(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車に搭載される自転車用電動構成部品であって、
前記自転車の変速装置を制御する制御部と、
前記自転車の加速度を検知する加速度検知部と、
前記自転車のペダルに加えられる人力を検知する人力検知部と、
を含み、
前記制御部は、少なくとも前記加速度検知部により検知される加速度に基づき、複数の変速条件からいずれか１つを選択し、前記選択された変速条件および前記人力検知部により検知される人力に基づいて前記変速装置を制御し、
前記複数の変速条件は、それぞれ少なくとも１つの判定値を含み、
前記制御部は、前記人力検知部により検知される人力と前記少なくとも１つの判定値との比較結果に基づいてシフトアップまたはシフトダウンするよう前記変速装置を制御する
自転車用電動構成部品。
【請求項２】
前記少なくとも１つの判定値は、第１の判定値を少なくとも含み、
前記制御部は、前記人力検知部により検知される人力が、前記第１の判定値と同じ、または、前記第１の判定値よりも小さい場合、シフトアップするよう前記変速装置を制御する
請求項１に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項３】
前記少なくとも１つの判定値は、第２の判定値を少なくとも含み、
前記制御部は、前記人力検知部により検知される人力が、前記第２の判定値と同じ、または、前記第２の判定値よりも大きい場合、シフトダウンするよう前記変速装置を制御する
請求項１または２に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項４】
前記少なくとも１つの判定値は、第１および第２の判定値を少なくとも含み、
前記第１の判定値は前記第２の判定値よりも小さい
請求項１〜３のいずれか一項に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項５】
前記制御部は、手動変速指示入力部からの変速指示を受け付け可能であり、
前記制御部は、前記手動変速指示入力部から受け付けた変速指示に基づき、シフトアップまたはシフトダウンするよう前記変速装置を制御し、かつ、前記少なくとも１つの判定値を、前記変速指示を受け付ける前とは異なる値に変更する
請求項１に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項６】
前記少なくとも１つの判定値は、第１の判定値を少なくとも含み、
前記制御部は、前記人力検知部により検知される人力が、前記第１の判定値と同じ、または、前記第１の判定値よりも小さい場合、シフトアップするよう前記変速装置を制御し、前記変速装置をシフトアップさせるための第１の変速指示を受け付けると、シフトアップするよう前記変速装置を制御し、かつ、前記第１の判定値を、前記第１の変速指示を受け付ける前よりも大きい値に変更する
請求項５に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項７】
前記少なくとも１つの判定値は、第２の判定値を少なくとも含み、
前記制御部は、前記人力検知部により検知される人力が、前記第２の判定値と同じ、または、前記第２の判定値よりも大きい場合、シフトダウンするよう前記変速装置を制御し、前記変速装置をシフトダウンさせるための第２の変速指示を受け付けると、シフトダウンするよう前記変速装置を制御し、かつ、前記第２の判定値を前記第２の変速指示を受け付ける前よりも小さい値に変更する
請求項５または６に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項８】
前記少なくとも１つの判定値は、第１および第２の判定値を少なくとも含み、
前記第１の判定値の初期値は、前記第２の判定値の初期値よりも小さい
請求項５〜７のいずれか一項に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項９】
自転車に搭載される自転車用電動構成部品であって、
前記自転車の変速装置を制御する制御部と、
前記自転車の加速度を検知する加速度検知部と、
前記自転車のペダルに加えられる人力を検知する人力検知部と
前記自転車の速度を検知する速度検知部と、
を含み、
前記制御部は、少なくとも前記加速度検知部により検知される加速度に基づき、複数の変速条件からいずれか１つを選択し、前記選択された変速条件および前記人力検知部により検知される人力に基づいて前記変速装置を制御し、前記人力検知部が前記人力を実質的に所定期間検知していない場合、前記自転車の速度に基づいて前記変速装置を制御する
自転車用電動構成部品。
【請求項１０】
前記速度検知部は、前記自転車のダイナモから出力される信号に基づいて前記自転車の速度を検知する
請求項９に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項１１】
前記制御部は、前記加速度検知部により検知される加速度に基づいて前記選択された変速条件を、異なる変速条件に変更する
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項１２】
前記複数の変速条件は、第１の変速条件を少なくとも含み、
前記制御部は、前記加速度検知部により検知される加速度に基づき、前記自転車が実質的に安定した速度で走行していると判定した場合、前記第１の変速条件を選択する
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項１３】
前記複数の変速条件は、第２の変速条件を少なくとも含み、
前記制御部は、前記加速度検知部により検知される加速度に基づき、前記自転車が実質的に加速していると判定した場合、前記第２の変速条件を選択する
