特許 6941511 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】6941511

(24)【登録日】2021年9月8日

(45)【発行日】2021年9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 20100101AFI20210916BHJP

   B62M 9/10 20060101ALI20210916BHJP

【ＦＩ】

   B62M6/45

   B62M9/10 Z

【請求項の数】19

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2017-170470(P2017-170470)

(22)【出願日】2017年9月5日

(65)【公開番号】特開2019-43440(P2019-43440A)

(43)【公開日】2019年3月22日

【審査請求日】2019年9月5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】土澤 康弘

【審査官】 中島 昭浩

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０４７０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１３２２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１３０８３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−１３２２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１２３９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１６１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０９５３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１５８２２０（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｍ ６／４０ − ６／７５

Ｂ６２Ｍ ９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自転車の推進をアシストするモータを制御する制御部を含み、
リアディレーラが複数のスプロケットの間においてチェーンを掛け替える変速動作を行う場合に、前記複数のスプロケットと同期して回転する回転体の回転位相および回転速度の少なくとも一方に応じて、前記制御部が前記モータの出力を制御し、
前記回転体は、後輪を含み、
前記自転車の前記複数のスプロケットと前記後輪との間の動力伝達経路には、ワンウェイクラッチが設けられない、自転車用制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記変速動作を行う場合、前記モータの出力を低下させる、請求項１に記載の自転車用制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記変速動作を行う場合、前記変速動作を開始してから前記回転体の位相変化量が所定値に達するまで前記モータの出力を低下させる、請求項２に記載の自転車用制御装置。

【請求項4】

前記所定値は、前記複数のスプロケットに設けられる変速領域に関する情報に応じて決定される、請求項３に記載の自転車用制御装置。

【請求項5】

前記所定値は、前記回転体の回転速度と前記複数のスプロケットの回転速度との比に応じて決定される、請求項４に記載の自転車用制御装置。

【請求項6】

自転車の推進をアシストするモータを制御する制御部を含み、
ディレーラが複数のスプロケットの間においてチェーンを掛け替える変速動作を行う場合に、前記複数のスプロケットと同期し、かつ、前記複数のスプロケットの回転軸心とは異なる回転軸心まわりに回転可能な回転体の回転位相および回転速度の少なくとも一方に応じて、前記制御部が前記モータの出力を制御し、
前記制御部は、前記変速動作を行う場合、前記変速動作を開始してから前記回転体の位相変化量が所定値に達するまで前記モータの出力を低下させ、
前記所定値は、前記複数のスプロケットに設けられる変速領域に関する情報に応じて決定され、前記回転体の回転速度と前記複数のスプロケットの回転速度との比に応じて決定される、自転車用制御装置。

【請求項7】

前記変速動作は、前記ディレーラによるシフトアップのための第１変速動作を含み、
前記変速領域は、前記第１変速動作のための第１変速領域を含み、
前記所定値は、前記第１変速動作に対応する第１所定値を含み、
前記制御部は、前記第１変速動作を行う場合、前記変速動作を開始してから前記回転体の位相変化量が前記第１所定値に達するまで前記モータの出力を低下させる、請求項４〜６のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。

【請求項8】

前記変速動作は、前記ディレーラによるシフトダウンのための第２変速動作を含み、
前記変速領域は、前記第２変速動作のための第２変速領域を含み、
前記所定値は、前記第２変速動作に対応する第２所定値を含み、
前記制御部は、前記第２変速動作を行う場合、前記変速動作を開始してから前記回転体の位相変化量が前記第２所定値に達するまで前記モータの出力を低下させる、請求項４〜７のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記変速動作を行う場合、前記変速動作を開始してから所定期間にわたり前記モータの出力を低下させる、請求項２に記載の自転車用制御装置。

【請求項10】

前記所定期間は、前記回転体の回転速度と、前記複数のスプロケットに設けられる変速領域に関する情報とに応じて決定される、請求項９に記載の自転車用制御装置。

【請求項11】

前記所定期間は、前記回転体の回転速度と前記複数のスプロケットの回転速度との比に応じて決定される、請求項１０に記載の自転車用制御装置。

【請求項12】

自転車の推進をアシストするモータを制御する制御部を含み、
ディレーラが複数のスプロケットの間においてチェーンを掛け替える変速動作を行う場合に、前記複数のスプロケットと同期し、かつ、前記複数のスプロケットの回転軸心とは異なる回転軸心まわりに回転可能な回転体の回転位相および回転速度の少なくとも一方に応じて、前記制御部が前記モータの出力を制御し、
前記制御部は、前記変速動作を行う場合、前記変速動作を開始してから所定期間にわたり前記モータの出力を低下させ、
前記所定期間は、前記回転体の回転速度と、前記複数のスプロケットに設けられる変速領域に関する情報とに応じて決定され、前記回転体の回転速度と前記複数のスプロケットの回転速度との比に応じて決定される、自転車用制御装置。

【請求項13】

前記変速動作は、前記ディレーラによるシフトアップのための第１変速動作を含み、
前記変速領域は、前記第１変速動作のための第１変速領域を含み、
前記所定期間は、前記第１変速動作に対応する第１所定期間を含み、
前記制御部は、前記第１変速動作を行う場合、前記変速動作を開始してから前記第１所定期間に達するまで前記モータの出力を低下させる、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。

【請求項14】

前記変速動作は、前記ディレーラによるシフトダウンのための第２変速動作を含み、
前記変速領域は、前記第２変速動作のための第２変速領域を含み、
前記所定期間は、前記第２変速動作に対応する第２所定期間を含み、
前記制御部は、前記第２変速動作を行う場合、前記変速動作を開始してから前記第２所定期間に達するまで前記モータの出力を低下させる、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。

【請求項15】

前記変速領域に関する情報を記憶する記憶部を含む、請求項４〜８、１０〜１４のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。

【請求項16】

前記変速領域に関する情報は、前記変速領域の周方向の間隔に関する情報および前記変速領域の数に関する情報の少なくとも一方を含む、請求項１５に記載の自転車用制御装置。

【請求項17】

前記記憶部は、前記変速領域に関する情報を変更可能に記憶している、請求項１５または１６に記載の自転車用制御装置。

【請求項18】

前記複数のスプロケットは、第１のスプロケットと、第２のスプロケットとを含み、
前記変速領域に関する情報は、第１のスプロケットの前記変速領域に関する第１の情報と、第２のスプロケットの前記変速領域に関する第２の情報とを含み、
前記制御部は、前記第１の情報および前記第２の情報を選択的に用いる、請求項１５または１６に記載の自転車用制御装置。

【請求項19】

前記回転体の回転位相および回転速度の少なくとも一方を検出する第１検出部をさらに含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の自転車用制御装置。

【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】

自転車用制御装置として、例えば、特許文献１の装置が知られている。この自転車用制御装置は、自転車の変速機が変速動作を行うときにモータの出力を制御している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−２６８８５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記自転車用制御装置では、変速動作時のモータの出力の制御に関して、自転車の運転状態を考慮していないため、モータの出力の制御に関してなお改善の余地がある。
本発明の目的は、自転車の推進をアシストするモータの出力を適切に制御できる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】

【0005】

本発明の第１側面に従う自転車用制御装置は、自転車の推進をアシストするモータを制御する制御部を含み、ディレーラが複数のスプロケットの間においてチェーンを掛け替える変速動作を行う場合に、前記複数のスプロケットと同期し、かつ、前記複数のスプロケットの回転軸心とは異なる回転軸心まわりに回転可能な回転体の回転位相および回転速度の少なくとも一方に応じて、前記制御部が前記モータの出力を制御する。
前記第１側面に従えば、前記自転車用制御装置は、スプロケットの状態に応じて、モータの出力を適切に制御することができる。スプロケットの回転位相および回転速度などを直接検出するのではなく、スプロケットに同期する回転体の回転位相および回転速度の少なくとも一方を用いることによって、検出に用いるセンサの配置の自由度を向上させることができる。

