず、例えば第３モードに固定されたままの変速処理の実行態様を示す。

【0077】

時刻ｔ２１は、制御部７２にシフトアップ信号が入力されてシフトアップ信号が入力された回数のカウントが「１」になった時刻を示す。このとき、制御部７２は、変速段を１段階大きくする。また、制御部７２は、変速段に対応する閾値の変化量Ｆと、予め定めるクランク回転数ＮＡと、所定の回転数の範囲（±ＮＭ）と、シフト回数に基づく変化量Ｄとに基づいて、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを変更する。シフト回数に基づく変化量Ｄは、シフトアップ信号が入力された回数に対応する閾値の変化量と、シフトダウン信号が入力された回数に対応する閾値の変化量とを累積した値である。図８の時刻ｔ２１より以前の時刻では、シフト回数に基づく変化量Ｄが「０」であることにしている。

【0078】

時刻ｔ２２は、制御部７２にシフトアップ信号が入力されてシフトアップ信号が入力された回数のカウントが「２」になった時刻を示す。このとき、制御部７２は、変速段を１段階大きくする。また、制御部７２は、変速段に対応する閾値の変化量Ｆと、予め定めるクランク回転数ＮＡと、所定の回転数の範囲（±ＮＭ）と、変化量Ｄとに基づいて、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを変更する。時刻ｔ２１および時刻ｔ２２において連続してシフトアップしているので、時刻ｔ２２におけるシフト回数に応じた変化量ＤＧの絶対値は、時刻ｔ２１におけるシフト回数に応じた変化量ＤＦの絶対値よりも大きい。

【0079】

時刻ｔ２３は、制御部７２にシフトアップ信号が入力されてシフトアップ信号が入力された回数のカウントが「３」になった時刻を示す。このとき、制御部７２は、変速段を１段階大きくする。また、制御部７２は、変速段に対応する閾値の変化量Ｆと、予め定めるクランク回転数ＮＡと、所定の回転数の範囲（±ＮＭ）と、変化量Ｄとに基づいて、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを変更する。時刻ｔ２１、時刻ｔ２２、および、時刻ｔ２３において連続してシフトアップしているので、時刻ｔ２３におけるシフト回数に基づく変化量ＤＨの絶対値は、時刻ｔ２２におけるシフト回数に基づく変化量ＤＧの絶対値よりも大きい。

【0080】

時刻ｔ２４は、制御部７２にシフトダウン信号が入力されてシフトダウン信号が入力された回数のカウントが「１」になった時刻を示す。このとき、制御部７２は、変速段を１段階小さくする。また、制御部７２は、シフトアップ信号が入力された回数のカウントを初期化して「０」にする。また、制御部７２は、変速段に対応する閾値の変化量Ｆと、予め定めるクランク回転数ＮＡと、所定の回転数の範囲（±ＮＭ）と、シフト回数に基づく変化量Ｄとに基づいて、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを変更する。時刻ｔ２４におけるシフト回数に応じた変化量ＤＩの絶対値は、時刻ｔ２３におけるシフト回数に応じた変化量ＤＨよりも小さく、時刻ｔ２２におけるシフト回数に基づく変化量ＤＧの絶対値よりも大きい。

【0081】

時刻ｔ２５は、制御部７２にシフトアップ信号が入力されてシフトアップ信号が入力された回数のカウントが「１」になった時刻を示す。このとき、制御部７２は、シフトダウン信号が入力された回数のカウントを初期化して「０」にする。また、制御部７２は、変速段を１段階大きくする。また、制御部７２は、変速段に対応する閾値の変化量Ｆと、予め定めるクランク回転数ＮＡと、所定の回転数の範囲（±ＮＭ）と、シフト回数に基づく変化量Ｄとに基づいて、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを変更する。時刻ｔ２５におけるシフト回数に基づく変化量ＤＪの絶対値は、時刻ｔ２３におけるシフト回数に基づく変化量ＤＨの絶対値と等しい。