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項１４】
前記複数の変速条件は、第３の変速条件を少なくとも含み、
前記制御部は、前記加速度検知部により検知される加速度に基づき、前記自転車が実質的に減速していると判定した場合、前記第３の変速条件を選択する
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項１５】
前記加速度検知部は、前記自転車のダイナモから出力される信号に基づいて前記自転車の加速度を検知する
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項１６】
前記加速度検知部は、前記自転車のダイナモから出力される信号に基づいて所定期間における前記自転車の加速度の平均値を検知する
請求項１５に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項１７】
前記人力検知部は、前記自転車のクランクの歪みに応じて変化する信号を出力する歪みセンサーから出力される信号に基づいて、前記自転車のペダルに加えられる人力を検知する
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項１８】
前記複数の変速条件を記憶する記憶部をさらに含む
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項１９】
自転車に搭載される自転車用電動構成部品であって、
前記自転車の変速装置を制御する制御部と、
前記自転車のペダルに加えられる人力を検知する人力検知部と、
を含み、
前記制御部は、手動変速指示入力部からの変速指示を受け付け可能であり、
前記制御部は、前記人力検知部により検知される人力と、前記人力に基づいて前記変速装置を制御するための少なくとも１つの判定値に基づいて前記変速装置を制御し、前記手動変速指示入力部からの変速指示を受け付けると、シフトアップまたはシフトダウンするよう前記変速装置を制御し、かつ、前記少なくとも１つの判定値を、前記変速指示を受け付ける前とは異なる値に変更する
自転車用電動構成部品。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの判定値は、第１の判定値を少なくとも含み、
前記変速指示は、前記変速装置をシフトアップさせるための第１の変速指示を少なくとも含み、
前記制御部は、前記手動変速指示入力部から前記第１の変速指示を受け付けると、シフトアップするよう前記変速装置を制御し、かつ、前記第１の判定値を、前記第１の変速指示を受け付ける前よりも大きい値に変更する
請求項１９に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの判定値は、第２の判定値を少なくとも含み、
前記変速指示は、前記変速装置をシフトダウンさせるための第２の変速指示を少なくとも含み、
前記制御部は、前記手動変速指示入力部から前記第２の変速指示を受け付けると、シフトダウンするよう前記変速装置を制御し、かつ、前記第２の判定値を、前記第２の変速指示を受け付ける前よりも小さい値に変更する
請求項１９または請求項２０に記載の自転車用電動構成部品。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの判定値は、第１および第２の判定値を少なくとも含み、
前記第１の判定値の初期値は、前記第２の判定値の初期値よりも小さい
請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の自転車用電動構成部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速装置を制御する自転車用電動構成部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の条件に応じて自転車の変速装置を制御する自転車用電動構成部品が知られている。変速装置は、自転車の変速比を変更する。適切な変速比は、自転車の走行環境等に応じて異なる。例えば、自転車が坂道を登るとき、平坦な道を走行するときよりも変速比をシフトダウンした方が運転者の負担が小さくなる。このため、例えば、特許文献１に記載の自転車用電動構成部品は、自転車の速度およびペダルに加えられる人力と予め設定されている値との比較結果に基づいて変速装置を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２８４０６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記自転車用電動構成部品は、予め設定されている値を用いて変速装置を制御している。一方、自転車の速度およびペダルに加えられる人力以外の他の走行に関する値を加味していない。このため、変速比の制御について改良の余地が残されている。
【０００５】
本発明の目的は、走行環境に応じたより細かい変速装置の制御を実現できる自転車用電動構成部品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用電動構成部品は、自転車に搭載される自転車用電動構成部品であって、前記自転車の変速装置を制御する制御部と、前記自転車の加速度を検知する加速度検知部と、前記自転車のペダルに加えられる人力を検知する人力検知部と、を含み、前記制御部は、少なくとも前記加速度検知部により検知される加速度に基づき、複数の変速条件からいずれか１つを選択し、前記選択された変速条件および前記人力検知部により検知される人力に基づいて前記変速装置を制御し、前記複数の変速条件は、それぞれ少なくとも１つの判定値を含み、前記制御部は、前記人力検知部により検知される人力と前記少なくとも１つの判定値との比較結果に基づいてシフトアップまたはシフトダウンするよう前記変速装置を制御する。