【0006】

本発明の第２側面に従う自転車用制御装置は、自転車の推進をアシストするモータを制御する制御部を含み、リアディレーラが複数のスプロケットの間においてチェーンを掛け替える変速動作を行う場合に、前記複数のスプロケットと同期して回転する回転体の回転位相および回転速度の少なくとも一方に応じて、前記制御部が前記モータの出力を制御し、前記回転体は、後輪を含む。
前記第２側面に従えば、前記自転車用制御装置は、スプロケットの状態に応じて、モータの出力を適切に制御することができる。スプロケットの回転位相および回転速度などを直接検出するのではなく、スプロケットに同期する後輪の回転位相および回転速度の少なくとも一方を用いることによって、検出に用いるセンサの配置の自由度を向上させることができる。

【0007】

前記第２側面に従う第３側面の自転車用制御装置において、前記自転車の前記複数のスプロケットと前記後輪との間の動力伝達経路には、ワンウェイクラッチが設けられない。
前記第３側面に従えば、ライダーがペダリングしていなくても、スプロケットと後輪とが常に同期して回転するため、ワンウェイクラッチが設けられる場合に比較して、モータの出力をより適切に制御できる。

【0008】

前記第１側面に従う第４側面の自転車用制御装置において、前記複数のスプロケットは、複数のリアスプロケットを含み、前記回転体は、クランク、および、フロントスプロケットの少なくとも一方を含む。
前記第４側面に従えば、前記自転車用制御装置は、リアスプロケット間でチェーンを掛け替える場合、クランクおよびフロントスプロケットの少なくとも一方の、回転位相および回転速度の少なくとも一方に応じて、モータの出力を適切に制御することができる。

【0009】

前記第１側面に従う第５側面の自転車用制御装置において、前記複数のスプロケットは、複数のフロントスプロケットまたは複数のリアスプロケットを含み、前記回転体は、前輪を含む。
前記第５側面に従えば、前記自転車用制御装置は、フロントスプロケット間またはリアスプロケット間でチェーンを掛け替える場合、前輪の回転位相および回転速度の少なくとも一方に応じて、モータの出力を適切に制御することができる。

【0010】

本発明の第６側面に従う自転車用制御装置は、自転車の推進をアシストするモータを制御する制御部を含み、ディレーラが複数のスプロケットの間においてチェーンを掛け替える変速動作を行う場合に、回転体の状態に応じて、前記制御部が前記モータの出力を制御し、前記回転体は、チェーンを含む。
前記第６側面に従えば、前記自転車用制御装置は、チェーンの状態に応じて、モータの出力を適切に制御することができる。

【0011】

前記第６側面に従う第７側面の自転車用制御装置において、前記回転体の状態は、前記チェーンの回転位相および移動速度の少なくとも一方を含む。
前記第７側面に従えば、前記自転車用制御装置は、チェーンの回転位相および移動速度の少なくとも一方に応じて、モータの出力を適切に制御することができる。

【0012】

前記第１〜第７側面のいずれか１つに従う第８側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記変速動作を行う場合、前記モータの出力を低下させる。
前記第８側面に従えば、変速動作を行う場合に、モータの出力が低下するので、変速を行いやすくなる。

【0013】

前記第８側面に従う第９側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記変速動作を行う場合、前記変速動作を開始してから前記回転体の位相変化量が所定値に達するまで前記モータの出力を低下させる。
前記第９側面に従えば、回転体の位相変化量が所定値に達するまではモータの出力が低下したままになるので、変速を行いやすくなる。

【0014】

前記第９側面に従う第１０側面の自転車用制御装置において、前記所定値は、前記複数のスプロケットに設けられる変速領域に関する情報に応じて決定される。
前記第１０側面に従えば、スプロケット間でチェーンを掛け替えるために必要な回転体の位相変化量を適切に設定することができる。

【0015】

前記第１０側面に従う第１１側面の自転車用制御装置において、前記所定値は、前記回転体の回転速度と前記複数のスプロケットの回転速度との比に応じて決定される。
前記第１１側面に従えば、回転体の回転速度と複数のスプロケットの回転速度とが異なっていても、スプロケット間でチェーンを掛け替えるために必要な回転体の位相変化量を適切に設定することができる。

【0016】

前記第１０または第１１側面に従う第１２側面の自転車用制御装置において、前記変速動作は、前記ディレーラによるシフトアップのための第１変速動作を含み、前記変速領域は、前記第１変速動作のための第１変速領域を含み、前記所定値は、前記第１変速動作に対応する第１所定値を含み、前記制御部は、前記第１変速動作を行う場合、前記変速動作を開始してから前記回転体の位相変化量が前記第１所定値に達するまで前記モータの出力を低下させる。
前記第１２側面に従えば、シフトアップ変速を行う場合に、モータの出力を適切に制御することができる。

【0017】

前記第１０〜第１２側面のいずれか１つに従う第１３側面の自転車用制御装置において、前記変速動作は、前記ディレーラによるシフトダウンのための第２変速動作を含み、前記変速領域は、前記第２変速動作のための第２変速領域を含み、前記所定値は、前記第２変速動作に対応する第２所定値を含み、前記制御部は、前記第２変速動作を行う場合、前記変速動作を開始してから前記回転体の位相変化量が前記第２所定値に達するまで前記モータの出力を低下させる。
前記第１３側面に従えば、シフトダウン変速を行う場合に、モータの出力を適切に制御することができる。

【0018】

前記第８側面に従う第１４側面の自転車用制御装置において、前記制御部は、前記変速動作を行う場合、前記変速動作を開始してから所定期間にわたり前記モータの出力を低下させる。
前記第１４側面に従えば、変速動作の開始から所定期間の間モータの出力を低下させることにより、ディレーラが複数のスプロケットの間においてチェーンを掛け替えやすくすることができる。

【0019】

前記第１４側面に従う第１５側面の自転車用制御装置において、前記所定期間は、前記回転体の回転速度と、前記複数のスプロケットに設けられる変速領域に関する情報とに応じて決定される。
前記第１５側面に従えば、スプロケット間でチェーンを掛け替えるために必要な所定期間に設定することができる。

【0020】

前記第１５側面に従う第１６側面の自転車用制御装置において、前記所定期間は、前記回転体の回転速度と前記複数のスプロケットの回転速度との比に応じて決定される。
前記第１６側面に従えば、回転体の回転速度と複数のスプロケットの回転速度とが異なっていても、スプロケット間でチェーンを掛け替えるために必要な所定期間を設定することができる。

【0021】

前記第１５または第１６側面に従う第１７側面の自転車用制御装置において、前記変速動作は、前記ディレーラによるシフトアップのための第１変速動作を含み、前記変速領域は、前記第１変速動作のための第１変速領域を含み、前記所定期間は、前記第１変速動作に対応する第１所定期間を含み、前記制御部は、前記第１変速動作を行う場合、前記変速動作を開始してから前記第１所定期間に達するまで前記モータの出力を低下させる。
前記第１７側面に従えば、シフトアップ変速を行う場合に、モータの出力を適切に制御することができる。