【0082】

本実施形態の制御部７２は、図６に示すアシスト機構２０の制御モードの切替処理のステップＳ４３において、変速段に対応する閾値の変化量Ｆと、シフト回数に基づく閾値の変化量Ｄとに基づいて、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを変更する。この結果、例えば、ステップＳ４２において制御モードが第１のモードから第２のモードに変更されたとき、図７に示すように各変速段に対応する第１の値ＮＸが第１の値ＮＸＡから第１の値ＮＸＢに補正され、各変速段に対応する第２の値ＮＹが第２の値ＮＹＡから第２の値ＮＹＢに補正される。また、例えば、ステップＳ４２において制御モードが第２のモードから第３のモードに変更されたとき、各変速段に対応する第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹが第１の値ＮＸＢから第１の値ＮＸＣに補正され、各変速段に対応する第２の値ＮＹが第２の値ＮＹＢから第２の値ＮＹＣに補正される。

【0083】

制御部７２は、図６に示すアシスト機構２０の制御モードの切替処理のステップＳ４５において、変速段に対応する閾値の変化量Ｆと、シフト回数に基づく閾値の変化量Ｄとに基づいて、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを変更する。この結果、例えば、ステップＳ４４において制御モードが第３のモードから第２のモードに変更されたとき、図７に示すように各変速段に対応する第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹが第１の値ＮＸＣから第１の値ＮＸＢに補正され、各変速段に対応する第２の値ＮＹが第２の値ＮＹＣから第２の値ＮＹＢに補正される。また、例えば、ステップＳ４５において制御モードが第２のモードから第１のモードに変更されたとき、各変速段に対応する第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹが第１の値ＮＸＢから第１の値ＮＸＡに補正され、各変速段に対応する第２の値ＮＹが第２の値ＮＹＢから第２の値ＮＹＡに補正される。

【0084】

（第３実施形態）
図９および図１０を参照して、自転車の制御装置の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と共通する部分は同一の符号を付し、説明を省略する。なお、本実施の形態においてアシストモータ５２は自転車用コンポーネントである。また、走行負荷Ｒは、自転車１０の走行状態を表すパラメータである。また、アシスト操作部３０は、操作部であり、第１のアシスト操作部３０Ａは、第１の操作部であり、第２のアシスト操作部３０Ｂは、第２の操作部である。

【0085】

制御部７２は、走行負荷Ｒおよび閾値に基づいて電動変速機２４を制御する。閾値は、第１の値ＲＸおよび第１の値ＲＸよりも小さい第２の値ＲＹを含む。制御部７２は、走行負荷Ｒと第１の値ＲＸおよび第１の値ＲＸとの比較結果に基づいてアシスト機構２０の制御モードを変更する。走行負荷Ｒは、入力されるエネルギから出力されるエネルギを減算することによって求められる。入力されるエネルギは、トルクセンサ２６とクランク軸４６の回転を検出するケイデンスセンサの値から演算することができる。出力されるエネルギは、自転車１０および運転者の重量と、車速センサ６４の値から演算することができる。自転車１０および運転者の重量は、予め所定の重量が設定されていてもよく、表示部（図示略）に表示させて運転者が選択または入力することができるようにしてもよい。

【0086】

図９を参照して制御部７２により実行される制御モード変更処理について説明する。なお、本処理は人力駆動力をアシストするアシスト制御が実行されている間において、所定周期ごとに繰り返し実行される。

【0087】

制御部７２は、ステップＳ５１において、走行負荷Ｒが第１の値ＲＸ以上か否かを判定する。制御部７２は、走行負荷Ｒが第１の値ＲＸ以上のとき、ステップＳ５２に移る。制御部７２は、ステップＳ５２において、アシストアップが可能か否かを判定し、アシストアップが可能であると判定すると、ステップＳ５３において人力駆動力に対するトルクτの大きい制御モードに変更するアシストアップ制御を実行し、本処理を終了する。制御部７２は、走行負荷Ｒが第１の値ＲＸ以上のとき、アシストモータ５２のトルクτが大きくなるようにアシストモータ５２を制御する。ステップＳ５２において、制御部７２はアシストアップが可能ではないと判定すると、本処理を終了する。例えば、人力駆動力に対するトルクτが最も大きい制御モード以外が設定されているとき、制御部７２はアシストアップが可能であると判定する。