〔２〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記少なくとも１つの判定値は、第１の判定値を少なくとも含み、前記制御部は、前記人力検知部により検知される人力が、前記第１の判定値と同じ、または、前記第１の判定値よりも小さい場合、シフトアップするよう前記変速装置を制御する。
〔３〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記少なくとも１つの判定値は、第２の判定値を少なくとも含み、前記制御部は、前記人力検知部により検知される人力が、前記第２の判定値と同じ、または、前記第２の判定値よりも大きい場合、シフトダウンするよう前記変速装置を制御する。
〔４〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記少なくとも１つの判定値は、第１および第２の判定値を少なくとも含み、前記第１の判定値は前記第２の判定値よりも小さい。
〔５〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記制御部は、手動変速指示入力部からの変速指示を受け付け可能であり、前記制御部は、前記手動変速指示入力部から受け付けた変速指示に基づき、シフトアップまたはシフトダウンするよう前記変速装置を制御し、かつ、前記少なくとも１つの判定値を、前記変速指示を受け付ける前とは異なる値に変更する。
〔６〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記少なくとも１つの判定値は、第１の判定値を少なくとも含み、前記制御部は、前記人力検知部により検知される人力が、前記第１の判定値と同じ、または、前記第１の判定値よりも小さい場合、シフトアップするよう前記変速装置を制御し、前記変速装置をシフトアップさせるための第１の変速指示を受け付けると、シフトアップするよう前記変速装置を制御し、かつ、前記第１の判定値を、前記第１の変速指示を受け付ける前よりも大きい値に変更する。
〔７〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記少なくとも１つの判定値は、第２の判定値を少なくとも含み、前記制御部は、前記人力検知部により検知される人力が、前記第２の判定値と同じ、または、前記第２の判定値よりも大きい場合、シフトダウンするよう前記変速装置を制御し、前記変速装置をシフトダウンさせるための第２の変速指示を受け付けると、シフトダウンするよう前記変速装置を制御し、かつ、前記第２の判定値を前記第２の変速指示を受け付ける前よりも小さい値に変更する。
〔８〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記少なくとも１つの判定値は、第１および第２の判定値を少なくとも含み、前記第１の判定値の初期値は、前記第２の判定値の初期値よりも小さい。
【００２０】
〔９〕本発明の一形態に従う自転車用電動構成部品は、自転車に搭載される自転車用電動構成部品であって、前記自転車の変速装置を制御する制御部と、前記自転車の加速度を検知する加速度検知部と、前記自転車のペダルに加えられる人力を検知する人力検知部と前記自転車の速度を検知する速度検知部と、を含み、前記制御部は、少なくとも前記加速度検知部により検知される加速度に基づき、複数の変速条件からいずれか１つを選択し、前記選択された変速条件および前記人力検知部により検知される人力に基づいて前記変速装置を制御し、前記人力検知部が前記人力を実質的に所定期間検知していない場合、前記自転車の速度に基づいて前記変速装置を制御する。
【００２１】
〔１０〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記速度検知部は、前記自転車のダイナモから出力される信号に基づいて前記自転車の速度を検知する。
〔１１〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記制御部は、前記加速度検知部により検知される加速度に基づいて前記選択された変速条件を、異なる変速条件に変更する。
〔１２〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記複数の変速条件は、第１の変速条件を少なくとも含み、前記制御部は、前記加速度検知部により検知される加速度に基づき、前記自転車が実質的に安定した速度で走行していると判定した場合、前記第１の変速条件を選択する。
〔１３〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記複数の変速条件は、第２の変速条件を少なくとも含み、前記制御部は、前記加速度検知部により検知される加速度に基づき、前記自転車が実質的に加速していると判定した場合、前記第２の変速条件を選択する。
〔１４〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記複数の変速条件は、第３の変速条件を少なくとも含み、前記制御部は、前記加速度検知部により検知される加速度に基づき、前記自転車が実質的に減速していると判定した場合、前記第３の変速条件を選択する。
〔１５〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記加速度検知部は、前記自転車のダイナモから出力される信号に基づいて前記自転車の加速度を検知する。