【0022】

前記第１５〜第１７側面のいずれか１つに従う第１８側面の自転車用制御装置において、前記変速動作は、前記ディレーラによるシフトダウンのための第２変速動作を含み、前記変速領域は、前記第２変速動作のための第２変速領域を含み、前記所定期間は、前記第２変速動作に対応する第２所定期間を含み、前記制御部は、前記第２変速動作を行う場合、前記変速動作を開始してから前記第２所定期間に達するまで前記モータの出力を低下させる。
前記第１８側面に従えば、シフトダウン変速を行う場合に、モータの出力を適切に制御することができる。

【0023】

前記第１０〜第１３および第１５〜第１８側面のいずれか１つに従う第１９側面の自転車用制御装置は、前記変速領域に関する情報を記憶する記憶部を含む。
前記第１９側面に従えば、記憶部に記憶された変速領域に関する情報に基づいて、スプロケット間でチェーンを掛け替えるために必要な回転体の位相変化量、または、所定期間を決定できる。

【0024】

前記第１９側面に従う第２０側面の自転車用制御装置において、前記変速領域に関する情報は、前記変速領域の周方向の間隔に関する情報および前記変速領域の数に関する情報の少なくとも一方を含む。
前記第２０側面に従えば、変速領域の周方向の間隔に関する情報および変速領域の数に関する情報の少なくとも一方により、スプロケット間でチェーンを掛け替えるために必要な回転体の位相変化量、または、所定期間を決定できる。

【0025】

前記第１９または第２０側面に従う第２１側面の自転車用制御装置において、前記記憶部は、前記変速領域に関する情報を変更可能に記憶している。
前記第２０側面に従えば、記憶部に記憶された変速領域に関する情報を変更できるため、スプロケットを交換しても、モータの出力を適切に制御することができる。

【0026】

前記第１９または第２０側面に従う第２２側面の自転車用制御装置において、前記複数のスプロケットは、第１のスプロケットと、第２のスプロケットとを含み、前記変速領域に関する情報は、第１のスプロケットの前記変速領域に関する第１の情報と、第２のスプロケットの前記変速領域に関する第２の情報とを含み、前記制御部は、前記第１の情報および前記第２の情報を選択的に用いる。
前記第２１側面に従えば、第１のスプロケットにチェーンを移動させる場合、第２のスプロケットにチェーンを移動させる場合のそれぞれにおいて、モータの出力を適切に制御することができる。

【0027】

前記第１〜第２２側面のいずれか１つに従う第２３側面の自転車用制御装置において、前記回転体の回転位相および回転速度の少なくとも一方を検出する第１検出部をさらに含む。
前記第２２側面に従えば、第１検出部によって、回転体の回転位相および回転速度の少なくとも一方を検出できる。

【発明の効果】

【0028】

本自転車用制御装置によれば、自転車の推進をアシストするモータの出力を適切に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】実施形態の自転車用制御装置を含む自転車の側面図。

【図2】図１の自転車用制御装置のブロック図。

【図3】図１のリアディレーラおよびその近傍の拡大図。

【図4】図１のスプロケットの正面図。

【図5】図１の回転体の回転位相に応じてモータの出力を制御するフローチャート。

【図6】第１所定値に関する情報の一例を示す図。

【図7】第２所定値に関する情報の一例を示す図。

【図8】図１の回転体の回転速度に応じてモータの出力を制御するフローチャート。

【図9】第１所定期間に関する情報の一例を示す図。

【図10】第２所定期間に関する情報の一例を示す図。

【図11】第１変形例の回転体を含む自転車の側面図。

【図12】第２変形例の回転体を含む自転車の側面図。

【図13】第３変形例の回転体を含む自転車の側面図。

【図14】第４変形例の回転体を含む自転車の側面図。

【図15】第５変形例の自転車用制御装置のブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0030】

（実施形態）
図１に示すように、自転車１０は、自転車本体１２、車輪１６、駆動機構２２、自転車用コンポーネント３２、モータ４０、ハウジング４４、自転車用制御装置４６、ワンウェイクラッチ５２Ａ、ワンウェイクラッチ５２Ｂ、回転体５４、および、複数のスプロケット５６を含む。自転車用コンポーネント３２は、バッテリ３２Ａ、チェーン３２Ｂ、操作部３２Ｃ、および、ディレーラ３４のうちの少なくともいずれか１つを含む。自転車用制御装置４６は、制御部４８を含む。自転車用制御装置４６は、記憶部５０をさらに含むことが好ましい。

【0031】

自転車本体１２は、フレーム１４、フレーム１４に接続されるフロントフォーク１２Ａ、および、フロントフォーク１２Ａにステム１２Ｂを介して着脱可能に接続されるハンドルバー１２Ｃを備えている。フロントフォーク１２Ａは、フレーム１４に支持される。フレーム１４は、ヘッドチューブ１４Ａ、トップチューブ１４Ｂ、ダウンチューブ１４Ｃ、シートチューブ１４Ｄ、シートステー１４Ｅ、チェーンステー１４Ｆ、および、リアエンド１４Ｇを含む。

【0032】

車輪１６は、前輪１８および後輪２０を含む。前輪１８の車軸１８Ａは、フロントフォーク１２Ａの端部に接続される。後輪２０の車軸２０Ａは、フレーム１４のリアエンド１４Ｇに接続される。

【0033】

駆動機構２２は、クランク２４およびペダル２６を含む。クランク２４は、クランク軸２４Ａおよびクランクアーム２４Ｂを含む。駆動機構２２は、ペダル２６に加えられた人力駆動力を後輪２０に伝達する。駆動機構２２は、クランク軸２４Ａにワンウェイクラッチ５２Ａを介して結合されたフロント回転体２８を含む。ワンウェイクラッチ５２Ａは、クランク２４が前転した場合に、フロント回転体２８を前転させ、クランク２４が後転した場合に、フロント回転体２８を後転させないように構成される。

【0034】

フロント回転体２８は、複数のフロントスプロケット２８Ａを含む。本実施形態では、フロント回転体２８は、２つのフロントスプロケット２８Ａを含むが、フロントスプロケット２８Ａは２つに限られず、１つのみ含んでいてもよい。駆動機構２２は、例えば、チェーン３２Ｂを介して、クランク２４の回転を後輪２０に結合されるリア回転体３０に伝達するように構成される。

【0035】

図示される例では、複数のスプロケット５６は、複数のリアスプロケット３０Ａを含む。リア回転体３０は、リアスプロケット３０Ａを含む。リア回転体３０と後輪２０との間の動力伝達経路には、ワンウェイクラッチ５２Ｂが設けられている。ワンウェイクラッチ５２Ｂは、リア回転体３０が前転した場合に、後輪２０を前転させ、後輪２０が後転した場合に、リア回転体３０を後転させないように構成される。フロント回転体２８に結合されたワンウェイクラッチ５２Ａおよびリア回転体３０に結合されたワンウェイクラッチ５２Ｂの少なくとも一方は、省略されてもよい。

【0036】

操作部３２Ｃは、ユーザが操作可能に構成される。操作部３２Ｃは、第１操作部３２Ｄ、および、第２操作部３２Ｅを含む。第１操作部３２Ｄは、自転車１０のディレーラ３４の変速段を変更するように構成され、変速信号を送信する。第２操作部３２Ｅは、自転車１０の推進をアシストするモータ４０のモードを変更するように構成される。モータ４０のモードの変更は、人力駆動力をアシストするアシストモードの変更、および、アシストモードとウォークモードとを切り替える変更の少なくとも一方を含む。これら操作部３２Ｃは、自転車本体１２のハンドルバー１２Ｃに取り付けられる。操作部３２Ｃは、自転車用制御装置４６の制御部４８と通信可能である。操作部３２Ｃは、制御部４８と有線または無線によって通信可能に接続されている。操作部３２Ｃは、例えばＰＬＣ（Power Line Communication）によって制御部４８と通信可能である。ユーザによって操作部３２Ｃが操作されることによって、操作部３２Ｃは、制御部４８に出力信号を送信する。第１操作部３２Ｄは、ディレーラ３４の変速段を変更するための１つ以上の操作部材を含む。操作部３２Ｃは、モータ４０のモードを変更するための１つ以上の操作部材を含む。各操作部材は、プッシュスイッチ、レバー式スイッチ、または、タッチパネルによって構成される。操作部３２Ｃは、例えば操作部材（図示略）と、操作部材の動きを検出するセンサ（図示略）と、センサの出力信号に応じて、制御部４８と通信を行う電気回路（図示略）とを含む。