【0088】

制御部７２は、走行負荷Ｒが第１の値ＲＸ未満のとき、ステップＳ５４において走行負荷Ｒが第２の値ＲＹ以下か否かを判定する。制御部７２は、走行負荷Ｒが第２の値ＲＹ以下のとき、ステップＳ５５に移る。制御部７２は、ステップＳ５５において、アシストダウンが可能か否かを判定し、アシストダウンが可能であると判定すると、ステップＳ５６において制御モードを人力駆動力に対するトルクτの小さい制御モードに変更するアシストダウン制御を実行し、本処理を終了する。制御部７２は、走行負荷Ｒが第２の値ＲＹ以下のとき、アシストモータ５２のトルクτが小さくなるようにアシストモータ５２を制御する。例えば、アシストモータ５２によってアシストしない制御モード以外が設定されているとき、制御部７２はアシストダウンが可能であると判定する。

【0089】

制御部７２は、ステップＳ５４において走行負荷Ｒが第２の値ＲＹより大きいとき、すなわち、走行負荷Ｒが第１の値ＲＸから第２の値ＲＹまでの範囲内にあるとき、制御モードを変更せずに本処理を終了する。

【0090】

制御部７２は、走行負荷Ｒが第１の値ＲＸから第２の値ＲＹまでの範囲内にあるときに第１のアシスト操作部３０Ａが操作されたとき、トルクτが大きくなるようにアシストモータ５２を制御する。制御部７２は、走行負荷Ｒが第１の値ＲＸから第２の値ＲＹまでの範囲内にあるときに第２のアシスト操作部３０Ｂが操作されたとき、トルクτが小さくなるようにアシストモータ５２を制御する。

【0091】

制御部７２は、アシスト操作部３０が操作されたとき、閾値を変更する。より具体的には、制御部７２は、第１のアシスト操作部３０Ａが操作されたとき、第１の値ＲＸおよび第２の値ＲＹを小さくし、第２のアシスト操作部３０Ｂが操作されたとき、第１の値ＲＸおよび第２の値ＲＹを大きくする。制御部７２は、第１のアシスト操作部３０Ａが操作されたとき、第１の値ＲＸの変化量Ｄおよび第２の値ＲＹの変化量Ｄが等しくなるように第１の値ＲＸおよび第２の値ＲＹを変更する。制御部７２は、第２のアシスト操作部３０Ｂが操作されたとき、第１の値ＲＸの変化量Ｄおよび第２の値ＲＹの変化量Ｄが等しくなるように第１の値ＲＸおよび第２の値ＲＹを変更する。

【0092】

また、閾値の変化量Ｄは、アシスト操作部３０Ａ，３０Ｂの操作状態に基づいて決定される。本実施の形態においてアシスト操作部３０Ａ，３０Ｂの操作状態はアシスト操作部３０Ａ，３０Ｂの操作回数である。より具体的には、アシスト操作部３０Ａ，３０Ｂが操作されたときの閾値の変化量Ｄは、アシスト操作部３０Ａ，３０Ｂの操作回数に基づいて決定される。すなわち、制御部７２は、アシスト操作部３０Ａ，３０Ｂが操作されたとき、アシスト操作部３０Ａ，３０Ｂが操作された回数に基づいて第１の値ＲＸおよび第２の値ＲＹを変更する。具体的には、制御部７２は、連続して第１のアシスト操作部３０Ａが操作されたとき、第１のアシスト操作部３０Ａが入力された回数が多くなるほど、第１の値ＲＸおよび第２の値ＲＹの変化量Ｄの絶対値を大きくする。制御部７２は、連続して第２のアシスト操作部３０Ｂが操作されたとき、第２のアシスト操作部３０Ｂが入力された回数が多くなるほど、第１の値ＲＸおよび第２の値ＲＹの変化量Ｄの絶対値を大きくする。