【００２２】
〔１６〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記加速度検知部は、前記自転車のダイナモから出力される信号に基づいて所定期間における前記自転車の加速度の平均値を検知する。
【００２３】
〔１７〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記人力検知部は、前記自転車のクランクの歪みに応じて変化する信号を出力する歪みセンサーから出力される信号に基づいて、前記自転車のペダルに加えられる人力を検知する。
【００２４】
〔１８〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記複数の変速条件を記憶する記憶部をさらに含む。
〔１９〕本発明の別の一形態に従う自転車用電動構成部品は、自転車に搭載される自転車用電動構成部品であって、前記自転車の変速装置を制御する制御部と、前記自転車のペダルに加えられる人力を検知する人力検知部と、を含み、前記制御部は、手動変速指示入力部からの変速指示を受け付け可能であり、前記制御部は、前記人力検知部により検知される人力と、前記人力に基づいて前記変速装置を制御するための少なくとも１つの判定値に基づいて前記変速装置を制御し、前記手動変速指示入力部からの変速指示を受け付けると、シフトアップまたはシフトダウンするよう前記変速装置を制御し、かつ、前記少なくとも１つの判定値を、前記変速指示を受け付ける前とは異なる値に変更する。
【００２５】
〔２０〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記少なくとも１つの判定値は、第１の判定値を少なくとも含み、前記変速指示は、前記変速装置をシフトアップさせるための第１の変速指示を少なくとも含み、前記制御部は、前記手動変速指示入力部から前記第１の変速指示を受け付けると、シフトアップするよう前記変速装置を制御し、かつ、前記第１の判定値を、前記第１の変速指示を受け付ける前よりも大きい値に変更する。
【００２６】
〔２１〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記少なくとも１つの判定値は、第２の判定値を少なくとも含み、前記変速指示は、前記変速装置をシフトダウンさせるための第２の変速指示を少なくとも含み、前記制御部は、前記手動変速指示入力部から前記第２の変速指示を受け付けると、シフトダウンするよう前記変速装置を制御し、かつ、前記第２の判定値を、前記第２の変速指示を受け付ける前よりも小さい値に変更する。
【００２７】
〔２２〕前記自転車用電動構成部品の一形態によれば、前記少なくとも１つの判定値は、第１および第２の判定値を少なくとも含み、前記第１の判定値の初期値は、前記第２の判定値の初期値よりも小さい。
【発明の効果】
【００２８】
自転車用電動構成部品によれば、走行環境に応じたより細かい変速装置の制御を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態の制御ユニットを搭載する自転車の正面図。
【図２】実施形態の制御ユニットの電気的な構成を示すブロック図。
【図３】実施形態の変速処理の手順を示すフローチャート。
【図４】実施形態の変速処理の実行態様の一例を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
自転車１０は、フレーム１２、ハンドル１４、前輪１６、後輪１８、駆動機構２０、変速装置２２、ダイナモ２４、２つの歪みセンサー２６、および、手動変速指示入力部２８を含む。
【００３１】
駆動機構２０は、左右のクランク３０、クランク軸３２、左右のペダル３４、駆動スプロケット３６、従動スプロケット３８、および、チェーン４０を含む。左右のクランク３０は、１つのクランク軸３２を介してフレーム１２に対して回転可能にフレーム１２に取り付けられている。ペダル３４は、クランク３０に対して回転可能にクランク３０に取り付けられている。
【００３２】
駆動スプロケット３６は、クランク軸３２の外周に取り付けられている。従動スプロケット３８は、後輪１８の車軸４２の外周に取り付けられている。チェーン４０は、駆動スプロケット３６と従動スプロケット３８とに巻き掛けられている。ペダル３４に加えられる人力によりクランク３０が回転するとき、駆動スプロケット３６、チェーン４０、および、従動スプロケット３８により、後輪１８の車軸４２が回転する。
【００３３】
ダイナモ２４は、前輪１６の車軸４４と一体的に構成されている。ダイナモ２４は、前輪１６の回転数に応じた信号を出力する。
２つの歪みセンサー２６は、それぞれ左右のクランク３０に取り付けられている。２つの歪みセンサー２６は、取り付けられているクランク３０の歪みに応じた信号を出力する。左右のクランク３０の歪みは、ペダル３４に加えられる人力と相関している。このため、右の歪みセンサー２６の出力は、右のペダル３４に加えられる人力と相関している。左の歪みセンサー２６の出力は、左のペダル３４に加えられる人力と相関している。
【００３４】
手動変速指示入力部２８は、ハンドル１４に取り付けられている。手動変速指示入力部２８は、運転者の操作に応じて変速指示信号を出力する。変速指示信号は、シフトアップを指示する第１の変速指示信号、および、シフトダウンを指示する第２の変速指示信号を含む。
【００３５】
変速装置２２は、後輪１８の車軸４２と一体的に構成されている。変速装置２２は、ハブと一体化された内装型のものである。変速装置２２は、１段から８段までの変速段を含む。変速装置２２は、アクチュエーター４６（図２参照）と、アクチュエーター４６によって動作する遊星歯車機構（図示略）を含む。アクチュエーター４６は、例えば、モーターである。アクチュエーター４６は、遊星歯車機構を構成する歯車の連結態様を変更することにより、自転車１０の変速段、すなわち、変速比を変更する。