【0037】

図２に示されるように、第１操作部３２Ｄは、リアディレーラ３８を操作するためのリアディレーラ操作部３２Ｇと、フロントディレーラ３６を操作するためのフロントディレーラ操作部３２Ｆとを含むことが好ましい。フロントディレーラ操作部３２Ｆおよびリアディレーラ操作部３２Ｇは、シフトアップのためのシフトアップ操作部３２Ｈと、シフトダウンのためのシフトダウン操作部３２Ｉとを、それぞれ含むことが好ましい。リアディレーラ３８と、フロントディレーラ３６とは共通の操作部３２Ｃによって操作されてもよい。

【0038】

ディレーラ３４は、複数のスプロケット５６の間においてチェーン３２Ｂを掛け替える変速動作を行う。ディレーラ３４は、フロントディレーラ３６およびリアディレーラ３８の少なくとも一方を含む。図１に示される例では、ディレーラ３４は、フロントディレーラ３６およびリアディレーラ３８を含む。フロントディレーラ３６は、複数のフロントスプロケット２８Ａの間でチェーン３２Ｂを移動させる。

【0039】

図３に示されるように、複数のスプロケット５６は、第１のスプロケット５６Ａと、第２のスプロケット５６Ｂとを含む。第１のスプロケット５６Ａは、複数のスプロケット５６のうちの任意の１つである。第２のスプロケット５６Ｂは、複数のスプロケット５６のうちの第１のスプロケット５６Ａ以外の任意の１つである。リアディレーラ３８は、複数のリアスプロケット３０Ａの間でチェーン３２Ｂを移動させる。チェーン３２Ｂが巻き掛けられたフロントスプロケット２８Ａとリアスプロケット３０Ａとにより、変速比ｒが決定される。リアディレーラ３８の変速段は、各リアスプロケット３０Ａに対応する。リアディレーラ３８は、自転車１０のフレーム１４に取り付けられる第１ベース部材３８Ａ、第１ベース部材３８Ａに連結される第２ベース部材３８Ｃ、第２ベース部材３８Ｃに対して移動可能な可動部材３８Ｆ、第２ベース部材３８Ｃと可動部材３８Ｆとを連結する連結部材３８Ｂ、および、アクチュエータ３８Ｄを備える。リアディレーラ３８は、平行リンク機構を有する。アクチュエータ３８Ｄは、例えば電気モータである。アクチュエータ３８Ｄは、バッテリ３２Ａ（図１参照）と電気的に接続されて、バッテリ３２Ａから電力が供給される。

【0040】

第１ベース部材３８Ａは、ディレーラハンガ１４Ｈに取り付けられる。第２ベース部材３８Ｃは、ハブ軸の軸線に平行な回転軸線まわりに回転可能に第１ベース部材３８Ａに連結される。第２ベース部材３８Ｃは、連結部材３８Ｂの一端に連結される。可動部材３８Ｆは、連結部材３８Ｂの他端に連結される。可動部材３８Ｆは、チェーンガイド３８Ｅを支持する。チェーンガイド３８Ｅは、ハブ軸に平行な回転軸まわりにピポット可能に可動部材３８Ｆに連結されている。チェーンガイド３８Ｅには、一対のプーリ３０Ｂが取り付けられる。一対のプーリ３０Ｂにはチェーン３２Ｂが巻き掛けられる。

【0041】

アクチュエータ３８Ｄは、リアディレーラ３８を動作させて、変速比ｒを変更する。具体的には、アクチュエータ３８Ｄは、連結部材３８Ｂおよび可動部材３８Ｆを第１ベース部材３８Ａに対して移動させる。リアディレーラ３８は、アクチュエータ３８Ｄの駆動により、複数のリアスプロケット３０Ａの間でチェーン３２Ｂを掛け替え、変速比ｒを変更する。変速動作は、ディレーラ３４によるシフトアップのための第１変速動作を含む。変速動作は、ディレーラ３４によるシフトダウンのための第２変速動作を含む。

【0042】

図１に示されるように、フロントディレーラ３６は、複数のフロントスプロケット２８Ａの間でチェーン３２Ｂを移動させる。チェーン３２Ｂが巻き掛けられたフロントスプロケット２８Ａとリアスプロケット３０Ａとにより、変速比ｒが決定される。フロントディレーラ３６の変速段は、各フロントスプロケット２８Ａに対応する。フロントディレーラ３６は、自転車１０のフレーム１４に取り付けられるベース部材、ベース部材に対して移動可能な可動部材、ベース部材と可動部材とを連結する連結部材、および、アクチュエータを備える（いずれも図示略）。フロントディレーラ３６は、平行リンク機構を有する。アクチュエータは、例えば電気モータである。アクチュエータは、バッテリ３２Ａと電気的に接続されて、バッテリ３２Ａから電力が供給される。ベース部材は、シートチューブ１４Ｄに取り付けられる。可動部材は、チェーンガイドを含む。アクチュエータは、フロントディレーラ３６を動作させて、変速比ｒを変更する。具体的には、フロントディレーラ３６は、アクチュエータの駆動により、複数のフロントスプロケット２８Ａの間でチェーン３２Ｂを掛け替え、変速比ｒを変更する。

【0043】

フロントディレーラ３６は、フロントディレーラ３６の変速段に関する情報を制御部４８に出力する。リアディレーラ３８は、リアディレーラ３８の変速段に関する情報を制御部４８に出力する。制御部４８は、フロントディレーラ３６およびリアディレーラ３８からの変速段に関する情報を受け取ることによって、現在の変速段から変速比を演算することができる。なお、フロントディレーラ３６は省略されてもよい。フロントディレーラ３６が省略された場合、フロントスプロケット２８Ａは１つのみ設けられる。

【0044】

図４に示されるように、リアスプロケット３０Ａは、変速領域３０Ｃおよび歯３０Ｆを含む。図示される例では、リアスプロケット３０Ａには４２個の歯３０Ｆが設けられる。別の例では、リアスプロケット３０Ａには４２個よりも少ない数、または、４２個よりも多い数の歯３０Ｆが設けられてもよい。変速領域３０Ｃは、リアスプロケット３０Ａのうち直径の小さいリアスプロケット３０Ａに対向する面を含む第１側面に形成される凹部を含む。凹部はリアスプロケット３０Ａの外周部に形成され、歯３０Ｆの側面を含んでいてもよい。変速領域３０Ｃは、相互に隣接するリアスプロケット３０Ａ間で、チェーンを円滑に移動させるために形成されている。変速領域３０Ｃは、第１変速動作のための第１変速領域３０Ｄを含む。変速領域３０Ｃは、第２変速動作のための第２変速領域３０Ｅを含む。第１変速領域３０Ｄは、ディレーラ３４のシフトアップ動作においてチェーン３２Ｂをリアスプロケット３０Ａからスムーズに離脱させるために、リアスプロケット３０Ａに１または複数個設けられる。第２変速領域３０Ｅは、ディレーラ３４のシフトダウン動作において、チェーン３２Ｂをリアスプロケット３０Ａからスムーズに離脱させるために、リアスプロケット３０Ａに１または複数個設けられる。