【0093】

制御部７２は、第１のアシスト操作部３０Ａおよび第２のアシスト操作部３０Ｂの一方が操作されてから、第１のアシスト操作部３０Ａおよび第２のアシスト操作部３０Ｂの他方が操作されるまで、第１のアシスト操作部３０Ａおよび第２のアシスト操作部３０Ｂの一方が操作された回数をカウントアップする。そして、制御部７２は、第１のアシスト操作部３０Ａおよび第２のアシスト操作部３０Ｂの一方が入力された後に第１のアシスト操作部３０Ａおよび第２のアシスト操作部３０Ｂの他方が操作されたとき、第１のアシスト操作部３０Ａおよび第２のアシスト操作部３０Ｂの一方が操作された回数を初期化する。

【0094】

図１０を参照して閾値の変更処理について説明する。
制御部７２は、ステップＳ６１において第１のアシスト操作部３０Ａ（図２参照）からアシストアップ信号が入力されたか否かを判定する。制御部７２は、アシストアップ信号が入力されたとき、ステップＳ６２においてアシストアップ制御を実行する。なお、制御部７２は、ステップＳ６２において人力駆動力に対するトルクτが最も大きい制御モードに設定されているときは、人力駆動力に対するトルクτが最も大きい制御モードを維持する。制御部７２は、ステップＳ６３においてアシストアップ信号が入力された回数をカウントアップする。制御部７２は、ステップＳ６４においてアシストダウン信号が入力された回数のカウントを初期化する。制御部７２は、ステップＳ６５においてアシストアップ信号が入力された回数のカウントに基づいて第１の値ＲＸおよび第２の値ＲＹを小さくなるように変更する。第１の値ＲＸおよび第２の値ＲＹの変化量Ｄは、例えばカウントが「１」増えるごとに２倍になるように設定されている。

【0095】

制御部７２は、ステップＳ６１においてアシストアップ信号が入力されていないと判定したとき、ステップＳ６６において第２のアシスト操作部３０Ｂ（図２参照）からアシストダウン信号が入力されたか否かを判定する。制御部７２は、ステップＳ６６においてアシストダウン信号が入力されていないと判定したとき、本処理を終了する。

【0096】

制御部７２は、アシストダウン信号が入力されたとき、ステップＳ６７においてアシストダウン制御を実行する。なお、制御部７２は、ステップＳ６７において人力駆動力に対するトルクτが最も小さい制御モードに設定されているときは、人力駆動力に対するトルクτが最も小さい制御モードを維持してもよく、アシストモータ５２によってアシストしない制御モードに変更してもよい。アシストモータ５２によってアシストしない制御モードが設定されているときには、アシストモータ５２によってアシストしない制御モードを維持する。制御部７２は、ステップＳ６８においてアシストダウン信号が入力された回数をカウントアップする。制御部７２は、ステップＳ６９においてアシストアップ信号が入力された回数のカウントをクリアする。制御部７２は、ステップＳ７０においてアシストダウン信号が入力された回数のカウントに基づいて第１の値ＲＸおよび第２の値ＲＹを大きくなるように変更する。第１の値ＲＸおよび第２の値ＲＹの変化量Ｄは、例えばカウントが「１」増えるごとに２倍になるように設定されている。制御部７２は、第１の値ＲＸおよび第２の値ＲＹの変化量Ｄを累積して記憶する。すなわち第１の値ＲＸおよび第２の値ＲＹを変化量Ｄ３だけ小さくなるように変更した後、変更した第１の値ＲＸおよび第２の値ＲＹを変化量Ｄ４だけ大きくなるように変更した場合、制御部７２は、Ｄ３＋Ｄ４を、変化量Ｄとして記憶部７４に記憶する。第３実施形態の制御システム７０によれば、第１実施形態の制御システム７０に準じた効果を奏することができる。

【0097】

本自転車の制御システムが取り得る具体的な形態は、上記各実施形態に例示された形態に限定されない。本自転車の制御システムは、上記各実施形態とは異なる各種の形態を取り得る。以下に示される上記各実施形態の変形例は、本変自転車の制御システムが取り得る各種の形態の一例である。