【００３６】
図２を参照して、自転車１０に搭載される自転車用電動構成部品である制御ユニット５０の構成について説明する。
制御ユニット５０は、制御部５２、人力検知部５４、速度検知部５６、加速度検知部５８、および、記憶部６０を含む。制御ユニット５０は、ダイナモ２４、２つの歪みセンサー２６、手動変速指示入力部２８、および、アクチュエーター４６と、通信線により接続されている。
【００３７】
人力検知部５４は、左右の歪みセンサー２６から出力される信号に基づいて、自転車１０の右のペダル３４（図１参照）に加えられる人力ＦＡおよび左のペダル３４（図１参照）に加えられる人力ＦＡを検知する。歪みセンサー２６の出力は、クランク３０（図１参照）の回転に応じて周期的に変動する。このため、人力検知部５４は、例えば、歪みセンサー２６の出力のピーク値を人力ＦＡとして検知する。
【００３８】
速度検知部５６は、自転車１０のダイナモ２４から出力される信号に基づいて自転車１０の速度ＶＡを検知する。ダイナモ２４の出力は、前輪１６（図１参照）の回転に応じて周期的に変動する。このため、速度検知部５６は、ダイナモ２４の出力から前輪１６（図１参照）の所定期間あたりの回転数を速度ＶＡとして検知する。
【００３９】
加速度検知部５８は、速度検知部５６により検知された速度ＶＡ変化に基づいて所定期間における速度変化を演算し、この速度変化の複数点における移動平均値を加速度ＤＡとして検知する。
【００４０】
記憶部６０は、制御部５２により選択される複数の変速条件、および、停止時条件を記憶する。
複数の変速条件は、第１の変速条件、第２の変速条件、および、第３の変速条件を含む。複数の変速条件は、それぞれ１または２の判定値ＦＸを含む。第１の変速条件は、第１の判定値ＦＸＡ１、および、第２の判定値ＦＸＡ２を含む。第１の判定値ＦＸＡ１の初期値は、第２の判定値ＦＸＡ２の初期値よりも小さい。第２の変速条件は、第１の判定値ＦＸＢを含む。第３の変速条件は、第２の判定値ＦＸＣを含む。第１の判定値ＦＸＡ１の初期値、第２の判定値ＦＸＡ２の初期値、第１の判定値ＦＸＢの初期値、および、第２の判定値ＦＸＣの初期値は、互いに異なっている。なお、記憶部６０は、各判定値ＦＸの初期値を記憶している。
【００４１】
制御部５２は、人力検知部５４、速度検知部５６、加速度検知部５８、および、記憶部６０から入力される信号に基づいて自転車１０の変速装置２２を制御する変速処理を実行する。
【００４２】
図３を参照して、制御部５２により実行される変速処理の手順について説明する。
制御部５２は、ステップＳ１１において、クランク３０が停止しているか否かを判定する。具体的には、制御部５２は、人力検知部５４が左右の歪みセンサー２６の少なくとも一方から人力ＦＡを実質的に所定期間、例えば２秒にわたり検知していないとき、クランク３０が停止している旨を判定する。
【００４３】
制御部５２は、ステップＳ１１において、クランク３０が停止していない旨判定した場合、ステップＳ１２において、加速度検知部５８から加速度ＤＡを取得する。次に、制御部５２は、ステップＳ１３において、加速度ＤＡに基づいて、記憶部６０に記憶されている第１〜第３の変速条件からいずれか１つを選択し、変速条件を変更する。
【００４４】
具体的には、制御部５２は、加速度ＤＡが第１の所定値ＤＸ１よりも小さく、かつ、第２の所定値ＤＸ２よりも大きいとき、すなわち、自転車１０が実質的に安定した速度で走行していると判定した場合、第１の変速条件を選択する。第１の所定値ＤＸ１としては、例えば、「１」を採用することができる。第２の所定値ＤＸ２としては、例えば、「−１」を採用することができる。
【００４５】
制御部５２は、加速度ＤＡが第１の所定値ＤＸ１と同じまたは所定値ＤＸ１よりも大きいとき、すなわち、自転車１０が実質的に加速していると判定した場合、第２の変速条件を選択する。
【００４６】
制御部５２は、加速度ＤＡが第２の所定値ＤＸ２と同じまたは所定値ＤＸ２よりも小さいとき、すなわち、自転車１０が実質的に減速していると判定した場合、第３の変速条件を選択する。
【００４７】
次に、制御部５２は、ステップＳ１４において、人力検知部５４から人力ＦＡを取得する。次に、制御部５２は、ステップＳ１５において、選択された変速条件および人力ＦＡに基づいて変速条件が成立しているか否かを判定する。次に、制御部５２は、ステップＳ１６において、人力ＦＡと判定値ＦＸとの比較結果に基づいて、変速制御信号を生成し、生成した変速制御信号をアクチュエーター４６に出力する。変速制御信号は、変速装置２２の変速段をシフトアップさせるためのシフトアップ信号Ｓ１（第１の変速制御信号）および変速段をシフトダウンさせるためのシフトダウン信号Ｓ２（第２の変速制御信号）を含む。ここで、「変速装置２２の変速段をシフトアップさせる」とは、変速装置２２の変速比が大きくなるように変速装置２２を制御することを意味し、「変速装置２２の変速段をシフトダウンさせる」とは、変速装置２２の変速比が小さくなるように変速装置２２を制御することを意味する。
【００４８】
具体的には、制御部５２は、第１の変速条件が選択されているとき、かつ、人力ＦＡが第１の判定値ＦＸＡ１と同じまたは第１の判定値ＦＸＡ１よりも小さい旨判定したとき、シフトアップ信号Ｓ１を生成する。
【００４９】
制御部５２は、第１の変速条件が選択されているとき、かつ、人力ＦＡが第２の判定値ＦＸＡ２と同じまたは第２の判定値ＦＸＡ２よりも大きい旨判定したとき、シフトダウン信号Ｓ２を生成する。
【００５０】
制御部５２は、第２の変速条件が選択されているとき、かつ、人力ＦＡが第１の判定値ＦＸＢと同じまたは第１の判定値ＦＸＢよりも小さい旨判定したとき、シフトアップ信号Ｓ１を生成する。