【0045】

複数の第１変速領域３０Ｄは、例えば、リアスプロケット３０Ａの回転軸心まわりに等間隔に設けられる。図示される例では、第１変速領域３０Ｄは５個設けられており、第１変速領域３０Ｄの間の角度は７２°である。第２変速領域３０Ｅは５個設けられており、第２変速領域３０Ｅの間の角度は７２°である。なお、フロントスプロケット２８Ａも、リアスプロケット３０Ａと同様の構造である。第１変速領域３０Ｄと第２変速領域３０Ｅとは、リアスプロケット３０Ａの回転軸心まわりに交互に設けられることが好ましい。また、第１変速領域３０Ｄおよび第２変速領域３０Ｅの数は同数でなくてもよい。

【0046】

図１に示される回転体５４は、複数のスプロケット５６と同期して回転し、かつ、複数のスプロケット５６の回転軸心とは異なる回転軸心まわりに回転可能である。図示される例では、複数のスプロケット５６の回転軸心は、後輪２０の車軸２０Ａの軸心に等しい。回転体５４の回転軸心は、クランク軸２４Ａの回転軸心に等しい。好ましくは、回転体５４は、クランク２４、および、フロントスプロケット２８Ａの少なくとも一方を含む。

【0047】

図２に示される制御部４８は、自転車１０の推進をアシストするモータ４０を制御する。自転車用制御装置４６は、第１検出部５８を含む。第１検出部５８は、回転体５４の回転位相および回転速度の少なくとも一方を検出する。第１検出部５８と自転車用制御装置４６の制御部４８とは、例えば、電気ケーブルで接続される。自転車１０は、人力駆動力を検出する第２検出部６０、車速を検出する第３検出部６２を含むことが好ましい。第２検出部６０は、例えばクランク軸から回転体５４までの駆動力伝達経路に設けられる。第２検出部６０は、磁歪センサ、歪センサ、などを含む。第３検出部６２は、例えばフレーム１４に設けられて、車輪１６に設けられる磁石を検出するリードスイッチ、磁界センサなどを含む。第２検出部６０および第３検出部６２と、自転車用制御装置４６の制御部４８とは、例えば、電気ケーブルで接続される。制御部４８は、第２検出部６０および第３検出部６２の少なくとも一方の出力信号に応じて、モータ４０を制御する。例えば、制御部４８は、アシストモードにおいて、車速が予め定める速度以下の場合に、人力駆動力とモータ４０からの補助力との比率が、所定の比率になるようにモータ４０を制御する。

【0048】

第１検出部５８は、クランク２４の回転角度を検出する。第１検出部５８は、自転車１０のフレーム１４またはハウジング４４に取り付けられる。第１検出部５８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２４Ａまたはクランク軸２４Ａからフロント回転体２８までの間の動力伝達経路に設ける。磁界の強度に応じた信号を出力する磁気センサを用いることによって、１つのセンサで、クランク２４の回転速度およびクランク２４の回転角度を検出することができ、構成および組立を簡略化することができる。第１検出部５８は、クランク２４の回転角度に加えて、クランク２４の回転速度を検出することもできる。

【0049】

第１検出部５８は、磁気センサに代えて、クランク軸２４Ａまたはクランクアーム２４Ｂに設けられる加速度センサを含んでいてもよい。加速度センサの出力は、加速度センサの傾斜角度を含む。制御部４８は、加速度センサの傾斜角度に応じてクランク２４の回転角度およびクランク２４の回転速度の少なくとも一方を演算する。第１検出部５８、第２検出部６０、第３検出部６２は、それぞれ無線通信によって、制御部４８に出力信号を送信してもよい。

【0050】

モータ４０は、ペダル２６から後輪２０までの人力駆動力の伝達経路に回転を伝達するように設けられる。モータ４０は、自転車１０のフレーム１４、または、後輪２０に設けられる。一例では、モータ４０は、クランク軸２４Ａからフロント回転体２８までの動力伝達経路に結合される。本実施形態では、モータ４０および駆動回路４２は、同一のハウジング４４に設けられる。ハウジング４４は、クランク２４を回転可能に支持し、フレーム１４に取り付けられている。モータ４０は、電気モータを含む。モータ４０は、いわゆるブラシレスモータである。駆動回路４２は、インバータ回路を含み、制御部４８の指令に基づいて、バッテリ３２Ａからモータ４０に供給される電力を制御する。ハウジング４４には、モータ４０および駆動回路４２以外の構成が設けられてもよく、例えばモータ４０の回転を減速して出力する減速機が設けられてもよい。

【0051】

制御部４８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４８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４８は、さらに時計を含む。制御部４８は、各検出部５８、６０、６２の出力信号に応じて各種制御を実行する。制御部４８は、操作部３２Ｃからの変速信号に応じて、フロントディレーラ３６およびリアディレーラ３８を制御する。

【0052】

記憶部５０は、変速領域３０Ｃ（図４参照）に関する情報を記憶する。好ましくは、記憶部５０は、変速領域３０Ｃに関する情報を変更可能に記憶している。変速領域３０Ｃに関する情報は、変速領域３０Ｃの周方向の間隔に関する情報および変速領域３０Ｃの数に関する情報の少なくとも一方を含む。また、記憶部５０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５０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４８および記憶部５０は、例えば、ハウジング４４に収容される。制御部４８および記憶部５０は、フレーム１４に設けられてもよい。

【0053】

図５〜図８を参照して、自転車用制御装置４６によるモータ４０の制御動作を説明する。ディレーラ３４が複数のスプロケット５６の間においてチェーン３２Ｂを掛け替える変速動作を行う場合に、複数のスプロケット５６と同期し、かつ、複数のスプロケット５６の回転軸心とは異なる回転軸心まわりに回転可能な回転体５４の回転位相および回転速度の少なくとも一方に応じて、制御部４８は、モータ４０の出力を制御する。好ましくは、制御部４８は、変速動作を行う場合、モータ４０の出力を低下させる。

【0054】

図５に示される回転体５４の回転位相に応じてモータ４０の出力を制御する動作を説明する。制御部４８は、アシストモードにおいて、人力駆動力に応じてモータ４０が自転車１０の推進アシストを開始すると、ステップＳ１に移る。制御部４８は、図５のフローチャートの処理を実行しているときに、モータ４０が停止すると、処理の途中であっても、図５のフローチャートを終了する。ここでは、リアディレーラ３８によって変速する場合の制御について説明する。

【0055】

ステップＳ１において、制御部４８は、変速信号が検出され、かつ、変速可能かを判定する。変速信号は、シフトアップ信号またはシフトダウン信号を含む。変速可能とは、シフトアップ信号が検出され、現在の変速段が最小径のリアスプロケット３０Ａに対応する変速段ではない場合、または、シフトダウン信号が検出され、現在の変速段が最大径のリアスプロケット３０Ａに対応する変速段ではない場合である。ステップＳ１の判定結果が肯定判定の場合、制御部４８は、ステップＳ２の処理を実行する。ステップＳ１の判定結果が否定判定の場合、制御部４８は、ステップＳ１の処理を再び実行する。

【0056】

ステップＳ２において、制御部４８は、検出された変速信号が、シフトアップ動作のための信号か否かを判定する。ステップＳ２の判定結果が肯定判定の場合、制御部４８は、ステップＳ３の処理を実行する。ステップＳ２の判定結果が否定判定の場合、検出された変速信号は、シフトダウン動作のための信号であり、制御部４８は、ステップＳ９の処理を実行する。