【0098】

・第１実施形態の閾値の変更処理において、シフトアップ信号またはシフトダウン信号が入力されたとき、シフトアップ制御およびシフトダウン制御を実行せずに、第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変更のみを行うようにすることもできる。

【0099】

・第３実施形態の閾値の変更処理において、アシストアップ信号またはアシストダウン信号が入力されたとき、アシストアップ制御およびアシストダウン制御を実行せずに、第１の値ＲＸおよび第２の値ＲＹの変更のみを行うようにすることもできる。

【0100】

・第３実施形態において、自転車１０に傾斜センサを設け、走行負荷Ｒを傾斜センサの出力に基づいて演算することもできる。自転車１０が勾配の大きな上り坂を走行しているとき、傾斜センサの出力に基づいて演算される自転車１０のピッチ角度が大きくなる。このため、制御部７２は、ピッチ角度が第１の所定角度よりも大きいとき、走行負荷Ｒが第１の値ＲＸ以上と判定し、ピッチ角度が第２の所定角度よりも小さいとき、走行負荷Ｒが第２の値ＲＹ以下と判定する。

【0101】

・各実施形態の閾値の変更処理において、操作部２８Ａ，２８Ｂ，３０Ａ，３０Ｂの操作時間に基づいて第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを変更することもできる。この場合、操作時間は操作部の制御状態である。例えば、制御部７２は、図４に示すステップＳ２３〜Ｓ２５に代えて、図１１に示すステップＳ８１の処理を実行する。制御部７２は、ステップＳ８１において変速操作部２８Ａの操作時間に基づいて第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを小さくなるように変更する。この場合、操作部２８は、第１の変速操作部２８Ａが操作されている間、シフトアップ信号を継続して制御部７２に出力する。または、操作部２８は、第１の変速操作部２８Ａが操作された時間に基づいた情報を、シフトアップ信号とともに制御部７２に出力する。制御部７２は、例えば、操作時間が長いほど第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量Ｄを大きくする。

【0102】

また、制御部７２は、図４に示すステップＳ２８〜Ｓ３０に代えて、図１１に示すステップＳ８２の処理を実行する。制御部７２は、ステップＳ８２において変速操作部２８Ｂの操作時間に基づいて第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを大きくなるように変更する。この場合、操作部２８は、第２の変速操作部２８Ｂが操作されている間、シフトダウン信号を継続して制御部７２に出力する。または、操作部２８は、第２の変速操作部２８Ｂが操作された時間に基づいた情報を、シフトダウン信号とともに制御部７２に出力する。制御部７２は、例えば、操作時間が長いほど第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量Ｄを大きくする。

【0103】

・各実施形態の閾値の変更処理において、操作部２８Ａ，２８Ｂ，３０Ａ，３０Ｂの操作量に基づいて第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを変更することもできる。この場合、操作量は操作部の制御状態である。操作部２８Ａ，２８Ｂ，３０Ａ，３０Ｂは、例えばレバーにより構成され、レバーの操作量に応じた信号を制御部７２に出力可能である。例えば、制御部７２は、図４に示すステップＳ２３〜Ｓ２５に代えて、図１２に示すステップＳ９１の処理を実行する。制御部７２は、ステップＳ９１において変速操作部２８Ａの操作量に基づいて第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを小さくなるように変更する。制御部７２は、例えば、操作量が大きいほど第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量Ｄを大きくする。

【0104】

また、制御部７２は、図４に示すステップＳ２８〜Ｓ３０に代えて、図１２に示すステップＳ９２の処理を実行する。制御部７２は、ステップＳ９２において変速操作部２８Ｂの操作量に基づいて第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹを大きくなるように変更する。制御部７２は、例えば、操作量が大きいほど第１の値ＮＸおよび第２の値ＮＹの変化量Ｄを大きくする。