【００５１】
制御部５２は、第３の変速条件が選択されているとき、かつ、人力ＦＡが第２の判定値ＦＸＣと同じまたは第２の判定値ＦＸＣよりも大きい旨判定したとき、シフトダウン信号Ｓ２を生成する。
【００５２】
次に、制御部５２は、ステップＳ１７において、手動変速指示入力部２８からの変速指示信号を検知したか否かを判定する。制御部５２は、変速指示信号を検知していない旨判定したとき、本処理を終了する。一方、制御部５２は、変速指示信号を検知した旨判定したとき、ステップＳ１８において、判定値ＦＸを、変速指示信号を受け付ける前とは異なる値に変更し、シフトアップ信号Ｓ１またはシフトダウン信号Ｓ２を生成して本処理を終了する。制御部５２によって生成されたシフトアップ信号Ｓ１またはシフトダウン信号Ｓ２は、制御部５２からアクチュエーター４６に出力される。
【００５３】
具体的には、制御部５２は、第１の変速指示信号を検知したとき、シフトアップ信号Ｓ１を生成する。また、制御部５２は、第１の変速指示信号を検知したとき、かつ、第１の変速条件が選択されているとき、第１の判定値ＦＸＡ１を大きくする。制御部５２は、第１の変速指示信号を検知したとき、かつ、第２の変速条件が選択されているとき、第１の判定値ＦＸＢを大きくする。
【００５４】
制御部５２は、第２の変速指示信号を検知したとき、シフトダウン信号Ｓ２を生成する。また、制御部５２は、第２の変速指示信号を検知したとき、かつ、第１の変速条件が選択されているとき、第２の判定値ＦＸＡ２を小さくする。第２の変速指示信号を検知したとき、かつ、第３の変速条件が選択されているとき、第２の判定値ＦＸＣを小さくする。
【００５５】
なお、制御部５２は、各判定値ＦＸを変更したとき、変更後の判定値ＦＸを各変速条件と対応させて記憶部６０に記憶させる。記憶部６０は、変更された判定値ＦＸを記憶しているとき、変速条件が選択されたときに変更後の判定値ＦＸを制御部５２に出力する。制御部５２は、自転車１０が所定期間にわたり停止している旨を判定したとき、記憶部６０から変更後の判定値ＦＸを消去する。
【００５６】
制御部５２は、ステップＳ１１において、クランク３０が停止している旨判定した場合、ステップＳ１９に進み、停止時条件を選択する。次に、制御部５２は、ステップＳ２０において、人力検知部５４から速度ＶＡを取得する。次に、制御部５２は、ステップＳ２１において、停止時条件および速度ＶＡに基づいて停止時条件が成立しているか否かを判定する。次に、制御部５２は、ステップＳ２２において、速度ＶＡとの比較結果に基づいて、シフトアップ信号Ｓ１またはシフトダウン信号Ｓ２を生成して本処理を終了する。制御部５２によって生成されたシフトアップ信号Ｓ１またはシフトダウン信号Ｓ２は、制御部５２からアクチュエーター４６に出力される。
【００５７】
制御部５２は、例えば、以下のように速度ＶＡが高くなるほど変速段がシフトアップするようにシフトアップ信号Ｓ１またはシフトダウン信号Ｓ２を生成する。なお、「ＶＸ１＜ＶＸ２＜ＶＸ３＜ＶＸ４＜ＶＸ５」の関係が成立する。また、第１の速度ＶＸ１としては、例えば、時速０ｋｍを設定することができる。
【００５８】
制御部５２は、速度ＶＡが第１の速度ＶＸ１と同じまたは第１の速度ＶＸ１よりも大きく、かつ、第２の速度ＶＸ２よりも小さくなったとき、変速装置２２の変速段を「５段」にするためのシフトアップ信号Ｓ１またはシフトダウン信号Ｓ２を生成する。
【００５９】
制御部５２は、速度ＶＡが第２の速度ＶＸ２と同じまたは第２の速度ＶＸ２よりも大きく、かつ、第３の速度ＶＸ３よりも小さくなったとき、変速装置２２の変速段を「６段」にするためのシフトアップ信号Ｓ１またはシフトダウン信号Ｓ２を生成する。
【００６０】
制御部５２は、速度ＶＡが第３の速度ＶＸ３と同じまたは第３の速度ＶＸ３よりも大きく、かつ、第４の速度ＶＸ４よりも小さくなったとき、変速装置２２の変速段を「７段」にするためのシフトアップ信号Ｓ１またはシフトダウン信号Ｓ２を生成する。
【００６１】
制御部５２は、速度ＶＡが第４の速度ＶＸ４と同じまたは第４の速度ＶＸ４よりも大きく、かつ、第５の速度ＶＸ５よりも小さくなったとき、変速装置２２の変速段を「８段」にするためのシフトアップ信号Ｓ１またはシフトダウン信号Ｓ２を生成する。
【００６２】
図４を参照して、制御部５２により実行される変速処理の実行態様の一例について説明する。なお、図４（ｂ）の人力ＦＡは、左右の人力ＦＡの平均値を示している。
時刻ｔ１０〜時刻ｔ１２の期間ＴＸ１は、加速度ＤＡが第１の所定値ＤＸ１以上であることに基づいて、第２の変速条件が選択されている。期間ＴＸ１において、人力ＦＡが第１の判定値ＦＸＢ以下になるとき、制御部５２は、シフトアップ信号Ｓ１を生成する。
【００６３】
時刻ｔ１１は、期間ＴＸ１において第１の変速指示が検知された時刻を示す。このとき、制御部５２は、第１の変速指示を受け付けることにより、シフトアップ信号Ｓ１を生成する。これにより、変速装置２２が変速段をシフトアップする（変速比を大きくする）。また、制御部５２は、第１の判定値ＦＸＢを第１の変速指示を受け付ける前よりも大きい値に変更する。
【００６４】
時刻ｔ１２〜時刻ｔ１３の期間ＴＸ２は、加速度ＤＡが第１の所定値ＤＸ１よりも小さく、かつ、第２の所定値ＤＸ２以上であることに基づいて、第１の変速条件が選択されている。期間ＴＸ２において、人力ＦＡが第１の判定値ＦＸＡ１と同じまたは第１の判定値ＦＸＡ１よりも小さくなるとき、制御部５２は、シフトアップ信号Ｓ１を生成する。これにより、変速装置２２が変速段をシフトアップする。期間ＴＸ２において、人力ＦＡが第２の判定値ＦＸＡ２と同じまたは第２の判定値ＦＸＡ２よりも大きくなるとき、制御部５２は、シフトダウン信号Ｓ２を生成する。これにより、変速装置２２が変速段をシフトダウンする（変速比を小さくする）。