【0057】

ステップＳ３において、制御部４８は、第１所定値を決定する。制御部４８は、変速動作を行う場合、変速動作を開始してから回転体５４の位相変化量が所定値に達するまでモータ４０の出力を低下させる。所定値は、第１変速動作に対応する第１所定値を含む。所定値は、第２変速動作に対応する第２所定値を含む。また、所定値は、複数のスプロケット５６に設けられる変速領域３０Ｃに関する情報に応じて決定される。変速領域３０Ｃに関する情報は、例えば、変速領域３０Ｃの数、変速領域３０Ｃの間の角度である。変速領域３０Ｃの数は、第１変速領域３０Ｄの数、第２変速領域３０Ｅの数を含む。変速領域３０Ｃの間の角度は、第１変速領域３０Ｄの間の角度、第２変速領域３０Ｅの間の角度を含む。例えば、変速領域３０Ｃに関する情報は、第１のスプロケット５６Ａ（図３参照）の変速領域３０Ｃに関する第１の情報と、第２のスプロケット５６Ｂ（図３参照）の変速領域３０Ｃに関する第２の情報とを含む。制御部４８は、第１の情報および第２の情報を選択的に用いる。

【0058】

図６のテーブルに示される第１所定値に関する情報は、記憶部５０に記憶される。テーブルの第１列は、チェーン３２Ｂが巻き掛けられているフロントスプロケット２８Ａの歯の数を示す。テーブルの第２列は、変速動作前において、チェーン３２Ｂが巻き掛けられているリアスプロケット３０Ａの歯３０Ｆの数を示す。テーブルの第３列は、変速動作後において、チェーン３２Ｂが巻き掛けられているリアスプロケット３０Ａの歯３０Ｆの数を示す。テーブルの第４列は、変速動作前において、チェーン３２Ｂが巻き掛けられているリアスプロケット３０Ａの第１変速領域３０Ｄの数である。テーブルの第５列は、変速領域３０Ｃの間の角度である。テーブルの第６列は、第１所定値である。

【0059】

図７のテーブルに示される第２所定値に関する情報は、記憶部５０に記憶される。テーブルの第１列は、チェーン３２Ｂが巻き掛けられているフロントスプロケット２８Ａの歯の数を示す。テーブルの第２列は、変速動作前において、チェーン３２Ｂが巻き掛けられているリアスプロケット３０Ａの歯３０Ｆの数を示す。テーブルの第３列は、変速動作後において、チェーン３２Ｂが巻き掛けられているリアスプロケット３０Ａの歯３０Ｆの数を示す。テーブルの第４列は、変速動作後において、チェーン３２Ｂが巻き掛けられているリアスプロケット３０Ａの第２変速領域３０Ｅの数である。テーブルの第５列は、第２変速領域３０Ｅの間の角度である。テーブルの第６列は、第２所定値である。

【0060】

好ましくは、所定値は、回転体５４の回転速度と複数のスプロケット５６の回転速度との比に応じて決定される。回転体５４の一例であるフロントスプロケット２８Ａの回転速度と、スプロケット５６の一例であるリアスプロケット３０Ａの回転速度との比は、フロントスプロケット２８Ａの歯の数の逆数と、リアスプロケット３０Ａの歯３０Ｆの数の逆数との比と等しい。第１変速領域３０Ｄの間の角度は、３６０°を第１変速領域３０Ｄの数で除算した角度である。第２変速領域３０Ｅの間の角度は、３６０°を第２変速領域３０Ｅの数で除算した角度である。図６に示されるフロントスプロケット２８Ａの歯の数とリアスプロケット３０Ａの歯３０Ｆの数との比と、第１変速領域３０Ｄの間の角度とから、第１所定値を決定することができる。図７に示されるフロントスプロケット２８Ａの歯の数とリアスプロケット３０Ａの歯３０Ｆの数との比と、第２変速領域３０Ｅの間の角度とから、第２所定値を決定することができる。第１所定値および第２所定値は、予め計算して、記憶部５０に記憶しておくことが好ましいが、制御部４８が計算して求めてもよい。また、フロントスプロケット２８Ａの回転速度とリアスプロケット３０Ａの回転速度との比は、フロントスプロケット２８Ａの歯の逆数とリアスプロケット３０Ａの歯の逆数との比以外から求めることができる。例えば、クランク２４の回転速度と、後輪２０の回転速度との比から求めることができる。

【0061】

現在の変速段に関する情報に応じて、変速動作前にどのリアスプロケット３０Ａ、および、フロントスプロケット２８Ａにチェーン３２Ｂが係合しているのか分かるので、制御部４８は、現在の変速段に関する情報に応じて、現在の変速段から１段シフトアップした場合に対応する第１所定値を決定する。例えば、図６において、現在の変速段が、歯数が２１個のリアスプロケット３０Ａに対応し、歯数が２４個のフロントスプロケット２８Ａに対応している場合、制御部４８は第１所定値を１４３°に設定する。

【0062】

ステップＳ４において、制御部４８は、モータ４０の出力を制限する。制御部４８は、モータ４０の出力トルクを低下させることが好ましい。制御部４８は、例えばモータ４０の出力トルクが制限値よりも大きい場合、モータ４０の出力トルクを低下させる。制御部４８は、人力駆動力に対する補助力の比率が、小さくなるようにモータ４０の出力トルクを低下させてもよい。制御部４８は、人力駆動力に対する補助力の比率が、第１の比率になるようにモータ４０の出力トルクを制限してもよい。第１比率は、例えば０．１〜０．５の範囲で選ばれる。制御部４８は、モータ４０を停止させてもよい。

【0063】

ステップＳ５において、制御部４８は、回転体５４の回転位相の検出を開始する。制御部４８は、第１検出部５８が検出した回転体５４の回転位相の初期値を記憶部５０に記憶させる。回転体５４の回転位相の初期値は、モータ４０の出力が低下し始めたときの回転体５４の回転位相であってもよく、モータ４０の出力が制限値以下に低下したときの回転体５４の回転位相を検出してもよい。同時に、制御部４８は、リアディレーラ３８に第１変速動作を行わせる。

【0064】

ステップＳ６において、制御部４８は、回転体５４の回転位相を検出して、回転体５４の位相変化量が第１所定値に達したかを判定する。回転体５４の位相変化量は、第１検出部５８が検出した回転位相と、ステップＳ５において記憶部５０に記憶させた回転位相との差により算出される。ステップＳ６の判定結果が肯定判定の場合、制御部４８は、ステップＳ７の処理を実行する。ステップＳ６の判定結果が否定判定の場合、制御部４８は、ステップＳ６の処理を再び実行する。

【0065】

ステップＳ７において、制御部４８は、回転体５４の回転位相の検出を終了する。
ステップＳ８において、制御部４８は、モータ４０の出力の制限を解除する。制御部４８は、人力駆動力に対する補助力の比率が、モータ４０の出力を低下させる前の比率になるように、人力駆動力に応じて、モータ４０を制御する。そして、制御部４８は、モータ４０の出力を制御する動作を終了する。

【0066】

ステップＳ９において、制御部４８は、第２所定値を決定する。第２所定値を決定する方法は、ステップＳ３において第１所定値を決定する方法と同様である。
ステップＳ１０において、制御部４８は、モータ４０の出力を制限する。

【0067】

ステップＳ１１において、制御部４８は、回転体５４の回転位相の検出を開始する。制御部４８は、第１検出部５８が検出した回転体５４の回転位相の初期値を記憶部５０に記憶させる。同時に、制御部４８は、リアディレーラ３８に第２変速動作を行わせる。