【0105】

・変速処理において、クランク回転数Ｎに代えて車速Ｖを用いることもできる。この場合、自転車１０の走行状態に関するパラメータは車速Ｖである。記憶部７４には、車速Ｖに関する第１の値ＶＸおよび第２の値ＶＹが記憶されている。図１３に示す変速処理の変形例を用いて車速Ｖを用いた処理を説明する。制御部７２は、ステップＳ１０１において、車速Ｖが第１の値ＶＸ以上か否かを判定する。制御部７２は、車速Ｖが第１の値ＶＸ以上のとき、ステップＳ１３においてシフトアップ制御を実行する。すなわち、制御部７２は、車速Ｖが、第１の値ＶＸ以上のとき、変速比γが大きくなるように電動変速機２４を制御する。制御部７２は、車速Ｖが第１の値ＶＸ未満のとき、ステップＳ１０２において車速Ｖが第２の値ＶＹ以下か否かを判定する。制御部７２は、車速Ｖが第２の値ＶＹ以下のとき、ステップＳ６６においてシフトダウン制御を実行する。すなわち、制御部７２は、車速Ｖが、第２の値ＶＹ以下のとき、変速比γが小さくなるように電動変速機２４を制御する。制御部７２は、ステップＳ１０２において車速Ｖが第２の値ＶＹよりも大きいとき、すなわち、車速Ｖが第１の値ＶＸから第２の値ＶＹまでの範囲内にあるとき、シフトアップ制御およびシフトダウン制御を行わない。

【0106】

・車速検出装置６０をＧＰＳ（Global Positioning System）受信機として構成することもできる。この場合、車速Ｖは、位置情報と移動時間とに基づいて算出される。
・車速検出装置６０を、車速Ｖを反映したクランク軸４６の回転速度に応じた信号を出力するケイデンスセンサに変更することもできる。この場合、ケイデンスセンサの出力に基づいてクランク回転数Ｎが演算される。ケイデンスセンサは、図１に示すクランク軸４６またはクランクアーム４８付近に設けられる。ケイデンスセンサは、クランク軸４６またはクランクアーム４８に設けられる磁石との相対位置の変化に応じた値を出力する素子を備え、クランク軸４６またはクランクアーム４８の回転速度に応じた信号を出力する。制御部７２は、ケイデンスセンサの出力する信号に基づいて、クランク軸４６の単位時間あたりの回転数（クランクの回転数Ｎ）を演算する。

【0107】

この場合、車速検出装置６０は、車速Ｖに基づいてクランク軸４６の回転速度を演算し、かつケイデンスセンサの出力に基づいてクランク回転数Ｎが演算してもよい。特にコースティングのときには、車速Ｖが「０」よりも大きいが、ケイデンスセンサが検出したクランク回転数Ｎが「０」になるため、車速Ｖに基づいてクランク回転数Ｎを演算することが好ましい。すなわち、ケイデンスセンサで検出される実際のクランク回転数Ｎが、車速Ｖに対応するクランク回転数Ｎよりも小さいときには、制御部７２は、車速Ｖに対応するクランク回転数Ｎを用いてもよい。

【0108】

・電動変速機２４を、クランク軸４６まわりに設けられる内装型の電動変速機２４に変更することもできる。また、電動変速機２４を、複数のリアスプロケット４２のうちの１つのリアスプロケット４２から他にチェーン４４を掛け替える外装型の変速機に変更することもできる。また、電動変速機２４を、複数のフロントスプロケット５０のうちの１つのフロントスプロケット５０から他にチェーン４４を掛け替える外装型の変速機に変更することもできる。

【0109】

（付記１）
自転車の走行状態に関するパラメータおよび閾値に基づいて電動変速機を制御する制御部を備える自転車の制御システムであって、
前記閾値は変速比に応じて設定され、
前記制御部は、操作部が操作されたとき、前記変速比を変更し、かつ、前記閾値を前記変速比に応じて設定されている閾値から変更し、
前記操作部が操作されたときの前記設定されている前記閾値からの変化量は、前記操作部の操作状態に基づいて決定される、自転車の制御システム。

【符号の説明】

【0110】

１０ 自転車
２４ 電動変速機（自転車用コンポーネント）
２８ 操作部
２８Ａ 第１の操作部
２８Ｂ 第２の操作部
５２ アシストモータ
７０ 自転車の制御システム
７２ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】