【００６５】
時刻ｔ１３〜時刻ｔ１５の期間ＴＸ３は、加速度ＤＡが第２の所定値ＤＸ２よりも小さいことに基づいて、第３の変速条件が選択されている。期間ＴＸ３において、人力ＦＡが第２の判定値ＦＸＣと同じまたは第２の判定値ＦＸＣよりも大きくなるとき、制御部５２は、シフトダウン信号Ｓ２を生成する。これにより、変速装置２２が変速段をシフトダウンする。
【００６６】
時刻ｔ１４は、第３の期間において第２の変速指示が検知された時刻を示す。このとき、制御部５２は、第２の変速指示を受け付けることにより、シフトダウン信号Ｓ２を生成する。これにより、変速装置２２が変速段をシフトダウンする。また、制御部５２は、第２の判定値ＦＸＣを第２の変速指示を受け付ける前よりも小さい値に変更する。
【００６７】
制御ユニット５０の作用について説明する。
制御部５２は、加速度ＤＡに基づいて自転車１０が実質的に安定した速度ＶＡで走行していると判定した場合、第１の変速条件を選択する。人力ＦＡが第１の判定値ＦＸＡ１と同じまたは第１の判定値ＦＸＡ１よりも大きくなることにより、制御部５２はシフトダウン信号Ｓ２を生成する。また、人力ＦＡが第２の判定値ＦＸＡ２と同じまたは第２の判定値ＦＸＡ２よりも小さくなることにより、制御部５２はシフトアップ信号Ｓ１を生成する。このため、第１の変速条件が選択されているとき、人力ＦＡが第１の判定値ＦＸＡ１と第２の判定値ＦＸＡ２との間になるように変速装置２２が制御される。
【００６８】
制御部５２は、加速度ＤＡに基づいて自転車１０が実質的に加速していると判定した場合、第２の変速条件を選択する。人力ＦＡが第１の判定値ＦＸＢと同じまたは第１の判定値ＦＸＢよりも小さくなることにより、制御部５２は変速段をシフトアップさせる。このため、第２の変速条件が選択されているとき、人力ＦＡが第１の判定値ＦＸＢよりも小さくならないように変速装置２２が制御される。
【００６９】
制御部５２は、加速度ＤＡに基づいて自転車１０が実質的に減速していると判定した場合、第３の変速条件を選択する。人力ＦＡが第２の判定値ＦＸＣと同じまたは第２の判定値ＦＸＣよりも大きくなることにより、制御部５２は変速段をシフトダウンさせる。このため、第３の変速条件が選択されているとき、人力ＦＡが第２の判定値ＦＸＣよりも大きくならないように変速装置２２が制御される。
【００７０】
制御ユニット５０は以下の効果を奏する。
（１）制御部５２は、加速度ＤＡに基づき、第１〜第３の変速条件からいずれか１つを選択し、選択された変速条件に基づいて変速装置２２を制御する。第１〜第３の変速条件は、それぞれ異なる判定値ＦＸを含む。このため、例えば、常に同一の値を用いて変速装置２２を制御する構成と比較して、より細かく変速装置２２を制御できる。このため、自転車１０の走行環境に応じたより細かい変速装置２２の制御を実現できる。
【００７１】
（２）制御部５２は、加速度ＤＡに基づいて自転車１０が実質的に安定した速度ＶＡで走行していると判定した場合、人力ＦＡが第１の判定値ＦＸＡ１と第２の判定値ＦＸＡ２との間になるように変速装置２２を制御する。このため、人力ＦＡが適切な値に収束するように変速比を変更することができる。このため、運転者は常に所定の範囲の人力ＦＡにより自転車１０を漕ぐことができる。
【００７２】
（３）制御部５２は、加速度ＤＡに基づいて自転車１０が実質的に加速していると判定した場合、人力ＦＡが第１の判定値ＦＸＢよりも小さくならないように変速装置２２を制御する。このため、運転者は、自転車１０を加速しているときにペダル３４に適切に人力を加えることができる。
【００７３】
（４）制御部５２は、加速度ＤＡに基づいて自転車１０が実質的に減速していると判定した場合、人力ＦＡが第２の判定値ＦＸＣよりも大きくならないように変速装置２２を制御する。このため、自転車１０を減速しているとき、例えば、登坂において運転者のペダル３４を漕ぐ負荷が過度に大きくなることを抑制できる。
【００７４】
（５）制御部５２は、手動変速指示入力部２８から受け付けた第１の変速指示に基づき、シフトアップするよう変速装置２２を制御し、第２の変速指示に基づき、シフトダウンするよう変速装置２２を制御する。このため、運転者の意志を反映した変速装置２２の制御を行うことができる。
【００７５】
（６）制御部５２は、第１の変速指示を受け付けると、第１の判定値ＦＸＡ１、ＦＸＢを、第１の変速指示を受け付ける前よりも大きい値に変更する。このため、人力ＦＡの低下による変速装置２２のシフトアップが行われやすくなる。このため、運転者の意志をより反映した変速装置２２の制御を行うことができる。
【００７６】
（７）制御部５２は、第２の変速指示を受け付けると、第２の判定値ＦＸＡ２、ＦＸＣを、第２の変速指示を受け付ける前よりも小さい値に変更する。このため、人力ＦＡの上昇による変速装置２２のシフトダウンが行われやすくなる。このため、運転者の意志をより反映した変速装置２２の制御を行うことができる。
【００７７】
（８）制御部５２は、人力検知部５４が人力ＦＡを実質的に所定期間検知していない場合、速度ＶＡに基づいて変速装置２２を制御する。このため、運転者が自転車１０を漕いでいないときにも変速比を速度ＶＡに適したものに制御することができる。
【００７８】
（９）運転者が一方のペダル３４に体重をかける等して他方のペダル３４側の人力ＦＡが検知されないことがある。制御部５２は、左右の人力検知部５４の少なくとも一方が人力ＦＡを実質的に所定期間にわたり検知していないとき、クランク３０が停止している旨を判定する。このため、誤ってクランク３０が停止している旨判定されることを抑制できる。
【００７９】