【0068】

ステップＳ１２において、制御部４８は、回転体５４の回転位相を検出して、回転体５４の位相変化量が第２所定値に達したかを判定する。回転体５４の位相変化量は、第１検出部５８が検出した回転位相と、ステップＳ１１において記憶部５０に記憶させた回転位相との差により算出される。ステップＳ１２の判定結果が肯定判定の場合、制御部４８は、ステップＳ１３の処理を実行する。ステップＳ１２の判定結果が否定判定の場合、制御部４８は、ステップＳ１２の処理を再び実行する。

【0069】

ステップＳ１３において、制御部４８は、回転体５４の回転位相の検出を終了する。
ステップＳ１４において、制御部４８は、モータ４０の出力の制限を解除する。そして、制御部４８は、モータ４０の出力を制御する動作を終了する。

【0070】

ステップＳ４〜Ｓ８、および、Ｓ１０〜Ｓ１４に示すように、制御部４８は、第１変速動作を行う場合、変速動作を開始してから回転体５４の位相変化量が第１所定値に達するまでモータ４０の出力を低下させることができる。好ましくは、制御部４８は、第２変速動作を行う場合、変速動作を開始してから回転体５４の位相変化量が第２所定値に達するまでモータ４０の出力を低下させることができる。

【0071】

制御部４８は、回転体５４の回転位相に応じてモータ４０の出力を制御するのではなく、回転体５４の回転速度に応じてモータ４０の出力を制御してもよい。図８に示される回転体５４の回転速度に応じてモータ４０の出力を制御する動作を説明する。図８は、回転体５４の回転速度を用いる点において図５とは異なる。制御部４８は、アシストモードにおいて、人力駆動力に応じてモータ４０が自転車１０の推進アシストを開始すると、ステップＳ２１に移る。制御部４８は、図８のフローチャートの処理を実行しているときに、モータ４０が停止すると、処理の途中であっても、図８のフローチャートを終了する。ここでは、リアディレーラ３８によって変速する場合の制御について説明する。

【0072】

ステップＳ２１において、制御部４８は、変速信号が検出され、かつ、変速可能かを判定する。ステップＳ２１の判定結果が肯定判定の場合、制御部４８は、ステップＳ２２の処理を実行する。ステップＳ２１の判定結果が否定判定の場合、制御部４８は、ステップＳ２１の処理を再び実行する。

【0073】

ステップＳ２２において、制御部４８は、検出された変速信号が、シフトアップ動作のための信号か否かを判定する。ステップＳ２２の判定結果が肯定判定の場合、制御部４８は、ステップＳ２３の処理を実行する。ステップＳ２２の判定結果が否定判定の場合、検出された変速信号は、シフトダウン動作のための信号であり、制御部４８は、ステップＳ２９の処理を実行する。

【0074】

ステップＳ２３において、制御部４８は、第１所定期間を決定する。制御部４８は、変速動作を行う場合、変速動作を開始してから所定期間にわたりモータ４０の出力を低下させる。所定期間は、第１変速動作に対応する第１所定期間を含む。所定期間は、第２変速動作に対応する第２所定期間を含む。また、所定期間は、回転体５４の回転速度と、複数のスプロケット５６に設けられる変速領域３０Ｃに関する情報とに応じて決定される。

【0075】

図９のテーブルに示される第１所定期間に関する情報は、記憶部５０に記憶される。テーブルの第１列は、チェーン３２Ｂが巻き掛けられているフロントスプロケット２８Ａの歯の数を示す。テーブルの第２列は、変速動作前において、チェーン３２Ｂが巻き掛けられているリアスプロケット３０Ａの歯３０Ｆの数を示す。テーブルの第３列は、変速動作後において、チェーン３２Ｂが巻き掛けられているリアスプロケット３０Ａの歯３０Ｆの数を示す。テーブルの第４列は、変速動作後において、チェーン３２Ｂが巻き掛けられているリアスプロケット３０Ａの第１変速領域３０Ｄの数である。テーブルの第５列は、回転体５４の回転速度が１０ｒｐｍの場合の第１所定期間である。テーブルの第６列は、回転体５４の回転速度が６０ｒｐｍの場合の第１所定期間である。テーブルの第７列は、回転体５４の回転速度が１２０ｒｐｍの場合の第１所定期間である。

【0076】

図１０のテーブルに示される第２所定期間に関する情報は、記憶部５０に記憶される。テーブルの第１列は、チェーン３２Ｂが巻き掛けられているフロントスプロケット２８Ａの歯の数を示す。テーブルの第２列は、変速動作前において、チェーン３２Ｂが巻き掛けられているリアスプロケット３０Ａの歯３０Ｆの数を示す。テーブルの第３列は、変速動作後において、チェーン３２Ｂが巻き掛けられているリアスプロケット３０Ａの歯３０Ｆの数を示す。テーブルの第４列は、変速動作後において、チェーン３２Ｂが巻き掛けられているリアスプロケット３０Ａの第２変速領域３０Ｅの数である。テーブルの第５列は、回転体５４の回転速度が１０ｒｐｍの場合の第２所定期間である。テーブルの第６列は、回転体５４の回転速度が６０ｒｐｍの場合の第２所定期間である。テーブルの第７列は、回転体５４の回転速度が１２０ｒｐｍの場合の第２所定期間である。

【0077】

好ましくは、所定期間は、回転体５４の回転速度と複数のスプロケット５６の回転速度との比に応じて決定される。回転体５４の一例であるフロントスプロケット２８Ａの回転速度と、スプロケット５６の一例であるリアスプロケット３０Ａの回転速度との比は、フロントスプロケット２８Ａの歯の数の逆数と、リアスプロケット３０Ａの歯３０Ｆの数の逆数との比と等しい。図９に示されるフロントスプロケット２８Ａの歯の数とリアスプロケット３０Ａの歯３０Ｆの数との比と、回転体５４の回転速度とから、第１所定期間を決定することができる。図１０に示されるフロントスプロケット２８Ａの歯の数とリアスプロケット３０Ａの歯３０Ｆの数との比と、回転体５４の回転速度とから、第２所定期間を決定することができる。第１所定期間および第２所定期間は、予め計算して、記憶部５０に記憶しておくことが好ましいが、制御部４８が計算して求めてもよい。

【0078】

現在の変速段に関する情報に応じて、変速動作前にどのリアスプロケット３０Ａ、および、フロントスプロケット２８Ａにチェーン３２Ｂが係合しているのか分かるので、制御部４８は、現在の変速段に関する情報および回転体５４の回転速度に応じて、現在の変速段から１段シフトアップした場合に対応する第１所定期間を決定する。例えば、図９において、現在の変速段が、歯数が２１個のリアスプロケット３０Ａおよび歯数が２４個のフロントスプロケット２８Ａに対応し、かつ、回転体５４の回転速度が６０ｒｐｍの場合、制御部４８は第１所定期間を０．３９６秒に設定する。

【0079】

ステップＳ２４において、制御部４８は、モータ４０の出力を制限する。制御部４８は、モータ４０の出力トルクを低下させることが好ましい。
ステップＳ２５において、制御部４８は、計測時間の計測を開始する。計測時間は、変速動作を開始してからの時間である。制御部４８は、現在時刻を記憶部５０に記憶させる。同時に、制御部４８は、リアディレーラ３８に第１変速動作を行わせる。

【0080】

ステップＳ２６において、制御部４８は、計測時間が第１所定期間に達したかを判定する。計測時間は、現在時刻と、ステップＳ２５において記憶部５０に記憶させた時刻との差により算出される。ステップＳ２６の判定結果が肯定判定の場合、制御部４８は、ステップＳ２７の処理を実行する。ステップＳ２６の判定結果が否定判定の場合、制御部４８は、ステップＳ２６の処理を再び実行する。