本制御ユニットが取り得る具体的な形態は、上記実施形態に例示された形態に限定されない。本制御ユニットは、上記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実施形態の変形例は、本制御ユニットが取り得る各種の形態の一例である。
【００８０】
・人力ＦＡ以外の自転車１０の走行状態に基づいて変速装置２２を制御することもできる。自転車１０の走行状態としては、例えば、クランク３０の回転数、および、速度ＶＡが挙げられる。クランク３０の回転数に基づいて変速装置２２を制御する場合、第１〜第３変速条件は、クランク３０の回転数と対応する判定値を含む。また、速度ＶＡに基づいて変速装置２２を制御する場合、第１〜第３変速条件は、速度ＶＡと対応する判定値を含む。この変形例においても、常に同一の条件により変速装置２２を制御する構成と比較して、より細かく変速装置２２を制御できる。このため、自転車１０の走行環境に応じたより細かい変速比の制御を実現できる。
【００８１】
・第２の変速条件に第２の判定値ＦＸＤを含むこともできる。この場合、制御部５２は、第２の変速条件が選択されているとき、かつ、人力ＦＡが第２の判定値ＦＸＤと同じまたは第２の判定値ＦＸＤよりも小さいとき、シフトダウン信号Ｓ２を生成する。
【００８２】
・第３の変速条件に第１の判定値ＦＸＥを含むこともできる。この場合、制御部５２は、第３の変速条件が選択されているとき、かつ、人力ＦＡが第１の判定値ＦＸＥと同じまたは第１の判定値ＦＸＥよりも大きいとき、シフトアップ信号Ｓ１を生成する。
【００８３】
・第１の変速条件から第１の判定値ＦＸＡ１および第２の判定値ＦＸＡ２の一方を省略することもできる。第１の判定値ＦＸＡ１を省略する場合、第１の変速条件が成立しているとき、変速処理のステップＳ１６においてシフトダウン信号Ｓ２のみが生成される。第２の判定値ＦＸＡ２を省略する場合、第１の変速条件が成立しているとき、変速処理のステップＳ１６においてシフトアップ信号Ｓ１のみが生成される。
【００８４】
・第１の判定値ＦＸＡ１の初期値と第１の判定値ＦＸＢの初期値を同一のものにすることもできる。
・第２の判定値ＦＸＡ２の初期値と第２の判定値ＦＸＣの初期値を同一のものにすることもできる。
【００８５】
・制御部５２は、変速指示信号を検知したとき、そのときに選択されている変速条件の判定値ＦＸのみを変更しているが、全ての変速条件の判定値ＦＸを変更することもできる。例えば、第１の変速信号が検知されたとき、制御部５２は、いずれの変速条件が選択されているときであっても、第１の判定値ＦＸＡ１，ＦＸＢを大きくする。また、第２の変速信号が検知されたとき、制御部５２は、いずれの変速条件が選択されているときであっても、第２の判定値ＦＸＡ２，ＦＸＣを小さくする。
【００８６】
・制御部５２は、第１の変速信号が検知されたとき、第１の判定値ＦＸＡ１，ＦＸＢを小さくすることもできる。
・制御部５２は、第２の変速信号が検知されたとき、第２の判定値ＦＸＡ２，ＦＸＣを大きくすることもできる。
【００８７】
・制御ユニット５０は、変更後の各判定値ＦＸを運転者が消去できる操作部を含むこともできる。
・制御ユニット５０は、各判定値ＦＸの初期値を運転者が設定できる入力部を含むこともできる。
【００８８】
・第１〜第３の変速条件のうちの１つを省略することもできる。
・停止時変速条件を省略することもできる。この場合、クランク３０が停止しているときも加速度ＤＡに基づいて第１〜第３の変速条件が選択されるようにすることもできる。
【００８９】
・歪みセンサーに代えて、クランク３０とクランク軸３２との間に配置されるトルクセンサーを採用し、トルクセンサーの出力に基づいて人力ＦＡを検知することもできる。要するに、ペダル３４に加えられる人力に応じた信号を出力するセンサーであれば、いずれのセンサーを採用することもできる。
【００９０】
・ダイナモに代えて、前輪１６、または、後輪１８の回転数に応じた信号を出力する回転数センサーを採用し、回転数センサーの出力に基づいて速度ＶＡおよび加速度ＤＡを検知することもできる。要するに、自転車１０の速度に応じた信号を出力するセンサーであれば、いずれのセンサーを採用することもできる。
【００９１】
・加速度検知部５８を、速度ＶＡを微分することにより、加速度ＤＡを検知するように変更することもできる。
・自転車１０に加速度に応じた信号を出力する加速度センサーを搭載することもできる。この場合、加速度検知部５８を、加速度センサーの出力に基づいて加速度ＤＡを検知するように変更することもできる。
【００９２】
・変速装置２２を、変速比を連続的に変更することのできる無段変速装置に変更することもできる。また、変速装置２２を、外装型の変速装置に変更することもできる。要するに、自転車１０の変速比を変更することのできる変速装置であればいずれの変速装置を採用することもできる。
【００９３】
・制御ユニット５０を、変速装置２２と一体化したものに変更することもできる。
・制御ユニット５０を、ダイナモ２４、２つの歪みセンサー２６、手動変速指示入力部２８、および、アクチュエーター４６のいずれか１つと、無線通信により接続することもできる。
【符号の説明】
【００９４】
１０…自転車
２２…変速装置
２４…ダイナモ
２６…歪みセンサー
２８…手動変速指示入力部
３０…クランク
３４…ペダル
５０…制御ユニット（自転車用電動構成部品）
５２…制御部
５４…人力検知部
５６…速度検知部
５８…加速度検知部
６０…記憶部
ＶＡ…速度
ＤＡ…加速度
ＦＡ…人力
ＦＸＡ１，ＦＸＢ…第１の判定値
ＦＸＡ２，ＦＸＣ…第２の判定値
【図１】
0005869620.tif 000002
【図２】
0005869620.tif 000003
【図３】
0005869620.tif 000004
【図４】
0005869620.tif 000005