【0081】

ステップＳ２７において、制御部４８は、計測時間の計測を終了する。
ステップＳ２８において、制御部４８は、モータ４０の出力の制限を解除する。そして、制御部４８は、モータ４０の出力を制御する動作を終了する。

【0082】

ステップＳ２９において、制御部４８は、第２所定期間を決定する。第２所定期間を決定する方法は、ステップＳ２３において第１所定期間を決定する方法と同様である。
ステップＳ３０において、制御部４８は、モータ４０の出力を制限する。

【0083】

ステップＳ３１において、制御部４８は、計測時間の計測を開始する。制御部４８は、現在時刻を記憶部５０に記憶させる。同時に、制御部４８は、リアディレーラ３８に第２変速動作を行わせる。

【0084】

ステップＳ３２において、制御部４８は、計測時間が第２所定期間に達したかを判定する。計測時間は、現在時刻と、ステップＳ３１において記憶部５０に記憶させた時刻との差により算出される。ステップＳ３２の判定結果が肯定判定の場合、制御部４８は、ステップＳ３３の処理を実行する。ステップＳ３２の判定結果が否定判定の場合、制御部４８は、ステップＳ３２の処理を再び実行する。

【0085】

ステップＳ３３において、制御部４８は、計測時間の計測を終了する。
ステップＳ３４において、制御部４８は、モータ４０の出力の制限を解除する。そして、制御部４８は、モータ４０の出力を制御する動作を終了する。

【0086】

ステップＳ２４〜Ｓ２８、および、Ｓ３０〜Ｓ３４に示すように、制御部４８は、第１変速動作を行う場合、変速動作を開始してから第１所定期間に達するまでモータ４０の出力を低下させる。好ましくは、制御部４８は、第２変速動作を行う場合、変速動作を開始してから第２所定期間に達するまでモータ４０の出力を低下させる。

【0087】

（変形例）
上記実施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実施形態以外に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。

【0088】

・回転体５４の構成は、任意に変更可能である。図１１に示されるように、第１変形例の回転体５４は、複数のスプロケット５６と同期して回転し、後輪２０を含む。制御部４８は、リアディレーラ３８が複数のスプロケット５６の間においてチェーン３２Ｂを掛け替える変速動作を行う場合に、回転体５４の回転位相および回転速度の少なくとも一方に応じて、モータ４０の出力を制御する。図示される例では、自転車１０の複数のスプロケット５６と後輪２０との間の動力伝達経路には、ワンウェイクラッチ５２Ｂが設けられている。第１変形例において、自転車１０の複数のスプロケット５６と後輪２０との間の動力伝達経路には、ワンウェイクラッチ５２Ｂが設けられなくてもよい。第１変形例では、第１検出部５８（図２参照）は、後輪２０の回転位相および回転速度の少なくとも一方を検出するように構成される。例えば後輪２０のハブシェルに環状の磁石を設け、フレーム１４に第１検出部５８を配置する。少なくとも人力駆動力によって自転車１０が推進している場合、リアスプロケット３０Ａと後輪２０との回転速度は等しいので、所定値は変速領域３０Ｃ（図４参照）の間の角度とすることができ、所定期間は変速比を考慮することなく決定することができる。
図１２に示されるように、第２変形例の回転体５４は、前輪１８を含む。複数のスプロケット５６は、複数のフロントスプロケット２８Ａまたは複数のリアスプロケット３０Ａを含む。第２変形例では、第１検出部５８（図２参照）は、前輪１８の回転位相および回転速度の少なくとも一方を検出するように構成される。例えば前輪１８のハブシェルに環状の磁石を設け、フレーム１４に第１検出部５８を配置する。少なくとも人力駆動力によって自転車１０が推進している場合、リアスプロケット３０Ａと前輪１８との回転速度は等しいので、リアスプロケット３０Ａでチェーン３２Ｂを掛け替える場合、所定値は変速領域３０Ｃ（図４参照）の間の角度とすることができ、所定期間は変速比を考慮することなく決定することができる。
図１３に示されるように、第３変形例の回転体５４は、チェーン３２Ｂを含む。制御部４８は、ディレーラ３４が複数のスプロケット５６の間においてチェーン３２Ｂを掛け替える変速動作を行う場合に、回転体５４の状態に応じて、モータ４０の出力を制御する。好ましくは、回転体５４の状態は、チェーン３２Ｂの回転位相および移動速度の少なくとも一方を含む。チェーン３２Ｂの回転位相とは、チェーン３２Ｂがスプロケット５６に巻き掛けられた場合において、スプロケット５６の周方向に沿う方向の回転位相である。チェーン３２Ｂの回転位相および回転速度は、例えばチェーン３２Ｂを所定の間隔で着磁しておき、着磁された部分を磁気センサによって検出することによって求めることができる。チェーン３２Ｂは、フロントスプロケット２８Ａおよびリアスプロケット３０Ａに同期して回転するので、チェーン３２Ｂの回転位相が分かれば、フロントスプロケット２８Ａおよびリアスプロケット３０Ａの回転位相がわかり、チェーン３２Ｂの回転速度が分かれば、フロントスプロケット２８Ａおよびリアスプロケット３０Ａの回転速度がわかる。チェーン３２Ｂの回転位相および回転速度から、所定値および所定期間を決定することができる。

【0089】

・図１４に示されるように、第４変形例の回転体５４は、後輪２０、リアスプロケット３０Ａ、および、チェーン３２Ｂの少なくとも１つを含む。複数のスプロケット５６は、複数のフロントスプロケット２８Ａを含む。

【0090】

・図１５に示されるように、第５変形例の自転車用制御装置４６は、第４検出部６４をさらに含む。第５変形例では、操作部３２Ｃとディレーラ３４とがワイヤ等で接続され、機械式変速を行う点において、図２と異なる。第４検出部６４は、操作部３２Ｃ、ワイヤ、ディレーラ３４の少なくともいずれかの動作を検出する。第４検出部６４は、さらにディレーラ３４の変速段を検出することができることが好ましい。第４検出部６４と操作部３２Ｃ、および、第４検出部６４と制御部４８とは、有線または無線で接続される。制御部４８は、第４検出部６４の出力に応じて、モータ４０の制御を開始してもよい。

【0091】

・制御部４８は、操作部３２Ｃの操作に応じて変速を行っているが、制御部４８は、例えば自転車１０の速度、クランク２４の回転数の少なくとも一方に応じて、自動で変速を行ってもよい。この場合、図５のステップＳ１において、制御部４８は、変速に関する所定の条件を満たしたか、かつ変速可能かを判定する。変速に関する所定の条件は、たとえば、クランク２４のケイデンスが予め定める範囲に入っていない場合を含む。

【符号の説明】

【0092】

１０…自転車、１８…前輪、２０…後輪、２４…クランク、２８Ａ…フロントスプロケット、３０Ａ…リアスプロケット、３０Ｃ…変速領域、３０Ｄ…第１変速領域、３０Ｅ…第２変速領域、３２Ｂ…チェーン、３４…ディレーラ、３６…フロントディレーラ、３８…リアディレーラ、４０…モータ、４６…自転車用制御装置、４８…制御部、５０…記憶部、５２Ａ…ワンウェイクラッチ、５２Ｂ…ワンウェイクラッチ、５４…回転体、５６…スプロケット、５６Ａ…第１のスプロケット、５６Ｂ…第２のスプロケット、５８…第１検出部、６０…第２検出部、６２…第３検出部、６４…第４検出部。

【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】

【図14】

【図15】